汽车发动机链传动系统的运用

汽车发动机链传动系统的运用

中国在生产和设计过程中通常会选择汽车链产品，但由于技术条件的限制，对汽车前后链的设计方案没有充分掌握，导致相关设计错误，造成经济损失。面对当前设计与制造方面存在的问题,本文以发动机正时链使用性能为对象,针对发动机正时链的设计全面分析。1服务条件和运营条件1.1传递功率曲线与常规工业链条相比较,汽车链的服役条件存在着较大的差异,其传递的功率和工作转速要比一般的工业链条大得多。例如:06BT-1汽车链在z1=19,n1=5000r/min时,其传递的功率最大可达P=10kW,它的工作点与国家制定的传动条件标准相比,在额定功率曲线规定的范围里要超出很多。一般情况下,汽车链主动链轮的工作转速n1=4500~8000r/min,有的范围在10000r/min以上。汽车链除了需要在高速情况下进行云装,还必须要在慢速、加速、低速等不同的环境下运行,这些都说明了汽车链服役条件的严谨。1.2影响汽车链定位精度的因素(1)构件磨损:从目前使用情况看,汽车链受到磨损而引起的损坏,其多数表现在了疲劳磨损、磨粒磨损、粘着磨损等不同方面。一般,汽车链在使用20×104km后,其能够达到的磨损伸长率ε≤1%,但大部分国产汽车链运用10×104~15×104km后,其磨损伸长率情况变为了ε>1%,这些都是导致正时链系统定位精度变小的主要因素,系统传动的噪音也随之变大。(2)滚子破裂:当汽车链处于高速状态下运行时,其出现滚子冲击疲劳破则是系统失效的主要表现。在链条与链轮连接构造里,滚子则是重要的啮合元件,其能够受到外界因素的巨大冲击,导致载荷增大而影响构件运行。当损坏到一定程度时,滚子的应力集中区也就是常说的滚子端部将会产生疲劳裂纹,且开始渐渐往向滚子中部扩大,裂纹变大后则会造成端部掉块或整体破裂。(3)链板断裂:在单排链条运行中,汽车链链板断裂引起的失效并非最重要的形式。但若是在双排链中,其发生链板断裂失效的状况则更加多见,这种情况多数集中体现为双排链的运作,因高速多冲交变循环载荷作用下,受到中链板与销轴之间的配合影响,造成销轴与外链板、套筒与内链板之间相连接的稳定性要差与单排链。而在联结牢固度降低到相应程度之后,就会直接造成外链板向外移出销轴而出现断裂失效,此现象则是我们常说的链条“散架”现象,通常大部分的疲劳断裂多是出现在在内链板上。2中心距和垂度的设计计算正对链、机油泵链、高压泵链、平衡轴链等系统都是汽车发动机的主要组成,而每种结构都有不同的形式,其中有的是双轴链传动系统,有的则是多轴链传动系统。本次研究按照双轴链传动系统(图1)详细分析,综合表明了汽车链传动系统的设计思路。对于链传动系统的总布置设计相关理论研究已经找出方案吗,而在链传动中心距和松边垂度的设计过程中也给予了相关探究。然而,汽车发动机正时链系统与其相关的系统,在设计使用过程中常常会对振动、噪音等问题提出较高的要求,对链传动的松边都必须要配置张紧器。有的紧边也都会布置相应的安装导向器,针对这种情况,本次研究的链传动中心距和垂度的设计计算思路显然满足不了汽车系统的需要。在汽车链系统设计过程中,链传动的紧边大多数是对内凹的圆弧曲线,并非传统方式的链传动形式。在传统的链传动里,其多数为相切于主从动链轮分度圆的直线来状态。在松边的垂度上也没有选择普通链传动进行设计,在松边的圆弧曲线也并非向外凸,多数则是往内凹。需要注意的是,当张紧器被安装使用自后,松边的悬垂曲线则不再是“悬链线”了,主要则是支承和贴附在张紧板的圆弧曲线上。见图1所示,若把紧边内的凹讴离定为C1,松边内凹距离是C2,当中心距a过小,其在水平状态下传动时常常会得到C1=(1~3)%a,C2=(3~6)%a。当中心距a变大时,其在垂直状态下转动时,Cl=(3~5)%a,C2=(6~10)%a。当不存在因链条磨损而造成松紧边内凹曲线段接触的状况下,松紧边内凹后则能降低链传动系统带来的空间,对于整体布局都是很有帮助的。由图3可导出:式中:r1——主动链轮分度圆半径,mm;r2—一从动链轮分度圆半径,mm;r——张紧扳或导向板曲率半径,mm;从上面的式子能得到r,α1,但张紧板或导向板剧弧的曲率中心O3,其和主动链轮切点相对应的坐标为(d、e),从图1则能得出:d=(r1+r)sinα1,e=dctgα1-rl。而张紧扳以及导向板的曲率半径r和相对应的安装伉置(d、e)等参数均得到。需要注意的是,在具体的操作设计中,对张紧板或导向板的曲率半径计算时,在其相关的位置里常会出现较多的不同,如:某一小段曲率半径要比上述计算值的过渡圆弧小,这样对于链条与张紧投的运作是有帮助的。而双凸轮轴间的双轴链传动,其因空间面积、中心距等过小,在设计时若能准确把握,则不安装导向器和张紧器同样可以