专利名称：一种新型凸轮轴总成的制作方法
技术领域：
本实用新型属于凸轮轴技术领域，涉及一种新型凸轮轴总成。
背景技术：
凸轮轴总成是通用汽油机的关键零件之一，专门负责驱动气门按时开启和关闭，其加工精度对发动机性能起决定性作用。凸轮轴一直在高转速、高温、高磨损的工作状态下进行工作，同时凸轮具有形状复杂、刚性差，加工精度要求高的特点，一直是汽油机零部件制造的难点，而且制造成本较高，目前通用汽油机凸轮轴总成99%以上均采用合金铸铁，单位制造成本在20元/只以上。老式发动机转速低，凸轮端面接触比压低，所以对凸轮轴的材料一般采用中碳钢淬硬，就能满足凸轮的滑动速度和接触应力的要求。随着发动机转速不断提高，气门弹簧弹性的加强，凸轮负荷发生很大的变化，所以目前大都采用球墨铸铁，生产成本过高，且重量重。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的凸轮轴总成所存在的上述问题，而提出了一种成本低、重量轻的新型凸轮轴总成。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种新型凸轮轴总成，包括凸轮轴，凸轮轴上设有进气凸轮、排气凸轮和齿轮，齿轮与凸轮轴之间设有减压机构，其特征在于，所述的凸轮轴与齿轮固 定连接且两者呈分体设置。改变了现行凸轮轴制造行业采用铸铁整体铸造的工艺方法，并且据研究凸轮轴高耐磨、高磨损、耐高温、高转速部位均集中在凸轮部位，因此可以让工作负荷较小的齿轮部分采用其他材料进行制作。在上述的一种新型凸轮轴总成中，所述的齿轮采用聚酰胺纤维材料制作而成。聚酰胺纤维的耐磨性较好、成本低。在上述的一种新型凸轮轴总成中，所述的凸轮轴与齿轮之间设有卡接机构，该卡接机构为开设在凸轮轴表面的卡口，上述齿轮在凸轮轴的卡口位置采用注塑工艺一次成型。齿轮注塑成型的过程中，材料渗进卡口内，冷却后，使凸轮轴与齿轮牢固连接在一起，提高两者的集合度。在上述的一种新型凸轮轴总成中，所述的卡口包括环形卡槽和设置在卡槽底部的卡孑L。在上述的一种新型凸轮轴总成中，所述的减压机构包括设置在齿轮面向排气凸轮这一侧的甩块摆动体、拨块和复位机构，甩块摆动体上设有一拨叉，所述的拨块可转动地设置在凸轮轴上，拨块上具有工作端和以及卡设在上述拨叉内的驱动端，所述的甩块摆动体与齿轮之间还设有可供甩块摆动体在离心力作用下直线运动的导向机构。在上述的一种新型凸轮轴总成中，所述的导向机构包括开设在甩块摆动体上的至少一个直线型条形通槽，条形通槽内设有与齿轮固定连接的导向销。改变了现有技术中甩块摆动体的运动方向，减小磨损面。在上述的一种新型凸轮轴总成中，所述的复位机构包括复位弹簧，复位弹簧的一端与甩块摆动体连接，另一端与齿轮连接。在上述的一种新型凸轮轴总成中，所述的甩块摆动体呈“T”形。在上述的一种新型凸轮轴总成中，所述的凸轮轴、进气凸轮和排气凸轮均为一体式结构，采用铸铁材料铸造而成。与现有技术相比，本新型凸轮轴总成具有以下优点:1、实现了凸轮轴和齿轮的分体设计，经过精加工后进行总装集成改变了现行凸轮轴制造行业整体采用铸铁整体铸造的工艺方法，成本低、重量轻，不但提高了加工效率，同时通过改变材质和机械机构提高凸轮性能。2、自主研发创新在凸轮轴段设置环形三爪外圈，利用环形三爪外圈总装集成，提高凸轮轴与齿轮的集合度，以免两者的分离造成凸轮轴机械性能和使用寿命的降低。3、改变原有减压机构中甩块摆动体与齿轮环形大面积接触的工作原理，甩块摆动体与齿轮改为直线水平移动接触，减少了两者的接触面，降低了摩擦系数，并提高摩擦副硬度差，减少机械磨损。
