專(zhuān)利名稱(chēng)：一種發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，尤其是一種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)特別是發(fā)動(dòng)機(jī)的 配氣機(jī)構(gòu)的凸輪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
[0002]配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能是否優(yōu)越，工作是否 可靠，噪音與振動(dòng)能否控制在較低的限度，常與其配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理有密切關(guān)系。配 氣機(jī)構(gòu)的作用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和點(diǎn)火次序的要求，定時(shí)開(kāi)啟和 關(guān)閉進(jìn)、排氣門(mén)，使新鮮充量得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，而廢氣得以及時(shí)從氣缸排出。配氣機(jī)構(gòu)中 的主要構(gòu)件之一是凸輪軸，在凸輪軸上設(shè)置有各氣缸的進(jìn)、排氣凸輪，用以使氣門(mén)按一定的 工作次序和配氣定時(shí)及時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉，并保證氣門(mén)有足夠的升程。[0003]進(jìn)、排氣凸輪的外形一般是由基圓和凸輪桃尖構(gòu)成，凸輪桃尖是由基圓弧延伸出 來(lái)的。由于進(jìn)、排氣凸輪受到氣門(mén)間歇性開(kāi)啟的周期性沖擊載荷，因此凸輪在設(shè)計(jì)上不僅要 求有足夠的強(qiáng)度，而且要求凸輪表面耐磨。為了滿(mǎn)足這一技術(shù)要求，長(zhǎng)期以來(lái)進(jìn)、排氣凸輪 的基圓、延伸段與桃尖都是采用等厚度設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案例如第99238189. 4號(hào)實(shí)用新 型公開(kāi)的“柴油機(jī)凸輪形線(xiàn)”，第200920217754. 7號(hào)實(shí)用新型公開(kāi)的“一種小排量汽油機(jī)進(jìn) 氣凸輪軸型線(xiàn)”，第200920304980. 9號(hào)實(shí)用新型公開(kāi)的“一種發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的凸輪”，以及第 200710059242. 8號(hào)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)的“三缸汽油機(jī)的對(duì)稱(chēng)型進(jìn)排氣凸輪”，等等。[0004]然而在實(shí)際工作過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的扭矩通過(guò)定時(shí)鏈或定時(shí)帶傳遞給配氣機(jī) 構(gòu)的凸輪軸，凸輪軸帶動(dòng)設(shè)配在其上的凸輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在氣門(mén)開(kāi)啟段，凸輪則需要克服氣門(mén) 彈簧力、發(fā)動(dòng)機(jī)缸壓作用與氣門(mén)頭部壓力以及摩擦力等，來(lái)驅(qū)動(dòng)挺柱并通過(guò)挺柱將驅(qū)動(dòng)力 傳遞給氣門(mén)桿，從而實(shí)現(xiàn)氣門(mén)的開(kāi)啟；而在氣門(mén)關(guān)閉段，氣門(mén)在彈簧力等合力的作用下，實(shí) 現(xiàn)氣門(mén)關(guān)閉。當(dāng)凸輪與挺柱之間接觸部位為凸輪的基圓段時(shí)，氣門(mén)頭部與缸蓋結(jié)合，實(shí)現(xiàn)氣 門(mén)的完全關(guān)閉，此時(shí)缸壓作用在氣門(mén)頭部的壓力主要作用在缸蓋上。因而，此時(shí)凸輪與挺柱 之間的接觸應(yīng)力近似為OMpa。[0005]也就是說(shuō)，凸輪的基圓接觸段接觸應(yīng)力(即凸輪與挺柱之間的接觸應(yīng)力)近似為 OMpa;而氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)凸輪工作的接觸段(亦可稱(chēng)為凸輪開(kāi)啟側(cè)接觸段)接觸應(yīng)力大于氣門(mén)關(guān) 閉時(shí)凸輪工作的接觸段(亦可稱(chēng)為凸輪關(guān)閉側(cè)接觸段)的接觸應(yīng)力。由此本實(shí)用新型提出一 種新的設(shè)計(jì)思路，凸輪在開(kāi)啟段、關(guān)閉段以及基圓段的剛度與強(qiáng)度要求可以是不相同的，在 滿(mǎn)足凸輪在強(qiáng)度、耐磨等技術(shù)要求的前提下，凸輪基圓段及/或關(guān)閉段的厚度可以削減。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種既能夠保證凸輪與挺柱之間的接觸機(jī)械強(qiáng) 度和性能，又減輕凸輪重量從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)自重的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪結(jié)構(gòu)。[0007]本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，能夠減少凸輪與挺柱在 整個(gè)配氣循環(huán)中的接觸面積，降低二者之間的摩擦力，減少摩擦功，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性。[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了如下技術(shù)方案一種發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，包括有凸輪軸孔、凸輪基圓和凸輪桃尖，該凸輪基圓包含鄰接于凸輪軸孔的基圓中間部和相對(duì)遠(yuǎn)離凸輪軸孔的基圓外緣部，該凸輪桃尖包含鄰接于凸輪軸孔的桃尖中間部和相對(duì)遠(yuǎn)離凸輪軸孔的桃尖外緣部，以及距離凸輪軸孔最遠(yuǎn)的桃尖端部；其中，至少基圓外緣部被削去一部分，使得其厚度比基圓中間部的厚度和凸輪桃尖的厚度小。