发动机轴承的制作方法

本实用新型涉及发动机轴承领域。

背景技术：

四冲程发动机是目前市场上常用的发动机，四冲程发动机的凸轮轴是一根具有多个圆盘形凸轮的金属杆，金属杆在发动机工作中主要负责进、排气门的开启和关闭。凸轮轴在曲轴的带动下不断旋转，凸轮边不断的向下压顶杆，顶杆脱开后就实现进气门的打开，进而实现四冲程发动机的进气，在气门顶杆外侧套设有弹簧，弹簧的上方设置有气门挺杆，气门挺杆内设置有气门轴承，气门轴承用于和凸轮相配合，由于目前现有技术当中气门轴承的外圈通常采用普通轴承，器外侧面为水平设置，故在与凸轮的配合过程当中，外圈收到的载荷分布不均匀，即产生边缘效应，使外圈十分容易疲劳，轴承外表面在受到不均匀的载荷之后，其强度也容易发生变化，并且在发动机内部由于温度较热，一般的强化由于在高温下器强化效果不佳，在上述因素下，轴承使用寿命大大降低。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的是提供一种应用于发动机的轴承，不仅仅能克服边缘效应，并且能增强轴承的表面强度。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种发动机轴承，包括一气门轴承和一外壳，所述外壳具有中空的通孔，所述气门轴承通过一转轴安装在外壳内，所述气门轴承从外壳的一处开口中伸出并与凸轮相配合，所述外壳于气门轴承的另一端与气门顶杆相连接，其中，所述气门轴承包括外圈内圈和滚动设置在外圈和内圈之间的滚珠，所述外圈为中间开孔的中空筒状件，所述外圈在孔开口的两端面形成第一环形面和第二环形面，在所述外圈的外侧形成侧圆周面，所述侧圆周面为中间凸度较小，靠近第一环形面和第二环形面的两端为凸度较大的对数曲线形状，在外圈上覆盖有钴铬钨合金层。

通过采用上述技术方案，通过在在侧圆周面形成中间凸度较小，两端凸度较大的对数曲线形状，有效的克服了其边缘效应，在侧圆周面受力过程当中具有向两侧微摆动，有效降低了外圈与凸轮接触引起的边界应力集中，提高外圈的承受能力和使用寿命，并且在外圈上覆盖有钴铬钨合金层，其中钴作为主要成分，含有相当数量的铬、钨和少量的镍、钼、硅，碳、铌、钽等合金元素，具有良好的抗热腐蚀性能，适用于汽车内较高的轴承当中使用，能增加轴承外圈的结构强度，增加使用寿命。

本实用新型的进一步设置在于，所述外壳包括上部和下部，所述上部具有平行设置的对置侧壁，在对置侧壁上设置有通孔，所述转轴穿设于通孔中。

通过采用上述技术方案，通过在上部设置有平行的对置侧壁，进而实现了外壳的上部平行设置的对置侧壁之间的距离相等，在气门轴承放置之后，两块侧壁对于气门轴承具有限位作用，能起到更加稳定的放置。

本实用新型的进一步设置在于，所述上部的侧壁于转轴穿设处设置有加强板。

通过采用上述技术方案，加强板起到了对于上部侧壁结构的加强，并且设置在转轴穿设处，在凸轮与轴承箱配合过程当中，能起到增加的稳定性。

本实用新型的进一步设置在于，所述下部具有与顶杆相适配的圆柱端，所述圆柱端与侧壁之间通过过渡片相连接。

通过采用上述技术方案，通过设置有圆柱端，圆柱端能与顶杆形状相适配，并且在圆柱端与侧壁之间通过过渡片相连接，进而起到了圆柱端与侧壁之间的结构强度得到增强，使上部和下部之间的结构配和紧密性更强，结构更加稳定。

本实用新型的进一步设置在于，所述转轴的两端设置有直径大于通孔的限位片，所述限位片靠近侧壁一侧设置有环形凹槽，在该环形槽内放置有密封圈。

通过采用上述技术方案，通过在转轴的两端设置有限位片，起到了转轴不会从外壳当中脱出，并且在限位片靠近侧壁一侧设置有环形凹槽，在环形凹槽内放置有密封圈，进而起到了能防尘密封的效果。

本实用新型的进一步设置在于，所述侧圆周面的最高凸起两落在侧圆周面轴向长度为2mm的中央区域内。

通过采用上述技术方案，最高点落在中央区域内，使凸轮较小外径与外圈的最高点相接处，即在中间点集中受力，更容易起到摆动的效果，在凸轮较大外径与外圈相配合过程当中，这个面进行受力，使侧圆周面与凸轮的配合过程当中载荷分布更加均匀，进一步减少了载荷的边缘应力。

