一种发动机凸轮轴双联斜齿轮传动装置的制作方法

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种发动机凸轮轴双联斜齿轮传动装置。

背景技术：

凸轮轴齿轮是发动机重要的传力部件，它是连接曲轴和凸轮轴的重要桥梁，在一些强化程度较高的柴油机上，凸轮轴齿轮因要承载较大的功率，运行工况比较恶劣，其与凸轮轴的安装方式的好坏决定了齿轮的工作寿命，并直接影响到发动机的整机可靠性；另一方面，由于凸轮轴要传递较高的功率，现有强化型发动机通常采用斜齿轮结构，这就不可避免会使齿轮产生轴向推力，如何精确保证齿轮轴向间隙并克服轴向力是齿轮工作可靠性的关键；因此，发动机凸轮轴齿轮的安装方式必须科学、合理且可靠性高。现有发动机凸轮轴齿轮的安装一般采用如专利《凸轮轴与正时齿轮连接结构》（CN103967952）所示结构，这种结构的凸轮轴齿轮与凸轮轴之间通过安装在中间的单个螺栓连接，由于受到凸轮轴结构的限制，连接螺栓的直径不宜过大，这就使单个螺栓要承受较大的轴向力，螺栓长期在较高载荷下工作时容易产生松动甚至断裂，且工作过程中齿轮会存在较大的摆动，影响到齿轮的正常啮合；另一方面，凸轮轴齿轮产生的轴向推力会使凸轮轴产生轴向串动，必须安装止推环，由于止推环是易损件，需要定期检查更换，而上述发明中提到的止推环没有安装在齿轮端，造成止推环拆卸非常困难。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种发动机凸轮轴双联斜齿轮传动装置，使其具有可维修性好、连接可靠且承载力高的特点。

本发明采用下述技术方案完成其发明任务：

一种发动机凸轮轴双联斜齿轮传动装置，所述的传动装置具有由一体成型的大斜齿轮、小斜齿轮构成的双联斜齿轮；双联斜齿轮所述的大斜齿轮与所述的小斜齿轮同心设置，且双联斜齿轮所述大斜齿轮、小斜齿轮的齿形均为左旋；所述大斜齿轮相邻两个斜齿端面上均标记有0位标识，所述小斜齿轮的其中一个斜齿端面也标记有0位标识，且小斜齿轮上所述0位标识与大斜齿轮上两个0位标识中心线的夹角为α，α角决定了发动机的配气相位；所述双联斜齿轮的中心设置有轮毂，所述的轮毂与所述的双联斜齿轮通过螺栓连接为一体；所述的轮毂为阶梯轴状结构，且轮毂的中心具有用以凸轮轴穿过的通孔；所述轮毂的中心通孔内安装所述的凸轮轴；所述凸轮轴与所述的轮毂过盈配合，且所述凸轮轴的右端伸出所述的轮毂；所述凸轮轴的右端外圆面上具有定位凸台；所述凸轮轴的端面上安装有定位销轴，且所述的定位销轴位于大斜齿轮上两个0位标识的中心线上；所述的传动装置还设置有止推环组件；所述的止推环组件包括有定位环、止推环、堵头和螺栓；所述的定位环套置在所述的凸轮轴上，并与所述的凸轮轴过盈配合；所述定位环的右侧端面与凸轮轴上所述的定位凸台紧密接触，所述定位环的左侧端面与轮毂的右侧端面之间具有间隙；所述的止推环为半圆环结构，填充在定位环与轮毂之间，并通过螺栓固定在机体上。

所述双联斜齿轮的中心具有用以安装轮毂的通孔，所述的通孔为阶梯通孔；双联斜齿轮的所述阶梯通孔的端面上具有沿圆周方向分布的多个通孔Ⅰ，且位于大斜齿轮上两个0位标识两侧的两个通孔Ⅰ与两个0位标识中心线的夹角角度不同，夹角分别为A、B。

