一种凸轮轴扭力测试装置的制作方法

1.本发明涉及扭力测试技术领域，尤其涉及一种凸轮轴扭力测试装置。


背景技术：

2.内燃机运行时，进排气阀的开启主要由凸轮轴总成控制。凸轮轴总成上凸轮的型线决定了进排气阀的进排气正时。根据凸轮与轴是否一体来划分，凸轮轴总成一般有整体式、组合式两种。其中，组合式的凸轮轴总成尤其适用于单缸柴油机，组合式的凸轮轴总成中，排气凸轮和进气凸轮均转动设置于曲轴，通过紧固组件提供轴向预紧力使排气凸轮和进气凸轮沿曲轴的轴向相互抵紧，但排气凸轮和进气凸轮存在相互转动的风险，如果柴油机在实际使用过程中排气凸轮和进气凸轮的接触面发生相对滑移，容易导致凸轮轴总成、气阀传动机构损坏，因此，为了保证柴油机的使用安全性，需要在装机前对排气凸轮和进气凸轮是否会发生滑移进行测试验证，而现有技术中缺乏相关的测试装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：提供一种凸轮轴扭力测试装置，以能够在装机前对排气凸轮和进气凸轮是否会发生滑移进行测试验证。
4.本发明提供一种凸轮轴扭力测试装置，该凸轮轴扭力测试装置包括排气凸轮和进气凸轮，凸轮轴扭力测试装置还包括：
5.固定座，用于安装于工作台；
6.凸轮轴段，所述凸轮轴段包括本体和凸设于所述本体一端的套筒，所述排气凸轮和所述进气凸轮均套设于所述套筒，且所述本体、所述排气凸轮、所述进气凸轮和所述固定座依次抵接；
7.转接件，安装于所述凸轮轴段的另一端，且所述转接件用于连接扭力扳手；
8.第一限位件，所述第一限位件连接所述排气凸轮和所述本体，且所述第一限位件用于限制所述排气凸轮相对所述本体转动；
9.第二限位件，所述第二限位件连接所述进气凸轮和所述固定座，且所述第二限位件用于限制所述进气凸轮相对所述固定座转动；
10.连接螺栓，间隙穿设于所述固定座和所述套筒，且所述连接螺栓的一端位于所述固定座外，另一端与所述本体螺纹连接；
11.螺母，与所述连接螺栓螺纹连接，且所述螺母用于给予所述固定座预紧力，以使所述固定座、所述进气凸轮、所述排气凸轮和所述本体依次抵紧。
12.作为凸轮轴扭力测试装置的优选技术方案，所述凸轮轴扭力测试装置还包括套设于连接螺栓的垫片，所述垫片和所述固定座抵接，且所述螺母给予所述固定座的预紧力作用于所述垫片。
13.作为凸轮轴扭力测试装置的优选技术方案，所述凸轮轴扭力测试装置还包括多个沿所述螺母的圆周方向间隔设置的调节螺栓，各个所述调节螺栓均螺纹连接于所述螺母，
且所述调节螺栓的一端均与所述垫片抵接。
14.作为凸轮轴扭力测试装置的优选技术方案，所述固定座设置有多个定位孔，所述定位孔用于与安装于所述工作台的外部定位件连接。
15.作为凸轮轴扭力测试装置的优选技术方案，所述固定座部分套设于所述套筒。
16.作为凸轮轴扭力测试装置的优选技术方案，所述第一限位件为第一定位销，且所述第一定位销设置有多个，多个所述第一定位销沿所述排气凸轮的圆周方向间隔设置，所述第一定位销的两端分别与所述排气凸轮和所述本体插接。
17.作为凸轮轴扭力测试装置的优选技术方案，所述第二限位件为第二定位销，且所述第二定位销设置有多个，多个所述第二定位销沿所述进气凸轮的圆周方向间隔设置，所述第二定位销的两端分别与所述进气凸轮和所述固定座插接。
18.作为凸轮轴扭力测试装置的优选技术方案，所述转接件包括：
19.法兰盘，设置有多个通孔；
20.多个紧固螺栓，多个所述紧固螺栓一一对应地穿设于多个所述通孔，且所述紧固螺栓与所述本体螺纹连接；
21.外六角凸起，设置于所述法兰盘，且所述外六角凸起用于和扭力扳手连接。
22.作为凸轮轴扭力测试装置的优选技术方案，所述法兰盘还设有第一销孔，所述本体设有第二销孔，所述转接件还包括销钉，所述销钉的两端分别插接于所述第一销孔和所述第二销孔。
23.作为凸轮轴扭力测试装置的优选技术方案，所述排气凸轮靠近所述进气凸轮的一端设置有第一刻度标识，所述进气凸轮靠近所述排气凸轮的一端设置有第二刻度标识。
24.本发明的有益效果为：
