专利名称：单缸机平衡轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及单缸柴油机平衡轴(分上、下平衡轴)装置，属于柴油机配件装置技术领域。
二背景技术：
单缸机平衡轴是将单缸机往复惯性力变成如同离心惯性力的力系，再用与之大小相等、方向相反的另一组离心惯性力来平衡的装置。
传统单缸机平衡轴结构为在平衡轴轴向方向上轴径设计成阶梯状，每一轴径尺寸是不同的，以避让连杆及曲轴旋转过程中形成的包络线，其特点是制造、加工简便。由于平衡轴设计中，往往只设法全部或部分地平衡一级往复惯性力，而完全平衡一级往复惯性力的条件不平衡力矩＝m1ρ1＝1/2mjR，其中m1是为了平衡一级往复惯性力而敷设在每根平衡轴上的平衡质量，ρ1是平衡质量的旋转半径，mj是发动机往复运动质量，R是发动机旋转运动质量的旋转半径。所以设计者取尽可能小的m1，以减少平衡轴成本；尽可能大的ρ1，因平衡轴为偏心形状，平衡轴回转半径加大，则ρ1加大，以产生最大的不平衡力矩。但平衡轴设计受曲轴曲柄臂、连杆大头包络线限制，不可能将其旋转半径无限加大，致使整体不平衡力矩不能满足使用要求。
随着单缸发动机功率加大，其缸径加大、往复惯性力加大，需要更大的平衡轴不平衡力矩来平衡其往复惯性力，但m1及ρ1都无法任意加大，原设计存在一定限制。所以必须改变原有设计，设计新的平衡轴，以满足整机对平衡的要求。
三
发明内容
本实用新型的目的是针对需要功率加大的发动机，其往复惯性力加大，通过设计改进，提供一种可以取得更大的不平衡力矩来平衡其往复惯性力，满足整机平衡要求的单缸机平衡轴。
本实用新型的技术解决方案如下单缸机平衡轴，包括上平衡轴、下平衡轴，特殊之处在于在保证平衡轴与曲轴曲柄臂、连杆大头不发生干涉的前提下，在上、下平衡轴上设有铸造时铸出的防碰空间或机械加工时去掉的防碰空间；防碰空间位置及尺寸1、上平衡轴在上平衡轴避让连杆大头两侧端面处、靠平衡轴最大外圆与一侧扇面结合处设有铸造时铸出的防碰空间或机械加工时去掉的防碰空间；上平衡轴所设的防碰空间的宽度为A1、高度为C1；2、下平衡轴在下平衡轴避让连杆大头两侧端面处、在平衡轴扇面对称面上与平衡轴最大外圆结合处设有铸造时铸出的防碰空间或机械加工时去掉的防碰空间；下平衡轴所设的防碰空间的宽度为A2、高度为C2；3、曲轴、上下平衡轴的安装关系传统平衡轴设计中L＝R1+R2+δ，本专利中防碰空间高度C1或C2＞L-R1-R2，宽度A1或A2＞M-N，R3＝R1+C1(或C2)。
其中L为曲轴与平衡轴中心距，R1为传统平衡轴最大转旋半径，R2为曲轴曲柄臂旋转半径，R3为本实用新型平衡轴最大旋转半径，δ为平衡轴与曲轴曲柄臂的径向间隙，M为曲轴曲柄臂连杆大头端宽度，N为连杆大头与平衡轴轴向间隙。
由于受曲轴曲柄臂、连杆大头包络线限制，传统单缸机平衡轴其最大旋转半径只能设计为R1，本实用新型平衡轴由于预留了防碰空间，可将其最大旋转半径设计为R3，而且平衡轴质量较传统平衡轴增加了相当于R3-R1那部分的质量，ρ1也有所增加，故通过本专利所设计的平衡轴其不平衡力矩大于传统平衡轴的不平衡力矩，取得了更大的不平衡力矩，满足了整机平衡的要求。
四
图1为现有技术单缸机平衡轴的左视结构示意图；图2为现有技术单缸机平衡轴的主视结构示意图；图3为本实用新型上平衡轴的左视结构示意图；图4为本实用新型上平衡轴的主视结构示意图；图5为本实用新型下平衡轴的左视结构示意图；图6为本实用新型下平衡轴的主视结构示意图；图7为本实用新型上平衡轴旋转至某一点的状态示意图；图8为本实用新型下平衡轴旋转至某一点的状态示意图。
图9为本实用新型上(下)平衡轴的旋转至某一点时平衡轴与曲轴、连杆状态示意图。
