CN106352044B - 设有耐磨涂层的凸轮片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械技术领域。设有耐磨涂层的凸轮片,包括一凸轮片主体,凸轮片主体上设有与从动件接触的接触面,接触面上涂覆有一由耐磨损材料构成的涂层,涂层的涂覆面积不小于接触面的面积的50%,且不大于接触面的面积的80%。本发明通过对凸轮片主体的局部涂覆有涂层,实现了提高凸轮片主体耐磨性的效果。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域,具体涉及凸轮片。
背景技术
传统的凸轮片不设有涂层,容易造成磨损,使用寿命短。而且因为摩擦系数比较大,零件工作时需要消耗更多的摩擦功,进而增加了二氧化碳的排放。而降低二氧化碳排放是当前的趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供设有耐磨涂层的凸轮片,以解决上述技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
设有耐磨涂层的凸轮片,包括一凸轮片主体,其特征在于,所述凸轮片主体上设有与从动件接触的接触面,所述接触面上涂覆有一由耐磨损材料构成的涂层,所述涂层的涂覆面积不小于所述接触面的面积的50%,且不大于所述接触面的面积的80%。
本发明通过对凸轮片主体的局部涂覆有涂层,降低摩擦,进而减少工作时的摩擦功,从而降低二氧化碳的排放,契合当今要求降低二氧化碳排放的趋势要求;降低磨损,提高零件的可靠性。采用该涂层的凸轮片可以降低摩擦,有利于二氧化碳排放的降低。而且,磨损也会降低,提高零件的可靠性。
优选为,所述涂层的涂覆面积等于所述接触面的面积的60%。经实验证明,所述涂层的涂覆面积等于所述接触面的面积的60%时,在保证成本的同时,耐磨损效果最佳,且使用寿命更长。
所述凸轮片主体包括桃尖部、基圆部,所述桃尖部上设有所述涂层。所述桃尖部的包角小于240°。桃尖部的包角为180°。
所述桃尖部包括一气门打开侧缓冲段、气门关闭侧缓冲段、工作段,所述工作段上设有所述涂层。经实验,所述涂层位于所述工作段的成本最低的同时,也能保证耐磨性。
所述凸轮片主体的下半部分的横截面是一半圆,所述半圆的直径为所述凸轮片主体的横截面的最大长度;
所述凸轮片主体的上半部分的横截面包括第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧,所述第一圆弧的直径小于所述半圆的直径,所述第二圆弧、所述第三圆弧的直径等于所述半圆的直径,所述第一圆弧位于所述凸轮片主体的上半部分的顶部;
所述第二圆弧与所述第三圆弧分别连接所述半圆的两端;
所述第一圆弧与所述半圆的直径之差不大于30mm;
所述第二圆弧与所述第三圆弧均通过一连接线与所述第一圆弧相连,所述连接线与竖直方向上的夹角不小于45°;
所述凸轮片主体的上半部分设有所述涂层。
本发明通过凸轮轴上的凸轮型线的改良,从而控制凸轮片主体转动时的喷油泵柱塞行程,提高供油压力。
所述连接线是与所述第一圆弧相切的切线,所述切线对称分布与所述第一圆弧的左右两侧,所述切线与所述凸轮的中心线的夹角不小于60°,不大于70°。
所述涂层的厚度不大于1mm。
所述涂层的横截面呈一开口向下的曲线,所述涂层的厚度沿着所述曲线方向从起点至末点为从0逐渐递增后,再递减至0。
本发明采用渐变的涂层厚度,保证耐磨性的同时,节约成本,保证从动件与凸轮片主体接触时的平滑性。
所述涂层是DLC涂层、MoS2构成的MoS2涂层、聚合物涂层中的任意一种。经实验,采用MoS2涂层的效果优于DLC涂层、聚合物涂层。
所述涂层包括一聚合物基体,所述聚合物基体内设有MoS2、石墨颗粒;
所述聚合物基体、MoS2和石墨颗粒三者间的质量比为3:2:1。
相较单独的聚合物涂层、DLC涂层、MoS2涂层,上述配比耐磨效果最优异。
所述聚合物基体内还埋设有一由网状金属丝构成的加强筋。进一步提高耐磨强度。耐磨损效果优异。
所述网状金属丝设有一网孔,所述MoS2与所述石墨颗粒位于所述网孔内。
所述凸轮片主体的外壁上还设有一冷却介质层,所述凸轮片主体的外壁上设有一容置制冷片的凹槽,所述制冷片设有一制冷面,所述制冷面的曲率与所述凸轮片主体的外壁的曲率一致;
