凸轮轴及发动机的制作方法

本实用新型涉及机械领域，具体而言，涉及一种凸轮轴及发动机。

背景技术：

发动机可以将其他形式的能转化为机械能，达到驱动机械装置运动的效果。其中，设置在发动机中的凸轮轴可以用来打开或者关闭气门，发动机上设置有凸轮轴，可以通过凸轮轴的圆周运动进而将气门打开或者关闭，实现了发动机在正常工作中活塞缸内的换气，使得发动机能够连续正常工作。

但是现有的凸轮轴在使用的时候容易断裂，受用寿命较短，进而断裂的凸轮轴影响发动机的正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种凸轮轴，能够提高凸轮轴的强度，增大凸轮轴的使用寿命。

本实用新型的另一目的在于提供一种发动机，能够延长发动机的使用时间，确保发动机的正常使用。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种凸轮轴，包括轴本体、传动齿轮、进气凸轮以及排气凸轮，传动齿轮、进气凸轮以及排气凸轮均与轴本体套接且同轴设置，传动齿轮位于轴本体的中间位置，进气凸轮和排气凸轮分别位于传动齿轮的两侧。

可选的，传动齿轮与轴本体一体成型；和/或进气凸轮与轴本体一体成型；和/或排气凸轮与轴本体一体成型。

可选的，传动齿轮为涡轮。

可选的，轴本体上设置有第一轴段和第二轴段，第一轴段位于进气凸轮和传动齿轮之间，第二轴段位于排气凸轮和传动齿轮之间，传动齿轮的基圆直径大于进气凸轮的最大直径，传动齿轮的基圆直径大于排气凸轮的最大直径，第一轴段直径小于进气凸轮基圆直径，第二轴段直径小于排气凸轮基圆直径。

可选的，轴本体的一端为第一轴承连接端，第一轴承连接端的直径小于第一轴段的直径，进气凸轮位于第一轴承连接端与排气凸轮之间，第一轴承连接端远离进气凸轮的一端开设有第一倒角。

可选的，第一轴承连接端的外侧开设有键槽，且键槽沿第一轴承连接端轴向延伸。

可选的，轴本体上设有定位轴段，定位轴段设于第一轴承连接端和进气凸轮之间，定位轴段直径大于第一轴承连接端直径，且定位轴段直径小于进气凸轮基圆直径。

可选的，轴本体上远离第一轴承连接端的一端为第二轴承连接端，第二轴承连接端的直径小于第二轴段的直径，排气凸轮位于第二轴承连接端与进气凸轮之间，第二轴承连接端远离排气凸轮的一端开设有第二倒角。

可选的，轴本体的长度为25mm-35mm。

本实用新型的实施例还提供一种发动机，包括上述的凸轮轴。

与现有技术相比，本实施例的凸轮轴及发动机的有益效果包括：

本实施例提供的凸轮轴，通过在轴本体上设置有传动齿轮、进气凸轮以及排气凸轮，可以使得将本实施例提供的凸轮轴设置在发动机中进行使用的过程中，能够使得凸轮轴受力平衡，避免凸轮轴受力不均发生断裂的危险。通过将传动齿轮设置在轴本体的中间位置，可以使得经过齿轮将动力传输至传动齿轮的时候，传动齿轮设置在轴本体的中间位置，可以通过传动齿轮将转矩分散在凸轮轴上，可以避免轴本体上的部分轴段局部受力过大，导致轴本体部分轴段受力变形或者受力断裂。使得凸轮轴的使用寿命较长，能够满足较长时间的使用，避免长时间更换凸轮轴的繁琐工作。同时将传动齿轮设置在轴本体的中间位置，可以使得凸轮轴上设置的零部件之间结构紧凑，避免凸轮轴占用较大空间，结构紧凑的凸轮轴也能够节省设置于发动机中的空间位置。本实施例提供的发动机，通过在发动机中设置有凸轮轴，可以延长设置有凸轮轴的发动机的使用寿命，确保发动机的正常使用时间，避免发动机的损坏以及发动机的更换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的某些实施例，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。

图1为本实用新型实施例提供的凸轮轴结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的凸轮轴结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的凸轮轴结构示意图之三；

图4为图3的侧视图。

图标：100-凸轮轴；110-轴本体；120-传动齿轮；130-进气凸轮；140-排气凸轮；150-第一轴段；160-第二轴段；170-第一轴承连接端；171-键槽；172-第一倒角；180-定位轴段；190-第二轴承连接端；191-第二倒角。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供一种凸轮轴100，参照图1，包括轴本体110、传动齿轮120、进气凸轮130以及排气凸轮140，传动齿轮120、进气凸轮130以及排气凸轮140均与轴本体110套接且同轴设置，传动齿轮120位于轴本体110的中间位置，进气凸轮130和排气凸轮140分别位于传动齿轮120的两侧。

在实际使用的过程中，通过使用该凸轮轴100，并将该凸轮轴100组装至发动机中，可以使得发动机在正常使用的过程中，凸轮轴100受力平衡，由齿轮传递至传动齿轮120上的转动力和扭矩能够达到平衡的状态，使得传动齿轮120两侧的受力均等，避免了凸轮轴100受力不均而发生断裂的危险，也使得装配有该凸轮轴100的发动机能够稳定持续运转。

