圖2和圖5所示,形成了主軸承35的至少一部分的主軸承組件34被設(shè)置在每個腹板28的外軸承支承表面32的周圍。在將機軸26插入曲軸箱14之前,將主軸承組件34設(shè)置在其各自的腹板28周圍。因而,在所示實施方式中被插入曲軸箱14的是機軸組件10。每個軸承組件34都是軸承35的部分組件,并且每個軸承組件34都可以替代地被稱作軸承35的組件,并且包括內(nèi)圈36、滾動元件38以及保持架40。在將機軸插入曲軸箱14之前,外圈42可被設(shè)置在軸承組件34的周圍,并且被設(shè)置在最后被插入曲軸箱14的端腹板28’上。形成主軸承35的一部分的外圈42通常不由機軸26承載,在機軸26開始被插入曲軸箱14時,中間的腹板28”或28”’或28””首先被插入曲軸箱。對于中間的腹板28”或28”’,外圈被承載在曲軸箱14內(nèi),并且在機軸被插入曲軸箱14之前被曲軸箱14支承。每個主軸承組件34都被確定尺寸以便設(shè)置在各自的腹板28的軸承支承表面32與和各自的外圈42相接合的機軸支承表面之間。因此,內(nèi)圈36的內(nèi)徑被確定尺寸以在腹板28的軸承表面32的周圍安裝,并且外圈42的外徑被確定尺寸,以便被接收在各自的外圈支承表面內(nèi),并且圍繞各自的滾動元件38。每個外圈支承表面都是柱狀的。
[0021]每個軸承組件的滾動元件38均在圓周性地延伸并且軸向間隔開的一對支架之間。桿在每個支架之間軸向地延伸。桿39和支架41形成了保持架40。保持架40在圓周方向和軸向方向上穩(wěn)定滾動元件38。圈36和圈42為滾動元件38提供跑道。滾動元件38可以是滾軸、球或其它適合的滾動元件。
[0022]每個腹板28均可包括在其圓周軸承表面32內(nèi)限定的一個或多個圓槽48,圓槽48適于將潤滑劑從端口 50向滾動元件38分配。機軸組件10適于被軸向地插入與對很多內(nèi)燃機為典型的分開式曲軸箱相反的非分開式曲軸箱。
[0023]機軸組件10可包括用于在腹板軸承表面32上的軸向方向上保持主軸承組件34的一個或多個軸承保持裝置。每個軸承保持裝置68的至少一部分都徑向地延伸超出其所附接的腹板28的軸承表面32。這樣,軸承68適于接合并鄰接于與腹板28 —起旋轉(zhuǎn)(并且因此相對于腹板28保持靜止)的主軸承組件34的內(nèi)圈36,以便防止主軸承34從腹板28滑落。外圈42相對于曲軸箱14成固定接合。每個腹板28在處于旋轉(zhuǎn)操作時相對于其各自的滾動元件38、保持架40和外圈42移動。在一個實施方式中,軸承保持裝置68并不徑向延伸超出內(nèi)圈36的最大外徑Dp保持架徑向延伸以覆蓋內(nèi)圈36。軸承保持裝置68可以包括通過其限定的一個或多個孔70,緊固件72可通過該孔70延伸,從而將軸承保持裝置68固定至腹板28。在一個實施方式中,一個腹板28的至少一側(cè)包括附接至該側(cè)的三個軸承保持裝置68,其中,軸承保持裝置68以約120°圓周地間隔開。作為軸承保持裝置68的替換方案,機軸26的一個或多個腹板28每個均可在其中限定的圓周槽(未示出),該圓周槽用于接收適于在軸向方向上保持主軸承組件34的可去除的卡環(huán)74。
[0024]本發(fā)明的機軸組件10包括配重52,配重52除了提供用于平衡的質(zhì)量,還用于在腹板軸承表面32上在軸向方向上保持主軸承組件34。這樣,配重52將兩個零件的需要結(jié)合至單個零件中。另外,如以下詳細(xì)所述,配重52的配置允許配重52徑向延伸,從而增強了配重52的質(zhì)量對于平衡機軸組件10的效果。
[0025]如圖2至圖5以及圖7中所示,配重52包括質(zhì)量部分54和軸承保持部分56。軸承保持部分56可為從所述質(zhì)量部分54的表面55軸向延伸的凸出部,并且可包括表面58,其中,表面58適于與腹板28的表面60配合并鄰接表面60。配重52可由鑄鋼或其它適合的材料或材料組合來構(gòu)成,并且還可以進行機械加工。配重52的軸向凸出的部分為保持部分56。保持部分56從質(zhì)量部分54的表面55軸向地凸出,表面55面向腹板28的表面60,其中,配重被聯(lián)接至表面60。部分56的凸出部與表面55形成了階梯。雖然附圖中所示的配重52為單一結(jié)構(gòu),但是應(yīng)理解的是,配重52可包括在裝配過程期間固定在一起的多個部件或部分。在一個實施方式中,金屬或鉛塊(未示出)被插入配重52。在另一實施方式中,可以從配重52中去除材料從而達到具體重量或平衡。
