CN114046192B - 一种轻量化的凸轮轴承盖结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轻量化的凸轮轴承盖结构，通过对轴承盖会产生应力集中部分进行去除材料加工，并对该零件各结构边缘部分进行倒圆角处理，使其采用低强度的加工材料便可满足特定柴油机的加载工况，可以在保证工作稳定性的前提下很好地实现目标柴油机的轻量化。该种轻量化的凸轮轴承盖结构，通过对原先的结构进行改进，有效地降低了轴承盖的局部应力集中现象，在采用低强度材料的前提下，提高了现有轴承盖的实用性以及可靠性，在低成本、易加工的前提下很好地解决了当前技术的困难。

Description

一种轻量化的凸轮轴承盖结构

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，尤其是涉及一种铝合金柴油机凸轮轴的轴承盖结构，具体为一种轻量化的凸轮轴承盖结构。

背景技术

在柴油机的设计研发中，轻量化、小型化已成为一种趋势，随着体积的逐渐变小与选用材料的逐渐轻型化，对于结构强度有了更高的要求。

在柴油机中，利用凸轮轴控制进排气门的开闭，而凸轮轴需要轴承盖与缸盖配合来定位。凸轮轴的轴承盖一般采用拱形结构，在两端分别加工与气缸盖配合来固定凸轮轴的螺栓孔，材料选用轴承钢等高强度材料，但其质量较大，虽能保证结构的可靠性，但不利于整机质量的降低。在柴油机轻量化的设计中，发动机的所有零件在满足结构要求的前提下应尽可能选取质量较轻的材料代替，一般选用铝合金代替。而铝合金屈服极限强度较低，应合理调整设计结构来保证整机的可靠性。

长期以来，凸轮轴轴承盖一般采用拱形结构，两侧螺栓孔端面加工后不再对轴承盖进行处理。由于选用高强度材料，可靠性一般满足要求，当材料选择强度极限较低的铝合金材料时，该种结构的承载能力便不能达到要求。

为解决上述问题，需要设计一种新的结构来提高凸轮轴承盖的承受能力，在保证可靠性的前提下实现柴油机的轻量化。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种轻量化的凸轮轴承盖结构，既能实现轴承盖的轻量化，又可以保证轴承盖的可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种轻量化的凸轮轴承盖结构，包括轴承盖本体，所述轴承盖本体上开设有轴孔，轴孔两端的轴承盖本体上设置有第一装配块和第二装配块，所述第一装配块和第二装配块的顶部为平面，所述第一装配块上开设有第一螺孔，所述第二装配块上开设有第二螺孔，所述第一螺孔距轴孔的距离小于所述第二螺孔距轴孔的距离；

所述轴承盖本体的两端分别开设有圆弧形的第一切削部和第二切削部，第一切削部与第一螺孔的轴心重合，第二切削部与第二螺孔的轴心重合；所述轴承盖本体与第一装配块顶面的相接处开设有第五切削部，所述第五切削部沿轴孔的轴向延伸，至贯穿轴承盖本体的两侧。

进一步地，所述第五切削部为内凹的柱形槽；所述第五切削部的外沿设有倒角；所述倒角为倒圆角。

进一步地，所述轴承盖本体与第二装配块顶部的相接处设置有过渡部。

进一步地，所述过渡部向外呈弧形凸起；所述第二切削部开设于过渡部上。

进一步地，所述轴承盖本体顶部两侧的边沿处均设有倒角；所述第一装配块和第二装配块的顶部外沿均设有倒角。

进一步地，所述轴承盖本体的顶部设有第三切削部；所述轴承盖本体于第三切削部和第一切削部之间的位置上设有第四切削部。

进一步地，所述轴承盖本体、第一装配块和第二装配块由铝合金材料整体铸造而成。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

(1)该轻量化的凸轮轴承盖结构，能有效降低轻量化的凸轮轴承盖的应力集中现象，保证凸轮轴承盖的结构可靠性，且结构简单，易于加工。

(2)该轻量化的凸轮轴承盖结构，通过对原先的结构进行改进，有效地降低了轴承盖的局部应力集中现象，在采用低强度材料的前提下，提高了现有轴承盖的实用性以及可靠性，在低成本、易加工的前提下很好地解决了当前技术的困难。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所述的一种轻量化的凸轮轴承盖结构整体结构示意图；

图2为本发明所述的一种轻量化的凸轮轴承盖结构整体结构示意图；

图3为本发明所述的一种轻量化的凸轮轴承盖结构主视结构示意图。

附图标记说明：

1-轴承盖本体；11-轴孔；12-第一切削部；13-第二切削部；14-第三切削部；15-第四切削部；3-第一装配块；31-第一螺孔；4-第二装配块；41-第二螺孔；5-第五切削部；6-过渡部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明：

如图1～图3所示，本实施例提供了一种轻量化的凸轮轴承盖结构，该轴承盖结构包括拱形的轴承盖本体1，该轴承盖本体1上开设有轴孔11，轴孔11两端的轴承盖本体1上设置有第一装配块3和第二装配块4，且第一装配块3和第二装配块4的顶部为平面，其中，第一装配块3上开设有竖直的第一螺孔31，第二装配块4上开设有竖直的第二螺孔41，第一螺孔31距轴孔11的距离小于第二螺孔41距轴孔11的距离；第一螺孔31和第二螺孔41均用于固定轴承盖与气缸盖；

