專利名稱：發(fā)動機的凸輪隨動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制汽車發(fā)動機的進、排氣門開閉的裝置，具體地說是一種適用 于大馬力的發(fā)動機的凸輪隨動裝置。
背景技術(shù)：
配氣機構(gòu)是發(fā)動機的“控制中心”，發(fā)動機運行正常與否，配氣機構(gòu)起到十分關(guān)鍵 的作用。發(fā)動機的配氣機構(gòu)主要包括凸輪軸、凸輪隨動裝置、推桿、搖臂、進氣門、排氣門、氣 門彈簧、氣門導(dǎo)管、彈簧座及丁字壓板等零部件，它們相互配合，負(fù)責(zé)發(fā)動機的進氣和排氣。 配氣機構(gòu)工作時，由曲軸帶動凸輪軸，凸輪軸帶動凸輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)凸輪運動到最高點時，凸輪 的最高點與凸輪隨動裝置中的滾輪接觸，從而將整個凸輪隨動裝置帶到最高點，凸輪隨動 裝置通過推桿、搖臂、氣門導(dǎo)管等相應(yīng)零件帶動氣門的開啟關(guān)閉。按照發(fā)動機各缸工作沖程 的需要，定時開啟和關(guān)閉進排氣門，配合活塞的運動，準(zhǔn)確無誤的將混合氣體輸入氣缸和將 廢氣排出氣缸。凸輪隨動裝置在配氣機構(gòu)中的作用是將來自凸輪的力改變方向及行程，傳 遞給氣門推桿用來打開、關(guān)閉氣門，從而帶動了氣門挺桿的往復(fù)運動。凸輪隨動裝置屬于機械挺柱中的滾子挺柱類，其工作時需要承受來自凸輪和推桿 兩個部件的傳動力，并且連續(xù)不斷的鐘擺式往復(fù)運動，因此其抗摩擦、抗磨損性能的要求比 較高，各個零部件的材料硬度和力學(xué)性能方面也有較高的要求，為了保證凸輪隨動裝置和 配氣機構(gòu)整體工作順利，各個相接觸的零部件保持正確的受力關(guān)系也非常重要。工作中的凸輪隨動裝置常見的失效模式一般有擦傷、斷裂、點蝕等。擦傷通常發(fā)生 在高速運轉(zhuǎn)條件下，即由于油膜在邊界潤滑狀態(tài)下發(fā)生破裂，引起金屬直接接觸，表面溫度 升高，發(fā)生粘著，最終導(dǎo)致凸輪隨動裝置表面產(chǎn)生擦傷。出現(xiàn)擦傷時，滾輪的磨損加劇，應(yīng)力 加大，增加了滾輪銷的載荷，進而容易導(dǎo)致滾輪銷斷裂。因此除了凸輪隨動裝置選用合適的 材料和設(shè)計、油路設(shè)計以提供合適的供油量來等方式來加強冷卻以減少擦傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)巧妙合理、性能優(yōu) 越、抗磨損、抗點蝕性能高、潤滑性能好、使用壽命長的凸輪隨動裝置。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述凸輪隨動裝置包括隨動體、滾輪和滾輪銷，隨動 體一端開設(shè)有安裝軸通孔，隨動體通過裝在安裝軸通孔內(nèi)的安裝軸連接在發(fā)動機缸體上； 隨動體另一端的下部設(shè)有滾輪安裝槽，在形成滾輪安裝槽的左右側(cè)壁上開設(shè)有同心的平行 于安裝軸通孔軸線的滾輪銷安裝孔，滾輪通過滾輪銷安裝在滾輪安裝槽內(nèi)，滾輪與滾輪安 裝槽之間、滾輪與滾輪銷之間為間隙配合裝配；其特征在于所述隨動體另一端的上部設(shè) 有球窩座安裝孔，球窩座固定裝配在球窩座安裝孔內(nèi)，球窩座上端面凹設(shè)有與推桿的圓球 端面相配合的球窩凹槽；球窩座上開設(shè)有軸向通孔、徑向孔和斜向孔；所述軸向通孔與隨 動體上開設(shè)的第一盛油孔相通并連通至滾輪安裝槽；所述徑向孔內(nèi)端與軸向通孔相通，徑 向孔外端與隨動體上開設(shè)的第二盛油孔相通并連通至安裝軸通孔內(nèi)壁；所述斜向孔內(nèi)端
