發動機軸承的制作方法

本實用新型涉及發動機軸承領域。

背景技術：

四沖程發動機是目前市場上常用的發動機，四沖程發動機的凸輪軸是一根具有多個圓盤形凸輪的金屬桿，金屬桿在發動機工作中主要負責進、排氣門的開啟和關閉。凸輪軸在曲軸的帶動下不斷旋轉，凸輪邊不斷的向下壓頂桿，頂桿脫開后就實現進氣門的打開，進而實現四沖程發動機的進氣，在氣門頂桿外側套設有彈簧，彈簧的上方設置有氣門挺桿，氣門挺桿內設置有氣門軸承，氣門軸承用于和凸輪相配合，由于目前現有技術當中氣門軸承的外圈通常采用普通軸承，器外側面為水平設置，故在與凸輪的配合過程當中，外圈收到的載荷分布不均勻，即產生邊緣效應，使外圈十分容易疲勞，軸承外表面在受到不均勻的載荷之后，其強度也容易發生變化，并且在發動機內部由于溫度較熱，一般的強化由于在高溫下器強化效果不佳，在上述因素下，軸承使用壽命大大降低。

技術實現要素：

本實用新型的發明目的是提供一種應用于發動機的軸承，不僅僅能克服邊緣效應，并且能增強軸承的表面強度。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種發動機軸承，包括一氣門軸承和一外殼，所述外殼具有中空的通孔，所述氣門軸承通過一轉軸安裝在外殼內，所述氣門軸承從外殼的一處開口中伸出并與凸輪相配合，所述外殼于氣門軸承的另一端與氣門頂桿相連接，其中，所述氣門軸承包括外圈內圈和滾動設置在外圈和內圈之間的滾珠，所述外圈為中間開孔的中空筒狀件，所述外圈在孔開口的兩端面形成第一環形面和第二環形面，在所述外圈的外側形成側圓周面，所述側圓周面為中間凸度較小，靠近第一環形面和第二環形面的兩端為凸度較大的對數曲線形狀，在外圈上覆蓋有鈷鉻鎢合金層。

通過采用上述技術方案，通過在在側圓周面形成中間凸度較小，兩端凸度較大的對數曲線形狀，有效的克服了其邊緣效應，在側圓周面受力過程當中具有向兩側微擺動，有效降低了外圈與凸輪接觸引起的邊界應力集中，提高外圈的承受能力和使用壽命，并且在外圈上覆蓋有鈷鉻鎢合金層，其中鈷作為主要成分，含有相當數量的鉻、鎢和少量的鎳、鉬、硅，碳、鈮、鉭等合金元素，具有良好的抗熱腐蝕性能，適用于汽車內較高的軸承當中使用，能增加軸承外圈的結構強度，增加使用壽命。

本實用新型的進一步設置在于，所述外殼包括上部和下部，所述上部具有平行設置的對置側壁，在對置側壁上設置有通孔，所述轉軸穿設于通孔中。

通過采用上述技術方案，通過在上部設置有平行的對置側壁，進而實現了外殼的上部平行設置的對置側壁之間的距離相等，在氣門軸承放置之后，兩塊側壁對于氣門軸承具有限位作用，能起到更加穩定的放置。

本實用新型的進一步設置在于，所述上部的側壁于轉軸穿設處設置有加強板。

通過采用上述技術方案，加強板起到了對于上部側壁結構的加強，并且設置在轉軸穿設處，在凸輪與軸承箱配合過程當中，能起到增加的穩定性。

本實用新型的進一步設置在于，所述下部具有與頂桿相適配的圓柱端，所述圓柱端與側壁之間通過過渡片相連接。

通過采用上述技術方案，通過設置有圓柱端，圓柱端能與頂桿形狀相適配，并且在圓柱端與側壁之間通過過渡片相連接，進而起到了圓柱端與側壁之間的結構強度得到增強，使上部和下部之間的結構配和緊密性更強，結構更加穩定。

本實用新型的進一步設置在于，所述轉軸的兩端設置有直徑大于通孔的限位片，所述限位片靠近側壁一側設置有環形凹槽，在該環形槽內放置有密封圈。

通過采用上述技術方案，通過在轉軸的兩端設置有限位片，起到了轉軸不會從外殼當中脫出，并且在限位片靠近側壁一側設置有環形凹槽，在環形凹槽內放置有密封圈，進而起到了能防塵密封的效果。

本實用新型的進一步設置在于，所述側圓周面的最高凸起兩落在側圓周面軸向長度為2mm的中央區域內。

通過采用上述技術方案，最高點落在中央區域內，使凸輪較小外徑與外圈的最高點相接處，即在中間點集中受力，更容易起到擺動的效果，在凸輪較大外徑與外圈相配合過程當中，這個面進行受力，使側圓周面與凸輪的配合過程當中載荷分布更加均勻，進一步減少了載荷的邊緣應力。