所述的轮毂为由三段阶梯轴构成的阶梯轴状结构，其中，左段阶梯轴轴颈最小，中间段阶梯轴最大；轮毂的所述中间段阶梯轴与双联斜齿轮上直径较大的阶梯通孔间隙配合。

所述轮毂的端面上具有沿圆周分布的多个减重孔。

所述的轮毂上具有多个沿圆周方向分布的螺纹通孔，且轮毂上的所述螺纹通孔与双联斜齿轮上的通孔Ⅰ一一对应。

所述止推环的中心具有用以避开定位环的凹槽；所述凹槽的底面上具有轴向油孔Ⅱ；所述的轴向油孔Ⅱ为通孔；所述的止推环上还具有为盲孔结构的轴向油孔Ⅰ；所述的止推环上还具有为盲孔结构的径向油孔；所述的径向油孔分别与轴向油孔Ⅰ、轴向油孔Ⅱ相连通；所述径向油孔的开口端由堵头密封。

所述的止推环上具有两个用以螺栓穿过的阶梯孔，所述的止推环通过两个螺栓紧固在机体端面上。

本发明提出的一种发动机凸轮轴双联斜齿轮传动装置，凸轮轴双联斜齿轮采用整体式结构，与螺栓连接式结构相比，齿轮内侧可以加工出很多减重腔，齿轮重量减轻较多，这对与采用凸轮轴齿轮悬臂安装的发动机来说可以大大减轻靠近齿轮端的凸轮轴轴承的负荷；凸轮轴双联斜齿轮与轮毂之间采用多个连接螺栓紧固，与单个螺栓紧固相比，紧固更加牢靠，单个螺栓所受轴向力更小，同时避免了齿轮在工作过程中的摆动；凸轮轴双联斜齿轮带动轮毂和定位环在轴向力的作用下左右串动，止推环将凸轮轴双联斜齿轮的轴向串动量限制在一定范围内，止推环按厚度不同分成若干档，安装时可选配，将齿轮的串动量控制在0.1～0.25mm，发动机在大修时可根据磨损情况更换合适厚度的止推环，维修比较方面；止推环与轮毂之间采用压力润滑方式，压力机油从机体上的油孔进入，通过止推环上的轴向油孔和径向油孔，将压力润滑油分别输送到止推环与定位环、止推环与轮毂之间的配合面上，使各配合表面得到充分的润滑和冷却，延长了止推环组件的使用寿命，使齿轮系统传动更可靠。

附图说明

图1为本发明装配剖视图。

图2为本发明中凸轮轴、轮毂与定位环的安装剖视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为本发明中止推环的结构示意图。

图5为图4的B-B剖视图。

图中：1、大斜齿轮；2、螺栓；3、垫片；4、凸轮轴；5、轮毂；6、机体；7、定位环；8、止推环；9、螺栓；10、定位销轴，11、通孔Ⅰ；12、小斜齿轮，13、轴向油孔Ⅰ；14、堵头；15、径向油孔；16、轴向油孔Ⅱ,17、定位凸台；18、凹槽；19、阶梯孔。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

如图1所示，并结合图2、图3，一种发动机凸轮轴双联斜齿轮传动装置，所述的传动装置具有由一体成型的大斜齿轮1、小斜齿轮12构成的双联斜齿轮；双联斜齿轮所述的大斜齿轮1与所述的小斜齿轮12同心设置，且双联斜齿轮所述大斜齿轮1、小斜齿轮12的齿形均为左旋；所述大斜齿轮1相邻两个斜齿端面上均标记有0位标识，所述小斜齿轮12的其中一个斜齿端面也标记有0位标识，且小斜齿轮12上所述0位标识与大斜齿轮1上两个0位标识中心线的夹角为α，α角决定了发动机的配气相位；所述双联斜齿轮的中心具有用以安装轮毂5的通孔，所述的通孔为阶梯通孔；双联斜齿轮的所述阶梯通孔的端面上具有沿圆周方向分布的六个通孔Ⅰ11，且位于大斜齿轮上两个0位标识两侧的两个通孔Ⅰ11与两个0位标识中心线的夹角角度不同，夹角分别为A、B，另外四个通孔Ⅰ11之间的夹角角度相同；