25.本发明提供一种凸轮轴扭力测试装置，该凸轮轴扭力测试装置包括排气凸轮、进气凸轮、固定座、凸轮轴段、转接件、第一限位件、第二限位件、连接螺栓和螺母。其中，固定座用于安装在工作台上，凸轮轴段包括本体和凸设于本体一端的套筒，排气凸轮和进气凸轮均套设于套筒，转接件安装于凸轮轴段的另一端，且转接件用于连接扭力扳手；第一限位件连接排气凸轮和本体，且第一限位件用于限制排气凸轮相对本体转动；第二限位件连接进气凸轮和固定座，且第二限位件用于限制进气凸轮相对固定座转动；连接螺栓间隙穿设于固定座和套筒，且连接螺栓的一端位于固定座外，另一端与本体螺纹连接；螺母与连接螺栓螺纹连接，且螺母用于给予固定座预紧力，以使固定座、进气凸轮、排气凸轮和本体依次抵紧，通过扭力扳手提供设定扭力值，观察排气凸轮和进气凸轮是否发生了相对转动，以此来判断装机后排气凸轮和进气凸轮是否存在相互转动的风险。
附图说明
26.图1为本发明实施例中凸轮轴扭力测试装置的轴测图；
27.图2为本发明实施例中凸轮轴扭力测试装置的分解示图；
28.图3为本发明实施例中凸轮轴扭力测试装置的剖视图。
29.图中：
30.1、排气凸轮；2、进气凸轮；3、固定座；4、凸轮轴段；5、转接件；6、第一定位销；7、第二定位销；8、连接螺栓；9、螺母；10、垫片；20、调节螺栓；30、第一刻度标识；40、第二刻度标
识；
31.31、定位孔；
32.41、本体；42、套筒；
33.51、法兰盘；52、紧固螺栓；53、外六角凸起；54、销钉。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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发明中的具体含义。
37.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
38.现有的组合式的凸轮轴总成中，排气凸轮和进气凸轮均转动设置于曲轴，通过紧固组件提供轴向预紧力使排气凸轮和进气凸轮沿曲轴的轴向相互抵紧，但排气凸轮和进气凸轮存在相互转动的风险，如果柴油机在实际使用过程中排气凸轮和进气凸轮的接触面发生相对滑移，容易导致凸轮轴总成、气阀传动机构损坏，因此，为了保证柴油机的使用安全性，需要在装机前对排气凸轮和进气凸轮是否会发生滑移进行测试验证，而现有技术中缺乏相关的测试装置。
39.对此，本实施例提供一种凸轮轴扭力测试装置用以对排气凸轮和进气凸轮是否会发生滑移进行测试验证。
40.具体地，如图1至图3所示，该凸轮轴扭力测试装置包括排气凸轮1、进气凸轮2、固定座3、凸轮轴段4、转接件5、第一限位件、第二限位件、连接螺栓8和螺母9。其中，固定座3用于安装在工作台(附图中未示出)上，凸轮轴段4包括本体41和凸设于本体41一端的套筒42，排气凸轮1和进气凸轮2均套设于套筒42，且本体41、排气凸轮1、进气凸轮2和固定座3依次抵接；转接件5安装于凸轮轴段4的另一端，且转接件5用于连接扭力扳手(附图中未示出)；
第一限位件连接排气凸轮1和本体41，且第一限位件用于限制排气凸轮1相对本体41转动；第二限位件连接进气凸轮2和固定座3，且第二限位件用于限制进气凸轮2相对固定座3转动；连接螺栓8间隙穿设于固定座3和套筒42，且连接螺栓8的一端位于固定座3外，另一端与本体41螺纹连接；螺母9与连接螺栓8螺纹连接，且螺母9用于给予固定座3预紧力，以使固定座3、进气凸轮2、排气凸轮1和本体41依次抵紧。
41.本实施例提供的凸轮轴扭力测试装置，可通过固定座3固定在工作台，通过调节螺母9给予固定座3预紧力以将固定座3、进气凸轮2、排气凸轮1和本体41依次抵紧，通过扭力扳手提供设定扭力，观察排气凸轮1和进气凸轮2是否发生了相对转动，以此来判断装机后是否存在安全隐患。其中，预紧力的大小可以根据排气凸轮1和进气凸轮2在装机后两者间的实际作用力进行设置，设定扭力可以根据排气凸轮1和进气凸轮2在装机后两者间的扭矩，并结合扭力扳手施加扭力的力臂进行设置。
42.可选地，凸轮轴扭力测试装置还包括套设于连接螺栓8的垫片10，垫片10和固定座3抵接，且螺母9给予固定座3的预紧力作用于垫片10。通过设置垫片10，能保证固定座3受力均衡。