3與軸向通孔相通，斜向孔外端與隨動體上開設(shè)的第三盛油孔相通并連通至滾輪銷安裝孔內(nèi) 壁；所述滾輪銷固定裝配在滾輪銷安裝孔內(nèi)，滾輪銷中部表面上開設(shè)有盛油槽，滾輪銷一端 開設(shè)有徑向直油孔，徑向直油孔外端與第三盛油孔對正相通，徑向直油孔內(nèi)端與滾輪銷上 開設(shè)的斜向油孔相通并連通至盛油槽。作為本發(fā)明的進一步改進，所述球窩座上部為圓柱形，下部為圓錐臺形，球窩座上 的球窩凹槽為偏心球面，球窩座上部的外周面上開設(shè)有貯存潤滑油的環(huán)形凹槽；所述軸向 通孔開設(shè)在球窩座軸向中心，徑向孔和斜向孔開設(shè)在球窩座下部。作為本發(fā)明的進一步改進，所述隨動體另一端的下部延伸形成有兩個對稱的凸 耳，兩個凸耳之間形成所述的滾輪安裝槽，所述滾輪銷安裝孔開設(shè)在兩個凸耳上。作為本發(fā)明的進一步改進，所述滾輪內(nèi)壁表面上對應(yīng)于滾輪銷盛油槽的部分開設(shè) 有環(huán)形溝槽。作為本發(fā)明的進一步改進，所述滾輪的外周面為鼓形。作為本發(fā)明的進一步改進，所述滾輪銷上開設(shè)有用于檢測滾輪銷安裝正確與否的 檢測盲孔，檢測盲孔與徑向直油孔同軸心但不相通，檢測盲孔的深度小于徑向直油孔的深度。作為本發(fā)明的進一步改進，所述球窩座與球窩座安裝孔之間、滾輪銷與滾輪銷安 裝孔之間為過盈配合裝配。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)巧妙合理、性能優(yōu)越、抗磨損、抗點蝕性能 高；潤滑性能好，在滾輪與隨動體之間、滾輪與滾輪銷之間、隨動體與安裝軸之間均可形成 潤滑油膜，減小了各部件之間的機械磨損、摩擦，大大提高凸輪隨動裝置的承載能力，同時 延長了其使用壽命；球窩座設(shè)計成偏心球面，其與推桿的圓球端面接觸配合，使得推桿能夠 在一定范圍內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，保證了推桿與凸輪隨動裝置之間接觸、傳動良好；凸輪隨動裝置與 凸輪的接觸部件為滾輪，從而將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦；滾輪的外周面設(shè)計成鼓形，大大降 低了滾輪與凸輪之間的磨損，顯著減少了邊緣應(yīng)力，有效降低了滾輪與凸輪之間的接觸應(yīng) 力，從而克服了滾輪銷所承受的局部應(yīng)力集中而容易斷裂的缺陷。


圖1為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的側(cè)向局剖視圖。圖3為圖1中滾輪與滾輪銷的安裝情況剖視圖。附圖標(biāo)記說明1-隨動體、2-滾輪、3-滾輪銷、4-球窩座、5-第一盛油孔、6_軸向 通孔、7-斜向孔、8-球窩凹槽、9-徑向孔、10-第二盛油孔、11-第三盛油孔、12-安裝軸通 孔、13-凸耳、14-盛油槽、15-徑向直油孔、16-斜向油孔、17-檢測盲孔、18-環(huán)形溝槽。
具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖所示實施例中的發(fā)動機凸輪隨動裝置主要由隨動體1、滾輪2、滾輪銷3和球 窩座4組成。如圖廣圖3所示，所述隨動體1 一端開設(shè)有安裝軸通孔12，隨動體1通過裝在安裝軸通孔12內(nèi)的安裝軸連接在發(fā)動機缸體上，隨動體1可繞安裝軸轉(zhuǎn)動；隨動體1另一端 的下部設(shè)有滾輪安裝槽，在形成滾輪安裝槽的左右側(cè)壁上開設(shè)有同心的平行于安裝軸通孔 12軸線的滾輪銷安裝孔，滾輪2通過滾輪銷3安裝在滾輪安裝槽內(nèi)，滾輪2與滾輪安裝槽 之間、滾輪2與滾輪銷3之間為間隙配合裝配；所述隨動體1另一端的上部設(shè)有球窩座安裝 孔，球窩座4以過盈配合方式固定裝配在球窩座安裝孔內(nèi)，球窩座4上端面凹設(shè)有與推桿的 圓球端面相配合的球窩凹槽8 ；球窩座4上開設(shè)有軸向通孔6、徑向孔9和斜向孔7 ；所述軸 向通孔6與隨動體1上開設(shè)的第一盛油孔5相通并連通至滾輪安裝槽；所述徑向孔9內(nèi)端 與軸向通孔6相通，徑向孔9外端與隨動體1上開設(shè)的第二盛油孔10相通并連通至安裝軸 通孔12內(nèi)壁；所述斜向孔7內(nèi)端與軸向通孔6相通，斜向孔7外端與隨動體1上開設(shè)的第 三盛油孔11相通并連通至滾輪銷安裝孔內(nèi)壁；所述滾輪銷3以過盈配合方式固定裝配在滾 輪銷安裝孔內(nèi)，滾輪銷3中部表面上開設(shè)有盛油槽14，滾輪銷3 —端開設(shè)有徑向直油孔15， 徑向直油孔15外端與第三盛油孔11對正相通，徑向直油孔15內(nèi)端與滾輪銷3上開設(shè)的斜 向油孔16相通并連通至盛油槽14。