專利名稱：發動機的凸輪隨動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制汽車發動機的進、排氣門開閉的裝置，具體地說是一種 適用于大馬力的發動機的凸輪隨動裝置。
背景技術：
配氣機構是發動機的“控制中心”，發動機運行正常與否，配氣機構起到十分關鍵 的作用。發動機的配氣機構主要包括凸輪軸、凸輪隨動裝置、推桿、搖臂、進氣門、排氣門、氣 門彈簧、氣門導管、彈簧座及丁字壓板等零部件，它們相互配合，負責發動機的進氣和排氣。 配氣機構工作時，由曲軸帶動凸輪軸，凸輪軸帶動凸輪轉動，當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、氣門導管等相應零件帶動氣門的開啟關閉。按照發動機各缸工作沖程 的需要，定時開啟和關閉進排氣門，配合活塞的運動，準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、關閉氣門，從而帶動了氣門挺桿的往復運動。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，并且連續不斷的鐘擺式往復運動，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 配氣機構整體工作順利，各個相接觸的零部件保持正確的受力關系也非常重要。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。擦傷通常發生 在高速運轉條件下，即由于油膜在邊界潤滑狀態下發生破裂，引起金屬直接接觸，表面溫度 升高，發生粘著，最終導致凸輪隨動裝置表面產生擦傷。出現擦傷時，滾輪的磨損加劇，應力 加大，增加了滾輪銷的載荷，進而容易導致滾輪銷斷裂。因此除了凸輪隨動裝置選用合適的 材料和設計、油路設計以提供合適的供油量來等方式來加強冷卻以減少擦傷。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種結構巧妙合理、性 能優越、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。按照本實用新型提供的技術方案，所述凸輪隨動裝置包括隨動體、滾輪和滾輪銷， 隨動體一端開設有安裝軸通孔，隨動體通過裝在安裝軸通孔內的安裝軸連接在發動機缸體 上；隨動體另一端的下部設有滾輪安裝槽，在形成滾輪安裝槽的左右側壁上開設有同心的 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，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 部設有球窩座安裝孔，球窩座固定裝配在球窩座安裝孔內，球窩座上端面凹設有與推桿的 圓球端面相配合的球窩凹槽；球窩座上開設有軸向通孔、徑向孔和斜向孔；所述軸向通孔 與隨動體上開設的第一盛油孔相通并連通至滾輪安裝槽；所述徑向孔內端與軸向通孔相 通，徑向孔外端與隨動體上開設的第二盛油孔相通并連通至安裝軸通孔內壁；所述斜向孔
3內端與軸向通孔相通，斜向孔外端與隨動體上開設的第三盛油孔相通并連通至滾輪銷安裝 孔內壁；所述滾輪銷固定裝配在滾輪銷安裝孔內，滾輪銷中部表面上開設有盛油槽，滾輪銷 一端開設有徑向直油孔，徑向直油孔外端與第三盛油孔對正相通，徑向直油孔內端與滾輪 銷上開設的斜向油孔相通并連通至盛油槽。作為本實用新型的進一步改進，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有貯存潤滑油的環形凹槽；所述 軸向通孔開設在球窩座軸向中心，徑向孔和斜向孔開設在球窩座下部。作為本實用新型的進一步改進，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在兩個凸耳上。作為本實用新型的進一步改進，所述滾輪內壁表面上對應于滾輪銷盛油槽的部分 開設有環形溝槽。作為本實用新型的進一步改進，所述滾輪的外周面為鼓形。作為本實用新型的進一步改進，所述滾輪銷上開設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。作為本實用新型的進一步改進，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。本實用新型與現有技術相比，優點在于結構巧妙合理、性能優越、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 能夠在一定范圍內靈活轉動，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，從而將滑動摩擦變為滾動摩擦；滾輪的外周面設計成鼓形，大 大降低了滾輪與凸輪之間的磨損，顯著減少了邊緣應力，有效降低了滾輪與凸輪之間的接 觸應力，從而克服了滾輪銷所承受的局部應力集中而容易斷裂的缺陷。
圖1為本實用新型實施例的整體結構示意圖。圖2為圖1的側向局剖視圖。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-環形溝槽。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖所示實施例中的發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 一端開設有安裝軸通孔12，隨動體1通過裝在安
4裝軸通孔12內的安裝軸連接在發動機缸體上，隨動體1可繞安裝軸轉動；隨動體1另一端 的下部設有滾輪安裝槽，在形成滾輪安裝槽的左右側壁上開設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，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，球窩座4上端面凹設有與推桿的 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內端 與軸向通孔6相通，徑向孔9外端與隨動體1上開設的第二盛油孔10相通并連通至安裝軸 通孔12內壁；所述斜向孔7內端與軸向通孔6相通，斜向孔7外端與隨動體1上開設的第 三盛油孔11相通并連通至滾輪銷安裝孔內壁；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，滾輪銷3中部表面上開設有盛油槽14，滾輪銷3 —端開設有徑向直油孔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內端與滾輪銷3上開設的斜 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 靈活轉動，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 要的導向作用，同時又保證運動傳遞無偏差，防止出現因邊緣應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有貯存潤滑油的環形凹槽，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開設在球窩座4軸向中心，徑 向孔9和斜向孔7開設在球窩座4下部。