组合式凸轮轴的技术研究.pdf

《组合式凸轮轴的技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·56·内燃机与配件组合式凸轮轴的技术研究张光辉；王少辉（海马汽车有限公司）摘要：凸轮轴作为发动机配气机构的核心零部件，又是发动机的三大关键摩擦副之一。应用更先进的凸轮轴，对提升发动机的性能有着举足轻重的意义。Abstract:Camshaftasthekeycomponentofenginevalvetrain,isalsooneofthreeenginefrictionarea.Employingofmoreadvancedcamshaft,hasenormoussignificanceto

2、advancingperformanceofengine.关键词：发动机；组合式凸轮轴Keywords:engine；assembledcamshaft1概述其性能和可靠性，还希望具备强度高、刚度大、重量轻，灵凸轮轴的作用是：驱动和控制各缸气门的开启和关活性强等特点。一般的传统凸轮轴无法满足上述要求，因闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位和气门开度的此需要转向组合式凸轮轴，以满足人们的要求。变化规律等要求。凸轮轴与从动件在高接触应力下循环工2组合式凸轮轴的特点作，由于凸轮轴特殊的工作环境，因此

3、对凸轮轴有着极高组合式凸轮轴有别于传统的整体式凸轮轴，整体式的要求，比如低摩擦性能、抗接触疲劳能力、抗腐蚀性、较凸轮轴是整体铸造或锻造，再进行热处理、粗加工、精加高的刚度等。工、抛光等工艺。组合式凸轮轴一般是凸轮、端头、信号盘随着汽油机应用各种先进的技术，如增压直喷，米勒等单独加工后，按照一定的角度通过过盈配合装配到中循环，VVL、停缸等，进一步提升发动机升功率、升扭矩，降心轴上。低油耗及排放。对凸轮轴也提出了更高的要求，不但保证2.1产品的结构优势图5模型的变形云图图6模型整体的等效应力云图图

4、9材料为738图10圆角半径1.5mm图71号齿轮齿根处的图82号齿轮齿根处的弯曲等效应力弯曲等效应力图11圆角半径25mm图12齿宽30mm出，虽然齿根处的等效应力无明显变化，但是738的屈服究，并且由于材料的S-N曲线没有太多实验数据支撑且极限为827MPa，能够满足许用应力大于弯曲应力。缺少专业的疲劳分析模块，因此在齿轮的疲劳寿命方面还1.6分析结论需要进一步校核。通过以上的分析，可以得出如下的结论：参考文献：①选取R-100的液压马达，注塑机液压系统提供的[1]于永江，白祥义.齿轮失效形

5、式与解决措施解析[J]，中国新工作压力不低于5MPa和流量不低于60L/min；②齿轮齿技术新产品，2016（4）：44.[2]龚寄.齿轮失效分析及其故障诊断方法研究[J].装备制造技根处的圆角半径由原本的1mm改为1.5mm，保证齿根处术，2016（8）：138-140.的等效应力小于310MPa；③要提高齿轮加工的精度和提[3]吴艳蕾，张磊.基于ANSYS的齿轮运动副的有限元结构分高重合度。析[J].电子测试，2016（5）：126.2结语[4]宁连旺.ANSYS有限元分析理论与发展[J]，

6、山西科技，2008在工程领域中，有限元分析方法应用非常广泛，通过（4）：65-67.ANSYS对注塑模中螺纹抽芯所需的齿轮传动结构进行仿[5]李思良.塑件对型芯包紧力和脱模力的计算[J].模具工业，真分析，可以为液压马达选用、齿轮结构优化等方面提供1996（11）：32-35.有用的参考。不过由于塑件包紧力的求解目前仅能通过经[6]雒晓兵，苗莉，许可芳，惠振亮.基于ANSYS分析的齿轮设验公式进行计算，因此有关于包紧力的仿真仍需要深入研计[J]，机械，2016（2）：63-66.Internal

7、CombustionEngine&Parts·57·①较高的强度、刚度：组合式凸轮轴中心轴一般采用备。采用花键连接方式的芯轴，如图2所示。凸轮块与芯轴无缝空心钢管如45#钢，比一般的铸铁或球铁具备更高的的连接强度大，不易失效，但需要专门的设备加工芯轴，增强度和刚度。加生产成本，降低生产效率。②重量轻：采用强度更高的无缝空心钢管，六方在钢管上挤压成型，组合式凸轮轴一般可减轻重量20%~40%，对于发动机的轻量化和节能减排具有重要的意义。③较强的抗腐蚀和抗锈蚀能力：钢管本身具备较强的图2花键式芯轴抗

8、腐蚀，抗锈蚀能力。④较强的灵活性；可以更好地实现VVL（可变气门升3.1.2热涨式连接程），ACT（可变气缸技术）的一些先进的技术。比如很多内通过将凸轮块加热至一定的温度后，然后通过工装压燃机企业开发的可变气门升程发动机，一般采用滑移式凸装至芯轴上，待冷却之后，形成过盈配合。该方式工艺简轮轴（组合式凸轮轴）。通过电磁阀来调节不同升程的凸轮单，生产效率较高，但没有花键式连接强度高，工作时可能块，以调整气门升程。会出现过盈失效，凸轮转动等。⑤较好的耐磨性，可针对不同的分体零部件采用适宜3.1.3机械