本實用新型的進一步設置在于，所述第一環形面、第二環形面與側圓周面相交處均設置有直徑為0.5mm至0.9mm的圓角。

通過采用上述技術方案，設置有圓角能取出銳邊，并且更加利于裝配過程當中的導向，并能進一步防止工件應力集中。

本實用新型的進一步設置在于，第一環形面和第二環形面在靠近圓角處設置有切線過渡。

通過采用上述技術方案，通過兩端面設置的斜面的引導作用，外圈能更好的被裝配中插入和抽出，提高了安裝的裝配速度。

本實用新型的進一步設置在于，所述外圈的材料為GCr15。

通過采用上述技術方案，GCr15鋼是一種合金含量較少，應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經過淬火加低溫回火后具有較高的硬度、均勻的組織。

附圖說明

圖1是發動機氣門軸承和外殼配合的示意圖；

圖2是發動機氣門軸承的示意圖；

圖3是氣門軸承的內部的剖視圖；

圖4是圖3的B部放大圖；

圖5是測試的側圓周面上線值、下限值和中間值的曲線圖。

圖中，1、氣門軸承；2、外殼；21、上部；211、側壁；212、加強板；22、下部；23、轉軸；231、限位片；24、圓柱端；25、過渡片；3、外圈；31、第一環形面；32、第二環形面；33、側圓周面；4、內圈；5、滾珠；6、圓角；61、切線；7、鈷鉻鎢合金層。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

請參照附圖1，一種發動機軸承，具體指應用在氣動閥門擺臂上的軸承，包括氣門軸承1和外殼2，外殼2具有豎直方向的開孔，氣門軸承1安裝在外殼2的內部，氣門軸承1的一部分從外殼2的上開口當中伸出，用于和凸輪相配合，外殼2的下開口用于和頂桿相連接。

外殼2包括上部21和下部22，其中上部21設置有平行的對置側壁211，在側壁211相對應的位置開設有通孔，一根轉軸23穿設入通孔中，轉軸23的兩端設置有直徑大于通孔的限位片231，限位片231的形狀為圓盤狀，起到了轉軸23不會從外殼2當中脫出。側壁211于轉軸23穿設處設置有加強板212。加強板212起到了對于上部21側壁211厚度的加強，并且設置在轉軸23穿設處，在凸輪與氣門軸承1相配合過程當中，能起到增加的穩定性。

進一步的，下部22的具有與頂桿相適配的圓柱端24，機外形為圓柱狀，在內部可以插入頂桿進行連接。并且在圓柱端24與側壁211之間通過過渡片25相連接，進而起到了圓柱端24與側壁211之間的結構強度得到增強，使上部21和下部22之間的結構配和緊密性更強，結構更加穩定。圓柱端24與側壁211之間通過過渡片25相連接，在圓柱端24與側壁211之間通過過渡片25相連接，進而起到了圓柱端24與側壁211之間的結構強度得到增強，使上部21和下部22之間的結構配和緊密性更強，結構更加穩定。

請參照附圖2，氣門軸承1包括外圈3、內圈4，在外圈3和內圈4之間滾動設置有滾珠5，外圈3材料采用為GCr15，GCr15鋼是一種合金含量較少，應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經過淬火加低溫回火后具有較高的硬度、均勻的組織，外圈3為中間開孔的中空筒狀件，外圈3在孔開口的兩端面形成第一環形面31和第二環形面32，在外圈3的外側形成側圓周面33。并且在外圈3上覆蓋有鈷鉻鎢合金層7，其中鈷作為主要成分，含有相當數量的鉻、鎢和少量的鎳、鉬、硅，碳、鈮、鉭等合金元素，具有良好的抗熱腐蝕性能，適用于汽車內較高的軸承當中使用，能增加軸承的外圈3的結構強度，增加使用壽命。

在第一環形面31、第二環形面32與側圓周面33相交處設置有直徑為0.5mm至0.9mm的圓角6，優選為0.7mm圓角6，并且在靠近圓角6處設置有切線61，切線61的夾角為45°。通過兩端面設置的斜面的引導作用，外圈3能更好的被裝配中插入和抽出，提高了安裝的裝配速度。

其中側圓周面33為中間凸度較小，靠近第一環形面31和第二環形面32凸度較大的對數曲線形狀，通過在在側圓周面33形成中間凸度較小，兩端凸度較大的對數曲線形狀，有效的克服了其邊緣效應，在側圓周面33受力過程當中具有向兩側微擺動，有效降低了外圈3與凸輪接觸引起的邊界應力集中，提高外圈3的承受能力和使用壽命。

進一步的，側圓周面33上的最大凸度量設置在軸向長度為2mm的中央區域內，最高點落在中央區域內，使凸輪較小外徑與外圈3的最高點相接處，即在中間點集中受力，更容易起到擺動的效果，在凸輪較大外徑與外圈3相配合過程當中，這個面進行受力，使側圓周面33與凸輪的配合過程當中載荷分布更加均勻，進一步減少了載荷的邊緣應力。

表1：測試側圓周面33隨著X坐標變化，Y為凸度值的下限、上限中間值的變化。從表中可知，其中X為側圓周面33的水平值，以側圓周面33的中點為原點，Y為凸度值，凸度中間值(即圖中的b曲線)即為具有最佳效果的對數曲線，繪制的坐標為圖中下方的側圓周面33曲線，其中當X最高值即為X為0時，Y值為0，其凸度量最大，故與凸輪配合過程當中，最高點可以落到側圓周面33的中點位置。