CN104533562B - 汽车发动机用气门摇臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车发动机用气门摇臂：它包括摇臂本体，所述摇臂本体上设有与主轴间隙配合的轴孔，摇臂本体的一端设有用于顶住气门顶杆调节气门间隙的顶杆，且摇臂本体的另一端设有用于与发动机曲轴凸轮接触的滚轮，顶杆螺纹连接在摇臂本体一端的螺纹孔内，且顶杆的下端设置有球头，球头上设有一垫块，垫块上端面上设有一形状和大小与球头表面相吻合的内凹弧面，垫块与顶杆下端之间设有一连接架，连接架的上端滑动套设在顶杆下端，且连接架的上端与顶杆下端之间具有摆动间隙，连接架的下端与垫块的外侧壁连接。该汽车发动机用气门摇臂不易磨损、使用寿命长、噪音小，且与气门顶杆始终接触。
Description
技术领域
本发明涉及汽车发动机技术领域，具体讲的是一种汽车发动机用气门摇臂。
背景技术
气门摇臂是汽车发动机不可或缺的重要部件，其安装在主轴上，且气门摇臂与主轴之间存在一定角度的转动间隙，该气门摇臂做转动的动作主要用于调节汽车发动机气门间隙。发动机曲轴转动时带动凸轮旋转,凸轮上有许多偏圆心的凸出部分对应着每个气门摇臂的一端,气门摇臂的另一端又对应着发动机气门顶杆。当凸轮转动时凸轮的凸出部分下压气门摇臂的一端，气门摇臂沿主轴转动，从而使气门摇臂的另一端下压气门顶杆，进而完成打开发动机气缸进气通道或是排气通道。现有技术的气门摇臂一般为铸铁件，气门摇臂压下气门顶杆的一端设有凸起部，气门摇臂转动时，气门摇臂的凸起部转动压下气门顶杆；由于气门摇臂沿主轴转动，所以气门摇臂的凸起部与气门顶杆之间的接触面积较小，使气门摇臂的凸起部很容易磨损，再加上气门顶杆与气门摇臂的凸起部之间有一定的间隙，气门摇臂的凸起部压下时对气门顶杆有一定的冲击力，这样就加速两者的磨损，从而使气门摇臂的使用寿命缩短。
另外，气门摇臂与发动机曲轴上凸轮接触的一端一般安装有滚轮，所述的凸轮与滚轮接触，滚轮转动时，滚轮的表面如果得不到很好的润滑就容易发热受损，导致凸轮与滚轮接触转动时，噪音较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种不易磨损、使用寿命长、噪音小，且与气门顶杆始终接触的汽车发动机用气门摇臂。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的汽车发动机用气门摇臂：它包括摇臂本体，所述摇臂本体上设有与主轴间隙配合的轴孔，所述摇臂本体的一端设有用于顶住气门顶杆调节气门间隙的顶杆，且摇臂本体的另一端设有用于与发动机曲轴凸轮接触的滚轮，所述的顶杆螺纹连接在摇臂本体一端的螺纹孔内，且顶杆的下端设置有球头，所述球头上设有一垫块，所述垫块上端面上设有一形状和大小与球头表面相吻合的内凹弧面，所述垫块与顶杆下端之间设有一连接架，所述连接架的上端滑动套设在顶杆下端，且连接架的上端与顶杆下端之间具有摆动间隙，连接架的下端与垫块的外侧壁连接。
采用以上结构后，本发明汽车发动机用气门摇臂与现有技术相比，具有以下优点：该汽车发动机用气门摇臂的摇臂本体的一端设有用于顶住气门顶杆调节气门间隙的顶杆且顶杆的下端设置有球头，所述的球头与垫块通过连接架连接，且连接架的上端滑动套设在顶杆下端，且连接架的上端与顶杆下端之间具有摆动间隙，球头的外表面与垫块上端内凹弧面吻合相贴，从而使垫块上端内凹弧面可沿球头表面万向转动；在摇臂本体沿主轴转动时，摇臂本体上的顶杆下端带动垫块使垫块底部平面始终贴合在气门顶杆上，这样垫块底部平面与气门顶杆上端面始终面面接触，使气门顶杆反作用与顶杆的应力得到合理的分散，从而使摇臂本体的顶杆不易磨损、使用寿命长。
