CN111794823A - 一种低损耗的凸轮轴链轮及养护方法 - Google Patents

一种低损耗的凸轮轴链轮及养护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低损耗的凸轮轴链轮及养护方法，凸轮轴链轮包括链轮基底、轮盘和凸轮轴，轮盘的侧壁上设有减重孔和中心轴孔，轮盘通过中心轴孔连接凸轮轴，凸轮轴包括主轴、第一配合键、第二配合键、护环、护套和封板，第一配合键、第二配合键和主轴三者均与中心轴孔配合连接。本发明的轮盘通过第一配合键、第二配合键和主轴三者带动可以明显减少单一平键和轴配合的损伤，有利用提高整个凸轮轴链轮的工作寿命，主轴转动的过程中，护套不会松动，同时护环可以顶住第一配合键和第二配合键，两组配合键不会发生松动，整个凸轮轴链轮拆装方便，这样能大大简化养护的过程，零件可以自由拆装同时减少了养护成本。

Description

一种低损耗的凸轮轴链轮及养护方法
技术领域
本发明涉及到一种凸轮轴链轮，特别涉及一种低损耗的凸轮轴链轮及养护方法。
背景技术
汽车发动机在运行过程中，是通过正时系统来完成曲轴与凸轮轴间的连接驱动，发动机中的凸轮轴链轮也称作为“正时链轮”在正时轮系精确的动力传递中起着至关重要的作用。现有多数的凸轮轴链轮是通过一个螺栓固定在凸轮轴上，凸轮轴的转速很高，因此凸轮轴链轮需要承受很大的转矩，因此对凸轮轴链轮的强度和可靠支撑方面的要求很高。为了提高凸轮轴链轮承受扭矩的能力，将凸轮轴链轮中心部分向一侧通过轧制而凸出，以增加链轮的抗扭能力。随着发动机的功效提高，施加到发动机进气凸轮轴链轮的扭力也加大，通过轧制所制成的凸轮轴链轮往往会因负荷过重而发生弯曲甚至是断齿现象，加大发动机的噪声并降低了发动机的使用性能。。
发动机长时间使用后，凸轮轴链条链轮不可避免的会出现一些异响，凸轮轴链条链轮异响可能因为润滑不良，链轮链条链板磨损超极限，配合间隙大，涨紧器工作到极限链条任然松动；或者链条链轮链板均正常，张紧器油道堵塞工作不良或涨紧器损坏导致链条松动；或链条链轮配合间隙异常，如：维修时链条链轮涨紧器等附件未成套更换或更换的零部件质量不稳定，等多种原因。所以每隔一段时间就需要对凸轮轴链条链轮进行养护。目前单一键和轴配合的传动易导致其磨损较快，所以需要一种能减少键轴配合磨损的新连接方式，以提高凸轮轴链轮的工作寿命，同时现有的凸轮轴链轮结构固定且死板，零件损坏后拆不便造成出现不必要的养护时间损耗。
发明内容
发明的目的在于提供一种低损耗的凸轮轴链轮及养护方法，该发明具有可以明显减少单一平键和轴配合带来的损伤，有利用提高凸轮轴链轮的工作寿命同时拆装方便能简化养护过程和简约养护成本的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低损耗的凸轮轴链轮，包括链轮基底、轮盘和凸轮轴，所述链轮基底与轮盘采用粉末冶金工艺一体成型，轮盘的边缘布置有均匀分布的链齿，轮盘的侧壁上还开设有均匀分布有的减重孔，轮盘的中心处开设有中心轴孔，轮盘通过中心轴孔连接凸轮轴，所述凸轮轴包括主轴、第一配合键、第二配合键、护环、护套和封板，第一配合键、第二配合键和护套均安装在主轴的外侧，封板焊接在主轴的一端，第一配合键、第二配合键和主轴三者均与中心轴孔配合连接。
优选的，所述减重孔和中心轴孔均贯穿链轮基底。
优选的，所述第一配合键与第二配合键交替分布。
优选的，所述主轴的外壁开设有安装槽和螺纹槽，安装槽共有开设有四个，四个安装槽均匀分布主轴的端口，第一配合键和第二配合键均与安装槽活动连接，螺纹槽通过螺纹配合的方式连接护套。
优选的，所述护套的内壁开设有螺纹，护套的旋进方向与主轴的转动方向相反，护套的外壁焊接有同轴心的护环，第一配合键和第二配合键均与护环接触。
优选的，所述封板的直径值大于主轴的直径值，封板与轮盘的侧壁接触。
优选的，所述中心轴孔的边缘处开设有第一配合槽道和第二配合槽道，第一配合槽道和第二配合槽道两者的边壁均呈倾斜状，第一配合槽道与第一配合键连接，第二配合槽道与第二配合键连接。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种低损耗的凸轮轴链轮的养护方法，包括如下步骤：
