专利名称：装配式凸轮轴及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种凸轮轴，具体讲是一种用于往复式活塞机，比如内燃机中的装配式 凸轮轴及其制造方法。
背景技术：
传统的凸轮轴的制造方法主要是整体锻造或铸造，凸轮或其它功能件(比如法兰、 轴套)与轴是一个整体，因此这种凸轮轴存在下面的缺点由于凸轮轴后面的机加工的 工序繁多，加工余量就大，这样会导致整个凸轮轴重量重，材料浪费多，不便于制造。
现在比较常用的有装配式凸轮轴，而其关键技术是凸轮片或其它功能件(比如法兰、 轴套)与轴的连接方法。现在己有的制造方法有钢管内胀法、内部液压法、热套法、粉 末冶金法及滚花连接法等。这些制造方法都有其缺点
① 钢管内胀法为使扩管便于进行，钢管壁厚不能太厚，为了使钢管内径扩展后， 钢管强度仍然很高，钢管需要做成较厚的壁厚。且由于高压作业，出于安全方面的考虑， 装置所占地的面积要大。
② 内部液压法在凸轮片或其他功能件(比如法兰、轴套)位置，从钢管内部向外 施加一定的压力，使凸轮片或其他功能件(比如法兰、轴套)固定在钢管上。但是实施 该方法的结构太复杂。
③ 热套法在常温下，凸轮片或其他功能件的孔和内部钢管的外径之间有过盈，装 配之前先对凸轮片或其他功能件进行加热，对内部钢管进行冷却，借以消除过盈。但是 这种方法要在短暂时间内完成连接过程，在轴向尺寸和角度位置方面都要求有很高的精 度。这无疑提高了加工成本。另外凸轮片或其他功能件在回热后，会降低表面硬度，不 利于凸轮片或其他功能件的耐久性能。
④ 粉末冶金法将粉末成型的凸轮片或其他功能件装入轴上指定位置后，进行高温 烧结，使凸轮片或其他功能件与轴固定在一起。但是在烧结高温下，轴很容易弯曲变形。 另外对所用的材料也有特殊限制。
⑤ 滚花连接法将轴表面装凸轮片的部分沿轴线方向滚挤凸起，凸轮片或其他功能 件的内孔上开有凹槽，凸起要与凹槽相配。但是这种方法要求凸轮片或其他功能件内孔 凹槽与钢管轴上的凸起方向一致，这个步骤实现起来很困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种装配方便、能承受较大扭矩的装配式凸轮轴。
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供的一种装配式凸轮轴，包括轴、至少一 个凸轮片，所述的每个凸轮片与轴紧配合，所述的紧配合是指，所述的每个凸轮片的内 孔上有至少一个凹槽，所述的轴上有被挤压成与凸轮片内孔上的凹槽的形状相配的环形 凸起。
采用以上的结构后，由于利用材料的可塑性，使轴上的环形凸起和凸轮片内孔上的 凹槽通过挤压形成配合，这样装配方便。且环形凸起充分滚挤到凹槽内，使它们紧密配 合，这样可以减少甚至消除热胀冷縮的影响，能承受较大扭矩。
所述的凹槽横截面为矩形或梯形，相应的轴上的环形凸起的横截面也为矩形或梯 形。采用这种结构后，使配合更紧凑、更稳定。
所述的凸轮片的数量为多个。这样，可以根据需要设定凸轮片的数量，以达到更好 的控制效果。
所述的每个凸轮片上的凹槽的数量为多个。采用这种结构后，可以使凸轮片与轴的 结合便稳定、牢固。
所述的凸轮片的内孔边缘有倒角。采用这种结构后，使凸轮片压入轴上更顺利、更 轻松。
所述的轴为钢管。采用这种结构后，可以使整个凸轮轴重量更轻。 本发明的另一个目的是提供一种装配式凸轮轴的制造方法，它包括以下几个歩骤
① 将每个凸轮片内孔沿轴线方向加工出凹槽，凹槽的顶圆直径为D3，底圆直径为
D4;
② 在直径为D1的轴欲装配凸轮片的位置上，按每个凸轮片的厚度，加工出环形凸
起，所述的环形凸起的横截面为三角形，环形凸起的顶圆直径为D2;
③ 在常温下，将每个凸轮片通过外力压入到轴上的环形凸起位置。 所述的凸轮片内孔的边缘处加工有倒角。 所述的环形凸起是通过滚轮滚挤成型的。
所述的凸起的顶圆直径D2大于凹槽的底圆直径D4，所述的凹槽的顶圆直径D3 大于轴的直径D1。
采用以上的方法后，凸轮片能更方便、快捷、安全地组装在轴上。
图1所示的是本发明装配式凸轮轴中凸轮片的结构示意图； 图2所示的是本发明装配式凸轮轴中装配前轴的结构示意图； 图3所示的是本发明装配式凸轮轴的装配过程示意图； 图4所示的是本发明装配式凸轮轴的整体截面示意图。
