CN200949598Y - 组装式凸轮轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组装式凸轮轴，旨在提供一种制造方便的组装式凸轮轴。它包括分体制成的轴部件(10)、凸轮部件(20)和轴颈部件(30)，其特征是：所述凸轮部件(20)上开设有与轴部件(10)外圆周尺寸相适配的安装孔(21)，凸轮部件(20)通过过盈配合固定在轴部件(10)上的相应位置处。本实用新型的有益效果是，能最大程度地减少凸轮轴和机加工工序和生产成本，并使制造精度和装配精度得到保证，凸轮部件根据凸轮轴的具体用途和技术性能要求而灵活地选用不同的材质，极大地方便了生产组织，有利于实现凸轮轴的柔性生产。

Description

组装式凸轮轴

技术领域

本实用新型涉及凸轮轴，特别涉及一种组装式凸轮轴。

背景技术

凸轮轴是内燃机等机械的重要部件，传统的凸轮轴为整体式，多采用用45#钢、球墨铸铁、冷激铸铁等材料，先经过锻造或铸造出整体坯件，然后对整体坯件进行多道切削、磨削等机加工，加工出符合设计尺寸和精度的凸轮、轴颈等部位。这种传统的制造方法存在生产工艺复杂、机加工时间长的缺点，而且金属材料的利用率低，致使凸轮轴的生产成本居高不下。

为此，人们一直在对凸轮轴的结构和制造方法进行改进，以期获得一种制造方便、生产成本相对低廉的组装式凸轮轴。譬如，在专利号为ZL00232811.9、授权公告号为CN2422449Y、授权公告日为2001年3月7日的实用新型专利说明书中即公开了一种复合式中空凸轮轴。该凸轮轴的芯轴、凸轮、支承轴颈等均采用分体制造，装配时先将金属焙接剂均匀地涂敷于芯轴连接部位的表面上，然后将凸轮、支承轴颈部件从芯轴一端推送至芯轴上设定位置处形成组合件，该组合件经一定时间的自然固化后，再放入恒温炉内，在规定的温度内经焙结使芯轴、凸轮、支承轴颈部件之间形成固定连接，再经精磨加工出成品。由于该凸轮轴中芯轴、凸轮、支承轴颈等部件之间通过金属焙接剂形成固定连接，因此凸轮轴整体的结构强度较差，只能适用于一些低扭矩的场合，而且各部件结合过程中所使用的高温不可避免地使得各部件的硬度有所降低。除此之外，该方法尽管简化了一些机加工工序，但成本高、柔性差。

再如，在申请号为87106724、公告号为CN87106724A、公告日为1988年4月20日的实用新型专利公开说明书中，公开了一种组装式凸轮轴。该组装式凸轮轴包括有一中空的轴管和多个间隔设置在轴管上的凸轮元件，轴管和各凸轮元件在装配前已分体加工至设计的尺寸和精度，装配时先将凸轮元件推送至轴管上设定的位置，然后在凸轮元件所在轴管部位的内壁施加向下的径向力，使该轴管部位径向扩张，在轴管与凸轮元件之间产生所需要的配合紧度。该组装式凸轮轴尽管成本有所降底，但由于在轴管径向扩张前和扩张过程中，凸轮元件是空套在轴管上的，因此在装配过程中需要使用许多专用的工装夹具，以保证各凸轮元件的轴向位置精度和角度精度，而且对轴管径向扩张的控制精度、对轴管和凸轮元件的材质等均有着严格的要求。因此，该组装式凸轮轴仍存在制造方法不简便、柔性差还是不能有效地降低生产成本的不足，难于实现多种凸轮轴的柔性生产。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种制造方便的组装式凸轮轴。

本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是：本实用新型的组装式凸轮轴，包括分体制成的轴部件、凸轮部件和轴颈部件，其特征是：所述凸轮部件上开设有与轴部件外圆周尺寸相适配的安装孔，凸轮部件通过过盈配合固定在轴部件上的相应位置处。

作为本实用新型组装式凸轮轴的一种优选方案，所述轴颈部件上开设有与轴部件外圆周尺寸相适配的安装孔，轴颈部件通过过盈配合固定在轴部件上的相应位置处。

作为对以上优选方案的进一步优化，为提高所述凸轮轴扭矩承受能力和使装配精度易于得到保证，轴部件的外周面上开设有至少一条沿其轴线延伸的纵向凹槽；所述凸轮部件具有至少一条由其安装孔孔壁向孔心凸起的纵向凸榫；所述轴颈部件具有至少一条由其安装孔孔壁向孔心凸起的纵向凸榫；所述纵向凸榫与纵向凹槽相适配。

在上述技术方案中，为减轻凸轮轴的重量以及最大程度地降低生产成本，所述凸轮部件由钢管制成。而根据凸轮轴的具体用途和技术性能要求，所述凸轮部件、轴颈部件则可灵活地选用粉末冶金、冷激铸铁、冷激球墨铸铁、可淬铸铁、可淬球墨铸铁、结构钢或合金钢材料制成。

本实用新型的有益效果是，能最大程度地减少凸轮轴和机加工工序和生产成本，并使制造精度和装配精度得到保证，凸轮部件根据凸轮轴的具体用途和技术性能要求而灵活地选用不同的材质，极大地方便了生产组织，有利于实现凸轮轴的柔性生产。