S1：将整个凸轮轴链轮从传动仓中取出，散热后并洗去凸轮轴链轮表面的机油，并晾干；
S2：然后转动护套，并使护套发生移动，护环不再顶住第一配合键和第二配合键；
S3：然后撤下第一配合键和第二配合键；
S4：然后对主轴与中心轴孔的连接处进行喷枪灼烧，灼烧时间控制到30-45秒，当主轴与中心轴孔出现松动后，通过液压设备将主轴顶出；
S5：然后依次对轮盘和凸轮轴进行检修，若轮盘的链齿出现裂痕或齿壁时，则需要更换轮盘，检修后的轮盘和凸轮轴放入机油中保养；
S6：将轮盘和凸轮轴重新进行安装，其中先对凸轮轴的一端进行液氮冷冻处理，再将凸轮轴装入轮盘中心的中心轴孔里，这样凸轮轴就会与轮盘过盈配合，连接紧密，再将第一配合键和第二配合键进行装配，最后方向转动护套，使护套上的护环顶住第一配合键和第二配合键。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明提出的低损耗的凸轮轴链轮及养护方法，凸轮轴链轮中的链轮基底与轮盘一体成型，这样整体强度更高，轮盘上还开设有减重孔和中心轴孔，中心轴孔开设后需要对其边缘进行热处理，以提高其强度和韧性。
2.本发明提出的低损耗的凸轮轴链轮及养护方法，轮盘通过中心轴孔连接凸轮轴，两组第一配合键与第二配合键交替度分布，这样起到很好的传递力矩的效果，轮盘通过第一配合键、第二配合键和主轴三者带动可以明显减少单一平键和轴配合的损伤，有利用提高整个凸轮轴链轮的工作寿命。
3.本发明提出的低损耗的凸轮轴链轮及养护方法，护套的旋进方向与主轴的转动方向相反，这样在主轴转动的过程中，护套不会松动，同时护环可以顶住第一配合键和第二配合键，这样两组配合键不会发生松动，整个凸轮轴链轮拆装方便，这样能大大简化养护的过程，零件可以自由拆装同时减少了养护成本。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的轮盘结构示意图；
图3为本发明的轮盘正向示意图；
图4为本发明的凸轮轴结构示意图；
图5为本发明的凸轮轴剖面示意图。
图中：1、链轮基底；2、轮盘；21、链齿；22、中心轴孔；221、第一配合槽道；222、第二配合槽道；23、减重孔；3、凸轮轴；31、主轴；311、安装槽；312、螺纹槽；32、第一配合键；33、第二配合键；34、护环；35、护套；36、封板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，一种低损耗的凸轮轴链轮，包括链轮基底1、轮盘2和凸轮轴3，链轮基底1与轮盘2采用粉末冶金工艺一体成型，这样整体强度更高，轮盘2的边缘布置有均匀分布的链齿21，轮盘2的侧壁上还开设有均匀分布有的减重孔23，轮盘2的中心处开设有中心轴孔22，减重孔23和中心轴孔22均贯穿链轮基底1，其中开设减重孔23的目的在于不影响轮盘2正常运行的同时，减少轮盘2的重量，中心轴孔22的作用在于装配凸轮轴3，中心轴孔22开设后需要对其边缘进行热处理，以提高其强度和韧性，轮盘2通过中心轴孔22连接凸轮轴3，凸轮轴3包括主轴31、第一配合键32、第二配合键33、护环34、护套35和封板36，第一配合键32、第二配合键33和护套35均安装在主轴31的外侧，第一配合键32与第二配合键33交替分布，其中第一配合键32与第二配合键33各有两个，两组第一配合键32与第二配合键33交替90度分布，这样起到很好的传递力矩的效果，封板36焊接在主轴31的一端，封板36的直径值大于主轴31的直径值，封板36与轮盘2的侧壁接触，封板36用于给主轴31定位，第一配合键32、第二配合键33和主轴31三者均与中心轴孔22配合连接。
主轴31的外壁开设有安装槽311和螺纹槽312，安装槽311共有开设有四个，四个安装槽311均匀分布主轴31的端口，第一配合键32和第二配合键33均与安装槽311活动连接，四个安装槽311刚好满足两组第一配合键32与第二配合键33，螺纹槽312通过螺纹配合的方式连接护套35，护套35可以在螺纹槽312上旋进，护套35的内壁开设有螺纹，护套35的旋进方向与主轴31的转动方向相反，这样在主轴31转动并带动轮盘2的过程中，护套35不会松动，护套35的外壁焊接有同轴心的护环34，第一配合键32和第二配合键33均与护环34接触，即当护套35旋进后，护套35带动护环34，护环34可以顶住第一配合键32和第二配合键33，这样位于轮盘2与凸轮轴3连接处的第一配合键32和第二配合键33不会发生松动，轮盘2通过第一配合键32、第二配合键33和主轴31三者带动可以明显减少单一平键和轴配合的损伤，有利用提高整个凸轮轴链轮的工作寿命；同时在中心轴孔22的边缘处开设有第一配合槽道221和第二配合槽道222，第一配合槽道221和第二配合槽道222两者的边壁均呈倾斜状，第一配合槽道221与第一配合键32连接，第二配合槽道222与第二配合键33连接。