如圖1圖2所示，所述隨動體1另一端的下部延伸形成有兩個對稱的凸耳13，兩個 凸耳13之間形成所述的滾輪安裝槽，所述滾輪銷安裝孔開設(shè)在兩個凸耳13上。如圖1、圖2所示，實施例中的球窩座4上部為圓柱形，下部為圓錐臺形，球窩座4 上的球窩凹槽8為偏心球面，其與推桿的圓球端面接觸配合，使得推桿能夠在一定范圍內(nèi) 靈活轉(zhuǎn)動，保證了推桿與凸輪隨動裝置之間接觸、傳動良好，球窩凹槽8可以給推桿提供必 要的導(dǎo)向作用，同時又保證運動傳遞無偏差，防止出現(xiàn)因邊緣應(yīng)力局部增大而引起部件失 效等問題；球窩座4上部的外周面上開設(shè)有貯存潤滑油的環(huán)形凹槽，可以在球窩座4外壁形 成潤滑油膜，防止球窩座4承力過大而損壞；所述軸向通孔6開設(shè)在球窩座4軸向中心，徑 向孔9和斜向孔7開設(shè)在球窩座4下部。如圖1、圖2所示，本發(fā)明的凸輪隨動裝置與凸輪的接觸部件為滾輪2，從而將滑動 摩擦變?yōu)闈L動摩擦；由于滾輪2與凸輪的接觸應(yīng)力在工作過程中會循環(huán)增加，而接觸應(yīng)力 的增加會導(dǎo)致凸輪與滾輪2之間的磨損加劇，影響到推桿上升高度，進而影響到氣門導(dǎo)管 的下降高度，影響了進、排氣功能，最終影響了發(fā)動機的整體性能。本發(fā)明中的滾輪2的外 周面設(shè)計為鼓形，大大降低了滾輪2與凸輪之間的磨損，顯著減少了邊緣應(yīng)力，有效降低了 滾輪2與凸輪之間的接觸應(yīng)力，從而克服了滾輪銷3所承受的局部應(yīng)力集中而容易斷裂的 缺陷。如圖1、圖2所示，本發(fā)明中的滾輪2套裝在滾輪銷3上，滾輪2與滾輪銷3之間為 間隙配合，在滾輪2內(nèi)壁表面上對應(yīng)于滾輪銷3盛油槽14的部分開設(shè)有環(huán)形溝槽18。進入 盛油槽14內(nèi)的潤滑油可以進入環(huán)形溝槽18內(nèi)，進一步提高滾輪2與滾輪銷3之間的潤滑 效果。如圖3所示，所述滾輪銷3上開設(shè)有用于檢測滾輪銷3安裝正確與否的檢測盲孔 17，檢測盲孔17與徑向直油孔15同軸心但不相通，檢測盲孔17的深度小于徑向直油孔15 的深度。滾輪銷3裝入后，檢測探針伸出，根據(jù)檢測探針?biāo)苓_到的深度來判斷徑向直油孔 15與第三盛油孔11是否對正相通。如圖廣圖3所示，本發(fā)明設(shè)計了獨特的油路潤滑通道，潤滑油從球窩座4進入軸 向通孔6后，潤滑油一方面經(jīng)由第一盛油孔5進入滾輪安裝槽內(nèi)，在滾輪2的外表面形成潤滑油膜，起到潤滑作用；潤滑油另一方面經(jīng)由第二盛油孔10進入安裝軸通孔12內(nèi)，在安裝 軸表面形成潤滑油膜，減小了安裝軸與安裝軸通孔12之間的摩擦；潤滑油再一方面經(jīng)由第 三盛油孔11進入滾輪銷3上的徑向直油孔15內(nèi)，依次經(jīng)過徑向直油孔15、斜向油孔16后 進入滾輪銷3中部的盛油槽14內(nèi)，在滾輪2與滾輪銷3之間形成潤滑油膜；滾輪2內(nèi)壁表 面上開設(shè)的環(huán)形溝槽18可以使?jié)櫥透鶆虻胤植荚跐L輪2與滾輪銷3之間，提高二者的 潤滑效果，減小了滾輪2與滾輪銷3之間的機械磨損；從第三盛油孔11出來的部分潤滑油 同時也進入滾輪銷3與滾輪銷安裝孔之間，起到潤滑作用。
權(quán)利要求
發(fā)動機的凸輪隨動裝置，包括隨動體(1)、滾輪(2)和滾輪銷(3)，隨動體(1)一端開設(shè)有安裝軸通孔(12)，隨動體(1)通過裝在安裝軸通孔(12)內(nèi)的安裝軸連接在發(fā)動機缸體上；隨動體(1)另一端的下部設(shè)有滾輪安裝槽，在形成滾輪安裝槽的左右側(cè)壁上開設(shè)有同心的平行于安裝軸通孔(12)軸線的滾輪銷安裝孔，滾輪(2)通過滾輪銷(3)安裝在滾輪安裝槽內(nèi)，滾輪(2)與滾輪安裝槽之間、滾輪(2)與滾輪銷(3)之間為間隙配合裝配；其特征在于所述隨動體(1)另一端的上部設(shè)有球窩座安裝孔，球窩座(4)固定裝配在球窩座安裝孔內(nèi)，球