一種發動機凸輪軸的製作方法

2023-09-21 03:38:20

專利名稱:一種發動機凸輪軸的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種發動機凸輪軸，包括軸體(1)及設於所述軸體(1)上的凸輪(2)，所述凸輪(2)包括基圓段凸輪(21)及升程段凸輪(22)，所述基圓段凸輪(21)為由於所述軸體(1)連接處向上逐漸向內收縮的扇形錐面結構。此實用新型提供的發動機凸輪軸結構簡單、加工方便、成本低，在保證支撐強度的同時減輕其整體重量，改善凸輪軸的轉動慣量，減小摩擦損耗，具有較強的實用性。
【專利說明】一種發動機凸輪軸

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於發動機領域，設計發動機的配氣機構，更具體的說，涉及一種發動機凸輪軸結構。

【背景技術】
[0002]凸輪軸是活塞發動機裡的一個部件。由於氣門運動規律關係到一臺發動機的動力和運轉特性，因此凸輪軸設計在發動機的設計過程中佔據著十分重要的地位。凸輪軸的作用是控制氣門的開啟和閉合動作。通常由於轉速很高，而且需要承受很大的力，因此設計中對凸輪軸在強度和支撐方面的要求很高。目前發動機開發所採用的技術已十分成熟，在發動機的研發中，越來越多的發動機廠家採用對成熟機型進行改進的方法，以求改善發動機油耗、性能，且符合使用要求的新一代發動機。現有技術中的凸輪軸結構單一，整體重量及支撐強度性能有待進一步優化。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是解決現有技術存在的問題，提供一種新型優化的發動機凸輪軸，結構簡單、加工方便、成本低，在保證支撐強度的同時減輕其整體重量，改善凸輪軸的轉動慣量，減小摩擦損耗。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型採取的技術方案為:所提供的發動機凸輪軸，包括軸體及設於所述軸體上的凸輪，所述凸輪包括基圓段凸輪及升程段凸輪，所述基圓段凸輪為由於所述軸體連接處向上逐漸向內收縮的扇形錐面結構。
[0005]為使上述技術方案更加詳盡和具體，本實用新型還提供以下更進一步的優選技術方案，以獲得滿意的實用效果:
[0006]所述基圓段凸輪的錐面結構於所述軸體結合處的寬度和升程段凸輪的寬度相同，基圓段凸輪外表面處的寬度值為升程段凸輪寬度的一半，所述結合處與外表面之間通過漸變的錐面連接。
[0007]所述基圓段凸輪和升程段凸輪過渡連接處設有倒角。
[0008]所述升程段凸輪為桃尖形狀。
[0009]所述凸輪軸為整體鑄造成型。
[0010]本實用新型與現有凸輪軸結構相比，具有以下優點:採用該新型發動機凸輪軸，可以降低凸輪軸整體重量，節約成本，改善凸輪軸的轉動慣量，接觸面積減小可相應的減小摩擦磨損，改善發動機性能及油耗，且漸變的錐形結構同時可保證凸輪軸的結構支撐強度，加工製作與傳統凸輪軸工藝相當，較易實現，具有較強的實用性。

【附圖說明】

[0011]下面對本說明書的附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0012]圖1為本實用新型凸輪軸結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型凸輪軸主視圖；
[0014]圖3為本實用新型凸輪軸俯視圖；
[0015]圖中標記為:1、軸體，2、凸輪，21、基圓段凸輪，211、錐面，22、升程段凸輪。

【具體實施方式】
[0016]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0017]本實用新型發動機凸輪軸，如圖1、2及3所示，包括軸體I及設於軸體I上的凸輪2，凸輪2包括基圓段凸輪21及升程段凸輪22，基圓段凸輪21呈扇形錐面結構，由其於軸體I連接處向上呈逐漸向內收縮的錐面。
[0018]本實用新型優化部分僅對基圓段凸輪21的扇面區域，將基圓段凸輪21優化為扇型錐面結構。如圖2所示錐面結構，本實用新型中優選的，基圓段凸輪21的錐面結構於軸體I結合處的寬度和升程段凸輪22的寬度相同，基圓段凸輪21外表面處的寬度值為升程段凸輪22寬度的一半，結合處與外表面之間通過漸變的錐面211連接，這種優選為實驗得出的最佳的方案，即儘可能減少升程段凸輪22表面與的挺杯或搖臂間接觸面積同時保證可靠的支撐強度。
[0019]基圓段凸輪21和升程段凸輪22過渡連接處設有倒角。過渡處採用合理的鍛造倒角，以保證凸輪整體的結構強度，延長使用壽命。升程段凸輪22為桃尖形狀，控制氣門開合運動規律。凸輪軸為整體鑄造成型，整體結構性能好。
[0020]在凸輪軸驅動氣門開合的過程中，凸輪工作面同挺杯或搖臂間會產生接觸應力，由於氣門彈簧的彈性作用力，該接觸應力會隨氣門升程的增大而增大；但當工作接觸面處在凸輪基圓段的時候，氣門已落座，氣門彈簧的彈性作用力主要作用在氣門座圈上，此時凸輪上所受的接觸應力很小，故可以合理改變結構，減小基圓段的接觸面寬度，同時不影響正常支撐效果。
[0021]本實用新型發動機凸輪軸，可以降低凸輪軸整體重量，節約成本，改善凸輪軸的轉動慣量，接觸面積減小可相應的減小摩擦磨損，改善發動機性能及油耗，且漸變的錐形結構同時可保證凸輪軸的結構支撐強度。該新型凸輪在鑄造及加工工藝、工序上與傳統凸輪軸沒有區別，只需在凸輪軸開發初期設計好模具即可，在鑄造難易度上同傳統凸輪差別不大，凸輪工作面後期加工量上相對小一些，工藝施行難易度相當，較易實現。該發動機凸輪軸結構簡單、加工方便、成本低，在保證支撐強度的同時減輕其整體重量，改善凸輪軸的轉動慣量，減小摩擦損耗，具有較強的實用性。
[0022]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，但是本實用新型並不受限於上述方式，只要採用本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進或直接應用於其它場合的，均落在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種發動機凸輪軸，包括軸體(I)及設於所述軸體(I)上的凸輪(2)，其特徵在於:所述凸輪⑵包括基圓段凸輪(21)及升程段凸輪(22)，所述基圓段凸輪(21)為由於所述軸體(I)連接處向上逐漸向內收縮的扇形錐面結構。2.按照權利要求1所述的發動機凸輪軸，其特徵在於:所述基圓段凸輪(21)的錐面結構於所述軸體(I)結合處的寬度和升程段凸輪(22)的寬度相同，基圓段凸輪(21)外表面處的寬度值為升程段凸輪(22)寬度的一半，所述結合處與外表面之間通過漸變的錐面(211)連接。3.按照權利要求2所述的發動機凸輪軸，其特徵在於:所述基圓段凸輪(21)和升程段凸輪(22)過渡連接處設有倒角。4.按照權利要求1至3任一項所述的發動機凸輪軸，其特徵在於:所述升程段凸輪(22)為桃尖形狀。5.按照權利要求4所述的發動機凸輪軸，其特徵在於:所述凸輪軸為整體鑄造成型。
【文檔編號】F01L1-047GK204299633SQ201420702558
【發明者】李曉松 [申請人]奇瑞汽車股份有限公司