如圖1、圖2所示，本實用新型的凸輪隨動裝置與凸輪的接觸部件為滾輪2，從而將 滑動摩擦變為滾動摩擦；由于滾輪2與凸輪的接觸應力在工作過程中會循環增加，而接觸 應力的增加會導致凸輪與滾輪2之間的磨損加劇，影響到推桿上升高度，進而影響到氣門 導管的下降高度，影響了進、排氣功能，最終影響了發動機的整體性能。本實用新型中的滾 輪2的外周面設計為鼓形，大大降低了滾輪2與凸輪之間的磨損，顯著減少了邊緣應力，有 效降低了滾輪2與凸輪之間的接觸應力，從而克服了滾輪銷3所承受的局部應力集中而容 易斷裂的缺陷。如圖1、圖2所示，本實用新型中的滾輪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內壁表面上對應于滾輪銷3盛油槽14的部分開設有環形溝槽18。 進入盛油槽14內的潤滑油可以進入環形溝槽18內，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，根據檢測探針所能達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，本實用新型設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，潤滑油一方面經由第一盛油孔5進入滾輪安裝槽內，在滾輪2的外表面形成潤滑油膜，起到潤滑作用；潤滑油另一方面經由第二盛油孔10進入安裝軸通孔12內，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 由第三盛油孔11進入滾輪銷3上的徑向直油孔15內，依次經過徑向直油孔15、斜向油孔 16后進入滾輪銷3中部的盛油槽14內，在滾輪2與滾輪銷3之間形成潤滑油膜；滾輪2內 壁表面上開設的環形溝槽18可以使潤滑油更均勻地分布在滾輪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。
權利要求1.發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 設有安裝軸通孔(12)，隨動體(1)通過裝在安裝軸通孔(12)內的安裝軸連接在發動機缸體 上；隨動體(1)另一端的下部設有滾輪安裝槽，在形成滾輪安裝槽的左右側壁上開設有同 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，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)另一端的上部設有球窩座安裝孔，球窩座(4)固定裝配在球窩座安裝孔 內，球窩座(4)上端面凹設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 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)內端與軸向通孔(6)相通，徑向孔(9) 外端與隨動體(1)上開設的第二盛油孔(10)相通并連通至安裝軸通孔(12)內壁；所述斜向 孔(7)內端與軸向通孔(6)相通，斜向孔(7)外端與隨動體(1)上開設的第三盛油孔(11)相 通并連通至滾輪銷安裝孔內壁；所述滾輪銷(3)固定裝配在滾輪銷安裝孔內，滾輪銷(3)中 部表面上開設有盛油槽(14)，滾輪銷(3) —端開設有徑向直油孔(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)內端與滾輪銷(3)上開設的斜向油孔(16) 相通并連通至盛油槽(14)。
2.如權利要求1所述的發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 面上開設有貯存潤滑油的環形凹槽；所述軸向通孔(6)開設在球窩座(4)軸向中心，徑向孔 (9)和斜向孔(7)開設在球窩座(4)下部。
3.如權利要求1所述的發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 輪銷安裝孔開設在兩個凸耳(13)上。
4.如權利要求1所述的發動機的凸輪隨動裝置，其特征在于所述滾輪(2)內壁表面上 對應于滾輪銷(3)盛油槽(14)的部分開設有環形溝槽(18)。
5.如權利要求1所述的發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.如權利要求1所述的發動機的凸輪隨動裝置，其特征在于所述滾輪銷(3)上開設有 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.如權利要求1所述的發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。
專利摘要本實用新型涉及發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的安裝軸連接在發動機缸體上；隨動體另一端的下部設有滾輪安裝槽，滾輪通過滾輪銷安裝在滾輪安裝槽內；其特征在于所述隨動體另一端的上部固定裝有球窩座，球窩座上端面凹設有與推桿的圓球端面相配合的球窩凹槽；球窩座上開設有軸向通孔、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壁；斜向孔與第三盛油孔相通并連通至滾輪銷安裝孔內壁，并經徑向直油孔、斜向油孔連通至盛油槽。本實用新型結構巧妙合理、性能優越、抗磨損、抗點蝕性能高、潤滑性能好、使用壽命長。
文檔編號F01L1/18GK201786405SQ20102054568
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月28日 優先權日2010年9月28日
發明者包建忠 申請人:無錫錫州機械有限公司