所述双联斜齿轮的中心设置有轮毂5，所述的轮毂5与所述的双联斜齿轮通过螺栓连接为一体；所述的轮毂5为阶梯轴状结构，且轮毂5的中心具有用以凸轮轴4穿过的通孔；所述轮毂5的中心通孔内安装所述的凸轮轴4；所述凸轮轴4与所述的轮毂5过盈配合，且所述凸轮轴4的右端伸出所述的轮毂5；所述凸轮轴4的右端外圆面上具有定位凸台17；所述凸轮轴的端面上安装有定位销轴10，且所述的定位销轴10位于大斜齿轮上两个0位标识的中心线上；所述的传动装置还设置有止推环组件；所述的止推环组件包括有定位环7、止推环8、堵头14和螺栓；所述的定位环7套置在所述的凸轮轴4上，并与所述的凸轮轴4过盈配合；所述定位环7的右侧端面与凸轮轴上所述的定位凸台17紧密接触，所述定位环7的左侧端面与轮毂5的右侧端面之间具有间隙；所述的止推环9为半圆环结构，填充在定位环7与轮毂8之间，并通过螺栓9固定在机体6上。

所述的轮毂5为由三段阶梯轴构成的阶梯轴状结构，其中，左段阶梯轴轴颈最小，中间段阶梯轴最大；轮毂的所述中间段阶梯轴与双联斜齿轮上直径较大的阶梯通孔间隙配合。

所述轮毂5的端面上具有沿圆周分布的多个减重孔6。

所述的轮毂5上具有多个沿圆周方向分布的螺纹通孔，且轮毂上的所述螺纹通孔与双联斜齿轮上的通孔Ⅰ11一一对应。

结合图4、图5，所述止推环8的中心具有用以避开定位环的凹槽18；所述凹槽18的底面上具有轴向油孔Ⅱ16；所述的轴向油孔Ⅱ16为通孔；所述的止推环上还具有为盲孔结构的轴向油孔Ⅰ13；所述的止推环上还具有为盲孔结构的径向油孔15；所述的径向油孔15分别与轴向油孔Ⅰ13、轴向油孔Ⅱ16相连通；所述径向油孔14的开口端由堵头14密封。

所述的止推环8上具有两个用以螺栓穿过的阶梯孔19，所述的止推环通过两个螺栓紧固在机体端面上。

当轮毂5与凸轮轴4过盈安装后，以该定位销轴10为基准，使定位销轴10位于大斜齿轮上两个0位标识的中心线上；在轮毂5端面上加工六个螺纹通孔，轮毂5上的六个螺纹孔分别与凸轮轴双联斜齿轮1上的六个通孔Ⅰ11正对，并通过六个螺栓2和垫片3将凸轮轴双联斜齿轮1和轮毂5紧固在一起。

本发明所述的一种发动机凸轮轴双联斜齿轮传动装置安装方法：首先将轮毂5过盈安装在凸轮轴4上，在轮毂5端面上加工6个螺纹通孔；用2个螺栓9将止推环8紧固在机体6上，然后将凸轮轴双联斜齿轮1上的6个通孔与轮毂5上的6个螺纹通孔正对，用6个螺栓2和垫片3将凸轮轴双联斜齿轮1紧固在轮毂5上，盘动凸轮轴4，测量凸轮轴4的轴向串动量a是否符合要求。

本发明所述的一种发动机凸轮轴双联斜齿轮传动装置润滑原理：压力机油从机体6上的油孔流入止推环8上的轴向油孔Ⅰ13，经径向油孔Ⅰ15进入轴向油孔Ⅱ16，通过轴向油孔Ⅱ16分别进入止推环8的右侧端面与定位环的配合面及止推环8的左侧端面与轮毂5的配合面，实现各配合区域的润滑。