嵌套式凸轮轴的研究

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1、嵌套式凸轮轴的研究［摘要］本文罗列了凸轮轴常用的加工方法，重点探讨了嵌套式凸轮轴结构、装配等问题，最后得出嵌套式凸轮轴还有足够的成长空间。［关键词］凸轮轴嵌套中图分类号：U464.134+・文献标识码：A文章编号:1009-914X(2014)18-0296-011刖石凸轮轴是发动机配气系统中的一个重要零部件，负责驱动气门按时开启和关闭，配合发动机工作时吸入新鲜空气，并及时将燃烧后的废气排出,要求凸轮轴既要有一定的韧性又要有很高的耐磨性。凸轮轴的设计和加工一定程度上影响着发动机的性能。目前，业内加

2、工凸轮轴的方法有两种，一种釆取整体锻造或铸造，然后机械加工；还有一种就是把凸轮轴分割成不同的零部件，先分别加工各零部件然后再组合工成完整的凸轮轴。组合式凸轮轴发展前景极其广阔，本文重点探讨嵌套式凸轮轴。2现冇凸轮轴加工技术2.1整根凸轮轴的机械加工凸轮轴的主体是一根与汽缸组长度相同的圆柱形棒体，包括•芯轴、支承轴颈、进排气凸轮、偏心轮、驱动发动机辅助装置的齿轮和止时齿轮轴颈等几个部分(图1)。传统的凸轮轴加工工艺一般分为以下儿个阶段：粗加工（粗车轴颈、凸轮等）、半精加工（粗磨轴颈、凸轮等）精加工（

3、精蘑轴颈、凸轮等）、光整加工（抛光轴颈、凸轮）。现代加工艺过程：一般只有精加工（车轴颈、铳凸轮等）和精加工（清磨轴颈、凸轮等）两个阶段，在保证零件加工质量的同时，大大提高了生产效率，降低了生产制造成本。由于凸轮轴结构细长，存在受力变形、表面残余应力变形以及热处理变开，常常完成•道工序就要校直-次，极其繁琐；其次，凸轮、偏心轮等杂表面的尺寸、形状和相互位置精度耍求高，因此加工难度很大。2.2组合式凸轮轴加工其关键技术都是针对凸轮或其它功能件与轴的连接方式上，如热套法、内部高压成形法、管内滚压扩张法、

4、滚花连接法等。其优点是各个功能件可分别加工，其缺点是实施方法结构工艺复杂，或各部件组装达到要求精度存在一定的困难［1］。3嵌套式凸轮轴嵌套式凸轮轴是组合式凸轮轴的一种，力求实施方法工艺更简单、更实用。3.1嵌套凸轮轴结构功能件按功能，凸轮轴结构功能件区分为芯轴、正时齿轮轴套、端轴承套、凸轮、支承轴套、定位套、键销、尾轴承套等（图1）。芯轴为圆柱棒形，其长度方向设键槽，用來装配其它的功能结构件。芯轴两端设螺孔，通过螺钉紧固装配正时齿轮轴套和尾轴承套。正时齿轮轴套、端轴承套、凸轮、支承轴套、定位套、尾

5、轴承套等功能结构件的内孔均设键槽（图2-图4）。进气凸轮和排气凸轮相位角的变化，通过改变各自屮心内孔的键槽位置来实现（图5）。显然，各个功能结构件分别加工完成，即根据具体情况，不同功能结构件可采用不同材质或热处理工艺加工完成，充分发挥柔性加工的优势。3.2嵌套凸轮轴装配装配时，首先嵌套正时齿轮轴套，并用紧固螺钉紧固，然后依次嵌套端轴承套，定位套，进气凸轮，定位套，排气凸轮，定位套，支轴承套……,最濟嵌套尾轴承套，并用紧固螺钉紧固。正时齿轮轴套或尾轴承套与芯轴也可以反螺纹的方式紧固，即在所述芯轴的端

6、外圆、止时齿轮轴套和尾轴承套车反螺纹。与其它组合式凸轮轴实施方法相比较，嵌套工艺是最简单的，相邻功能结构件间的距离以泄位套的长度得到冇效严格的控制。4结论组合式凸轮轴与整根棒材加工凸轮轴比较，组合式结构更科学，各个功能结构件可分别加工，性能上很容易实现绝佳配合，而嵌套式凸轮轴是原本复杂繁琐的实施方法结构工艺大大简化。参考文献[1]龙建勇•合金钢凸轮轴的加工工艺[J]・MC现代零部件.2011年第4期.[2]张驰，杨慎华，寇淑清•装配式凸轮轴生产工艺及应用[J]•汽车技术.2004年第1期.[3]徐

7、志江，朱国富，沈建英等•嵌套凸轮轴•中国，200820171447.5[P]・2009.12.16.