轴承盖本体1的两端分别开设有圆弧形的第一切削部12和第二切削部13，第一切削部12与第一螺孔31的轴心重合，第二切削部13与第二螺孔41的轴心重合；第一切削部12和第二切削部13分别为避免第一螺孔31和第二螺孔41安装零件时发生干涉所留的余量空间，使该轴承盖结构更为紧凑；为避免应力集中，轴承盖本体1与第一装配块3顶面的相接处开设有第五切削部5，第五切削部5沿轴孔11的轴向延伸，至贯穿轴承盖本体1的两侧。

本实施例提供的轻量化的凸轮轴承盖结构，通过设置第五切削部5，能有效降低轻量化的凸轮轴承盖的应力集中现象，保证凸轮轴承盖的结构可靠性，且结构简单，易于加工；同时，通过对原先的结构进行改进，有效地降低了轴承盖的局部应力集中现象，在采用低强度材料的前提下，提高了现有轴承盖的实用性以及可靠性，在低成本、易加工的前提下很好地解决了当前技术的困难。

具体的，本实施例中，第五切削部5为内凹的柱形槽；第五切削部5的外沿设有倒角；倒角为倒圆角；进一步减小产生局部集中应力的可能性，并少量的减轻轴承盖的整体质量。第一切削部12开设于第五切削部5上，且第五切削部5的外沿均设有倒角。

进一步地，本实施例中，轴承盖本体1与第二装配块4顶部的相接处设置有过渡部6；且该过渡部6向外呈弧形凸起；第二切削部13开设于过渡部6上，第二切削部13的上沿均设有倒角。该过渡部6可起到减少该处应力集中的问题，并加强连接处的机械强度。

进一步地，本实施例中，轴承盖本体1顶部两侧的边沿处均设有倒角；第一装配块3和第二装配块4的顶部外沿均设有倒角。同样起到减小产生局部集中应力的可能性，并少量的减轻轴承盖的整体质量的作用。

进一步地，本实施例中，轴承盖本体1的顶部设有第三切削部14；轴承盖本体1于第三切削部14和第一切削部12之间的位置上设有第四切削部15；通过将轴承盖顶端切去一部分后形成平面以降低轴承盖整体高度，使该轴承盖能够与气门室罩配合而不发生干涉现象。

进一步地，本实施例中，轴承盖本体1、第一装配块3和第二装配块4由铝合金材料整体铸造而成，较好地降低了整体的质量，满足了轻量化的要求，且结构的承载可靠性可以得到保证，工艺性较好且成本较低。

注：文中未经明确说明的固定方式，根据需要可选用螺纹连接、粘接或焊接等常见的固定连接方式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轻量化的凸轮轴承盖结构，其特征在于，包括轴承盖本体(1)，所述轴承盖本体(1)上开设有轴孔(11)，轴孔(11)两端的轴承盖本体(1)上设置有第一装配块(3)和第二装配块(4)，所述第一装配块(3)和第二装配块(4)的顶部为平面，所述第一装配块(3)上开设有第一螺孔(31)，所述第二装配块(4)上开设有第二螺孔(41)，所述第一螺孔(31)距轴孔(11)的距离小于所述第二螺孔(41)距轴孔(11)的距离；

所述轴承盖本体(1)的两端分别开设有圆弧形的第一切削部(12)和第二切削部(13)，第一切削部(12)与第一螺孔(31)的轴心重合，第二切削部(13)与第二螺孔(41)的轴心重合；所述轴承盖本体(1)与第一装配块(3)顶面的相接处开设有第五切削部(5)，所述第五切削部(5)沿轴孔(11)的轴向延伸，至贯穿轴承盖本体(1)的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化的凸轮轴承盖结构，其特征在于：所述第五切削部(5)为内凹的柱形槽；所述第五切削部(5)的外沿设有倒角；所述倒角为倒圆角。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化的凸轮轴承盖结构，其特征在于：所述轴承盖本体(1)与第二装配块(4)顶部的相接处设置有过渡部(6)。

4.根据权利要求3所述的一种轻量化的凸轮轴承盖结构，其特征在于：所述过渡部(6)向外呈弧形凸起；所述第二切削部(13)开设于过渡部(6)上。

5.根据权利要求1所述的一种轻量化的凸轮轴承盖结构，其特征在于：所述轴承盖本体(1)顶部两侧的边沿处均设有倒角；所述第一装配块(3)和第二装配块(4)的顶部外沿均设有倒角。

6.根据权利要求1所述的一种轻量化的凸轮轴承盖结构，其特征在于：所述轴承盖本体(1)的顶部设有第三切削部(14)；所述轴承盖本体(1)于第三切削部(14)和第一切削部(12)之间的位置上设有第四切削部(15)。

7.根据权利要求1所述的一种轻量化的凸轮轴承盖结构，其特征在于：所述轴承盖本体(1)、第一装配块(3)和第二装配块(4)由铝合金材料整体铸造而成。