窩座(4)上端面凹設(shè)有與推桿的圓球端面相配合的球窩凹槽(8)；球窩座(4)上開設(shè)有軸向通孔(6)、徑向孔(9)和斜向孔(7)；所述軸向通孔(6)與隨動體(1)上開設(shè)的第一盛油孔(5)相通并連通至滾輪安裝槽；所述徑向孔(9)內(nèi)端與軸向通孔(6)相通，徑向孔(9)外端與隨動體(1)上開設(shè)的第二盛油孔(10)相通并連通至安裝軸通孔(12)內(nèi)壁；所述斜向孔(7)內(nèi)端與軸向通孔(6)相通，斜向孔(7)外端與隨動體(1)上開設(shè)的第三盛油孔(11)相通并連通至滾輪銷安裝孔內(nèi)壁；所述滾輪銷(3)固定裝配在滾輪銷安裝孔內(nèi)，滾輪銷(3)中部表面上開設(shè)有盛油槽(14)，滾輪銷(3)一端開設(shè)有徑向直油孔(15)，徑向直油孔(15)外端與第三盛油孔(11)對正相通，徑向直油孔(15)內(nèi)端與滾輪銷(3)上開設(shè)的斜向油孔(16)相通并連通至盛油槽(14)。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的凸輪隨動裝置，其特征在于所述球窩座(4)上部為 圓柱形，下部為圓錐臺形，球窩座(4)上的球窩凹槽(8)為偏心球面，球窩座(4)上部的外周 面上開設(shè)有貯存潤滑油的環(huán)形凹槽；所述軸向通孔(6)開設(shè)在球窩座(4)軸向中心，徑向孔 (9)和斜向孔(7)開設(shè)在球窩座(4)下部。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的凸輪隨動裝置，其特征在于所述隨動體(1)另一端的 下部延伸形成有兩個對稱的凸耳(13)，兩個凸耳(13)之間形成所述的滾輪安裝槽，所述滾 輪銷安裝孔開設(shè)在兩個凸耳(13)上。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的凸輪隨動裝置，其特征在于所述滾輪(2)內(nèi)壁表面上 對應(yīng)于滾輪銷(3)盛油槽(14)的部分開設(shè)有環(huán)形溝槽(18)。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的凸輪隨動裝置，其特征在于所述滾輪(2)的外周面為 鼓形。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的凸輪隨動裝置，其特征在于所述滾輪銷(3)上開設(shè)有 用于檢測滾輪銷(3)安裝正確與否的檢測盲孔(17)，檢測盲孔(17)與徑向直油孔(15)同軸 心但不相通，檢測盲孔(17)的深度小于徑向直油孔(15)的深度。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的凸輪隨動裝置，其特征在于所述球窩座(4)與球窩座 安裝孔之間、滾輪銷(3)與滾輪銷安裝孔之間為過盈配合裝配。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)動機的凸輪隨動裝置。它包括隨動體、滾輪和滾輪銷，隨動體一端通過裝在安裝軸通孔內(nèi)的安裝軸連接在發(fā)動機缸體上；隨動體另一端的下部設(shè)有滾輪安裝槽，滾輪通過滾輪銷安裝在滾輪安裝槽內(nèi)；其特征在于所述隨動體另一端的上部固定裝有球窩座，球窩座上端面凹設(shè)有與推桿的圓球端面相配合的球窩凹槽；球窩座上開設(shè)有軸向通孔、徑向孔和斜向孔；軸向通孔與第一盛油孔相通并連通至滾輪安裝槽；徑向孔與第二盛油孔相通并連通至安裝軸通孔內(nèi)壁；斜向孔與第三盛油孔相通并連通至滾輪銷安裝孔內(nèi)壁，并經(jīng)徑向直油孔、斜向油孔連通至盛油槽。本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙合理、性能優(yōu)越、抗磨損、抗點蝕性能高、潤滑性能好、使用壽命長。
文檔編號F01L1/18GK101929362SQ20101029489
公開日2010年12月29日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者包建忠 申請人:無錫錫州機械有限公司