專利名稱：凸輪軸和氣門搖臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
涉及發(fā)動(dòng)機(jī)類內(nèi)燃機(jī)分類的凸輪軸和氣門搖臂。 技術(shù)背景由于內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸和氣門搖臂之間作接觸運(yùn)動(dòng)，存在著摩擦現(xiàn)象。使凸輪軸發(fā)展成為一種硬度高又耐磨的配件。與之相配合的氣門搖臂也要求其摩擦的部位硬度高又耐磨。目前有兩種類型的產(chǎn)品一種是搖臂的摩擦部位鑲嵌或噴涂某些高硬度、高耐磨損的合金；另一種是安裝滾針軸承，變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦。總之一句話，現(xiàn)有的凸輪軸和氣門搖臂技術(shù)總是在金屬和金屬之間的摩擦領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展著。上世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一是塑料。塑料已經(jīng)以其特異的性能，幾乎在各個(gè)領(lǐng)域里逐步替代了金屬，并且其應(yīng)用效果優(yōu)越于金屬。摩擦的領(lǐng)域也不例外。一般的塑料都具有良好的摩擦性能，特別是尼龍66、氟塑料、聚甲醛、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚亞酰胺、聚苯酯、液晶塑料等具有特殊本領(lǐng)的摩擦性能，已經(jīng)在許多摩擦系統(tǒng)中應(yīng)用。汽車上應(yīng)用塑料的地方也已經(jīng)很多了。如果能將塑料引進(jìn)到凸輪軸和氣門搖臂中一定會(huì)取得顯著的效果。 其中聚笨酯、氟塑料、或聚笨酯和氟塑料的混合為主體的塑料是應(yīng)用溫度高的摩擦塑料，是可以適合凸輪軸和氣門搖臂的工作條件的。此外塑料本身還可以通過填加石墨、碳纖維、二硫化鉬、納米材料、液晶單獨(dú)或其組合加入到其中以改變性能，使其更加適應(yīng)運(yùn)行的工況。需要解決的問題將塑料引進(jìn)到凸輪軸和氣門搖臂中應(yīng)用，需要解決的首要問題是塑料以什么樣的摩擦形式加入到其中。其次是選擇什么樣的塑料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是凸輪軸的凸輪與氣門搖臂的塑料滾輪滾動(dòng)接觸，塑料滾輪由小軸固定在氣門搖臂的叉內(nèi)。塑料滾輪是聚笨酯件，或氟塑料為主體的塑料件，或以聚笨酯塑料和氟塑料的混合為主體的塑料件。或添加了以石墨、碳纖維、二硫化鉬、納米材料、液晶材料的單獨(dú)或其組合的改性劑。凸輪表面摩擦層是塑料涂層?；蛲馆嗇S采用金屬軸與塑料凸輪結(jié)合結(jié)構(gòu)。。有益效果本發(fā)明的塑料滾輪與凸輪軸的摩擦形式相對(duì)來說是摩擦最小的。塑料滾輪與凸輪軸摩擦，不再需要凸輪具有高的硬度了，只需普通的球墨鑄鐵就足可以了。僅僅這一點(diǎn)就會(huì)大大降低凸輪軸的制造成本。滾輪采用聚笨酯、氟塑料、或聚笨酯和氟塑料的混合為主體的塑料件，解決了高溫條件下的運(yùn)行問題。塑料的成型方法適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)使工藝變簡單，進(jìn)一步降低加工成本。特別是采用鋁合金的搖臂和鋁合金的凸輪軸又會(huì)減輕重量，間接的達(dá)到節(jié)能效果。


