專利名稱：：曲軸的平衡重系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及曲軸，更具體地，本發(fā)明涉及曲軸的平衡重系統(tǒng)，改進(jìn)了該曲軸的軸承的耐用性，從而降低了該曲軸的重量。
背景技術(shù)：
：—般地，在曲軸設(shè)計(jì)中平衡和重量是重要的因素。然而，支撐曲軸的軸承基本上沒有被考慮，從而削弱了其耐用性和潤滑特性。本發(fā)明背景部分公開的上述信息僅僅用來增加對本發(fā)明總體背景的理解，其不應(yīng)作為該信息構(gòu)成對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說己經(jīng)公開的現(xiàn)有技術(shù)的確認(rèn)和任何形式的建議。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的各個(gè)方面涉及提供曲軸的平衡重系統(tǒng)，其具有輕的重量并且通過增加潤滑劑薄膜的厚度從而改進(jìn)了支撐軸承的耐用性。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，曲軸的平衡重系統(tǒng)，包括從第一曲柄銷沿曲軸的長度方向順序地分布的平衡重，其中，在第一曲柄銷位于與水平線(X軸)成+90度的位置的情況下，該平衡重可以具有第一平衡重，其中，該第一平衡重的質(zhì)心(masscenter)分布在與水平線成大約+78到大約+82度角的范圍內(nèi)，第九平衡重，其中該第九平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約-82到大約-78度角的范圍內(nèi)，第二平衡重，其中，該第二平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約+86.5到大約+89度角的范圍內(nèi)，第八平衡重，其中，該第八平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約-89到大約-86.5度角的范圍內(nèi)，以及至少一個(gè)平衡重組，其中，該平衡重組的旋轉(zhuǎn)慣性力矩(rotationalinertiamoment)大小是第一或第九平衡重的大約13%到大約17%,其中，第二和第八平衡重的旋轉(zhuǎn)慣性力矩大小是第一和第九平衡重的大約15%到大約25%。平衡重組可以包括順序地第三平衡重、第四平衡重、第六平衡重和第七平衡重，其中，平衡重組位于第二和第八平衡重之間。第五平衡重的規(guī)格可以對應(yīng)于第一到第四以及第六到第九平衡重的質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)慣性力矩而確定，其中，第五平衡重構(gòu)造為根據(jù)第一到第四平衡重以及第六到第九平衡重的質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)慣性力矩使曲車由的整體質(zhì)心(entiremasscenter)位于曲軸的中心軸(centeraxis)上。第一和第二平衡重可以對應(yīng)于第一曲柄銷而分布，并且第八和第九平衡重對應(yīng)于安裝于第一曲柄銷的相反側(cè)面的第六曲柄銷而分布。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，曲軸的平衡重系統(tǒng)，包括從第一曲柄銷沿曲軸的長度方向順序地分布的平衡重，其中，在第一曲柄銷位于與水平線(X軸)成+90度的位置的情況下，該平衡重可以包括第一平衡重，其中，該第一平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約+78到大約+82度角的范圍內(nèi)。平衡重系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括第二平衡重，其中，該第二平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約+86.5到大約+89度角的范圍內(nèi)。平衡重系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括第八平衡重，其中，該第八平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約-89到大約-86.5度角的范圍內(nèi)。平衡重系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括第九平衡重，其中，該第九平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約-82到大約-78度角的范圍內(nèi)。平衡重系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)平衡重組，其中，該平衡重組的旋轉(zhuǎn)慣性力矩大小是第一或第九平衡重的大約13%到大約17%。第二和第八平衡重的旋轉(zhuǎn)慣性力矩大小可以是第一和第九平衡重的大約15%到大約25%。本發(fā)明的方法和裝置具有其他特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)可以從結(jié)合在本申請文件中的附圖以及下面的具體實(shí)施方式中變得顯而易見，并在其中進(jìn)行更加詳細(xì)的闡述，其中附圖以及具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明的一些原理。圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性平衡重系統(tǒng)的透視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性平衡重系統(tǒng)的部件的透視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性平衡重系統(tǒng)的部件的側(cè)視圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性平衡重系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)例的圖。具體實(shí)施例方式以下將詳細(xì)參考本發(fā)明的不同實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)例在附圖中示出并在下面進(jìn)行描述。雖然結(jié)合示例性實(shí)施例描述本發(fā)明，但應(yīng)了解該描述不是旨在將本發(fā)明限制于那些示例性實(shí)施例。相反地，本發(fā)明旨在不僅僅覆蓋示例性實(shí)施例，還覆蓋可以包括在由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍里的各種替代、改進(jìn)、等效結(jié)構(gòu)以及其他實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的平衡重系統(tǒng)的透視圖。