[發明專利]柴油機主軸與飛輪連接方法及撓性連接機構

在審

• 申請號: 201410440607.1
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104235214A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 江萬良;趙一龍;江南;李宏緒
• 申請（專利權）人: 寶雞市盟發汽車部件有限責任公司
• 主分類號: F16D3/50
• 分類號: F16D3/50
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所 61106
• 代理人: 席樹文

技術領域

本發明屬于汽車動力傳動技術，用于重型卡車柴油機主軸與大慣量飛輪之間的撓性連接。

技術背景

礦山、工地、野戰部隊等非公路用大載量重型卡車用量近年來劇增。但在近年來，履履發生柴油機主軸與飛輪連接螺栓斷裂，這是近年來一項新的問題，急需找出原因及有效解決辦法。

多數發生螺栓斷裂的WD12.375型柴油機，其飛輪與主軸的連接是通過9只42CrMoA的M14螺栓，分布在主軸端面圓上，將飛輪緊壓主軸端面上(具體結構如圖2所示)。歷來如此結構，并未凸顯斷裂故障。但是近年來，非公路用車激增，路況較差和載重量不斷加大，導致螺栓斷裂成為多發故障。

非公路用大載量重卡，行車顛簸大，制動頻繁，制動功率大。這些特點是造成螺栓斷裂的根本原因，由于這些特點，使非公路用車較公路用車具有新的動負荷內容。新的動負荷是由牽連運動的哥氏力形成。由于制動動功率大，導致飛輪的轉動慣量加大。又由于劇烈顛簸和大載量，使大動量矩飛輪在顛簸中產生瞬間高值牽連角速度，形成飛輪動量矩與角速度乘積峰值很高的動負荷作用在螺栓上。按以往的公路用車中，這項負荷并不明顯，而近年來的非公路用車，它則是起主要破壞作用的成分。

通過加大螺栓強度是可以使螺栓斷裂機會減少，但這樣做并不是根本解決問題的辦法，還帶來新的問題，過強的剛性連接，使有害的哥氏動負荷傳遞給軸瓦，影響到軸瓦油膜的穩定和壽命。

發明內容

本發明目的是提供一種柴油機主軸與飛輪連接方法和撓性連接機構，已解決現有剛性連接容易斷裂的問題。

具體地說，柴油機主軸與飛輪連接方法，其主軸端面和飛輪上均制有齒盤互相嚙合并實現撓性連接傳遞主軸力矩。

端面齒盤的齒可以做在主軸端平面上為一個整體，或者在主軸上增加一個端面齒盤附件與飛輪上齒盤互相嚙合實現撓性連接傳遞主軸力矩。

所述的齒盤上的齒形為三角形，并且在連接螺栓上壓緊雙層或多層碟簧片，對齒盤副實施加彈性壓緊嚙合，保留有適當的彈性變形范圍，使兩者之間連接具有撓性。

實現所述方法的撓性連接機構，其包括主軸端面上的主軸齒盤和飛輪上的飛輪齒盤，主軸和飛輪通過螺栓連接并且使得主軸齒盤和飛輪齒盤互相嚙合，同時螺栓上套裝有多個碟簧片將飛輪一側齒盤同主軸一側齒盤壓合在一起呈有一定撓性的嚙合狀態。

本發明采用以下措施來取代目前靠螺栓強力壓緊形成的摩擦力傳動的辦法。

本發明方法和機構利用適當撓性的連接機構，減緩動負荷，并將有害能量就地吸收耗散，減少對軸瓦是作用，可以從根本上解決螺栓斷裂問題。可以達到如下技術效果：

1、用三角形齒型的端面齒盤作連接的動力傳遞和同軸度定位。不再用銷釘定位。

2、以螺栓上套裝的多個碟簧片的彈力將飛輪一側齒盤同主軸一側齒盤壓合在一起，呈有一定撓性的嚙合狀態。以飛輪的進動運動緩解在卡車顛簸中產生的飛輪哥氐力。以碟簧之間運動摩擦吸收并耗散振動的有害動力，使之不影響軸瓦。撓性連接不影響飛輪兼作啟動器輸入齒輪的正常工作，并且使嚙合處能吸收和耗散有害動力。

附圖說明

圖1為本發明三角形齒的端面齒盤傳遞的圓周力Pτ與正壓力Px之比與表面摩擦系數的關系曲線。

圖2為現有剛性連接示意圖。

圖3為本發明撓性連接結構示意圖。

圖4本發明柴油機主軸結構示意圖。

圖5為圖4左側面視圖。

圖6為圖5A-A向局部視圖。

圖7為本發明飛輪示意圖。

圖8為圖7右側面視圖。

圖9為圖8A-A向局部視圖。

具體實施方式

本發明的主軸飛輪撓性連接結構如圖3-圖9所示，主軸的端平面除了加工有9個同原來M14用的螺紋孔外，將螺紋以外加工成一周三角形齒盤見圖4-6所示，齒形可采用60°正三角形(工具方便)，齒數可選120。飛輪對應主軸安裝部位，也加工成一周120齒的三角形齒的端面齒盤，和9個螺栓過孔，見圖7-9所示。9只螺栓的螺帽1上各有兩或三片A型碟簧片2，如圖3所示。適當預緊量，具體預緊量由具體工況的工程設計計算來確定。

通過機械動力分析，當采用了如圖3所示的微撓性連接機構，不僅使連接損壞事故得以從根本杜絕，而且使曲軸前軸瓦受來自行車顛簸作用的動負荷較從前大為緩和。

本發明原理是：

1、采用端面齒盤相嚙合方式傳遞主軸力矩，例如三角形齒型的圓盤端面。