16缸v型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及其動(dòng)平衡檢校方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡技術(shù)，特別涉及到一種16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及其動(dòng)平衡檢校方法。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸是將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并輸出扭矩的重要關(guān)鍵零件。曲軸有兩個(gè)重要部位:主軸頸和連桿軸頸，并且，主軸頸和連桿頸的軸線之間設(shè)置有偏心距。主軸頸被安裝在缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與氣缸活塞連接。在氣缸中燃油燃燒的驅(qū)動(dòng)下，設(shè)置在氣缸中的活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞通過(guò)連桿推動(dòng)曲軸，由于不同連桿的連桿頸在曲軸主軸頸圓周上成角度分布，由此，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，曲軸將以每分鐘上千轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)(通常為1500?1800r/min)，同時(shí)，還要承受各個(gè)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)沖擊，因此，曲軸的動(dòng)平衡十分重要。為保證曲軸的動(dòng)平衡滿足運(yùn)行要求，通常在曲柄處設(shè)置平衡塊，其作用是平衡連桿大頭、連桿軸頸等機(jī)件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力，以及活塞連桿組作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力。對(duì)應(yīng)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)，曲軸曲柄和平衡塊的數(shù)目也會(huì)有所不同?，F(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)多采用八平衡塊和四平衡塊結(jié)構(gòu)，八平衡塊結(jié)構(gòu)曲軸多使用于大排量發(fā)動(dòng)機(jī)，在滿足動(dòng)平衡要求同時(shí)也加重了曲軸的重量和發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的重量；四平衡塊結(jié)構(gòu)曲軸具有重量輕的優(yōu)點(diǎn)，在提倡燃油經(jīng)濟(jì)性的汽車工業(yè)生產(chǎn)中具有很高的實(shí)用性，但其常見(jiàn)于小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，在大排量發(fā)動(dòng)機(jī)中多不常用。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在裝配完成后還需要對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)平衡進(jìn)行檢校，以保證動(dòng)平衡穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)要求。然而，對(duì)于16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，需要有八個(gè)連桿軸頸，采用現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)不能滿足其動(dòng)平衡要求，并且，采用現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡檢校方法，也不能對(duì)其進(jìn)行檢校。顯然，現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)存在著不能滿足16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡要求，且不能對(duì)曲軸動(dòng)平衡進(jìn)行檢校等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)存在的不能滿足16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡要求，且不能對(duì)曲軸動(dòng)平衡進(jìn)行檢校等問(wèn)題，本發(fā)明提出一種16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及其動(dòng)平衡檢校方法。本發(fā)明16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，該曲軸具有八個(gè)連桿軸頸，所述八個(gè)連桿軸頸在垂直于主軸頸軸線平面坐標(biāo)系中、在連桿軸頸軸線與主軸頸軸線的偏心矩圓周上呈單向均勻分布且相互夾角為45° ;在曲軸兩端外側(cè)的三個(gè)曲柄上各設(shè)置有一塊平衡塊，其中，平衡塊I和平衡塊II分別設(shè)置連桿軸頸I兩側(cè)的曲柄上且正對(duì)連桿軸頸I，平衡塊III設(shè)置在連桿軸頸II的右側(cè)曲柄上且正對(duì)連桿軸頸II，平衡塊IV設(shè)置在連桿軸頸VE的左側(cè)曲柄上且正對(duì)連桿軸頸VII，平衡塊V和平衡塊VI分別設(shè)置連桿軸頸VID兩側(cè)的曲柄上且正對(duì)連桿軸頸麗，并且，平衡塊I和平衡塊II與平衡塊V和平衡塊VI在垂直于主軸頸軸線平面坐標(biāo)系中呈180°分布，平衡塊III與平衡塊IV在垂直于主軸頸軸線平面坐標(biāo)系中呈180°分布；且所述平衡塊的形狀和重量均相同。
[0004]進(jìn)一步的，本發(fā)明16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的長(zhǎng)徑比為12?15:1。
[0005]進(jìn)一步的，本發(fā)明16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，所述平衡塊的形狀為扇形且連接在曲柄上，其扇形中心線與該曲柄所對(duì)應(yīng)的連桿軸頸中心與主軸頸中心的連線在垂直于主軸頸軸線平面坐標(biāo)系中呈180°分布。
