组合式凸轮轴的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及凸轮轴技术领域，具体而言，涉及一种组合式凸轮轴。
【背景技术】
[0002]凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。凸轮轴的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半(在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同)，不过通常它的转速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高，其材质一般是优质合金钢或合金钢。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性，因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。
[0003]凸轮轴承受周期性的冲击载荷。凸轮与挺柱之间的接触应力很大，相对滑动速度也很高，因此凸轮工作表面的磨损比较严重。针对这种情况，凸轮轴轴颈和凸轮工作表面除应该有的较高的尺寸精度、较小的表面粗糙度和足够的刚度外，还应有较高的耐磨性和良好的润滑。
[0004]凸轮轴通常由优质碳钢或合金钢锻造，也可用合金铸铁或球墨铸铁铸造。轴颈和凸轮工作表面经热处理后磨光。
[0005]传统的凸轮轴主要是铸造或锻造加工而成，各个部位材料性能相似。这种凸轮轴很难同时保证发动机配气机构对凸轮轴各个部位不同性能的要求，凸轮的排列也不可能紧凑，材料利用不尽合理，后续加工复杂，在轻量化、功能高度集中和降低成本方面难有新的突破。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种组合式凸轮轴，旨在解决上述问题。
[0007]本发明是这样实现的:
[0008]—种组合式凸轮轴，包括轴体、凸轮片、法兰盘及堵头;所述凸轮片可拆卸套设于所述轴体的外部，所述法兰盘可拆卸连接于所述轴体的一端，所述堵头可拆卸连接于所述轴体的另一端。
[0009]进一步地，该组合式凸轮轴还包括齿轮，该齿轮可拆卸套设于所述轴体的外部，且该齿轮靠近所述法兰盘。
[0010]进一步地，该组合式凸轮轴还包括相位盘，该相位盘与所述轴体可拆卸相连。
[0011]进一步地，所述凸轮片与所述轴体过盈配合。
[0012]进一步地，所述凸轮片与所述轴体通过键连接。
[0013]进一步地，所述凸轮片与所述轴体通过平键连接。
[0014]进一步地，所述凸轮片与所述轴体通过花键连接。
[0015]进一步地，所述法兰盘通过螺栓与所述轴体相连。
[0016]进一步地，所述凸轮片采用GCrl5锻造，该凸轮片的硬度大于55HRC。
[0017]进一步地，所述轴体采用E355钢管制成。
[0018]本发明的有益效果是:本发明通过上述设计得到的组合式凸轮轴，有利于材料分体优化与凸轮轴结构形式选择，大幅降低重量与成本(与铸造凸轮轴相比，重量减轻40%，成本减低30%以上)，提高凸轮轴的刚性及扭转强度，大幅度节省凸轮轮廓机械加工工序及精加工设备方面。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1是本发明实施方式提供的组合式凸轮轴的剖视图。
[0021]图中标记分别为:
[0022]轴体101;
[0023]凸轮片102;
[0024]法兰盘103;
[0025]堵头104;
[0026]齿轮105。
【具体实施方式】
[0027]为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0028]实施例，请参阅图1。
[0029]本实施方式了一种组合式凸轮轴，这种组合式凸轮轴其基本结构及基本功能与现有技术中的凸轮轴并无太大差别，组合式凸轮轴也包括轴体101、凸轮片102、法兰盘103及堵头104，除这些部件外也还可以包括其他部件。
[0030]轴体101是组合式凸轮轴的主要结构件，起到承受载荷及安装其他部件的作用，轴体101的材料及制作工艺可以与现有技术中凸轮轴类似。
[0031]在这种组合式凸轮轴中，凸轮片102、法兰盘103及堵头104并不是与轴体101—体成型的，而是这样连接的:所述凸轮片102可拆卸套设于所述轴体101的外部，所述法兰盘103可拆卸连接于所述轴体101的一端，所述堵头104可拆卸连接于所述轴体101的另一端。
[0032]组合式凸轮轴是将凸轮轴分成上述的凸轮片102、法兰盘103、堵头104等若干个可装配件，分别进行材料优化及精加工，再组装成整体凸轮轴的新型组合设计与现代制造模式。装配式加工方式可实现柔性设计、柔性生产与快捷制造。
[0033]因此，与传统凸轮轴相比，这种组合式凸轮轴至少具有如下优势:有利于材料分体优化与凸轮轴结构形式选择，大幅降低重量与成本(与铸造凸轮轴相比，重量减轻40%，成本减低30%以上)，提高凸轮轴的刚性及扭转强度，大幅度节省凸轮轮廓机械加工工序及精加工设备方面。
[0034]组合式凸轮轴在使用时起到动力传递的作用，因此该组合式凸轮轴还包括齿轮105，该齿轮105可拆卸套设于所述轴体101的外部，且该齿轮105靠近所述法兰盘103。
[0035]如图1所示，齿轮105设置在该位置，能够传递动力。
[0036]组合式凸轮轴在工作时，需要对其转速进行检测，进行相应处理使其更好地工作，为此，该组合式凸轮轴还包括相位盘，该相位盘与所述轴体101可拆卸相连。
[0037]相位盘或者是相位器，曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号，并输入汽车的电子控制单元，以便确定点火时刻和喷油时刻。
[0038]凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器，为了区别于曲轴位置传感器，凸轮轴位置传感器一般都用CIS表示。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号，并输入ECU，以便ECU识别气缸压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。此外，凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点，所以称为气缸识别传感器。
[0039]曲轴位置传感器通常安装在分电器内，是控制系统中最重要的传感器之一。其作用有:检测发动机转速，因此又称为转速传感器;检测活塞上止点位置，故也称为上止点传感器，包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。
[0040]曲轴传感器主要有三种类型:磁电感应式、霍尔效应式和光电式。
[0041 ] 1、磁电感应式:
[0042]磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器分上、下两层安装在分电器内。传感器由永磁感应检测线圈和转子(正时转子和转速转子)组成，转子随分电器轴一起旋转。正时转子有一、二或四个齿等多种形式，转速转子为24个齿。永磁感应检测线圈固定在分电器体上。若已知转速传感器信号和曲轴位置传感器信号，以及各缸的工作顺序，就可知道各缸的曲轴位置。磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可安装在曲轴或凸轮轴上。
[0043]2、霍尔效应式:
[0044]霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器是一种利用霍尔效应的信号发生器。霍尔信号发生器安装在分电器内，与分火头同轴，由封装的霍尔芯片和永久磁铁作成整体固定在分电器盘上。触发叶轮上的缺口数和发动机气缸数相同。当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间，霍尔触发器的磁场被叶片旁路，这时不产生霍尔电压，传感器无输出信号；当触发叶轮上的缺口部分进