长寿命耐磨气门摇臂组件的制作方法

本实用新型涉及发动机摇臂技术领域，尤其涉及长寿命耐磨气门摇臂组件。

背景技术：

发动机气门摇臂是通过配合凸轮轴的打开方式，来完成发动机的进气和排气的功能，发动机工作时，曲轴通过齿轮驱动凸轮轴旋转，当凸轮轴的凸起部分顶起挺柱时，挺柱推动推杆一起上行，作用于摇臂上的推动力驱使摇臂绕轴转动，从而使得摇臂与发动机气门连接的一端压缩气门弹簧使气门下行，从而打开气门；随着凸轮轴的继续转动，当凸轮轴的凸起部分离开挺柱时，作用在摇臂上的用于使摇臂压缩气门弹簧的力消失，则气门在气门弹簧张力作用下上行，从而实现关闭。

传统成型工艺的气门摇臂和推杆在组装时，推杆与推杆球窝的接触面积过大，在发动机长时间的运转中，推杆和气门摇臂会产生相互摩擦，由于重力作用两者之间得不到机油的润滑，进而导致推杆及气门摇臂的寿命大大减短，同时，在生产气门摇臂过程中也很难保证推杆球窝与挺杆球头的接触面一至性。

技术实现要素：

为解决现有技术中，推杆与气门摇臂存在的摩擦力过大、寿命短的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型中的长寿命耐磨气门摇臂组件，包括摇臂体及推杆，所述摇臂体开设推杆球窝，所述推杆的端部为推杆球，所述推杆球的断面形状为半圆形，所述推杆球窝的断面形状为半椭圆形，所述半椭圆形的短轴与摇臂体的外侧面重合，所述短轴大于推杆球的直径，使所述推杆球与推杆球窝为线接触；所述推杆球窝由外向内依次为耐磨润滑层、过渡层及摇臂基体。

进一步，所述椭圆形的短轴范围为0.9cm-1.6cm，所述推杆球的直径范围为0.8cm-1.5cm。

进一步，所述推杆球窝的底部开设用于储存润滑油的凹槽，所述推杆球窝的边沿处开圆倒角。

进一步，所述推杆球的外层设有碳化钛层。

进一步，所述过渡层为金属钛层或金属铬层；所述耐磨润滑层由外向内依次为氮化铬锆铝钛层及氮化铬锆钛层。

进一步，所述耐磨润滑层与过渡层之间还设有高硬度层。

进一步，所述高硬度层由外向内依次为氮化锆钛层及氮化钛层。

进一步，所述过渡层的厚度范围为15nm-20nm。

进一步，所述氮化钛层的厚度为0.8μm；所述氮化锆钛层的厚度为1μm；所述氮化铬锆钛层的厚度为1.5μm；所述氮化铬锆铝钛层的厚度为1μm。

本实用新型中的长寿命耐磨气门摇臂组件，与现有技术相比，其有益效果为：

本实用新型中的长寿命耐磨气门摇臂组件，引用机械摩擦力中线与面的区别，线接触摩擦比面接触摩擦小，并且易润滑的原理，通过改进推杆球窝的形状，并将推杆球与之匹配，使推杆球与推杆球窝呈线接触，该组件可大大的提高气门摇臂组件的使用寿命，并降低组件的成型难度，提高了产品合格率，同时，推杆球窝内喷涂耐磨润滑层及过渡层，可显著提高推杆球窝内表面的硬度、耐磨性、耐蚀性、耐热性以及润滑性，进一步提高了气门摇臂的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型中长寿命耐磨气门摇臂组件的局部端面图；

图2是本实用新型中推杆球窝的局部端面图；

图3是本实用新型的一种实施方式中，长寿命耐磨气门摇臂组件的局部端面图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，本实用新型中的长寿命耐磨气门摇臂组件，包括摇臂体1及推杆2，摇臂体1开设推杆球窝3，推杆2的端部为推杆球4，推杆球4的断面形状为半圆形，推杆球窝3的断面形状为半椭圆形，半椭圆形的短轴与摇臂体1的外侧面重合，短轴的长度大于推杆球4的直径长度，推杆球4伸入推杆球窝3内，推杆球4与推杆球窝3为线接触，图1中可以显示的两个接触点5，是推杆球4与推杆球窝3的接触线上的两个对称的点；推杆球窝3由外向内依次为耐磨润滑层、过渡层9及摇臂基体8。耐磨润滑层及过渡层9均采用现有技术中的纳米PVD涂层技术进行喷涂，该技术是在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。

椭圆形的短轴范围为0.9cm-1.6cm，推杆球4的直径范围为0.8cm-1.5cm。

如图3所示，推杆球窝3的底部开设用于储存润滑油的凹槽6，推杆球窝3的边沿处开圆倒角7，降低应力集中。

推杆球4的外层设有碳化钛层，碳化钛的硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性，可提高推杆2的使用寿命。

过渡层9为金属钛层或金属铬层；耐磨润滑层由外向内依次为氮化铬锆铝钛层10及氮化铬锆钛层11，上述材料喷涂于推杆球窝3内，可显著提高推杆球窝3内表面的硬度、耐磨性、耐蚀性、耐热性以及润滑性。

为进一步提高推杆球窝3的硬度，耐磨润滑层与过渡层9之间还设有高硬度层。高硬度层由外向内依次为氮化锆钛层12及氮化钛层13。

为保证推杆球窝3内的硬度、耐磨性及润滑性，同时对于成本进行严格控制，本实施方式经过反复试验论证以及计算，优选的，过渡层9的厚度范围为15nm-35nm，氮化钛层13的厚度为1.2μm；氮化锆钛层12的厚度为1.5μm；氮化铬锆钛层11的厚度为1.5μm；氮化铬锆铝钛层10的厚度为1μm。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。