一种粉末冶金凸轮轴端头组合的制作方法

1.本发明涉及粉末冶金技术领域，具体为一种粉末冶金凸轮轴端头组合。


背景技术：

2.粉末冶金组合烧结工艺是一种新型的组合式凸轮轴制备工艺，该工艺的特点是：首先采用特殊粉末冶金材料制成凸轮、轴颈，然后把凸轮、轴颈压坯装套在芯轴上，放入烧结炉进行烧结，该粉末冶金凸轮、轴颈材料在高温的持续烧结过程中，能够发生液相烧结并与芯轴发生元素扩散，而最终与芯轴形成牢固的冶金结合。由该工艺制备的凸轮轴一般被称为粉末冶金凸轮轴。相对于热装、滚花装配、机械扩管等机械过盈连接方式的组合式凸轮轴，粉末冶金凸轮轴具有连接强度高、抗扭转性能优越、耐磨性突出、可靠性好等优势。
3.凸轮轴的基本部位可分为：芯轴、凸轮、端头、轴颈等芯轴是各部件的载体，轴心与凸轮的作用不同，所以需要的结构性能不同，一体式的凸轮轴不利于各结构部件功能的发挥，而且不便加工以及后期的维修和更换，并且凸轮在工作时，摩擦产生大量的热能，长时间的工作，造成凸轮表面的磨损严重，从而影响凸轮的工作性能，传统的凸轮轴在使用时抗扭力效果较差。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种粉末冶金凸轮轴端头组合，以解决凸轮轴抗扭力效果较差和凸轮长时间摩擦不便散热的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：包括凸轮连接轴，所述凸轮连接轴的表面卡接有凸轮体，所述凸轮连接轴表面的一端焊接有连接座，所述连接座的表面套装有齿轮盘，所述齿轮盘的内侧壁插接有中心轴管，所述中心轴管的表面开设有若干组引流孔，所述连接座的表面设置有抗扭力组件，所述凸轮体的内侧壁开设有散热孔，所述散热孔贯穿凸轮体构成散热通道，所述凸轮体的内侧壁设置有沿散热通道均匀分布的导热铜片，所述凸轮体的轴线处开设有供凸轮连接轴穿入的凸轮连接槽。
6.可选的，所述凸轮体的数量为五个，五个凸轮体等间距排布在凸轮连接轴的表面，多个凸轮体相互配合，能够提高凸轮连接轴的工作效率。
7.可选的，所述凸轮体的侧面对称开设有两组中心连接孔，所述中心连接孔的内侧壁和凸轮连接轴的表面均开设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔的内侧壁螺纹连接有中心螺栓，两组对称设置的中心连接孔能够在两侧同时穿入两个中心螺栓，两个中心螺栓同时锁固凸轮体，从而提高凸轮体的稳定性。
8.可选的，所述中心螺栓穿入凸轮体的一端抵紧所述凸轮连接轴表面的第一螺纹孔，从而方便安装和拆卸凸轮体，保证进而达到了分别加工，同步组装的目的，可以满足不同的工艺要求，从而达到凸轮轴组合便于维修和更换的目的，所述凸轮连接轴的一端开设有花键槽，所述花键槽呈矩形阵列在凸轮连接轴的轴端，从而方便在轴端处安装轴承座组件，方便固定凸轮连接轴，提高凸轮连接轴的稳定性。
9.可选的，所述抗扭力组件包括空心型套管和扭力拉杆，所述空心型套管的底部和扭力拉杆的顶部均固定连接有球形轴，所述球形轴的表面可转动套装有球形轴连接座，所述凸轮连接轴的表面固定连接有定位座，球形轴可以在球形轴连接座内转动，从而方便转动，以达到该抗扭力组件对凸轮连接轴进行扭力转换的目的。
10.可选的，所述空芯型套管底部的球形轴连接座固定焊接在连接座的表面，所述扭力拉杆顶部的球形轴连接座固定焊接在定位座的表面。
11.可选的，所述空心型套管的内底壁固定连接有扭力弹簧，所述扭力弹簧的一端与扭力拉杆固定连接，所述扭力拉杆通过扭力弹簧与空心型套管构成弹性配合，从而方便将凸轮连接轴的扭力转换至缓冲弹簧上，从而更大程度的提高凸轮连接轴的抗扭力性能，避免凸轮连接轴扭力过大造成损坏。
12.可选的，所述连接座呈十字型结构，所述连接座的表面螺纹连接有固定螺栓，所述连接座通过固定螺栓与齿轮盘组装成一体，所述齿轮盘的一侧开设有与连接座相适配的嵌入槽，所述嵌入槽的内底壁开设有与固定螺栓相适配的第二螺纹孔，所述固定螺栓穿入连接座的一端抵紧所述第二螺纹孔的内底壁，从而方便人员安装中心轴管。