附图说明

本说明书包括如下五幅附图：

图1是本实用新型组装式凸轮轴的结构示意图；

图2是本实用新型组装式凸轮轴的右视图；

图3是本实用新型组装式凸轮轴中轴部件的横剖面图；

图4是本实用新型组装式凸轮轴的一凸轮部件的主视图；

图5是本实用新型组装式凸轮轴的一轴颈部件的主视图；

图中零部件、部位名称及所对应的标记：轴部件10、纵向凹槽11、凸轮部件20、安装孔21、纵向凸榫22、轴颈部件30、安装孔31、纵向凸榫32。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1、图3、图4和图5，本实用新型的组装式凸轮轴，包括分体制成的轴部件10、凸轮部件20和轴颈部件30。参照图4，所述凸轮部件20上开设有与轴部件10外圆周尺寸相适配的安装孔21，参照图1和图2，所述凸轮部件20通过过盈配合固定在轴部件10上的相应位置处。参照图5，所述轴颈部件30上开设有与轴部件10外圆周尺寸相适配的安装孔31，参照图1和图2，所述轴颈部件30通过过盈配合固定在轴部件10上的相应位置处。换言之，作为本实用新型组装式凸轮轴的一种优选方案，所述凸轮部件20、轴颈部件30可均采用单体制造然后装配到轴部件10上的方式。

为提高所述凸轮轴扭矩承受能力和易于使装配角位精度得到保证，参照图3，所述轴部件10的外周面上开设有至少一条沿其轴线延伸的纵向凹槽11。参照图4，所述凸轮部件20具有至少一条由其安装孔21孔壁向孔心凸起的纵向凸榫22。参照图5，所述轴颈部件30具有至少一条由其安装孔31孔壁向孔心凸起的纵向凸榫32。所述纵向凸榫22、32与纵向凹槽11相适配。通常，所述纵向凹槽11的横截面呈正三角形，所述纵向凸榫22、32的横截面呈截尖的正三角形，当然也可采用其他形状的横截面。

参照图1和图3，为减轻凸轮轴的重量以及最大程度地降低生产成本，所述凸轮部件20可优选地采用钢管制成。而所述凸轮部件20、轴颈部件30则可根据凸轮轴的具体用途和技术性能要求，选用粉末冶金、冷激铸铁、冷激球墨铸铁、可淬铸铁、可淬球墨铸铁、结构钢或合金钢材料，极大地方便了生产组织，有利于实现凸轮轴的柔性生产。

本实用新型的组装式凸轮轴可经过下述步骤生产制造：

1.部件制造，即分体制造轴部件10、凸轮部件20和轴颈部件30至设定的尺寸和精度。凸轮部件20、轴颈部件30的制造方式根据所选用的材料确定。一般而言，可采用粉末冶金、铸造或锻压方式加工出凸轮部件20、轴颈部件30的坯件，然后加工出安装孔21、31及纵向凸榫22、32，之后根据对表面硬度的要求，确定是否对凸轮部件20、轴颈部件30进行淬火处理。为确保凸轮部件20装配精度，凸轮部件20、纵向凸榫22、32以及轴部件10外周面的纵向凹槽11可优选地采用冷挤压、拉削工艺加工。

2.部件组装，通过施加轴向力将凸轮部件20、轴颈部件30由轴部件10的一端推送至轴部件10上相应位置。

3.装配好后整体加工轴部件、凸轮部件和轴颈部件至设计的尺寸和精度。

上面所述只是用图解说明本实用新型组装式凸轮轴的一些原理，因此本说明书并非是要将本实用新型组装式凸轮轴局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (6)

1.组装式凸轮轴，包括分体制成的轴部件(10)、凸轮部件(20)和轴颈部件(30)，其特征是：所述凸轮部件(20)上开设有与轴部件(10)外圆周尺寸相适配的安装孔(21)，凸轮部件(20)通过过盈配合固定在轴部件(10)上的相应位置处。

2.如权利要求1所述的组装式凸轮轴，其特征是：所述轴颈部件(30)上开设有与轴部件(10)外圆周尺寸相适配的安装孔(31)，轴颈部件(30)通过过盈配合固定在轴部件(10)上的相应位置处。

3.如权利要求2所述的组装式凸轮轴，其特征是：所述轴部件(10)的外周面上开设有至少一条沿其轴线延伸的纵向凹槽(11)；所述凸轮部件(20)具有至少一条由其安装孔(21)孔壁向孔心凸起的纵向凸榫(22)；所述轴颈部件(30)具有至少一条由其安装孔(31)孔壁向孔心凸起的纵向凸榫(32)；所述纵向凸榫(22、32)与纵向凹槽(11)相适配。

4.如权利要求3所述的组装式凸轮轴，其特征是：所述纵向凹槽(11)的横截面呈正三角形，所述纵向凸榫(22、32)的横截面呈截尖的正三角形。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的组装式凸轮轴，其特征是：所述凸轮部件(20)由钢管制成。

6.如权利要求1～4中任意一项所述的组装式凸轮轴，其特征是：所述凸轮部件(20)、轴颈部件(30)可采用粉末冶金、冷激铸铁、冷激球墨铸铁、可淬铸铁、可淬球墨铸铁、结构钢或合金钢材料制成。

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