[0006]本發(fā)明16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡檢校方法，采用當(dāng)量平衡環(huán)輔助對(duì)本發(fā)明16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的動(dòng)平衡進(jìn)行檢校，所述當(dāng)量平衡環(huán)為環(huán)狀，檢校時(shí)當(dāng)量平衡環(huán)套裝在連桿軸頸上且與連桿軸頸同軸；并且，每個(gè)當(dāng)量平衡環(huán)的重量滿足下式要求:
[0007]W=AX (A+B+C)
[0008]式中，A為連桿重量，B為活塞重量，C為活塞銷重量，Δ為當(dāng)量系數(shù)，取值為
0.7?I ;并且，安裝在曲軸上的平衡塊的扇形展開(kāi)角度為180°且重量為當(dāng)量平衡環(huán)重量的0.58?0.62倍。
[0009]進(jìn)一步的，本發(fā)明16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡檢校方法，采用當(dāng)量平衡環(huán)輔助對(duì)本發(fā)明16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的動(dòng)平衡進(jìn)行檢校，包括以下步驟:
[0010]S1、將安裝在曲軸上的平衡塊的扇形展開(kāi)角度設(shè)計(jì)制作為180°，且重量為當(dāng)量平衡環(huán)重量的0.58?0.62倍；
[0011]S2、制作環(huán)狀當(dāng)量平衡環(huán)，其外形尺寸滿足將當(dāng)量平衡環(huán)套裝在連桿軸頸上時(shí)，當(dāng)量平衡環(huán)與連桿軸頸同軸的要求；并且，每個(gè)當(dāng)量平衡環(huán)的重量滿足下式要求，且所述平衡塊的形狀和重量均相同:
[0012]W=AX (A+B+C)
[0013]式中，A為連桿重量，B為活塞重量，C為活塞銷重量，Δ為當(dāng)量系數(shù)，取值為0.7?I ;
[0014]S3、將曲軸平衡塊1、I1、111、IV、V、VI分別對(duì)應(yīng)安裝在曲軸兩端對(duì)應(yīng)連桿軸頸側(cè)的曲柄上；
[0015]S4、將當(dāng)量平衡環(huán)套裝在連桿軸頸上且保證當(dāng)量平衡環(huán)與連桿軸頸同軸；
[0016]S5、將安裝好六塊平衡塊及套裝好八個(gè)當(dāng)量平衡環(huán)的曲軸安裝在曲軸動(dòng)平衡機(jī)的支承滾輪上且保證支承平穩(wěn)、牢固和可靠；
[0017]S6、啟動(dòng)動(dòng)平衡機(jī)，曲軸以300r/min轉(zhuǎn)動(dòng)，由兩端傳感器采集兩端曲軸實(shí)際角度和實(shí)際不平衡量，在相應(yīng)的曲軸平衡塊方向按其分布角度和不平衡量去重；
[0018]S7、重復(fù)步驟S6，直至達(dá)到曲軸動(dòng)平衡要求；
[0019]S8、取下當(dāng)量平衡環(huán)，本發(fā)明16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)平衡檢校完成。
[0020]本發(fā)明16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及其動(dòng)平衡檢校方法的有益技術(shù)效果是能夠制作出滿足了 16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行要求的曲軸，曲軸的動(dòng)平衡穩(wěn)定達(dá)到72g.cm的要求，并能夠穩(wěn)定生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]附圖1為本發(fā)明V型16缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸未安裝平衡塊和當(dāng)量平衡環(huán)的示意圖；
[0022]附圖2為本發(fā)明V型16缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸安裝平衡塊后的示意圖；
[0023]附圖3為本發(fā)明V型16缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸安裝平衡塊和當(dāng)量平衡環(huán)后的示意圖；
[0024]附圖4為附圖3的A向視圖。
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明V型16缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及其動(dòng)平衡檢校方法作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0026]附圖1為本發(fā)明V型16缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸未安裝平衡塊和當(dāng)量平衡環(huán)的示意圖，附圖2為本發(fā)明V型16缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸安裝平衡塊后的示意圖，附圖3為本發(fā)明V型16缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸安裝平衡塊和當(dāng)量平衡環(huán)后的示意圖，附圖4為附圖3的A向視圖，圖中，I為主軸頸，2?9分別為為連桿軸頸I?麗，21?26分別為平衡塊I?VI，31?38分別為當(dāng)量平衡環(huán)I?VIL由圖可知，本發(fā)明16缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，該曲軸具有八個(gè)連桿軸頸，所述八個(gè)連桿軸頸在垂直于主軸頸軸線平面坐標(biāo)系中、在連桿軸頸軸線與主軸頸軸線的偏心矩圓周上呈單向均勻分布且相互夾角為45° ;在曲軸兩端外側(cè)的三個(gè)曲柄上各設(shè)置有一塊平衡塊，其中，平衡塊I和平衡塊II分別設(shè)置連桿軸頸I兩側(cè)的曲柄上且正對(duì)連桿軸頸I，平衡塊III設(shè)置在連桿軸頸II的右側(cè)曲柄上且正對(duì)連桿軸頸II，平衡塊IV設(shè)置在連桿軸頸VE的左側(cè)曲柄上且正對(duì)連桿軸頸VII，平衡塊V和平衡塊VI分別設(shè)置連桿軸頸VID兩側(cè)的曲柄上且正對(duì)連桿軸頸麗，并且，平衡塊I和平衡塊II與平衡塊V和平衡塊VI在垂直于主軸頸軸線平面坐標(biāo)系中呈180°分布，平衡塊III與平衡塊IV在垂直于主軸頸軸線平面坐標(biāo)系中呈180°分布；且所述平衡塊的形狀