滚轮式挺柱的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及内燃机技术领域，尤其涉及内燃机内的滚轮式挺柱。
【背景技术】
[0002]挺柱是内燃机中的重要部件，挺柱按其结构类型分为平底挺柱和滚轮式挺柱。滚轮式挺柱滚轮式挺柱通过滚轮与凸轮滚动接触，为滚动摩擦。通过凸轮轴的转动将凸轮的型线轮廓转化为挺柱的上下往复运动，通过插装在挺柱内腔的推杆将该上下往复运动传递给摇臂，最终通过摇臂实现进、排气门的开启和关闭动作。由于内燃机强化系数的不断提升，挺柱和凸轮间的接触应力不断增大，相应的对现有挺柱、凸轮轴材料表面处理工艺和加工精度要求也越来越高。通常，凸轮表面处理工艺为表面感应淬火或渗碳淬火，滚轮为轴承钢，整体淬火，以此增加使用强度。但是，滚轮和凸轮长期使用还是容易出现疲劳磨损。正常情况下，挺柱滚轮由于边界效应，滚轮与凸轮的接触面的边界应力最大，由于挺柱孔的加工精度不够、挺柱导向销导向不畅等原因，导致挺柱出现偏斜，使得滚轮与凸轮接触边界的应力进一步增大，凸轮局部接触应力超出其接触疲劳强度，形成疲劳剥落。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种滚轮式挺柱，改善滚轮与凸轮应力分布，降低滚轮与凸轮疲劳磨损。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种滚轮式挺柱，包括挺柱体，所述挺柱体的一端安装有滚轮，所述滚轮的两端面上对称设有环形的卸载槽，所述卸载槽的轴心与所述滚轮的轴心重合，所述卸载槽的截面为曲线。
[0005]作为一种优选方案，所述卸载槽的截面曲线靠近所述滚轮轴心的一侧曲率大于靠近所述滚轮外周面一侧的曲率。
[0006]作为一种优选方案，所述卸载槽的截面曲线由两段圆弧构成，靠近所述滚轮外周面的圆弧的曲率小于靠近所述滚轮轴心的圆弧的曲率。
[0007]作为一种优选方案，所述滚轮的外周面与端面之间设有倒角，所述倒角与所述滚轮的外周面和端面之间均光滑过渡连接。
[0008]作为一种优选方案，所述倒角包括一曲面和一圆弧面，所述滚轮的外周面连接该曲面，所述曲面连接所述圆弧面，所述圆弧面连接所述滚轮的端面
[0009]由于采用了上述技术方案，滚轮的两端面上设有卸载槽，则滚轮的圆周面两侧就有了一定的弹性变形能力，使得滚轮与凸轮接触边界的应力通过滚轮的弹性应变得以释放，从而降低了滚轮与凸轮的疲劳磨损，而且位于端面的卸载槽不影响滚轮的曲面精度和整体刚度。
[0010]由于滚轮的外周面与端面之间设有倒角，使得边界接触应力减小，当挺柱体发生微小倾斜时，局部应力有所增大，倒角可以使得应力均匀分布，防止滚轮和凸轮的接触边界造成损伤。
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0012]图1是本实用新型实施例的结构剖视图；
[0013]图2是本实用新型实施例的滚轮的剖视图；
[0014]图3是滚轮的局部视图；
[0015]图中:1，挺柱体；11，油孔；2，滚轮；3，挺柱孔；4，滚轮销；5，凸轮；6，卸载槽；61，圆弧；62，圆弧；7，倒角，71，曲面；72，圆弧面。
【具体实施方式】
[0016]如图1至图3所示所示，一种滚轮式挺柱，包括挺柱体1，所述挺柱体I的一端安装有滚轮2，滚轮2通过滚轮销4固定在挺柱体I内，滚轮2与滚轮销4为间隙配合，滚轮2可在挺柱体I内自由转动。挺柱体I内存在纵向油孔11，润滑油从油孔11内流下，润滑滚轮2，所述滚轮2的两端面上对称设有环形的卸载槽6，所述卸载槽6的轴心与所述滚轮2的轴心重合，所述卸载槽6的截面为曲线，通过在滚轮2的两端面上设有卸载槽6，使滚轮2的圆周面两侧就有了一定的弹性变形能力，使得滚轮2与凸轮5接触边界的应力通过滚轮2的弹性应变得以释放，从而降低了滚轮2与凸轮5的疲劳磨损，而且位于端面的卸载槽6不影响滚轮2的曲面精度和整体刚度