附图中1、连杆，2、曲轴，3、包络线，4、曲轴曲柄臂，5、连杆大头，6、上平衡轴，7、下平衡轴。
五具体实施方式
参考图3-7，本实用新型的最佳实施方案如下本实施方案的单缸机平衡轴分上、下平衡轴，由于平衡轴在旋转运动过程中，只是在某一个点附近与曲轴曲柄臂或连杆大头发生干涉，因此本实用新型的单缸机平衡轴在保证平衡轴与曲轴曲柄臂、连杆大头不发生干涉情况下，在上、下平衡轴不同部位上设有铸造时铸出的防碰空间或机械加工时去掉的防碰空间；防碰空间位置及尺寸为1、上平衡轴在上平衡轴避让连杆大头两侧端面处、靠平衡轴最大外圆与一侧扇面结合处设有铸造时铸出的防碰空间或机械加工时去掉的防碰空间；上平衡轴所设的防碰空间的宽度为A1、高度为C1；2、下平衡轴在下平衡轴避让连杆大头两侧端面处、在平衡轴扇面对称面上与平衡轴最大外圆结合处设有铸造时铸出的防碰空间或机械加工时去掉的防碰空间；下平衡轴所设的防碰空间的宽度为A2、高度为C2；3、曲轴、上下平衡轴的安装关系传统平衡轴设计中L＝R1+R2+δ，本专利中防碰空间高度C1或C2＞L-R1-R2，宽度A1或A2＞M-N，R3＝R1+C1(或C2)；其中L为曲轴与平衡轴中心距，R1为传统平衡轴最大转旋半径，R2为曲轴曲柄臂旋转半径，R3为本实用新型平衡轴最大旋转半径，δ为平衡轴与曲轴曲柄臂的径向间隙，M为曲轴曲柄臂连杆大头端宽度，N为连杆大头与平衡轴轴向间隙。
由于受曲轴曲柄臂、连杆大头包络线限制，传统单缸机平衡轴其最大旋转半径只能设计为R1，本实用新型平衡轴由于预留了防碰空间，可将其最大旋转半径设计为R3，而且平衡轴质量较传统平衡轴增加了相当于R3-R1那部分的质量，ρ1也有所增加，故通过本专利设计的平衡轴的不平衡力矩大于传统平衡轴的不平衡力矩，取得了更大的不平衡力矩，满足了整机平衡的要求。
权利要求1.单缸机平衡轴，包括上、下平衡轴，其特征在于在上、下平衡轴上设有铸造时铸出的防碰空间或机械加工时去掉的防碰空间。
2.按照权利要求1所述的单缸机平衡轴，其特征在于所述上平衡轴在上平衡轴避让连杆大头两侧端面处、靠平衡轴最大外圆与一侧扇面结合处设有铸造时铸出的防碰空间或机械加工时去掉的防碰空间，上平衡轴所设的防碰空间的宽度为A1、高度为C1。
3.按照权利要求1所述的单缸机平衡轴，其特征在于所述下平衡轴在下平衡轴避让连杆大头两侧端面处、在平衡轴扇面对称面上与平衡轴最大外圆结合处设有铸造时铸出的防碰空间或机械加工时去掉的防碰空间，下平衡轴所设的防碰空间的宽度为A2、高度为C2。
4.按照权利要求1所述的单缸机平衡轴，其特征在于所述曲轴、上下平衡轴的安装关系L=R1+R2+δ，防碰空间高度C1或C2＞L-R1-R2，宽度A1或A2＞M-N，R3=R1+C1或C2；其中L为曲轴与平衡轴中心距，R1为传统平衡轴最大转旋半径，R2为曲轴曲柄臂回转半径，R3为本实用新型平衡轴最大旋转半径，δ为平衡轴与曲轴曲柄臂的径向间隙，M为曲轴曲柄臂连杆大头端宽度，N为连杆大头与平衡轴轴向间隙。
专利摘要本实用新型涉及单缸柴油机平衡轴(分上、下平衡轴)装置，属于柴油机配件装置技术领域。单缸机平衡轴，包括上、下平衡轴，其特征在于在保证平衡轴与曲轴曲柄臂、连杆大头不发生干涉前提下，在上、下平衡轴上设有铸造时铸出的防碰空间或机械加工时去掉的防碰空间。由于传统单缸机平衡轴其最大旋转半径只能设计为R1，而通过本实施例可将其最大旋转半径设计为R3，而且平衡轴质量较传统平衡轴增加了R3－R1那部分的质量，ρ
文档编号F16F15/26GK2911319SQ20062008291
公开日2007年6月13日 申请日期2006年4月8日 优先权日2006年4月8日
发明者李钢, 于建清, 高云鹏, 孙传利, 李尧文, 赵勇, 姜亚生 申请人:山东华源莱动内燃机有限公司