轴本体110上设置有传动齿轮120、进气凸轮130以及排气凸轮140，传动齿轮120可以用来将外加的动力传输至凸轮轴100上，并通过该动力驱动凸轮轴100的圆周转动，使得凸轮轴100在圆周转动的过程中，能够通过设置在轴本体110上的进气凸轮130打开或者关闭进气阀门，使得与凸轮轴100配合使用的活塞缸能够保持一个稳定的进气操作，使得活塞缸在运转的时候能够顺利运转；同时在凸轮轴100在圆周转动的过程中，能够通过设置在轴本体110上的排气凸轮140打开或者关闭排气阀门，使得与凸轮轴100配合使用的活塞缸能够保持一个稳定的排气操作，使得活塞缸在运转的时候能够顺利运转。

其中，本实施例中的进气凸轮130和排气凸轮140可以在凸轮轴100圆周运转的过程中，保证凸轮轴100能够顺利的打开或者关闭进气阀门和排气阀门。在本实施例中对凸轮的基圆直径、最大直径以及进气凸轮130和排气凸轮140之间的相位差不作具体的限定，在实际使用的过程中，本领域技术人员根据实际需求使用即可，示例的进气凸轮130和排气凸轮140之间的相位差可以为54°-55°，例如相位差可以取值54°、54.2°、54.4°、54.6°、54.8°、55°等。

将进气凸轮130、排气凸轮140以及传动齿轮120均与轴本体110同轴设置，且将传动齿轮120设置在轴本体110的中间位置，将进气凸轮130和排气凸轮140设置在传动齿轮120的两侧，可以使得外在的动力传递至传动齿轮120上时，传动齿轮120对凸轮轴100两侧的受力均衡，可以避免凸轮轴100的受力不均衡而断裂破坏，也能够增强凸轮轴100的使用寿命。将进气凸轮130和排气凸轮140分别设置在传动齿轮120的两侧也可以使得在实际使用的过程中，通过进气凸轮130和排气凸轮140与活塞缸的配合，可以使得凸轮轴100两侧承受的弯矩和扭矩保持平衡，保证凸轮轴100能够长时间使用。

最后将进气凸轮130和排气凸轮140均与传动齿轮120间隔设置，间隔设置的传动齿轮120和进气凸轮130可以使得在凸轮轴100正常运转的时候避免传动齿轮120和进气凸轮130之间的干涉。具体的，当外在动力传输至传动齿轮120时，通常外设的齿轮较小，且较宽，当齿轮和传动齿轮120啮合时，可以保证传动齿轮120完全啮合，但是外设的齿轮则是部分啮合，则间隔设置的传动齿轮120和进气凸轮130之间设置的间隔可以为齿轮的轮齿留有预存空间，避免齿轮的轮齿和进气凸轮130或活塞缸的碰撞；且将传动齿轮120和进气凸轮130间隔设置也可以便于传动齿轮120和进气凸轮130的安装与制作，该安装制作方法依据本领域技术人员的技术习惯而定，可以将传动齿轮120和进气凸轮130套接在轴本体110上，也可以将传动齿轮120和进气凸轮130与轴本体110一体成型设置。其中，排气凸轮140和传动齿轮120的设置原理与功能作用与进气凸轮130和传动齿轮120的设置等相同，在此不作赘述。

本实用新型实施例提供一种凸轮轴100，包括轴本体110、传动齿轮120、进气凸轮130以及排气凸轮140，传动齿轮120、进气凸轮130以及排气凸轮140均与轴本体110套接且同轴设置，传动齿轮120位于轴本体110的中间位置，进气凸轮130和排气凸轮140分别位于传动齿轮120的两侧。通过在轴本体110上设置有传动齿轮120、进气凸轮130以及排气凸轮140，将传动齿轮120设置在轴本体110上的中间位置，可以使得该凸轮轴100正常使用的过程中，能够使得凸轮轴100受力平衡，避免凸轮轴100受力不均发生断裂破坏的危险。通过将传动齿轮120设置在轴本体110的中间位置，可以使得经过齿轮将动力传输至传动齿轮120的时候，传动齿轮120能够将转矩分散在轴本体110上，可以避免轴本体110上的部分轴段局部受力过大，导致轴本体110部分轴段受力变形或者受力断裂。因而凸轮轴100的使用寿命较长，能够满足较长时间的使用，避免长时间更换凸轮轴100的繁琐工作。同时将传动齿轮120设置在轴本体110的中间位置，可以使得轴本体110上设置的零部件之间结构紧凑，避免凸轮轴100占用较大空间，结构紧凑的凸轮轴100也能够节省设置于发动机中的空间位置。进气凸轮130和排气凸轮140均与传动齿轮120间隔设置，可以保证凸轮轴100的正常运转，避免传动齿轮120和进气凸轮130或排气凸轮140之间发生干涉。