图1是本新型凸轮轴总成的结构示意图。图2是凸轮轴的结构示意图。图3是甩块摆动体与齿轮配合连接的结构示意图。图中，1、凸轮轴；la、卡槽；lb、卡孔；2、进气凸轮；3、排气凸轮；4、齿轮；5、甩块摆动体；51、拨叉；52、条形通槽；6、复位弹簧；7、拨块；71、工作端；72、驱动端；8、拨块铆钉；9、导向销；10、弹黃柳钉；11、排气门挺柱。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。如图1所示，本新型凸轮轴总成包括凸轮轴1，凸轮轴I上至上而下依次设有进气凸轮2、排气凸轮3和齿轮4，齿轮4与凸轮轴I之间设有减压机构，凸轮轴I与齿轮4两者呈分体设置，经过精加工后进行总装集成。其中凸轮轴1、进气凸轮2和排气凸轮3为一体式结构，采用铸铁材料铸造而成，而齿轮4采用聚酰胺纤维材料一次性注塑而成。聚酰胺纤维的耐磨性较高，制造成本低，在成本上具有极大优势，可以降低通用汽油机整体制造3%以上的成本，同时机械性能完全没有降低，完全能满足通用汽油机的工作需求，提高了我国通用汽油机出口的整体竞争力。如图2所示，凸轮轴I与齿轮4连接处的表面开设有卡口，卡口包括环形卡槽Ia和设置在卡槽Ia底部的卡孔lb。齿轮4注塑过程中,材料渗进卡槽Ia及卡孔Ib内，冷却后，使凸轮轴I与齿轮4牢固连接在一起，提高两者的集合度。如图3所示，减压机构包括甩块摆动体5、拨块7和复位机构，甩块摆动体5设置在齿轮4面向排气凸轮3的这一侧，甩块摆动体5上设有一拨叉51。拨块7通过一拨块铆钉8转动连接在齿轮4和排气凸轮3之间的凸轮轴I上，所述的拨块7具有工作端71和驱动端72，驱动端72卡设在上述甩块摆动体5的拨叉51内。甩块摆动体5呈“T”形，上面开设有两个直线型的条形通槽52，每个条形通槽52内均垂直设有与齿轮4固定连接的导向销9 ;复位机构为复位弹簧6，复位弹簧6的一端通过一个弹簧铆钉10与齿轮4固定连接，另一端与甩块摆动体5连接。发动机启动前，拨块7处于如图1所示状态，此时拨块7的工作端71高于凸轮基圆，卡在排气凸轮3和排气门挺柱11之间，排气门挺柱11不能完全回位，以此让排气门在发动机静止时处于打开状态。发动机启动后，凸轮轴I和齿轮4快速旋转，当达到一定转速时,甩块摆动体5在离心力作用下向如图3所示的右方水平移动，并通过拨叉51拨动拨块7，使拨块7如图1所示进行逆时针转动，拨块7的工作端71做圆弧运动，远离排气门挺柱11，使排气门挺柱11能够完全回位，因此发动机启动至正常工作时，本减压装置并不干扰发动机正常工作时的状态，此时复位弹簧6被拉伸。当发动机停转时,发动机转速慢慢降低,甩块摆动体5所受离心力减小。此时由于复位弹簧6的复位作用，当转速降到一定程度时，甩块摆动体5复位，通过拨叉51推动拨块7沿图1所示的顺时针转动复位，使其工作端71重新位于高出凸轮基圆位置，卡在排气门挺柱11和排气凸轮3之间，使排气门打开，放出空气，减小空气压缩比继而达到便于启动的目的。甩块摆动体5在工作过程中水平来回运动，减少了其与齿轮4之间的接触面，降低了摩擦系数，并提高摩擦副硬度差，并且齿轮4采用超耐磨聚酰胺纤维制作而成，能减少机械磨损，延长使用寿命。