作为一种改进，位于摇臂本体的螺纹孔内的顶杆圆周壁上设有一环形凹槽，所述的环形凹槽内设有径向贯通顶杆的第一油孔，所述顶杆内设有与顶杆同轴线的第二油孔，所述第二油孔的下端贯通顶杆下端的球头的底部，且第二油孔与第一油孔相连通；所述摇臂本体内设有润滑油通道，所述润滑油通道的一端与轴孔相连通，润滑油通道的另一端与摇臂本体的螺纹孔相连通且对准顶杆上的环形凹槽；所述垫块的中心设有一贯穿内凹弧面内底部及下端面的第三油孔，且第三油孔的孔径小于第二油孔的孔径尺寸。主轴内的润滑油经润滑油通道进入顶杆的环形凹槽内并流入第一油孔内，然后经第二油孔流入垫块上端面的内凹弧面中，最后经垫块上的第三油孔流到垫块底部及气门顶杆顶端面上，这样润滑油就可充分润滑球头表面和垫块上端面的内凹弧面以及垫块底面和气门顶杆顶端面，从而可以减少球头表面和垫块上端面的内凹弧面之间以及垫块底面和气门顶杆顶端面之间的摩擦，从而使接触面发热减少、不易磨损，使用寿命延长；该汽车发动机用气门摇臂能充分利用主轴内的润滑油对顶杆下端球头、垫块以及气门顶杆顶端等活动部件进行润滑，这样不仅延长各部件的使用寿命，而且各部件转动时噪音较小；再者，由于垫块上的第三油孔的孔径小于顶杆内第二油孔的孔径尺寸，这样不仅保证了润滑油油路的畅通，而且在顶杆的球头压垫块的内凹弧面时，内凹弧面内的润滑油会反作用于球头表面，从而使球头表面压垫块的内凹弧面时具有缓冲，从而避免了两者直接接触所发出碰撞的噪音。
作为优选，所述顶杆下端与球头的连接处设有一环状槽，所述连接架的上端间隙配合在环状槽内。该环状槽不仅起到轴向限位连接架的作用，而且使连接架能很好地绕顶杆转动。
作为一种改进，所述顶杆上端伸出摇臂本体的部分连接一调节螺母，且顶杆上端面上设有一内多边形孔。该调节螺母用于顶杆高度调节后的固定，顶杆上端面上的内多边形孔，在顶杆安装到螺纹孔内时，通过多边形扳手插入内多边形孔内转动，使顶杆在气门摇臂的螺纹孔内往内旋动或者往外旋动，从而可调节顶杆的高度。
作为一种改进，所述轴孔的内圆周壁上设有沿其周向延伸的弧形凹槽，所述弧形凹槽内设有一通孔，所述通孔的内端与弧形凹槽相连通，通孔的外端对准滚轮的外侧壁。主轴内的润滑油可经弧形凹槽进入通孔内，从而对滚轮表面进行润滑，在凸轮与滚轮接触时，可减少滚轮表面发热，使滚轮不易磨损，噪音小。
作为一种改进，所述球头的表面和垫块的外表面均设有润滑耐磨涂层。该润滑耐磨涂层可减少球头的表面与垫块的内凹弧面以及垫块底面与气门顶杆之间的磨擦，使之不易发热、磨损。
作为优选，所述润滑耐磨涂层的厚度为15μm—20μm。
作为优选，所述润滑耐磨涂层的组分包括重量百分含量30-60％的粘结剂、重量百分含量5-10％的耐磨料、重量百分含量20-50％的固体润滑剂和重量百分含量5-10％的稳定剂。
作为优选，所述润滑耐磨涂层的组分中粘结剂为氨基树脂，其重量百分含量为30-60％；耐磨料为氮化钛，其重量百分含量为5-10％；固体润滑剂为二硫化钼和石墨，其中二硫化钼的重量百分含量为15-40％，石墨的重量百分含量为5-10％；稳定剂为硬脂酸镉，其重量百分含量为5-10％。该润滑耐磨涂层的摩擦系数为0.04～0.08，表面光滑度高且该润滑耐磨涂层化学相容性极佳，不老化、不蒸发、不氧化，耐高温、耐磨性好；该耐磨涂层为固态硬质涂层，涂层压缩量极小，能满足重型汽车发动机的需求。
附图说明
图1是本发明汽车发动机用气门摇臂的结构示意图。
图2是本发明汽车发动机用气门摇臂的另一角度结构示意图。
图3是本发明汽车发动机用气门摇臂的剖视结构示意图。
图4是本发明汽车发动机用气门摇臂的组装结构示意图。
图5是本发明汽车发动机用气门摇臂在图3中的A部放大结构示意图。
如图所示：
1、摇臂本体，2、轴孔，3、滚轮，4、顶杆，5、调节螺母，6、内多边形孔，7、连接架，8、垫块，9、润滑油通道，10、球头，11、内凹弧面，12、第一油孔，13、第二油孔，14、第三油孔，15、弧形凹槽，16、通孔，17、环形凹槽，18、环状槽，19、螺纹孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2、图3、图4和图5所示；