參考圖1，平衡重系統(tǒng)包括曲軸145、第一平衡重100、第二平衡重105、第三平衡重110、第四平衡重115、第五平衡重120、第六平衡重125、第七平衡重130、第八平衡重135和第九平衡重140。如圖所示，平衡重(100、105、110、115、120、125、130、135和140)順序地從第一曲柄銷沿曲軸145的長度方向分布，從而吸收當(dāng)曲軸145旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動。此外，在平衡重(100、105、110、115、120、125、130、135和140)之間的曲軸145—側(cè)，分別牢固地通過軸承支撐。在此情況下，潤滑劑置于軸承與曲軸145的支撐面之間，從而降低摩擦/磨損，并且置入的潤滑劑薄膜需要比預(yù)定值厚。在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，分別設(shè)計(jì)平衡重(100、105、110、115、120、125、130、135和140)的質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)慣性力矩從而降低平衡重(100、105、110、115、120、125、130、135和140)的重量，并且改進(jìn)曲軸145和軸承的耐用性和摩擦/磨損特性。平衡重(100、105、110、115、120、125、130、135和140)的特性將參考圖2和圖3描述。圖2是根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的平衡重系統(tǒng)的部件的透視圖。參考圖2，第一和第九平衡重100和140具有彼此相同或者相似的形狀，而其旋轉(zhuǎn)位置在相反側(cè)面。并且，第二和第八平衡重105和135也具有彼此相同或者相似的形狀，而其旋轉(zhuǎn)位置在相反側(cè)面。此外，第三、第四、第六和第七平衡重(110、115、125和130)具有彼此相同或者相似的形狀，并且第五平衡重120的形狀對應(yīng)于第一到第四以及第六到第九平衡重的質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)慣性力矩而確定。第五平衡重120的規(guī)格基于第一到第四以及第六到第九平衡重的質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)慣性力矩而確定，從而使曲軸的整體質(zhì)心位于曲軸的中心軸上。圖3是根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例的平衡重系統(tǒng)的部件的側(cè)視圖。參考圖3，第九平衡重140的質(zhì)心300具有與水平線(X軸)沿順時(shí)針方向成-82到-78度的角度305。雖然未示出，但是第一平衡重100具有+78到+82的預(yù)定角度，與第九平衡重相比，第一平衡重位于其相反側(cè)面。在這種情況下，通過第一曲柄銷的中心的基線310a與基于曲軸145的旋轉(zhuǎn)中心315的水平線成90度角，并且第九平衡重140的質(zhì)心300具有與基線310a沿順時(shí)針方向成168到172度的角度。此外，第八平衡重135的質(zhì)心302具有與水平線成-89到-86.5度的預(yù)定角度307。雖然未示出，但是位于第八平衡重的相反側(cè)面的第二平衡重105的質(zhì)心具有與水平線成+86.5到+89度的預(yù)定角度。在這種情況下，通過第一曲柄銷的中心的基線310b與基于曲軸145的旋轉(zhuǎn)中心315的水平線成卯度角，并且第八平衡重135的質(zhì)心具有與基線310b沿順時(shí)針方向與水平線成176.5到179度的角度。表1是示出了根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的平衡重系統(tǒng)的部件特性的表格。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>參考表1，第一和第九平衡重100和140的質(zhì)心，分布在與水平線成+78到+82度或-78到-82度的角的范圍內(nèi)，并且第二和第八平衡重105和135的質(zhì)心，分布在與水平線成+86.5到+89度或-86.5到-89度的角的范圍內(nèi)。此外，第二和第八平衡重105和135的旋轉(zhuǎn)慣性力矩是第一和第九平衡重100和140的旋轉(zhuǎn)慣性力矩的15%到25%。并且，第三、第四、第六和第七平衡重(HO、115、125和130)的旋轉(zhuǎn)慣性力矩是第一和第九平衡重100和140的旋轉(zhuǎn)慣性力矩的13%到17%。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的平衡重系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)例的圖。參考圖4，橫軸示出了根據(jù)預(yù)定控制值的實(shí)驗(yàn)條件，并且縱軸示出了支撐曲軸145的軸承上的潤滑劑薄膜的厚度。如上所述，根據(jù)第一和第九平衡重IOO和140、第二和第八平衡重105和135以及第三、第四、第六和第七平衡重(110、115、125和130)的質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)慣性力矩能夠在預(yù)定范圍內(nèi)調(diào)整多個(gè)實(shí)驗(yàn)條件。如圖所示，可以確定A3、B3、C3和Dl在潤滑劑薄膜厚度方面令人滿意，并且A3、Bl、Cl和D1在考慮其他條件例如振動等時(shí)令人滿意。表2和表3是示出了根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的平衡重系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。參考表2，在支撐曲軸145的軸承上形成的一般潤滑劑的厚度計(jì)算為0.805微米，并且實(shí)際檢測值為0.805微米。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例，在優(yōu)化條件下，計(jì)算的潤滑劑厚度為0.973微米，并且實(shí)際檢測值為0.965微米。這就是說，能夠確定潤滑劑薄膜厚度增大了大約20%。參考表3，具有平衡重的一般曲軸裝置重20.76kg，但是根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例的具有平衡重的曲軸裝置在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下重18.83kg，其中實(shí)現(xiàn)了重量的降低。