可选的，传动齿轮120与轴本体110一体成型；和/或进气凸轮130与轴本体110一体成型；和/或排气凸轮140与轴本体110一体成型。

需要说明的是，一体成型设置可以使得传动齿轮120与轴本体110之间没有连接缝隙，使得传动齿轮120与轴本体110之间的连接结构稳固，能够承受较大的受力范围，增加凸轮轴100的使用寿命。将进气凸轮130和排气凸轮140与轴本体110一体成型设置与传动齿轮120和轴本体110一体成型设置作用相同，在此不作赘述。

可选的，参照图2，传动齿轮120为涡轮。

需要说明的是，将传动齿轮120设置为涡轮，可以使得传动齿轮120的使用面积较广，例如适用于两轴交错、传动比大、传动功率不大或间歇工作的场合。使用涡轮与蜗杆配合具有以下特点：传动比较大，承载力较大，传动平稳、噪音小，具有自锁性。

可选的，参照图2，轴本体110上设置有第一轴段150和第二轴段160，第一轴段150位于进气凸轮130和传动齿轮120之间，第二轴段160位于排气凸轮140和传动齿轮120之间，传动齿轮120的基圆直径大于进气凸轮130的最大直径，传动齿轮120的基圆直径大于排气凸轮140的最大直径，第一轴段150直径小于进气凸轮130基圆直径，第二轴段160直径小于排气凸轮140基圆直径。

需要说明的是，通过设置第一轴段150和第二轴段160，可以使得在设置传动齿轮120和进气凸轮130或者排气凸轮140的时候，能够便于安装进气凸轮130、排气凸轮140以及传动齿轮120，防止安装过程繁琐。第一轴段150直径小于进气凸轮130基圆直径，第二轴段160直径小于排气凸轮140基圆直径，可以防止第一轴段150和第二轴段160对进气凸轮130和排气凸轮140的干涉，影响进气凸轮130和排气凸轮140的正常运转。传动齿轮120的基圆直径大于排气凸轮140的最大直径可以使得动力的传递与进气凸轮130和排气凸轮140的运转互不干涉、平稳运转。

可选的，参照图2-图4，轴本体110的一端为第一轴承连接端170，第一轴承连接端170的直径小于第一轴段150的直径，进气凸轮130位于第一轴承连接端170与排气凸轮140之间，第一轴承连接端170远离进气凸轮130的一端开设有第一倒角172。

需要说明的是，设置的第一轴承连接端170，便于安装轴承，保证凸轮轴100设置在发动机中的正常运转。第一轴承连接端170直径小于第一轴段150直径，可以在满足凸轮轴100的强度的基础上能够节省材料，避免浪费。设置的第一倒角172可以使得轴承能够快速的安装至第一轴承连接端170。

可选的，参照图2-图4，第一轴承连接端170的外侧开设有键槽171，且键槽171沿第一轴承连接端170轴向延伸。

需要说明的是，设置有键槽171，可以通过键槽171将轴承等零部件的位置固定在第一轴承连接端170上，便于轴承等零部件在第一轴承连接端170上的安装与拆卸，简化安装步骤，使得在轴承磨损的情况下能够及时快速的更换轴承等零部件。

可选的，参照图2-图4，轴本体110上设有定位轴段180，定位轴段180设于第一轴承连接端170和进气凸轮130之间，定位轴段180直径大于第一轴承连接端170直径，且定位轴段180直径小于进气凸轮130基圆直径。

需要说明的是，设置定位轴段180可以用来对轴承安装位置的固定，定位轴段180直径大于第一轴承连接端170直径，防止轴承在轴本体110上沿轴本体110的轴向运动，使得轴承能够抵接在定位轴段180处，对轴承进行轴向限位。且定位轴段180直径小于进气凸轮130基圆直径，使得近期凸轮能够顺利的安装在轴本体110上，防止在安装进气凸轮130的时候造成进气凸轮130内壁的磨损。

可选的，参照图2-图4，轴本体110上远离第一轴承连接端170的一端为第二轴承连接端190，第二轴承连接端190的直径小于第二轴段160的直径，排气凸轮140位于第二轴承连接端190与进气凸轮130之间，第二轴承连接端190远离排气凸轮140的一端开设有第二倒角191。

需要说明的是，设置的第二轴承连接端190，便于安装轴承等零部件，保证凸轮轴100设置在发动机中的正常运转。第二轴承连接端190直径小于第二轴段160直径，可以在满足凸轮轴100的强度的基础上能够节省材料，避免浪费。设置的第二倒角191可以使得轴承等零部件能够快速的安装至第二轴承连接端190。

可选的，轴本体110的长度为25mm-35mm。

需要说明的是，轴本体110的长度为25mm-35mm，具体的可以为25mm，26mm，27mm，28mm，29mm，30mm，31mm，32mm，33mm，34mm，35mm。

本实用新型还提供一种发动机，包括上述的凸轮轴100。

需要说明的是，使用本实施例提供的发动机，通过在发动机中设置有凸轮轴100，可以延长设置有凸轮轴100的发动机的使用寿命，确保发动机的正常使用时间，避免发动机的损坏以及发动机的更换。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。