圖1是凸輪軸和氣門搖臂的剖視結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施方法結(jié)合附圖，本發(fā)明實(shí)施方法說明如下1、凸輪軸1采用普通球墨鑄鐵制造。凸輪表面磨光。塑料滾輪2制造成軸套的形狀，套在銷軸3上。銷軸3可以選擇45#碳鋼制造，經(jīng)熱處理、調(diào)質(zhì)、軸面表面磨光。銷軸3 固定在搖臂4上。搖臂4是鍛壓件加工成的，安裝在搖臂軸5上。塑料滾輪2和銷軸3安裝到搖臂4上以后，將軸銷4的兩端鉚死，防止軸3串動(dòng)。2、氟塑料滾輪的制造方法選擇聚四氟乙烯塑料樹脂，加入15%的石墨，混合均勻。定量裝入摸具中，在壓力400Kg/cm2成型。放入加熱爐燒結(jié)，溫度375°C左右，保溫30 分鐘。冷卻后出爐。氟塑料的耐熱3、聚笨酯和氟塑料的混合為主體的塑料滾輪制造方法選擇聚四氟乙烯塑料樹脂，加入20%的聚笨酯，混合均勻。定量裝入摸具中壓力400Kg/cm2成型。放入加熱爐燒結(jié)， 溫度375°C左右，保溫30分鐘。冷卻后出爐。4、聚笨酯塑料制造方法選擇聚笨酯塑料樹脂。定量裝入摸具中，在壓力600Kg/ cm2成型。放入加熱爐燒結(jié)，溫度405°C左右，保溫30分鐘。冷卻后出爐。5、聚笨酯塑料滾輪熱摸壓成型制造方法選擇聚笨酯塑料樹脂，加入15%的二硫化鉬，混合均勻。定量裝入摸具中壓力lOOOKg/cm2成型，保壓3分鐘。脫摸冷卻。6、聚笨酯和氟塑料的混合為主體的塑料滾輪熱壓注塑成型制造方法選擇F4塑料樹脂25%，聚笨酯60%，液晶10%混合均勻。放入熱壓注塑成型機(jī)的料斗中，推料前進(jìn)加熱360 400°C，推壓力壓力lOOOKg/cm2擠出成型管材。切割，機(jī)械加工成型。7、凸輪表面塑料涂層制造方法凸輪軸采用鋁合金制造，經(jīng)機(jī)械加工后，凸輪表面清洗干凈，進(jìn)行表面預(yù)處理。然后將聚苯酯粉末送入等離子噴槍中，以高速噴射到凸輪軸表面上，形成Imm厚涂層。聚苯酯可以和鋼、鐵、鋁、鈦等金屬牢固結(jié)合，涂層也無需再經(jīng)過燒結(jié)。噴涂后，凸輪表面塑料涂層進(jìn)行拋光處理。8、復(fù)合凸輪軸制造方法凸輪軸采用金屬軸與塑料凸輪結(jié)合結(jié)構(gòu)。凸輪軸為六角鋼管機(jī)械加工后，安裝塑料凸輪。
權(quán)利要求
1.涉及發(fā)動(dòng)機(jī)類內(nèi)燃機(jī)分類的凸輪軸和氣門搖臂，其特征是凸輪軸的凸輪與氣門搖臂的塑料滾輪滾動(dòng)接觸，塑料滾輪由小軸固定在氣門搖臂的叉內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸和氣門搖臂，其特征是塑料滾輪是以聚笨酯為主體的塑料件。
3.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸和氣門搖臂，其特征是塑料滾輪是以氟塑料為主體的塑料件。
4.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸和氣門搖臂，其特征是塑料滾輪是以聚笨酯塑料和氟塑料的混合為主體的塑料件。
5.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸和氣門搖臂，其特征是塑料滾輪中添加了以石墨、碳纖維、二硫化鉬、納米材料、液晶材料的單獨(dú)或其組合的改性劑。
6.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸和氣門搖臂，其特征是凸輪表面摩擦層是塑料涂層。
7.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸和氣門搖臂，其特征是凸輪軸采用金屬軸與塑料凸輪結(jié)合結(jié)構(gòu)。
全文摘要
涉及發(fā)動(dòng)機(jī)類內(nèi)燃機(jī)分類的凸輪軸和氣門搖臂，解決了摩擦磨損問題。其特征是凸輪軸的凸輪與氣門搖臂的塑料滾輪滾動(dòng)接觸，塑料滾輪由小軸固定在氣門搖臂的叉內(nèi)。塑料滾輪是以聚笨酯為主體的塑料件。氟塑料為主體的塑料件。聚笨酯塑料和氟塑料的混合為主體的塑料件。塑料滾輪中添加了以石墨、碳纖維、二硫化鉬、納米材料、液晶材料的單獨(dú)或其組合的改性劑。凸輪表面摩擦層是塑料涂層?；蛲馆嗇S采用金屬軸與塑料凸輪結(jié)合結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)F01L1/18GK102251820SQ20101019214
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者孫守馴, 孫晶, 張春光, 李茂盛, 鄒高萬 申請(qǐng)人:孫守馴, 孫晶, 張春光, 李茂盛, 鄒高萬