13.可选的，所述凸轮连接轴的表面开设有与引流孔相适配的连接孔，所述引流孔通过连接孔与散热孔构成气流通道，所述凸轮连接轴与中心轴管相适配，所述中心轴管穿入凸轮连接轴后与凸轮连接轴的内侧壁紧密贴合，引流孔通过连接孔与散热孔和中心轴管连通，空气可以在中心轴管、引流孔、连接孔和散热孔内流通，达到了加快凸轮体转动过程热量的消散，避免热量集中造成凸轮体磨损消耗严重，达到提高凸轮体使用寿命的目的。
14.可选的，所述中心轴管的一端固定连接有法兰盘，所述法兰盘和齿轮盘的表面均开设有若干个法兰连接孔，所述法兰连接孔呈环形阵列在法兰盘的表面，从而方便将中心轴管安装在齿轮盘上。
15.本发明提供了一种粉末冶金凸轮轴端头组合，具备以下有益效果：该粉末冶金凸轮轴端头组合，凸轮连接轴、凸轮体、中心轴管和齿轮盘采用分段式结构，将整个凸轮轴分成多个轴段单元，使加工更方便，便于大批量加工，降低成本，单个轴段出现故障后可单独更换，安装和维修方便，引流孔通过连接孔与散热孔和中心轴管连通，空气可以在中心轴管、引流孔、连接孔和散热孔内流通，导热铜片能够将凸轮产生的热量导入散热通道的边缘，加快凸轮体转动过程热量的消散，避免热量集中造成凸轮体磨损消耗严重，达到提高凸轮体使用寿命的目的，抗扭力组件能够将凸轮体转动时凸轮连接轴产生的扭力转换至抗扭力组件上消耗，从而提高凸轮连接轴的抗扭力性能，从而提高凸轮连接轴的工作效率和使用寿命。
附图说明
16.图1为本发明立体结构示意图；
17.图2为本发明拆分结构示意图；
18.图3为本发明中心轴管及凸轮连接轴的结构示意图；
19.图4为本发明侧视结构示意图；
20.图5为本发明凸轮体的剖面图；
21.图6为本发明第二形态结构示意图；
22.图7为本发明抗扭力组件的拆分结构示意图。
23.图中：1-凸轮连接轴、2-凸轮体、201-散热孔、202-散热通道、203-导热铜片、205-凸轮连接槽、206-中心连接孔、3-连接座、4-齿轮盘、5-中心轴管、6-引流孔、8-抗扭力组件、801-空心型套管、802-扭力拉杆、803-球形轴、804-球形轴连接座、805-定位座、806-扭力弹簧、9-中心螺栓、10-花键槽、11-固定螺栓、12-法兰盘、13-法兰连接孔。
具体实施方式
24.如图1、图3和图6所示，本发明提供一种技术方案：一种粉末冶金凸轮轴端头组合，包括凸轮连接轴1，凸轮连接轴1的表面卡接有凸轮体2，凸轮连接轴1表面的一端焊接有连接座3，连接座3的表面套装有齿轮盘4，齿轮盘4的内侧壁插接有中心轴管5，中心轴管5的表面开设有若干组引流孔6，连接座3的表面设置有抗扭力组件8，凸轮体2的内侧壁开设有散热孔201，散热孔201贯穿凸轮体201构成散热通道202，凸轮体2的内侧壁设置有沿散热通道202均匀分布的导热铜片203，凸轮体2的轴线处开设有供凸轮连接轴1穿入的凸轮连接槽205。
25.如图2和图7所示,抗扭力组件8包括空芯型套管801和扭力拉杆802，空芯型套管801的底部和扭力拉杆802的顶部均固定连接有球形轴803，球形轴803的表面可转动套装有球形轴连接座804，凸轮连接轴1的表面固定连接有定位座805，球形轴803可以在球形轴连接座804内转动，从而方便转动，以达到该抗扭力组件8对凸轮连接轴1进行扭力转换的目的，空芯型套管801底部的球形轴连接座804固定焊接在连接座3的表面，扭力拉杆802顶部的球形轴连接座804固定焊接在定位座805的表面，空芯型套管801的内底壁固定连接有扭力弹簧806，扭力弹簧806的一端与扭力拉杆802固定连接，扭力拉杆802通过扭力弹簧806与空芯型套管801构成弹性配合，从而方便将凸轮连接轴1的扭力转换至缓冲弹簧上，从而更大程度的提高凸轮连接轴1的抗扭力性能，避免凸轮连接轴1扭力过大造成损坏，连接座3呈十字型结构，连接座3的表面螺纹连接有固定螺栓11，连接座3通过固定螺栓11与齿轮盘4组装成一体，齿轮盘4的一侧开设有与连接座3相适配的嵌入槽，嵌入槽的内底壁开设有与固定螺栓11相适配的第二螺纹孔，固定螺栓11穿入连接座3的一端抵紧第二螺纹孔的内底壁，从而方便人员安装中心轴管5。
