專利名稱：雙缸摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩托車生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種雙缸摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)平衡 機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞每上下運(yùn)動(dòng)一次，將使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一上一下兩次振動(dòng)，并且， 所述摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)。在振動(dòng)理論上，常使用多個(gè)諧波振動(dòng)來描述發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，其中，振動(dòng)頻率和發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速相同的叫一階振動(dòng)，振動(dòng)頻率是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速二倍的叫二階振動(dòng)，依次類推，還存在三 階、四階振動(dòng)。但由于振動(dòng)頻率越高，振幅就越小，所以二階以上的振動(dòng)一般可以忽略不計(jì)。 一階振動(dòng)是振動(dòng)的主要來源，基本占整個(gè)振動(dòng)的70%以上，二階振動(dòng)頻率較高，振幅也較 小，對(duì)人的影響不大，但會(huì)引起摩托車各部分機(jī)件的疲勞，導(dǎo)致機(jī)件強(qiáng)度下降。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)的不平衡質(zhì)量可簡(jiǎn)化為兩部分組成往復(fù) 質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，其中，往復(fù)質(zhì)量來自于發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞組件、連桿小頭質(zhì)量，往復(fù)質(zhì)量沿著 氣缸體軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的往復(fù)慣性力，其頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相同；旋轉(zhuǎn)質(zhì)量為曲 柄上增加的平衡質(zhì)量，這部分平衡質(zhì)量，產(chǎn)生繞曲柄旋轉(zhuǎn)，方向沿半徑方向的慣性力，稱為 旋轉(zhuǎn)慣性力。正是由于上述問題，現(xiàn)有市場(chǎng)上的雙缸水冷350cc排量的摩托車同樣存在整車震 動(dòng)大的問題，影響使用的舒適性。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提供一種雙缸摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)，以解決現(xiàn)有的雙缸摩托 車整車震動(dòng)較大的問題。所述雙缸摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱體上的平衡軸， 所述平衡軸通過設(shè)置在其端頭的驅(qū)動(dòng)齒輪與所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸端頭的驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合。優(yōu)選地，所述平衡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的軸心距離為72mm。優(yōu)選地，所述平衡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸平衡放置。優(yōu)選地，所述平衡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸成預(yù)設(shè)夾角放置，且所述平衡軸放置于發(fā)動(dòng)機(jī) 曲軸的右下方。優(yōu)選地，所述平衡軸為半徑為18mm的半圓柱體，長(zhǎng)178. 5mm。優(yōu)選地，所述平衡軸重量為625. 4g。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱體上設(shè)置平衡軸，采 用的是單缸摩托車的單平衡軸法，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸可以平衡旋轉(zhuǎn)慣性力和部分往復(fù)慣性 力；所述平衡軸一端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒輪，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過帶動(dòng)所述曲軸端頭的 驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述平衡軸的驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)所述平衡軸轉(zhuǎn)動(dòng)，平衡剩余 的往復(fù)慣性力。
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種雙缸摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一公開的平衡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的位置示意圖；圖3(a)為本發(fā)明實(shí)施例一公開的曲軸箱左箱體的示意圖；圖3(b)為本發(fā)明實(shí)施例一公開的曲軸箱右箱體的示意圖；圖3(c)為本發(fā)明實(shí)施例一公開的曲軸箱左右箱體結(jié)合的示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例二公開的平衡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的位置示意圖；圖5(a)為本發(fā)明實(shí)施例二一公開的曲軸箱左箱體的示意圖；圖5(b)為本發(fā)明實(shí)施例二公開的曲軸箱右箱體的示意圖；圖5(c)為本發(fā)明實(shí)施例二公開的曲軸箱左右箱體結(jié)合的示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例公開平衡軸示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例公開了一種雙缸摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)，以解決現(xiàn)有的摩托車整車 震動(dòng)較大的問題。