[0026]在一個實施方式中,配重52包括通過其限定的一個或多個孔62,緊固件64可通過該孔62延伸,從而將配重52固定至腹板28。配重52還可具有通過其限定的一個或多個孔66,對準(zhǔn)固定銷或?qū)?zhǔn)桿(未示出)可通過孔66延伸,從而便于在配重52與機軸26的裝配過程中相對于腹板28的定位。然而,應(yīng)理解的是,可通過其它方式將配重52附接至或固定至腹板28,或者配重52可進行鍛造、鑄造、機械加工或焊接至適當(dāng)位置。
[0027]如圖5中最佳所示,軸承保持部分56的至少一部分軸向延伸超出腹板28的軸承表面32。在一個實施方式中,軸承保持部分56具有還被稱為長度的有效直徑Dk,有效直徑%大于也可以被稱為腹板28的軸承支承表面32的長度的直徑Dw,其中,軸承保持部分56附接至腹板28的軸承支承表面32。這樣,每個配重52的軸承保持部分56都適于在表面37處接合并鄰接主軸承組件34的內(nèi)圈36,該表面37與腹板28 —起旋轉(zhuǎn)(因此保持相對于腹板28靜止),從而防止主軸承34從腹板28滑落。如圖所示,軸承保持部分56并不徑向延伸超出內(nèi)圈36。保持部分56不與主軸承組件34的保持架40接觸。因為配重52適于保持主軸承組件34,所以配重52可用于替代軸承保持裝置68的至少一部分,否則,軸承保持裝置68的該至少一部分使必須的。
[0028]每個配重52都是階梯狀的,以使得質(zhì)量部分54的表面55從腹板28軸向地間隔開,其中,配重52附接至腹板28,并且還從設(shè)置在腹板28周圍的軸承34的保持架40軸向地間隔開。配重52從腹板28的表面60和保持部分56的表面58以及圈36的表面37軸向地間隔開。該可被稱為間隙的間隔允許質(zhì)量部分54徑向地延伸超出軸承組件34的內(nèi)圈36的最大外直徑D1,并且在徑向方向上與保持架40和滾動元件28重疊而不接觸保持架40接觸。在這方面,配重52的質(zhì)量部分54可限定具有被稱為長度的直徑D。的徑向輪廓,該直徑Dc大于通過軸承組件34的內(nèi)圈36限定的徑向輪廓的被稱為長度的最大直徑D工。這就將配重52的重心從機軸組件10的旋轉(zhuǎn)軸A-A移動比以其他方式可能的距離更大的徑向距離,從而增強了配重52的質(zhì)量改進機軸組件10在操作過程中的平衡的效果。
[0029]增加諸如配重52的配重的質(zhì)量改善了配重在減小不平衡震動的效果。每個單元重量的效果的增強僅成比例。另外,沿著軸線A-A的長度增加諸如配重52的配重遠(yuǎn)離軸的旋轉(zhuǎn)軸線A-A的中心的縱向距離也降低了不平衡震動。該降成也僅是正比例的。然而,值得注意地,隨著旋轉(zhuǎn)軸線A-A與配重(諸如配重52)的重心之間的距離增大,配重降低不平衡震動的效果也增強。相比較于僅成比例,每個單元的徑向距離增加的效果增強成指數(shù)關(guān)系。因而,隨著徑向增大某個量,徑向增加的效果與徑向增加的量相比呈指數(shù)增長。因此,增加徑向距離遠(yuǎn)比增加質(zhì)量或縱向距離有效。由于在本公開中配重52的重心被定位為距離旋轉(zhuǎn)軸A-A的徑向距離比先前的配重距離旋轉(zhuǎn)軸A-A的徑向距離遠(yuǎn),所以本公開的與現(xiàn)有技術(shù)的機軸組件中使用的配重質(zhì)量相同的配重52會在本發(fā)明中產(chǎn)生更大的慣性力,從而更好地抵消由相對應(yīng)的往復(fù)活塞或柱塞22產(chǎn)生的力和離心曲柄銷30以及聯(lián)接往復(fù)活塞或柱塞22產(chǎn)生的力和離心曲柄銷30的連桿16產(chǎn)生的力。這當(dāng)然減小了不平衡震動。徑向增加還意味著質(zhì)量比現(xiàn)有技術(shù)的機軸中使用的配重小的配重52可以產(chǎn)生至少與有技術(shù)的機軸中的配重產(chǎn)生的