[0017]为了提高滚轮2外周面弹性形变的能力，所述卸载槽6截面的曲线可以采用如下的结构，该曲线靠近所述滚轮2轴心的一侧曲率大于靠近所述滚轮2外周面一侧的曲率，该曲线的曲率可以由靠近滚轮2外周面的一端向靠近滚轮2轴心的一端逐渐增大，为了加工方便，所述卸载槽6的截面曲线可以设计为由两段圆弧61、62构成，靠近所述滚轮2外周面的圆弧61的曲率小于靠近所述滚轮2轴心的圆弧62的曲率。
[0018]为了进一步减小滚轮2和凸轮5接触边界的应力，所述滚轮2的外周面与端面之间设有倒角7，倒角7与所述滚轮2的外周面和端面之间均光滑过渡连接，作为一种优选实施方式，所述倒角包括一曲面71和一圆弧面72，所述滚轮2的外周面连接该曲面71，所述曲面71连接所述圆弧面72，所述圆弧面72连接所述滚轮2的端面，曲面71使滚轮2的外周面到端面形成一定的高度差，使得应力分布沿轴向逐步降低，曲面71尾部连接圆弧面72。圆弧面72和曲面71的结合确保了滚轮的外周面与端面过渡圆滑，保证应力分布较为合理。
[0019]由于滚轮2的外周面与端面之间设有倒角7，使得边界接触应力减小，当挺柱体I发生微小倾斜时，局部应力有所增大，倒角可以使得应力均匀分布，防止滚轮2和凸轮5的接触边界造成损伤。
【主权项】
1.滚轮式挺柱，包括挺柱体(I)，所述挺柱体(I)的一端安装有滚轮(2)，其特征在于:所述滚轮(2)的两端面上对称设有环形的卸载槽￠)，所述卸载槽￠)的轴心与所述滚轮(2)的轴心重合，所述卸载槽(6)的截面为曲线。
2.如权利要求1所述的滚轮式挺柱，其特征在于:所述卸载槽(6)的截面曲线靠近所述滚轮(2)轴心的一侧曲率大于靠近所述滚轮(2)外周面一侧的曲率。
3.如权利要求2所述的滚轮式挺柱，其特征在于:所述卸载槽(6)的截面曲线由两段圆弧(61、62)构成，靠近所述滚轮(2)外周面的圆弧(61)的曲率小于靠近所述滚轮(2)轴心的圆弧(62)的曲率。
4.如权利要求1所述的滚轮式挺柱，其特征在于:所述滚轮(2)的外周面与端面之间设有倒角(7)，所述倒角(7)与所述滚轮(2)的外周面和端面之间均光滑过渡连接。
5.如权利要求4所述的滚轮式挺柱，其特征在于:所述倒角(7)包括一曲面(71)和一圆弧面(72)，所述滚轮(2)的外周面连接该曲面(71)，所述曲面(71)连接所述圆弧面(72)，所述圆弧面(72)连接所述滚轮(2)的端面。
【专利摘要】本实用新型公开了一种滚轮式挺柱，包括挺柱体，所述挺柱体的一端安装有滚轮，所述滚轮的两端面上对称设有环形的卸载槽，所述卸载槽的轴心与所述滚轮的轴心重合，所述卸载槽的截面为曲线，滚轮的两端面上设有卸载槽，则滚轮的圆周面两侧就有了一定的弹性变形能力，使得滚轮与凸轮接触边界的应力通过滚轮的弹性应变得以释放，从而降低了滚轮与凸轮的疲劳磨损，为了进一步降低滚轮和凸轮接触边界的应力，在滚轮的外周面与端面之间设有倒角，所述倒角与所述滚轮的外周面和端面之间均光滑过渡连接，当挺柱发生轻微倾斜时，滚轮与凸轮之间的边界的接触面也较大，从而降低二者之间的应力。
【IPC分类】F01L1-16
【公开号】CN204457906
【申请号】CN201420850079
【发明人】王洋, 徐继东, 王洪忠, 王慧芹
【申请人】潍柴动力股份有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月26日