所述制冷片设有一电能输入端,所述电能输入端连接一压电陶瓷片的电能输出端,所述凸轮片主体的外壁上设有所述压电陶瓷片,且所述压电陶瓷片位于所述凸轮片主体与从动件的接触处;
所述制冷片与所述压电陶瓷片的间距不大于5mm。
凸轮片主体在旋转过程中,与从动件接触,从动件的作用力着力于所述压电陶瓷片,便于实现自发电。
所述冷却介质层位于所述涂层与所述凸轮片主体外壁之间。从而通过所述冷却介质降低凸轮旋转时的导致的机械火花概率。
所述凸轮片主体上设有一通孔。节约成本。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面进一步阐述本发明。
参见图1,设有耐磨涂层的凸轮片,包括一凸轮片主体1,凸轮片主体1上设有与从动件接触的接触面,接触面上涂覆有一由耐磨损材料构成的涂层11,涂层11的涂覆面积不小于接触面的面积的50%,且不大于接触面的面积的80%。本发明通过对凸轮片主体的局部涂覆有涂层11,实现了提高凸轮片主体耐磨性的效果。本发明通过对凸轮片主体的局部涂覆有涂层,降低摩擦,进而减少工作时的摩擦功,从而降低二氧化碳的排放,契合当今要求降低二氧化碳排放的趋势要求;降低磨损,提高零件的可靠性。采用该涂层的凸轮片可以降低摩擦,有利于二氧化碳排放的降低。而且,磨损也会降低,提高零件的可靠性。
凸轮片主体1包括桃尖部、基圆部,桃尖部上设有涂层11。
桃尖部的包角小于240°。桃尖部的包角为180°。
桃尖部包括一气门打开侧缓冲段、气门关闭侧缓冲段、工作段,工作段上设有涂层。经实验,涂层位于工作段的成本最低的同时,也能保证耐磨性。
凸轮片主体的下半部分的横截面是一半圆,半圆的直径为凸轮片主体的横截面的最大长度;凸轮片主体的上半部分的横截面包括第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧,第一圆弧的直径小于半圆的直径,第二圆弧、第三圆弧的直径等于半圆的直径,第一圆弧位于凸轮片主体的上半部分的顶部;第二圆弧与第三圆弧分别连接半圆的两端;第一圆弧与半圆的直径之差不大于30mm;第二圆弧与第三圆弧均通过一连接线与第一圆弧相连,连接线与竖直方向上的夹角不小于45°;凸轮片主体的上半部分设有涂层。本发明通过凸轮轴上的凸轮型线的改良,从而控制凸轮片主体转动时的喷油泵柱塞行程,提高供油压力。本发明通过控制第一圆弧与半圆的直径之差,即控制凸轮片主体的升程情况,从而控制凸轮片主体转动时的喷油泵柱塞行程,控制供油时间;此外,通过本发明的凸轮型线,多个凸轮片主体安装于同一凸轮轴时,凸轮轴转动过程中,任意一个凸轮片主体旋转至最高升程时,其他凸轮位置处不断的储油,且最高升程的维持时间长,从而实现供油压力的提高。连接线是与第一圆弧相切的切线,切线对称分布与第一圆弧的左右两侧,切线与凸轮的中心线的夹角不小于60°,不大于70°。
涂层的厚度不大于1mm。涂层的横截面呈一开口向下的曲线,涂层的厚度沿着曲线方向从起点至末点为从0逐渐递增后,再递减至0。本发明采用渐变的涂层厚度,保证耐磨性的同时,节约成本,保证从动件与凸轮片主体接触时的平滑性。
涂层是DLC涂层、MoS2构成的MoS2涂层、聚合物涂层中的任意一种。
涂层包括一聚合物基体,聚合物基体内设有MoS2、石墨颗粒;
聚合物基体、MoS2和石墨颗粒三者间的质量比为3:2:1。
聚合物基体内还埋设有一由网状金属丝构成的加强筋。进一步提高耐磨强度。
网状金属丝设有一网孔,MoS2与石墨颗粒位于网孔内。网状金属丝是由碳化钨构成的网状金属丝。
凸轮片主体的外壁上还设有一冷却介质层,凸轮片主体的外壁上设有一容置制冷片的凹槽,制冷片设有一制冷面,制冷面的曲率与凸轮片主体的外壁的曲率一致;制冷片设有一电能输入端,电能输入端连接一压电陶瓷片的电能输出端,凸轮片主体的外壁上设有压电陶瓷片,且压电陶瓷片位于凸轮片主体与从动件的接触处;制冷片与压电陶瓷片的间距不大于5mm。凸轮片主体在旋转过程中,与从动件接触,从动件的作用力着力于压电陶瓷片,便于实现自发电。
冷却介质层位于涂层与凸轮片主体外壁之间。从而通过冷却介质降低凸轮旋转时的导致的机械火花概率。