应该理解，在本实用新型的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求1.一种新型凸轮轴总成，包括凸轮轴(1)，凸轮轴(I)上设有进气凸轮(2)、排气凸轮(3)和齿轮(4)，齿轮(4)与凸轮轴(I)之间设有减压机构，其特征在于，所述的凸轮轴(I)与齿轮(4)固定连接且两者呈分体设置。
2.根据权利要求1所述的一种新型凸轮轴总成，其特征在于，所述的齿轮(4)采用聚酰胺纤维材料制作而成。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型凸轮轴总成，其特征在于，所述的凸轮轴(I)与齿轮(4 )之间设有卡接机构，该卡接机构为开设在凸轮轴(I)表面的卡口，上述齿轮(4 )在凸轮轴(I)的卡口位置采用注塑工艺一次成型。
4.根据权利要求3所述的一种新型凸轮轴总成，其特征在于，所述的卡口包括环形卡槽(Ia)和设置在卡槽(Ia)底部的卡孔(lb)。
5.根据权利要求1或2所述的一种新型凸轮轴总成，其特征在于，所述的减压机构包括设置在齿轮(4 )面向排气凸轮(3 )这一侧的甩块摆动体(5 )、拨块(7 )和复位机构，甩块摆动体(5)上设有一拨叉(51)，所述的拨块(7)可转动地设置在凸轮轴(I)上，拨块(7)上具有工作端(71)和以及卡设在上述拨叉(51)内的驱动端(72)，所述的甩块摆动体(5)与齿轮(4)之间还设有可供甩块摆动体(5)在离心力作用下直线运动的导向机构。
6.根据权利要求5所述的一种新型凸轮轴总成，其特征在于，所述的导向机构包括开设在甩块摆动体(5)上的至少一个直线型条形通槽(52)，条形通槽(52)内设有与齿轮(4)固定连接的导向销(9)。
7.根据权利要求5所述的一种新型凸轮轴总成，其特征在于，所述的复位机构包括复位弹簧(6)，复位弹簧(6)的一端与甩块摆动体(5)连接，另一端与齿轮(4)连接。
8.根据权利要求5所述的一种新型凸轮轴总成，其特征在于，所述的甩块摆动体(5)呈“T，，形。
9.根据权利要求1或2所述的一 种新型凸轮轴总成，其特征在于，所述的凸轮轴(I)、进气凸轮(2)和排气凸轮(3)均为一体式结构，采用铸铁材料铸造而成。
专利摘要本实用新型提供了一种新型凸轮轴总成，属于凸轮轴技术领域。它解决了现有的凸轮轴总成成本高、重量重的问题。本新型凸轮轴总成，包括凸轮轴，凸轮轴上设有进气凸轮、排气凸轮和齿轮，齿轮与凸轮轴之间设有减压机构，所述的凸轮轴与齿轮固定连接且两者呈分体设置。本实用新型实现了凸轮轴和齿轮的分体设计，经过精加工后进行总装集成改变了现行凸轮轴制造行业整体采用铸铁整体铸造的工艺方法，成本低、重量轻，不但提高了加工效率，同时通过改变材质和机械机构提高凸轮性能。自主研发创新在凸轮轴段设置环形三爪外圈，利用环形三爪外圈总装集成，提高凸轮轴与齿轮的集合度，以免两者的分离造成凸轮轴机械性能和使用寿命的降低。
文档编号F01L1/047GK203161308SQ201320146660
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者周望平, 周康康, 马锋亭, 徐刚强, 姚敦登, 杨康, 康晓辉 申请人:浙江博星工贸有限公司