26.如图4和图5所示，凸轮连接轴1的表面开设有与引流孔6相适配的连接孔，引流孔6通过连接孔与散热孔201构成气流通道，每个凸轮体2内的散热孔201的数量均为两个，两个散热孔202对称分排列在凸轮体1上，凸轮连接轴1与中心轴管5相适配，中心轴管5穿入凸轮连接轴1后与凸轮连接轴1的内侧壁紧密贴合，引流孔6通过连接孔与散热孔201和中心轴管5连通，空气可以在中心轴管5、引流孔6、连接孔和散热孔201内流通，达到了加快凸轮体2转动过程热量的消散，避免热量集中造成凸轮体2磨损消耗严重，达到提高凸轮体2使用寿命的目的，气流流通方向由中心轴管5靠近法兰盘12的一端进入中心轴管5内，然后依次经过引流孔6，通过引流孔6在穿入凸轮连接轴后进入散热孔201，通过散热孔201在散热通道205流向凸轮体2的外侧，中心轴管5的一端固定连接有法兰盘12，法兰盘12和齿轮盘4的表面均开设有若干个法兰连接孔13，法兰连接孔13呈环形阵列在法兰盘12的表面，从而方便将中心轴管5安装在齿轮盘4上，凸轮体2的数量为五个，五个凸轮体2等间距排布在凸轮连接轴1的表面，且呈45度交叉分布，多个凸轮体2相互配合，能够提高凸轮连接轴1的工作效率，凸
轮体采用合金钢40cr，凸轮轴主体采用45号钢，达到了避免芯轴与凸轮功能的一体化，提高芯轴的扭转强度和凸轮的耐磨性，同时便于零部件的跟换，降低零件跟换的经济损耗的目的，凸轮体2的侧面对称开设有两组中心连接孔206，中心连接孔206的内侧壁和凸轮连接轴1的表面均开设有第一螺纹孔，第一螺纹孔的内侧壁螺纹连接有中心螺栓9，两组对称设置的中心连接孔206能够在两侧同时穿入两个中心螺栓9，两个中心螺栓9同时锁固凸轮体2，从而提高凸轮体2的稳定性，中心螺栓9穿入凸轮体2的一端抵紧凸轮连接轴1表面的第一螺纹孔，从而方便安装和拆卸凸轮体2，保证进而达到了分别加工，同步组装的目的，可以满足不同的工艺要求，从而达到凸轮轴组合便于维修和更换的目的，凸轮连接轴1的一端开设有花键槽10，花键槽10呈矩形阵列在凸轮连接轴1的轴端，从而方便在轴端处安装轴承座组件，方便固定凸轮连接轴1，提高凸轮连接轴1的稳定性。
27.综上，该粉末冶金凸轮轴端头组合，使用时，首先将凸轮体2通过凸轮连接槽205插接在凸轮连接轴1上，将中心螺栓9穿入凸轮体2后与凸轮连接轴1螺纹连接，完成凸轮体2的安装，将凸轮连接轴1一端的连接座3插接在齿轮盘4上，固定螺栓11穿入连接座3后与齿轮盘4螺纹连接，将中心轴管5插接在凸轮连接轴1内使得中心轴管5表面的引流孔6与凸轮体2相对应，然后通过法兰连接孔13固定法兰盘12，使得法兰盘12固定连接在齿轮盘4上，采用分段式结构，将整个凸轮轴分成多个轴段单元，使加工更方便，便于大批量加工，降低成本，单个轴段出现故障后可单独更换，安装和维修方便，引流孔6通过连接孔与散热孔201和中心轴管5连通，空气可以在中心轴管5、引流孔6、连接孔和散热孔201内流通，导热铜片205能够将凸轮体2产生的热量导入散热通道205的边缘，加快凸轮体2转动过程热量的消散，避免热量集中造成凸轮体2磨损消耗严重，达到提高凸轮体2使用寿命的目的，当外界的驱动机构驱动法兰盘3转动时，法兰盘3带动凸轮连接轴1驱动凸轮体2转动过程中产生扭力，扭力弹簧806配合扭力拉杆802和空芯型套管801将凸轮连接轴1产生的扭力转换至扭力弹簧806的弹性势能，从而完成扭力的转移，将扭力转换至抗扭力组件8上进行消耗，从而提高凸轮连接轴1的抗扭力性能，从而提高凸轮连接轴1的工作效率。
28.在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”、“设置”等均做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明或发明中的具体含义，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。