[0009]可選地，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，在該凸輪的正、背面兩側(cè)上，基圓外緣部的厚度比基圓中間部和凸輪桃尖的厚度小。[0010]可選地，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，在基圓中間部與基圓外緣部之間形成凸輪變厚度截面肩部，在基圓外緣部與凸輪輪廓之間形成凸輪變厚度截面底部。[0011]可選地,在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，凸輪變厚度截面肩部的輪廓由基圓中間部的半徑Ral、左右連接弧段ral、rbl以及長(zhǎng)度為D11、D12的兩段直線(xiàn)段組成；凸輪變厚度截面底部的輪廓由基圓外緣部的半徑Rcl、左右連接弧段rcl、rdl以及長(zhǎng)度為D13、D14的兩段直線(xiàn)段組成。[0012]可選地，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，該凸輪的尺寸滿(mǎn)足以下條件。[0013]
權(quán)利要求1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包括有凸輪軸孔、凸輪基圓和凸輪桃尖，該凸輪基圓包含鄰接于凸輪軸孔的基圓中間部和相對(duì)遠(yuǎn)離凸輪軸孔的基圓外緣部，該凸輪桃尖包含鄰接于凸輪軸孔的桃尖中間部和相對(duì)遠(yuǎn)離凸輪軸孔的桃尖外緣部，以及距離凸輪軸孔最遠(yuǎn)的桃尖端部；其中，至少基圓外緣部被削去一部分，使得其厚度比基圓中間部的厚度和凸輪桃尖的厚度小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述凸輪的正面和背面兩側(cè)上，所述基圓外緣部的厚度比所述基圓中間部和凸輪桃尖的厚度小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述基圓中間部與基圓外緣部之間形成凸輪變厚度截面肩部，在所述基圓外緣部與凸輪輪廓之間形成凸輪變厚度截面底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸輪變厚度截面肩部的輪廓由基圓中間部的半徑Ral、左右連接弧段ral、rbl以及長(zhǎng)度為Dll、D12的兩段直線(xiàn)段組成；凸輪變厚度截面底部的輪廓由基圓外緣部的半徑Rcl、左右連接弧段rcl、rdl以及長(zhǎng)度為D13、D14的兩段直線(xiàn)段組f，并且其滿(mǎn)足以下條件;_
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述凸輪的正面或背面一側(cè)上，基圓外緣部的厚度比基圓中間部和凸輪桃尖的厚度小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述基圓中間部與基圓外緣部之間形成凸輪變厚度截面肩部，在所述基圓外緣部與凸輪輪廓之間形成凸輪變厚度截面底部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸輪變厚度截面肩部的輪廓由基圓內(nèi)徑Ra2、左右連接弧段ra2、rb2以及長(zhǎng)度為D21與D22的直線(xiàn)段組成；所述凸輪變厚度截面底部的輪廓由基圓外徑Rc2、左右連接弧段rc2、rd2以及長(zhǎng)度為D23與D24的直線(xiàn)段組成，并且其滿(mǎn)足以下條件;_ _
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述凸輪的正面或背面一側(cè)上，所述基圓外緣部以及凸輪桃尖的關(guān)閉側(cè)的桃尖外緣部被削去一部分，使得其厚度比基圓中間部、桃尖端部和桃尖中間部的厚度小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述基圓中間部與基圓外緣部之間以及桃尖中間部與桃尖外緣部之間形成凸輪變厚度截面肩部，在所述基圓外緣部與凸輪輪廓之間以及桃尖外緣部與凸輪輪廓之間形成凸輪變厚度截面底部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸輪變厚度截面肩部的輪廓由基圓內(nèi)徑Ra3、左右連接弧段re3、rb3與弧段ra3以及長(zhǎng)度為D31、D32的直線(xiàn)段組成；所述凸輪變厚度截面底部的輪廓由基圓外徑Rb3、左右連接弧段rc3、rd3以及長(zhǎng)度為D33、D34的直線(xiàn)段組成，并且其滿(mǎn)足以下條件；_
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述凸輪的正面和背面兩側(cè)上，所述基圓外緣部以及凸輪桃尖的關(guān)閉側(cè)的桃尖外緣部被削去一部分，使得其厚度比基圓中間部、桃尖端部和桃尖中間部的厚度小。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述基圓中間部與基圓外緣部之間以及桃尖中間部與桃尖外緣部之間形成凸輪變厚度截面肩部，在所述基圓外緣部與凸輪輪廓之間以及桃尖外緣部與凸輪輪廓之間形成凸輪變厚度截面底部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸輪變厚度截面肩部的輪廓由基圓內(nèi)徑Ra4、左右連接弧段re4、rb4與弧段ra4以及長(zhǎng)度為D41、D42的直線(xiàn)段組成；所述凸輪變厚度截面底部的輪廓由基圓外徑Rb4、左右連接弧段rc4、rd4以及長(zhǎng)度為D43、D44的直線(xiàn)段組成，并且其滿(mǎn)足以下條件； _
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪結(jié)構(gòu)，其包括有凸輪軸孔、凸輪基圓和凸輪桃尖，該凸輪基圓包含鄰接于凸輪軸孔的基圓中間部和相對(duì)遠(yuǎn)離凸輪軸孔的基圓外緣部，該凸輪桃尖包含鄰接于凸輪軸孔的桃尖中間部和相對(duì)遠(yuǎn)離凸輪軸孔的桃尖外緣部，以及距離凸輪軸孔最遠(yuǎn)的桃尖端部；其中，至少基圓外緣部被削去一部分，使得其厚度比基圓中間部的厚度和凸輪桃尖的厚度小。本實(shí)用新型降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的自重，并且減少凸輪與挺柱在整個(gè)配氣循環(huán)中的接觸面積，降低二者之間的摩擦力，提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)F01L1/08GK202832688SQ20122045415
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者裴梅香, 張國(guó)耕, 單炯毅, 吳小飛 申請(qǐng)人:上海通用汽車(chē)有限公司, 泛亞汽車(chē)技術(shù)中心有限公司