作为一种优选方案,凸轮片主体的外壁上设有一用于插入从动件的环状凹槽,环状凹槽的内壁设有涂层,环状凹槽的宽度不小于从动件的外径,且环状凹槽的宽度与从动件的外径的差值不大于2mm。提高驱动从动件的平稳性的同时,减少涂层的面积,节约成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.设有耐磨涂层的凸轮片,包括一凸轮片主体,其特征在于,所述凸轮片主体上设有与从动件接触的接触面,所述接触面上涂覆有一由耐磨损材料构成的涂层,所述涂层的涂覆面积不小于所述接触面的面积的50%,且不大于所述接触面的面积的80%;
所述凸轮片主体的外壁上还设有一冷却介质层,所述凸轮片主体的外壁上设有一容置制冷片的凹槽,所述制冷片设有一制冷面,所述制冷面的曲率与所述凸轮片主体的外壁的曲率一致;
所述制冷片设有一电能输入端,所述电能输入端连接一压电陶瓷片的电能输出端,所述凸轮片主体的外壁上设有所述压电陶瓷片,且所述压电陶瓷片位于所述凸轮片主体与从动件的接触处;
所述制冷片与所述压电陶瓷片的间距不大于5mm;所述冷却介质层位于所述涂层与所述凸轮片主体外壁之间。
2.根据权利要求1所述的设有耐磨涂层的凸轮片,其特征在于:所述凸轮片主体包括桃尖部、基圆部,所述桃尖部上设有所述涂层。
3.根据权利要求2所述的设有耐磨涂层的凸轮片,其特征在于:所述桃尖部的包角小于240°。
4.根据权利要求1所述的设有耐磨涂层的凸轮片,其特征在于:所述凸轮片主体的下半部分的横截面是一半圆,所述半圆的直径为所述凸轮片主体的横截面的最大长度;
所述凸轮片主体的上半部分的横截面包括第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧,所述第一圆弧的直径小于所述半圆的直径,所述第二圆弧、所述第三圆弧的直径等于所述半圆的直径,所述第一圆弧位于所述凸轮片主体的上半部分的顶部;
所述第二圆弧与所述第三圆弧分别连接所述半圆的两端;
所述第一圆弧与所述半圆的直径之差不大于30mm;
所述第二圆弧与所述第三圆弧均通过一连接线与所述第一圆弧相连,所述连接线与竖直方向上的夹角不小于45°;
所述凸轮片主体的上半部分设有所述涂层。
5.根据权利要求1所述的设有耐磨涂层的凸轮片,其特征在于:所述涂层的横截面呈一开口向下的曲线,所述涂层的厚度沿着所述曲线方向从起点至末点为从0逐渐递增后,再递减至0。
6.根据权利要求1所述的设有耐磨涂层的凸轮片,其特征在于:所述涂层是DLC涂层、MoS2构成的MoS2涂层、聚合物涂层中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的设有耐磨涂层的凸轮片,其特征在于:所述涂层包括一聚合物基体,所述聚合物基体内设有MoS2、石墨颗粒;
所述聚合物基体、MoS2和石墨颗粒三者间的质量比为3:2:1。
8.根据权利要求7所述的设有耐磨涂层的凸轮片,其特征在于:所述聚合物基体内还埋设有一由网状金属丝构成的加强筋。
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Address after: No. 1299, Huancheng North Road, industrial comprehensive development zone, Fengxian District, Shanghai, 201499 Patentee after: MAHLE Investment (China) Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 1299, Huancheng North Road, industrial comprehensive development zone, Fengxian District, Shanghai, 201499 Patentee before: MAHLE TECHNOLOGY INVESTMENT (CHINA) Co.,Ltd. Country or region before: China |
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