下面通過兩個(gè)實(shí)施例分別說明雙缸摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)。實(shí)施例一，如圖1所示，所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱分為左箱體1和右箱體2，平衡軸4橫穿 左箱體1和右箱體2、與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3平衡放置，平衡軸4的右側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒輪，與設(shè)置在 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3右側(cè)的驅(qū)動(dòng)齒輪箱嚙合。并且，平衡軸4和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3的軸心相距72mm，如 圖2所示。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3右側(cè)的驅(qū)動(dòng)齒輪作為平衡軸的驅(qū)動(dòng)齒輪，設(shè)置在平衡軸4右側(cè) 的驅(qū)動(dòng)齒輪作為平衡軸的從動(dòng)齒輪，具體的，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，可以帶動(dòng)平衡軸驅(qū)動(dòng)齒輪 轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而可以帶動(dòng)平衡軸的驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)平衡軸轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)有的雙缸摩托車，具體為雙缸水冷350cc排量的摩托車，其發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱的 空間有限，不能直接放置平衡軸，需進(jìn)行改進(jìn)。當(dāng)平衡軸4與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸3平行放置時(shí)， 曲軸箱如圖3(a)、(b)和(c)所示，其中，圖3(a)為曲軸箱的左箱體，圖3 (b)為曲軸箱的右 箱體，圖3(c)為結(jié)合的左右箱體。平衡軸4分別穿過左箱體的軸孔11和右箱體的軸孔12 進(jìn)行安裝，當(dāng)左右箱體結(jié)合后，平衡軸4放置于曲軸箱體41位置。為了將平衡軸安裝于曲軸箱體上，分別對(duì)左右箱體進(jìn)行改動(dòng)，具體為將分別將左 右箱體的外輪廓向外延伸，為了不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)，將左箱體上變速機(jī)構(gòu)的位置的高度減小12mm，同時(shí)將右箱體上變速機(jī)構(gòu)的位置的高度增加12mm。實(shí)施例二，如圖4所示，平衡軸4與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3成夾角放置，具體的，平衡軸4放 置于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3的右下方，其軸心與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3的軸心在豎直方向上夾角為37°。與本發(fā)明實(shí)施例一相同，本實(shí)施例公開的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱也進(jìn)行了相應(yīng)的改動(dòng)，如 圖5(a)和(b)所示，其中，圖5(a)為曲軸箱的左箱體，圖5 (b)曲軸箱的右箱體。平衡軸4 分別穿過左箱體的軸孔13和右箱體的軸孔14進(jìn)行安裝。假設(shè)，以發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸心位置為 原點(diǎn)作坐標(biāo)，現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱的左箱體油道孔為坐標(biāo)為(67. Imm,40. 1mm)，在現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī) 曲軸箱上設(shè)置平衡軸后，如圖5(a)所示，油道孔21為了避開與曲軸軸承座的干涉，其坐標(biāo) 改為(71. 3mm，1mm)，同樣，如圖5(b)所示，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱的右箱體中油道孔22的位置也要 相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。參見圖5 (c)，為左箱體與右箱體結(jié)合后示意圖，平衡軸4設(shè)置于32位置；并且，為 了增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱左箱體與右箱體結(jié)合面的強(qiáng)度，在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱換擋機(jī)構(gòu)33位置增 加加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋的數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，一般為4串；同時(shí)，油道31的寬度具體修 改為6mm，與箱體外壁距離3mm。上述兩個(gè)實(shí)施例中的平衡軸4的結(jié)構(gòu)如圖6所示，平衡軸4包括主體102以及端 頭101、端頭103，其中，平衡軸的驅(qū)動(dòng)齒輪設(shè)置在端頭101上，端頭101的長(zhǎng)度為26. 2mm, 包含兩個(gè)圓柱體，大圓柱體的直徑為22mm，高度為14. 2mm，小圓柱體的直徑為12mm，高度為 12mm，端頭101與主體之間設(shè)置有圓臺(tái)，高度為2mm ；主體102為半圓柱體，半徑為18mm，長(zhǎng) 度為135. 3mm ；端頭103為圓柱體，直徑為22mm，高度為12mm，同樣通過高度為3mm的圓臺(tái) 與主體102相連。平衡軸4的重量為625. 