一種汽車發動機凸輪軸與正時齒輪的連接結構的製作方法

2023-10-11 18:15:19

本實用新型涉及汽車發動機，具體涉及一種汽車發動機凸輪軸與正時齒輪的連接結構。

背景技術：

汽車發動機正時系統是發動機配氣機構的重要組成部分，正時系統通過控制氣門的開閉時刻，準確地實現定時開啟和關閉相應的進氣門和排氣門，使新鮮空氣及時進入氣缸，廢氣及時排出氣缸，從而保證發動機具有良好的動力性。

發動機工作時，曲軸一般是通過齒輪和皮帶，或者齒輪和鏈條帶動凸輪軸做旋轉運動來控制氣門的開閉時刻，而凸輪軸正時齒輪一般是通過螺栓固定在凸輪軸的一端，螺栓在保證連接可靠的同時還需要承受的較大的力矩，因此對螺栓的連接剛度和強度要求較高。但是增加螺栓的連接剛度和強度存在局限性：一方面由於某些機型的設計需要，螺栓杆部需要過油，螺栓杆部設計為中空結構，由於螺栓強度越高，脆性越大，再加之中空的螺栓結構，螺栓很容易損壞；另一方面，通過採用規格較大的螺栓增加螺栓強度，由於連接處的的空間位置有限，無法可靠連接，如果採用大規格的螺栓，同時要保證其可靠連接，相應的凸輪軸和正時齒輪的設計方案將變更，影響項目開發進度，同時成本高。因此需要設計一種凸輪軸與正時齒輪的連接結構，其能夠可靠連接，且連接剛度大，能夠保證在原有設計的空間布置不改變，延長螺栓使用壽命。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種汽車發動機凸輪軸與正時齒輪的連接結構，其連接可靠，能夠增強凸輪軸與正時齒輪的連接剛度；能夠保證在原有設計的空間布置不變的前提下，減小螺栓所受的軸向力，降低螺栓的使用規格，延長螺栓使用壽命；能夠保證摩擦墊圈在裝配時不出現錯位和彎折現象。

本實用新型所述的一種汽車發動機凸輪軸與正時齒輪的連接結構，包括凸輪軸、與凸輪軸的一端配合連接的正時齒輪、連接凸輪軸與正時齒輪的螺栓，其特徵是：所述凸輪軸與正時齒輪之間設有摩擦墊圈，該摩擦墊圈的中心位於所述凸輪軸與正時齒輪配合的軸線上，所述摩擦墊圈的外表面鑲嵌有微小的金剛石顆粒。

進一步，所述摩擦墊圈的厚度為0.11mm-0.15mm。

進一步，所述摩擦墊圈的中間部位設有多個向上彎折的翻邊。

本實用新型有益的技術效果：

由於在凸輪軸與正時齒輪之間增加了摩擦墊圈，增強了凸輪軸與正時齒輪的連接剛度；由於摩擦墊圈很薄且摩擦係數大，保證了原有的空間布置不改變，減小了螺栓所受的軸向力，降低了螺栓的使用規格，延長了螺栓的使用壽命；由於在摩擦墊圈的中間部位設有翻邊，保證了摩擦墊圈在裝配時不出現錯位和彎折的現象。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是摩擦墊圈的結構示意圖。

圖中：1-凸輪軸，2-正時齒輪，3-螺栓，4-摩擦墊圈；

41-翻邊。

具體實施方式

以下結合具體的實施例對本實用新型做詳細說明。

參見圖1和圖2，一種汽車發動機凸輪軸與正時齒輪的連接結構，包括凸輪軸1、與凸輪軸1的一端配合連接的正時齒輪2、連接凸輪軸1與正時齒輪2的螺栓3，其實質性特點是：所述凸輪軸1與正時齒輪2之間設有摩擦墊圈4，該摩擦墊圈的中心位於所述凸輪軸1與正時齒輪2配合的軸線上，所述摩擦墊圈4的外表面鑲嵌有微小的金剛石顆粒，其厚度為0.13mm（毫米）、中間部位設有多個向上彎折的翻邊41，參見圖2所示。

所述摩擦墊圈4的厚度根據具體情況可選擇0.11mm、0.12mm、0.14mm、0.15mm（毫米），即構成另外的多個實施例。

由於在凸輪軸1與正時齒輪2之間設有摩擦墊圈4，且摩擦墊圈4的外表面鑲嵌有微小的金剛石顆粒，在正時齒輪2與凸輪軸1進行裝配時，摩擦墊圈4的一面與凸輪軸1的端面接觸，另一面與正時齒輪2的一個端面接觸。摩擦係數為沒加摩擦墊圈4時的二至三倍，靜摩擦力也隨之增大，使得凸輪軸1與正時齒輪2的連接剛度增大；同時降低了對螺栓所受的軸向力的要求，也就減小了螺栓的使用規格，即採用規格較小的螺栓或者強度較低的螺栓便可保證凸輪軸1與正時齒輪2的可靠連接。

摩擦墊圈4的厚度薄，質量輕，能夠保證原有的凸輪軸1與正時齒輪2的空間布置不改變。

由於摩擦墊圈4太薄，其中間部位的翻邊41能夠防止摩擦墊圈4裝配時出現錯位和彎折現象。

通過實驗對凸輪軸1與正時齒輪2之間有無摩擦墊圈4進行了對比分析：無摩擦墊圈4時，凸輪軸1與正時齒輪2之間的摩擦係數為0.15，螺栓所要承受的軸向力為72.24KN，此時，需使用直徑為12mm（規格為M12）的螺栓，其強度為12.9級；有摩擦墊圈4時，凸輪軸1與正時齒輪2之間的摩擦係數為0.45，螺栓所要承受的軸向力為24.08KN，此時，只需使用直徑為10mm（規格為M10）的螺栓，其強度為10.9級。

本實用新型連接可靠，且連接剛度大；能夠保證在原有設計的空間布置不變的前提下，減小螺栓所受的軸向力，降低螺栓的使用規格，延長螺栓使用壽命；能夠保證摩擦墊圈在裝配時不出現錯位和彎折現象。