43.其中，可直接通过旋转螺母9，依靠螺母9在连接螺栓8上移动来调节预紧力，但如此操作，作业负荷较大。对此，本实施例中，凸轮轴扭力测试装置还包括多个沿螺母9的圆周方向间隔设置的调节螺栓20，各个调节螺栓20均螺纹连接于螺母9，且调节螺栓20的一端均与垫片10抵接。如此设置，通过旋拧各个调节螺栓20，即可调整预紧力，预紧力平摊至多个调节螺栓20，降低了作业负荷。
44.可选地，为了便于辨别测试过程中进气凸轮2和排气凸轮1是否发生相对滑移，排气凸轮1靠近进气凸轮2的一端设置有第一刻度标识30，进气凸轮2靠近排气凸轮1的一端设置有第二刻度标识40。其中，第一刻度标识30和第二刻度标识40均包括圆周设置的刻度线以及若干数值。当第一刻度标识30和第二刻度标识40发生相对错位时，可确定进气凸轮2和排气凸轮1发生了相对滑移；当第一刻度标识30和第二刻度标识40未发生相对错位时，可确定进气凸轮2和排气凸轮1未发生相对滑移。
45.可选地，固定座3设置有多个定位孔31，定位孔31用于与安装于工作台的外部定位件连接。其中，外部定位件可以为螺栓或销。具体地，本实施例中，固定座3设有两个定位孔31，两个定位孔31相对设置于固定座3的两侧。
46.可选地，固定座3部分套设于套筒42。可以理解的是，固定座3的内径与套筒42的外径近乎相等，并且固定座3可以相对套筒42转动。如此设置，能够防止固定座3与凸轮轴段4在沿凸轮轴段4的径向上发生相对移动，特别是施加预紧力后，在套筒42的引导下，固定座3只能相对凸轮轴段4沿凸轮轴段4的轴向移动。
47.本实施例中，第一限位件为第一定位销6，且第一定位销6设置有多个，多个第一定位销6沿排气凸轮1的圆周方向间隔设置，第一定位销6的两端分别与排气凸轮1和本体41插接。通过设置第一定位销6可防止排气凸轮1和凸轮轴段4相对转动。在其他的实施例中，第一限位件还可以设置为键。
48.本实施例中，第二限位件为第二定位销7，且第二定位销7设置有多个，多个第二定位销7沿进气凸轮2的圆周方向间隔设置，第二定位销7的两端分别与进气凸轮2和固定座3插接。通过设置第二定位销7可防止进气凸轮2和固定座3相对转动。在其他的实施例中，第
二限位件还可以设置为键。
49.可选地，转接件5包括法兰盘51、紧固螺栓52和外六角凸起53。其中，法兰盘51设置有多个通孔；多个紧固螺栓52一一对应地穿设于多个通孔，且紧固螺栓52与本体41螺纹连接；如此可实现法兰盘51和凸轮轴段4之间的紧固。外六角凸起53设置于法兰盘51，且外六角凸起53用于和扭力扳手连接。本实施例中，法兰盘51、外六角凸起53和凸轮轴段4三者的轴线重合。为了避免安装过程出现偏差，法兰盘51还设有第一销孔，本体41设有第二销孔，转接件5还包括销钉54，销钉54的两端分别插接于第一销孔和第二销孔。
50.该凸轮轴扭力测试装置的组装过程如下：
51.首先通过第一定位销6将凸轮轴段4的本体41与排气凸轮1连接，通过第二定位销7将进气凸轮2与固定座3连接；然后将固定座3套在凸轮轴段4的套筒42，完成凸轮轴段4、排气凸轮1、进气凸轮2、固定座3之间的连接；然后将法兰盘51通过紧固螺栓52和销钉54固定在凸轮轴段4的端部；接着将连接螺栓8依次穿过固定座3和凸轮轴段4的套筒42，并将连接螺栓8和凸轮轴段4的本体41螺接；再将垫片10套入连接螺栓8，将螺母9螺接于连接螺栓8，然后将多个调节螺栓20螺接至螺母9，并且调节螺栓20将垫片10抵紧于固定座3，以将固定座3、进气凸轮2、排气凸轮1和凸轮轴段4的本体41依次压紧；最后通过固定座3上的定位孔31装入外部定位件以将固定座3与工作台连接固定。
52.该凸轮轴扭力测试装置的操作方法如下：
53.首先，按组合式的凸轮轴总成的设计要求，将各个调节螺栓20旋拧至合适的位置，调节螺栓20、垫片10、固定座3、进气凸轮2、排气凸轮1和凸轮轴段4的本体41依次抵紧，模拟组合式的凸轮轴总成的装机状态。
54.然后，扭力扳手套在转接件5的外六角凸起53上，并根据扭力测试参数要求施加扭矩。
55.最后，依靠第一刻度标识30和第二刻度标识40作为参照观察排气凸轮1、进气凸轮2之间是否会产生相对滑移或松动，以验证组合式的凸轮轴总成的设计的可行性，进而保证后续装机使用的安全性。
56.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。