本发明汽车发动机用气门摇臂，它包括摇臂本体1，所述摇臂本体1上设有与主轴间隙配合的轴孔2，所述摇臂本体1的一端设有用于顶住气门顶杆调节气门间隙的顶杆4，且摇臂本体1的另一端设有用于与发动机曲轴凸轮接触的滚轮3，所述的顶杆4螺纹连接在摇臂本体1一端的螺纹孔19内，且顶杆4的下端设置有球头10，所述球头10上设有一垫块8，所述垫块8上端面上设有一形状和大小与球头10表面相吻合的内凹弧面11，所述垫块8与顶杆4下端之间设有一连接架7，所述连接架7的上端滑动套设在顶杆4下端，且连接架7的上端与顶杆4下端之间具有摆动间隙，连接架7的下端与垫块8的外侧壁连接。
位于摇臂本体1的螺纹孔19内的顶杆4圆周壁上设有一环形凹槽17，所述的环形凹槽17内设有径向贯通顶杆4的第一油孔12，所述顶杆4内设有与顶杆4同轴线的第二油孔13，所述第二油孔13的下端贯通顶杆4下端的球头10的底部，且第二油孔13与第一油孔12相连通；所述摇臂本体1内设有润滑油通道9，所述润滑油通道9的一端与轴孔2相连通，润滑油通道9的另一端与摇臂本体1的螺纹孔19相连通且对准顶杆4上的环形凹槽17；所述垫块8的中心设有一贯穿内凹弧面11内底部及下端面的第三油孔14，且第三油孔14的孔径小于第二油孔13的孔径尺寸。
发动机主轴内的润滑油经润滑油通道9进入顶杆4的环形凹槽17内并流入第一油孔12内，然后经第二油孔13流入垫块8上端面的内凹弧面11中，最后经垫块8上的第三油孔14流到垫块8底部及气门顶杆顶端面上，这样润滑油就可充分润滑球头10表面和垫块8上端面的内凹弧面11以及垫块8底面和气门顶杆顶端面，从而可以减少球头10表面和垫块8上端面的内凹弧面11之间以及垫块8底面和气门顶杆顶端面之间的摩擦，从而使接触面发热减少、不易磨损，使用寿命延长。
所述顶杆4下端与球头10的连接处设有一环状槽18，所述连接架7的上端间隙配合在环状槽18内。
所述顶杆4上端伸出摇臂本体1的部分连接一调节螺母5，且顶杆4上端面上设有一内多边形孔6。
所述轴孔2的内圆周壁上设有沿其周向延伸的弧形凹槽15，所述弧形凹槽15内设有一通孔16，所述通孔16的内端与弧形凹槽15相连通，通孔16的外端对准滚轮3的外侧壁。
所述球头10的表面和垫块8的外表面均设有润滑耐磨涂层。
所述润滑耐磨涂层的厚度为15μm—20μm。
所述润滑耐磨涂层的组分包括重量百分含量30-60％的粘结剂、重量百分含量5-10％的耐磨料、重量百分含量20-50％的固体润滑剂和重量百分含量5-10％的稳定剂。
所述润滑耐磨涂层的组分中粘结剂为氨基树脂，其重量百分含量为30-60％；耐磨料为氮化钛，其重量百分含量为5-10％；固体润滑剂为二硫化钼和石墨，其中二硫化钼的重量百分含量为15-40％，石墨的重量百分含量为5-10％；稳定剂为硬脂酸镉，其重量百分含量为5-10％。
本发明实施例一粘结剂为氨基树脂，其重量百分含量为40％；耐磨料为氮化钛，其重量百分含量为10％；固体润滑剂为二硫化钼和石墨，其中二硫化钼的重量百分含量为30％，石墨的重量百分含量为10％；稳定剂为硬脂酸镉，其重量百分含量为10％。该润滑耐磨涂层的厚度为15μm，且该润滑耐磨涂层的摩擦系数为0.04。
本发明实施例二粘结剂为氨基树脂，其重量百分含量为50％；耐磨料为氮化钛，其重量百分含量为8％；固体润滑剂为二硫化钼和石墨，其中二硫化钼的重量百分含量为30％，石墨的重量百分含量为8％；稳定剂为硬脂酸镉，其重量百分含量为4％。该润滑耐磨涂层的厚度为18μm，且该润滑耐磨涂层的摩擦系数为0.06。