本实用新型的进一步设置在于，所述第一环形面、第二环形面与侧圆周面相交处均设置有直径为0.5mm至0.9mm的圆角。

通过采用上述技术方案，设置有圆角能取出锐边，并且更加利于装配过程当中的导向，并能进一步防止工件应力集中。

本实用新型的进一步设置在于，第一环形面和第二环形面在靠近圆角处设置有切线过渡。

通过采用上述技术方案，通过两端面设置的斜面的引导作用，外圈能更好的被装配中插入和抽出，提高了安装的装配速度。

本实用新型的进一步设置在于，所述外圈的材料为GCr15。

通过采用上述技术方案，GCr15钢是一种合金含量较少，应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加低温回火后具有较高的硬度、均匀的组织。

附图说明

图1是发动机气门轴承和外壳配合的示意图；

图2是发动机气门轴承的示意图；

图3是气门轴承的内部的剖视图；

图4是图3的B部放大图；

图5是测试的侧圆周面上线值、下限值和中间值的曲线图。

图中，1、气门轴承；2、外壳；21、上部；211、侧壁；212、加强板；22、下部；23、转轴；231、限位片；24、圆柱端；25、过渡片；3、外圈；31、第一环形面；32、第二环形面；33、侧圆周面；4、内圈；5、滚珠；6、圆角；61、切线；7、钴铬钨合金层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

请参照附图1，一种发动机轴承，具体指应用在气动阀门摆臂上的轴承，包括气门轴承1和外壳2，外壳2具有竖直方向的开孔，气门轴承1安装在外壳2的内部，气门轴承1的一部分从外壳2的上开口当中伸出，用于和凸轮相配合，外壳2的下开口用于和顶杆相连接。

外壳2包括上部21和下部22，其中上部21设置有平行的对置侧壁211，在侧壁211相对应的位置开设有通孔，一根转轴23穿设入通孔中，转轴23的两端设置有直径大于通孔的限位片231，限位片231的形状为圆盘状，起到了转轴23不会从外壳2当中脱出。侧壁211于转轴23穿设处设置有加强板212。加强板212起到了对于上部21侧壁211厚度的加强，并且设置在转轴23穿设处，在凸轮与气门轴承1相配合过程当中，能起到增加的稳定性。

进一步的，下部22的具有与顶杆相适配的圆柱端24，机外形为圆柱状，在内部可以插入顶杆进行连接。并且在圆柱端24与侧壁211之间通过过渡片25相连接，进而起到了圆柱端24与侧壁211之间的结构强度得到增强，使上部21和下部22之间的结构配和紧密性更强，结构更加稳定。圆柱端24与侧壁211之间通过过渡片25相连接，在圆柱端24与侧壁211之间通过过渡片25相连接，进而起到了圆柱端24与侧壁211之间的结构强度得到增强，使上部21和下部22之间的结构配和紧密性更强，结构更加稳定。

请参照附图2，气门轴承1包括外圈3、内圈4，在外圈3和内圈4之间滚动设置有滚珠5，外圈3材料采用为GCr15，GCr15钢是一种合金含量较少，应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加低温回火后具有较高的硬度、均匀的组织，外圈3为中间开孔的中空筒状件，外圈3在孔开口的两端面形成第一环形面31和第二环形面32，在外圈3的外侧形成侧圆周面33。并且在外圈3上覆盖有钴铬钨合金层7，其中钴作为主要成分，含有相当数量的铬、钨和少量的镍、钼、硅，碳、铌、钽等合金元素，具有良好的抗热腐蚀性能，适用于汽车内较高的轴承当中使用，能增加轴承的外圈3的结构强度，增加使用寿命。

在第一环形面31、第二环形面32与侧圆周面33相交处设置有直径为0.5mm至0.9mm的圆角6，优选为0.7mm圆角6，并且在靠近圆角6处设置有切线61，切线61的夹角为45°。通过两端面设置的斜面的引导作用，外圈3能更好的被装配中插入和抽出，提高了安装的装配速度。

其中侧圆周面33为中间凸度较小，靠近第一环形面31和第二环形面32凸度较大的对数曲线形状，通过在在侧圆周面33形成中间凸度较小，两端凸度较大的对数曲线形状，有效的克服了其边缘效应，在侧圆周面33受力过程当中具有向两侧微摆动，有效降低了外圈3与凸轮接触引起的边界应力集中，提高外圈3的承受能力和使用寿命。

进一步的，侧圆周面33上的最大凸度量设置在轴向长度为2mm的中央区域内，最高点落在中央区域内，使凸轮较小外径与外圈3的最高点相接处，即在中间点集中受力，更容易起到摆动的效果，在凸轮较大外径与外圈3相配合过程当中，这个面进行受力，使侧圆周面33与凸轮的配合过程当中载荷分布更加均匀，进一步减少了载荷的边缘应力。

表1：测试侧圆周面33随着X坐标变化，Y为凸度值的下限、上限中间值的变化。从表中可知，其中X为侧圆周面33的水平值，以侧圆周面33的中点为原点，Y为凸度值，凸度中间值(即图中的b曲线)即为具有最佳效果的对数曲线，绘制的坐标为图中下方的侧圆周面33曲线，其中当X最高值即为X为0时，Y值为0，其凸度量最大，故与凸轮配合过程当中，最高点可以落到侧圆周面33的中点位置。