如果僅僅考慮重量而設(shè)計(jì)曲軸，會削弱軸承的耐用性，但是在本發(fā)明的不同實(shí)施例中能夠同時(shí)優(yōu)化曲軸的重量和軸承的耐用性。前述本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例的目的是闡明和描述。這些實(shí)施例不是為了窮盡本發(fā)明，也不是為了將本發(fā)明限制于所揭示的具體形式，顯然，按照上述教導(dǎo)可以進(jìn)行許多改進(jìn)和變化。這些實(shí)施例的選擇和描述是為了解釋本發(fā)明的一些原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例及其各種替代和改進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍旨在由所附權(quán)利要求及其等同物限定。權(quán)利要求1、一種曲軸的平衡重系統(tǒng)，包括從第一曲柄銷沿曲軸的長度方向順序地分布的多個(gè)平衡重，其中，在第一曲柄銷位于與水平線(X軸)成+90度的位置的情況下，所述平衡重包括第一平衡重，其中，所述第一平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約+78到大約+82度角的范圍內(nèi)；第九平衡重，其中，所述第九平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約-82到大約-78度角的范圍內(nèi)；第二平衡重，其中，所述第二平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約+86.5到大約+89度角的范圍內(nèi)；第八平衡重，其中，所述第八平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約-89到大約-86.5度角的范圍內(nèi)；以及至少一個(gè)平衡重組，其中，所述平衡重組的旋轉(zhuǎn)慣性力矩大小是所述第一或第九平衡重的大約13％到大約17％，其中，所述第二和第八平衡重的旋轉(zhuǎn)慣性力矩大小是所述第一和第九平衡重的大約15％到大約25％。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)，其中，所述平衡重組順序地包括第三平衡重、第四平衡重、第六平衡重和第七平衡重。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)，其中，所述平衡重組位于第二和第八平衡重之間。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)，其中，第五平衡重的規(guī)格對應(yīng)于所述第一到第四以及第六到第九平衡重的質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)慣性力矩而確定。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)，其中，所述第五平衡重構(gòu)造為根據(jù)所述第一到第四平衡重以及第六到第九平衡重的質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)慣性力矩使曲軸的整體質(zhì)心位于曲軸的中心軸上。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)，其中，所述第一和第二平衡重對應(yīng)于第一曲柄銷而分布，并且所述第八和第九平衡重對應(yīng)于安裝于所述第一曲柄銷的相反側(cè)面的第六曲柄銷而分布。7、一種客運(yùn)車輛包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)。8、一種曲軸的平衡重系統(tǒng)，包括從第一曲柄銷沿曲軸的長度方向順序地分布的多個(gè)平衡重，其中，在所述第一曲柄銷位于與水平線(X軸)成+90度的位置的情況下，所述平衡重包括第一平衡重，其中，所述第一平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約+78到大約+82度角的范圍內(nèi)。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)，進(jìn)一步包括，第二平衡重，其中，所述第二平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約+86.5到大約+89度角的范圍內(nèi)。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)，其中，進(jìn)一步包括，第八平衡重，其中，所述第八平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約-89到大約-86.5度角的范圍內(nèi)。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第九平衡重，其中，所述第九平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約-82到大約-78度角的范圍內(nèi)。12、根據(jù)權(quán)利要求ll所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)平衡重組，其中，所述平衡重組的旋轉(zhuǎn)慣性力矩大小是所述第一或第九平衡重的大約13%到大約17%。13、根據(jù)權(quán)利要求ll所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)，其中，所述第二和第八平衡重的旋轉(zhuǎn)慣性力矩大小是所述第一和第九平衡重的大約15%到大約25%。14、一種客運(yùn)車輛包括如權(quán)利要求8所述的曲軸的平衡重系統(tǒng)。全文摘要曲軸的平衡重系統(tǒng)，包括第一平衡重，其中，該第一平衡重的質(zhì)心分布在與水平線成大約+78到大約+82度角的范圍內(nèi)，第九平衡重，其中，該第九平衡重的質(zhì)心分布在大約-82到大約-78度角的范圍內(nèi)，第二平衡重，其中，該第二平衡重的質(zhì)心分布在大約+86.5到大約+89度角的范圍內(nèi)，第八平衡重，其中，該第八平衡重的質(zhì)心分布在大約-89到大約-86.5度角的范圍內(nèi)，以及至少一個(gè)平衡重組，其中，該平衡重組的旋轉(zhuǎn)慣性力矩大小是第一或第九平衡重的大約13％到大約17％，其中，第二和第八平衡重的旋轉(zhuǎn)慣性力矩大小是第一和第九平衡重的大約15％到大約25％。文檔編號F16F15/26GK101660586SQ200910118750公開日2010年3月3日申請日期2009年3月4日優(yōu)先權(quán)日2008年8月25日發(fā)明者張弼盛申請人:現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社