本发明实施例三粘结剂为氨基树脂，其重量百分含量为45％；耐磨料为氮化钛，其重量百分含量为5％；固体润滑剂为二硫化钼和石墨，其中二硫化钼的重量百分含量为35％，石墨的重量百分含量为10％；稳定剂为硬脂酸镉，其重量百分含量为5％。该润滑耐磨涂层的厚度为20μm，且该润滑耐磨涂层的摩擦系数为0.08。
球头10和垫块8的耐磨性试验：
试验条件：摇臂本体转动200万次，垫块施加力400N。试验结果测量球头表面和垫块的内凹弧面及底面无磨损，符合测试要求。
Claims (8)
1.一种汽车发动机用气门摇臂，它包括摇臂本体(1)，所述摇臂本体(1)上设有与主轴间隙配合的轴孔(2)，所述摇臂本体(1)的一端设有用于顶住气门顶杆调节气门间隙的顶杆(4)，且摇臂本体(1)的另一端设有用于与发动机曲轴凸轮接触的滚轮(3)，其特征在于：所述的顶杆(4)螺纹连接在摇臂本体(1)一端的螺纹孔(19)内，且顶杆(4)的下端设置有球头(10)，所述球头(10)上设有一垫块(8)，所述垫块(8)上端面上设有一形状和大小与球头(10)表面相吻合的内凹弧面(11)，所述垫块(8)与顶杆(4)下端之间设有一连接架(7)，所述连接架(7)的上端滑动套设在顶杆(4)下端，且连接架(7)的上端与顶杆(4)下端之间具有摆动间隙，连接架(7)的下端与垫块(8)的外侧壁连接；
位于摇臂本体(1)的螺纹孔(19)内的顶杆(4)圆周壁上设有一环形凹槽(17)，所述的环形凹槽(17)内设有径向贯通顶杆(4)的第一油孔(12)，所述顶杆(4)内设有与顶杆(4)同轴线的第二油孔(13)，所述第二油孔(13)的下端贯通顶杆(4)下端的球头(10)的底部，且第二油孔(13)与第一油孔(12)相连通；所述摇臂本体(1)内设有润滑油通道(9)，所述润滑油通道(9)的一端与轴孔(2)相连通，润滑油通道(9)的另一端与摇臂本体(1)的螺纹孔(19)相连通且对准顶杆(4)上的环形凹槽(17)；所述垫块(8)的中心设有一贯穿内凹弧面(11)内底部及下端面的第三油孔(14)，且第三油孔(14)的孔径小于第二油孔(13)的孔径尺寸。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机用气门摇臂，其特征在于：所述顶杆(4)下端与球头(10)的连接处设有一环状槽(18)，所述连接架(7)的上端间隙配合在环状槽(18)内。
3.根据权利要求1所述的汽车发动机用气门摇臂，其特征在于：所述顶杆(4)上端伸出摇臂本体(1)的部分连接一调节螺母(5)，且顶杆(4)上端面上设有一内多边形孔(6)。
4.根据权利要求1所述的汽车发动机用气门摇臂，其特征在于：所述轴孔(2)的内圆周壁上设有沿其周向延伸的弧形凹槽(15)，所述弧形凹槽(15)内设有一通孔(16)，所述通孔(16)的内端与弧形凹槽(15)相连通，通孔(16)的外端对准滚轮(3)的外侧壁。
5.根据权利要求1所述的汽车发动机用气门摇臂，其特征在于：所述球头(10)的表面和垫块(8)的外表面均设有润滑耐磨涂层。
6.根据权利要求5所述的汽车发动机用气门摇臂，其特征在于：所述润滑耐磨涂层的组分包括重量百分含量30-60％的粘结剂、重量百分含量5-10％的耐磨料、重量百分含量20-50％的固体润滑剂和重量百分含量5-10％的稳定剂。
7.根据权利要求6所述的汽车发动机用气门摇臂，其特征在于：所述润滑耐磨涂层的组分中粘结剂为氨基树脂，其重量百分含量为30-60％；耐磨料为氮化钛，其重量百分含量为5-10％；固体润滑剂为二硫化钼和石墨，其中二硫化钼的重量百分含量为15-40％，石墨的重量百分含量为5-10％；稳定剂为硬脂酸镉，其重量百分含量为5-10％。
8.根据权利要求5所述的汽车发动机用气门摇臂，其特征在于：所述润滑耐磨涂层的厚度为15μm—20μm。
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