一种低损耗的凸轮轴链轮的养护方法，包括如下步骤：
第一步：将整个凸轮轴链轮从传动仓中取出，由于凸轮轴链轮工作时因摩擦会产生高温，此时应该先进行散热，散热后并洗去凸轮轴链轮表面的机油，并晾干，保证拆装时的洁净性；
第二步：然后转动护套35，并使护套35发生移动，护环34不再顶住第一配合键32和第二配合键33，即将护套35拆离配合键，这样给第一配合键32和第二配合键33留下拆装空间；
第三步：然后撤下第一配合键32和第二配合键33；
第四步：然后对主轴31与中心轴孔22的连接处进行喷枪灼烧，灼烧时间控制到30-45秒，当主轴31与中心轴孔22出现松动后，通过液压设备将主轴31顶出，由于主轴31与中心轴孔22安装时采用过盈配合，所以主轴31与中心轴孔22连接处及其紧密，对中心轴孔22的边缘进行灼烧后，中心轴孔22的边缘会发生一定程度的变化，这样有利于主轴31的拆除；
第五步：然后依次对轮盘2和凸轮轴3进行检修，若轮盘2的链齿21出现裂痕或齿壁时，则需要更换轮盘2，检修后的轮盘2和凸轮轴3放入机油中保养；
第六步：将轮盘2和凸轮轴3重新进行安装，其中先对凸轮轴3的一端进行液氮冷冻处理，使凸轮轴3的直径发生形变，再将凸轮轴3装入轮盘2中心的中心轴孔22里，这样凸轮轴3就会与轮盘2过盈配合，连接紧密，再将第一配合键32和第二配合键33进行装配，最后方向转动护套35，使护套35上的护环34顶住第一配合键32和第二配合键33，其中第一配合键32和第二配合键33可以进行适当的更换。
本低损耗的凸轮轴链轮及养护方法，凸轮轴链轮包括链轮基底1、轮盘2和凸轮轴3，链轮基底1与轮盘2采用粉末冶金工艺一体成型，这样整体强度更高，轮盘2上还开设有减重孔23和中心轴孔22，其中开设减重孔23的目的在于不影响轮盘2正常运行的同时，减少轮盘2的重量，中心轴孔22的作用在于装配凸轮轴3，中心轴孔22开设后需要对其边缘进行热处理，以提高其强度和韧性，轮盘2通过中心轴孔22连接凸轮轴3，凸轮轴3包括主轴31、第一配合键32、第二配合键33、护环34、护套35和封板36，第一配合键32、第二配合键33和护套35均安装在主轴31的外侧，两组第一配合键32与第二配合键33交替90度分布，这样起到很好的传递力矩的效果，第一配合键32、第二配合键33和主轴31三者均与中心轴孔22配合连接，主轴31的外壁开设有安装槽311和螺纹槽312，四个安装槽311刚好满足两组第一配合键32与第二配合键33，螺纹槽312通过螺纹配合的方式连接护套35，护套35的旋进方向与主轴31的转动方向相反，这样在主轴31转动并带动轮盘2的过程中，护套35不会松动，护套35的外壁焊接有同轴心的护环34，当护套35旋进后，护套35带动护环34，护环34可以顶住第一配合键32和第二配合键33，这样位于轮盘2与凸轮轴3连接处的第一配合键32和第二配合键33不会发生松动，轮盘2通过第一配合键32、第二配合键33和主轴31三者带动可以明显减少单一平键和轴配合的损伤，有利用提高整个凸轮轴链轮的工作寿命；低损耗的凸轮轴链轮拆装方便，这样能大大简化养护的过程，同时零件可以自由拆装同时减少了养护成本。