其中，1、凸轮片；2、轴；3、凹槽；4、凸起；5、倒角；Dl、轴的直径；D2、凸 起的顶圆直径；D3、凹槽的顶圆直径；D4、凹槽的底圆直径。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一歩详细地说明。
由图1 图4所示的本发明装配式凸轮轴的结构示意图可知，该装配式凸轮轴，包 括轴2、至少一个凸轮片1，所述的轴2为钢管。所述的每个凸轮片1与轴2紧配合， 即所述的每个凸轮片l内孔上有至少一个凹槽3，所述的凹槽3横截面为矩形或梯形， 相应的轴2上的环形凸起4的横截面也为矩形或梯形。所述的凸轮片1的内孔边缘有倒 角5。所述的凸轮片1的数量为多个。所述的每个凸轮片1上的凹槽3的数量为多个。
实现本装配式凸轮轴的具体方法包括以下几个歩骤
① 将每个凸轮片1内孔沿轴线方向加工出凹槽3，凹槽3的顶圆直径为D3，底圆 直径为D4;
② 在直径为Dl的轴2欲装配凸轮片1的位置上，按每个凸轮片1的厚度，加工出 环形凸起4，所述的环形凸起4的横截面为三角形，环形凸起4的顶圆直径为D2;
(D在常温下，将每个凸轮片1通过外力压入到轴2上的环形凸起4位置。 在加工过程中，所述的凸轮片l内孔的边缘处加工有倒角；所述的环形凸起4是通
过滚轮滚挤成型的。所述的凸起4的顶圆直径D2大于凹槽3的底圆直径D4，所述的凹
槽3的顶圆直径D3大于轴2的直径D1。
本发明并不局限于以上所述的结构，轴还可以采用实心的结构，这些变化均落入本
发明保护范围之内。
权利要求
1、一种装配式凸轮轴，包括轴(2)、至少一个凸轮片(1)，所述的每个凸轮片(1)与轴(2)紧配合，其特征在于所述的紧配合是指，所述的每个凸轮片(1)的内孔上有至少一个凹槽(3)，所述的轴(2)上有被挤压成与凸轮片(1)内孔上的凹槽(3)的形状相配的环形凸起(4)。
2、 根据权利要求1所述的装配式凸轮轴，其特征在于所述的凹槽(3)横截面为 矩形或梯形，相应的轴(2)上的环形凸起(4)的横截面也为矩形或梯形。
3、 根据权利要求l所述的装配式凸轮轴，其特征在于所述的凸轮片(1)的数量 为多个。
4、 根据权利要求1或2所述的装配式凸轮轴，其特征在于所述的每个凸轮片(1)上的凹槽(3)的数量为多个。
5、 根据权利要求1或3所述的装配式凸轮轴，其特征在于所述的凸轮片(1)的内孔边缘有倒角(5)。
6、 根据权利要求1所述的装配式凸轮轴，其特征在于所述的轴(2)为钢管。
7、 一种装配式凸轮轴的制造方法，其特征在于它包括以下几个歩骤① 将每个凸轮片(1)内孔沿轴线方向加工出凹槽(3)，凹槽(3)的顶圆直径为 D3，底圆直径为D4;② 在直径为Dl的轴(2)欲装配凸轮片(1)的位置上，按每个凸轮片(1)的厚 度，加工出环形凸起(4)，所述的环形凸起(4)的横截面为三角形，环形凸起(4)的 顶圆直径为D2;③ 在常温下，将每个凸轮片(1)通过外力压入到轴(2)上的环形凸起(4)位置。
8、 根据权利要求7所述的装配式凸轮轴的制造方法，其特征在于所述的凸轮片 (1)内孔的边缘处加工有倒角。
9、 根据权利要求7所述的装配式凸轮轴的制造方法，其特征在于所述的环形凸 起(4)是通过滚轮滚挤成型的。
10、 根据权利要求7所述的装配式凸轮轴的制造方法，其特征在于所述的凸起 (4)的顶圆直径(D2)大于凹槽(3)的底圆直径(D4)，所述的凹槽(3)的顶圆直径(D3)大于轴(2)的直径(Dl)。
全文摘要
本发明公开了一种装配式凸轮轴，包括轴(2)、至少一个凸轮片(1)，所述的每个凸轮片(1)的内孔上有至少一个凹槽(3)，所述的轴(2)上有被挤压成与凸轮片(1)内孔上的凹槽(3)的形状相配的环形凸起(4)。本装配式凸轮轴是通过下面的方法来实现的①将每个凸轮片(1)内孔沿轴线方向加工出凹槽(3)；②在直径为D1的轴(2)欲装配凸轮片(1)的位置上，按每个凸轮片(1)的厚度，加工出环形凸起(4)；③在常温下，将每个凸轮片(1)通过外力压入到轴(2)上的环形凸起(4)位置。采用以上的结构后，装配方便，能承受较大扭矩。
文档编号F16H53/00GK101307701SQ20081006221
公开日2008年11月19日 申请日期2008年6月6日 优先权日2008年6月6日
发明者吕清平, 吕行红, 沈峥嵘, 罗玉龙 申请人:宁波圣龙汽车零部件有限公司