4g，其計(jì)算過程如下設(shè)往復(fù)慣性力=Fj = m」r ω 2cos α旋轉(zhuǎn)慣性力Fr = mrr ω2由于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3和平衡軸4平衡發(fā)動(dòng)機(jī)往復(fù)慣性力和旋轉(zhuǎn)慣性力，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸 3平衡旋轉(zhuǎn)慣性力和往復(fù)慣性力，平衡軸4平衡剩余往復(fù)慣性力。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3的曲柄的質(zhì)量為m。，平衡軸4的平衡重質(zhì)量為mB。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3的曲柄的質(zhì)量分為兩部分1^、!!^，一部分用來平衡旋轉(zhuǎn)慣性力&，一 部分用來平衡往復(fù)慣性力。旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力為Fc.=mcrm2 ,Fm = mmrm2 ,Fbi = mB2rru2旋轉(zhuǎn)慣性力分解為水平和豎直兩個(gè)方向的力。平衡的結(jié)果為Σ Fx = 0 Σ Fy = 0Frsin α = Fcsin α -FBsin α = Fclsin α +Fc2sin α -FBsin αmrrco2sina = mclr ω 2sin a +mc2r ω 2sin a -mBr ω 2sin a整理得mr= mcl+mc2-mBFj = FclCos a +FBcos aiiijr ω 2Cos a = mclr ω 2cos a+mBr ω 2cos a整理得πι」=mcl+mB因此可得令mr = mc2,則 mB = mcl[0053]..· mci = — mj2^=mcl+mc2 = l-mJ+mr往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性質(zhì)量包括活塞Hi1,活塞組件m2，連桿小頭質(zhì)量 M(L-L)m, --— ο3 L旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)包括連桿大頭質(zhì)量m4 = M(Z —Z2),過量平衡重m5。L·/貝丨J Iiij = m1+m2+m3mc = +^4+ 講 5實(shí)際測(cè)得的質(zhì)量為活塞及活塞組件175，連桿148. 78，連桿大頭軸承Μ. 5(單位g)；連桿長(zhǎng)L = 97mm，連桿小頭到質(zhì)心位置L1 = 68. 75mm，連桿大頭到質(zhì)心位置L2 = 28. 25mm，過量平衡重 186.67g。[0061 ] 通過上面的數(shù)據(jù)及計(jì)算公式可得πι」=(m1+m2+m3) X 2 = 436gmc^(-mj+mA)x2 + m5=m.57gmB = ^mj = 2\Sg過量平衡率=-^^ = 42.8% (175+ 43.33) χ 2采用半平衡法，曲軸平衡重增大，使其過量平衡率為50%，則平衡軸所需的平衡重 即為 mB = 218g。根據(jù)計(jì)算得平衡軸的質(zhì)量為625. 4g，且計(jì)算得其質(zhì)心為9. 23，回轉(zhuǎn)半徑為26. 5。驗(yàn)證計(jì)算所得的平衡軸的規(guī)格是否滿足要求，計(jì)算上述平衡軸的等效質(zhì)量: 625. 4*9. 23/26. 5 = 218，與所需平衡的一級(jí)往復(fù)慣性質(zhì)量平衡。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。權(quán)利要求1.一種雙缸摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱體 上的平衡軸，所述平衡軸通過設(shè)置在其端頭的驅(qū)動(dòng)齒輪與所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸端頭的驅(qū)動(dòng)齒輪 相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述平衡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的軸心距 離為72mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述平衡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸平衡放置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述平衡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸成預(yù)設(shè) 夾角放置，且所述平衡軸放置于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的右下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述平衡軸為半徑為18mm的半 圓柱體，長(zhǎng)178. 5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述平衡軸重量為625.4g。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙缸摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱體上的平衡軸，所述平衡軸通過設(shè)置在其端頭的驅(qū)動(dòng)齒輪與所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸端頭的驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合。在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱體上設(shè)置平衡軸，采用的是單缸摩托車的單平衡軸法，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸可以平衡旋轉(zhuǎn)慣性力和部分往復(fù)慣性力；所述平衡軸一端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒輪，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過帶動(dòng)所述曲軸端頭的驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述平衡軸的驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)所述平衡軸轉(zhuǎn)動(dòng)，平衡剩余的往復(fù)慣性力。
文檔編號(hào)F16F15/26GK201827292SQ201020164080
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者張鋒 申請(qǐng)人:立峰集團(tuán)有限公司