综上所述，本发明提出的低损耗的凸轮轴链轮及养护方法，凸轮轴链轮中的链轮基底1与轮盘2一体成型，这样整体强度更高，轮盘2上还开设有减重孔23和中心轴孔22，中心轴孔22开设后需要对其边缘进行热处理，以提高其强度和韧性，轮盘2通过中心轴孔22连接凸轮轴3，凸轮轴3中的第一配合键32、第二配合键33和护套35均安装在主轴31的外侧，两组第一配合键32与第二配合键33交替90度分布，这样起到很好的传递力矩的效果，护套35的旋进方向与主轴31的转动方向相反，这样在主轴31转动的过程中，护套35不会松动，同时护环34可以顶住第一配合键32和第二配合键33，这样两组配合键不会发生松动，轮盘2通过第一配合键32、第二配合键33和主轴31三者带动可以明显减少单一平键和轴配合的损伤，有利用提高整个凸轮轴链轮的工作寿命；低损耗的凸轮轴链轮拆装方便，这样能大大简化养护的过程，零件可以自由拆装同时减少了养护成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低损耗的凸轮轴链轮，包括链轮基底(1)、轮盘(2)和凸轮轴(3)，其特征在于：所述链轮基底(1)与轮盘(2)采用粉末冶金工艺一体成型，轮盘(2)的边缘布置有均匀分布的链齿(21)，轮盘(2)的侧壁上还开设有均匀分布有的减重孔(23)，轮盘(2)的中心处开设有中心轴孔(22)，轮盘(2)通过中心轴孔(22)连接凸轮轴(3)，所述凸轮轴(3)包括主轴(31)、第一配合键(32)、第二配合键(33)、护环(34)、护套(35)和封板(36)，第一配合键(32)、第二配合键(33)和护套(35)均安装在主轴(31)的外侧，封板(36)焊接在主轴(31)的一端，第一配合键(32)、第二配合键(33)和主轴(31)三者均与中心轴孔(22)配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种低损耗的凸轮轴链轮，其特征在于：所述减重孔(23)和中心轴孔(22)均贯穿链轮基底(1)。
3.根据权利要求1所述的一种低损耗的凸轮轴链轮，其特征在于：所述第一配合键(32)与第二配合键(33)交替分布。
4.根据权利要求1所述的一种低损耗的凸轮轴链轮，其特征在于：所述主轴(31)的外壁开设有安装槽(311)和螺纹槽(312)，安装槽(311)共有开设有四个，四个安装槽(311)均匀分布主轴(31)的端口，第一配合键(32)和第二配合键(33)均与安装槽(311)活动连接，螺纹槽(312)通过螺纹配合的方式连接护套(35)。
5.根据权利要求1所述的一种低损耗的凸轮轴链轮，其特征在于：所述护套(35)的内壁开设有螺纹，护套(35)的旋进方向与主轴(31)的转动方向相反，护套(35)的外壁焊接有同轴心的护环(34)，第一配合键(32)和第二配合键(33)均与护环(34)接触。
6.根据权利要求1所述的一种低损耗的凸轮轴链轮，其特征在于：所述封板(36)的直径值大于主轴(31)的直径值，封板(36)与轮盘(2)的侧壁接触。
7.根据权利要求1所述的一种低损耗的凸轮轴链轮，其特征在于：所述中心轴孔(22)的边缘处开设有第一配合槽道(221)和第二配合槽道(222)，第一配合槽道(221)和第二配合槽道(222)两者的边壁均呈倾斜状，第一配合槽道(221)与第一配合键(32)连接，第二配合槽道(222)与第二配合键(33)连接。
8.一种如权利要求1所述的低损耗的凸轮轴链轮的养护方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将整个凸轮轴链轮从传动仓中取出，散热后并洗去凸轮轴链轮表面的机油，并晾干；
S2：然后转动护套(35)，并使护套(35)发生移动，护环(34)不再顶住第一配合键(32)和第二配合键(33)；
S3：然后撤下第一配合键(32)和第二配合键(33)；
S4：然后对主轴(31)与中心轴孔(22)的连接处进行喷枪灼烧，灼烧时间控制到30-45秒，当主轴(31)与中心轴孔(22)出现松动后，通过液压设备将主轴(31)顶出；
S5：然后依次对轮盘(2)和凸轮轴(3)进行检修，若轮盘(2)的链齿(21)出现裂痕或齿壁时，则需要更换轮盘(2)，检修后的轮盘(2)和凸轮轴(3)放入机油中保养；
S6：将轮盘(2)和凸轮轴(3)重新进行安装，其中先对凸轮轴(3)的一端进行液氮冷冻处理，再将凸轮轴(3)装入轮盘(2)中心的中心轴孔(22)里，这样凸轮轴(3)就会与轮盘(2)过盈配合，连接紧密，再将第一配合键(32)和第二配合键(33)进行装配，最后方向转动护套(35)，使护套(35)上的护环(34)顶住第一配合键(32)和第二配合键(33)。
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