一種汽車發(fā)動機用凸輪軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車發(fā)動機用凸輪軸。
【背景技術(shù)】
[0002]凸輪軸是活塞發(fā)動機里的一個部件，它的作用是控制氣門的開啟和閉合動作。
[0003]常見汽車發(fā)動機用凸輪軸由中心軸和若干凸輪部分組成?，F(xiàn)有汽車發(fā)動機用的凸輪軸通常將凸輪部分和中心軸鑄造成一個整體；或者，先分別鑄造凸輪部分和中心軸，然后再加工連接成一個整體。凸輪軸的前端通過正時齒輪鏈接著正時系統(tǒng)。這種凸輪軸結(jié)構(gòu)由于凸輪部分的重心與中心軸偏離，在高速運轉(zhuǎn)過程中會導(dǎo)致較大的凸輪軸角振動，從而導(dǎo)致正時系統(tǒng)的受力異常并產(chǎn)生較大振動，影響正時系統(tǒng)零部件的使用壽命，同時會使得正時系統(tǒng)產(chǎn)生較大噪聲。為了解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)一般會單獨設(shè)計一套包括配重、平衡軸、傳動系統(tǒng)、平衡機構(gòu)安裝殼體等零部件的平衡軸機構(gòu)，該平衡軸機構(gòu)用于平衡凸輪軸在高速運轉(zhuǎn)下的振動。
[0004]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]這種平衡軸機構(gòu)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件繁多、成本高、制造和裝配工藝繁瑣，而且平衡軸布置在發(fā)動機凸輪軸上部的氣門室罩蓋中，一方面增加了發(fā)動機的高度，使發(fā)動機的結(jié)構(gòu)不夠緊湊；另一方面，由于發(fā)動機的振動強度足夠大，所以當(dāng)發(fā)動機的高度增加時，遠離發(fā)動機的振動源的零件的振幅也會隨之增大，增加了零件破損的風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中采用平衡軸機構(gòu)對凸輪軸重心進行平衡，造成發(fā)動機的結(jié)構(gòu)不夠緊湊、增加了零件破損的風(fēng)險的問題，本發(fā)明實施例提供了一種汽車發(fā)動機用凸輪軸。所述技術(shù)方案如下:
[0007]本發(fā)明實施例提供了一種汽車發(fā)動機用凸輪軸包括:中心軸和至少兩對沿所述中心軸的軸線方向依次設(shè)置的凸輪，每對所述凸輪對應(yīng)發(fā)動機的一個氣缸設(shè)置，每對所述凸輪之間的所述中心軸上設(shè)有一軸頸，所述軸頸用于與所述汽車發(fā)動機上的軸頸座連接，所述汽車發(fā)動機用凸輪軸還包括:至少一個用于平衡設(shè)于兩個相鄰的所述軸頸間的所述凸輪的重心的平衡配重，至少一個所述平衡配重設(shè)置在所述中心軸上，且每個所述平衡配重均置于相鄰兩對所述凸輪之間。
[0008]在本發(fā)明實施例的一種實現(xiàn)方式中，每對所述凸輪之間的間距相等，所述凸輪為桃型結(jié)構(gòu)，且每對所述凸輪的桃尖部位的朝向一致。
[0009]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述平衡配重為軸對稱結(jié)構(gòu)，每個所述平衡配重的對稱軸平分相鄰兩對所述凸輪的對稱軸所構(gòu)成的夾角。
[0010]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述平衡配重為一瓦型塊，所述平衡配重的內(nèi)弧與所述中心軸固定相接。
[0011]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，當(dāng)相鄰兩對所述凸輪的對稱軸所構(gòu)成的夾角小于180°時，所述相鄰兩對所述凸輪之間設(shè)有所述平衡配重。
[0012]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述平衡配重與所述中心軸為一體鑄造成型結(jié)構(gòu)。
[0013]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述凸輪與所述中心軸為一體鑄造成型結(jié)構(gòu)。
[0014]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述軸頸為滑動軸承。
[0015]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述軸頸與所述中心軸為一體鑄造成型結(jié)構(gòu)。
[0016]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述汽車發(fā)動機用凸輪軸上設(shè)有四對所述凸輪，四對所述凸輪分別為沿所述中心軸的軸線方向依次設(shè)置在所述中心軸上的第一缸凸輪、第二缸凸輪、第三缸凸輪和第四缸凸輪。
[0017]所述第一缸凸輪的重心與桃尖部的連線和所述第二缸凸輪的重心與桃尖部的連線構(gòu)成的夾角小于180°，所述第二缸凸輪的重心與桃尖部的連線和所述第三缸凸輪的重心與桃尖部的連線構(gòu)成的夾角等于180°，所述第一缸凸輪的重心與桃尖部的連線和所述第四缸凸輪的重心與桃尖部的連線構(gòu)成的夾角等于180°。
[0018]所述平衡配重包括設(shè)置在所述第一缸凸輪與所述第二缸凸輪之間的第一平衡配重和設(shè)置在所述第三缸凸輪與所述第四缸凸輪之間的第二平衡配重。
[0019]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0020]由于凸輪軸的軸頸安裝在軸頸座上，所以現(xiàn)有凸輪軸兩相鄰軸頸之間的凸輪會存在重心不平衡的情況，本申請通過在相鄰兩對凸輪之間，加裝用于平衡設(shè)于兩個相鄰的軸頸間的凸輪的重心的平衡配重，使得兩相鄰軸頸之間的凸輪重心得到平衡，將凸輪軸高速運轉(zhuǎn)過程中的振動降低到最小，并且不需要像常規(guī)的凸輪軸一樣，單獨設(shè)計一套平衡軸機構(gòu)，不僅提高了凸輪軸的使用壽命，還使得發(fā)動機的結(jié)構(gòu)更為緊湊，且降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明實施例一提供的凸輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中各符號表不含義如下:
[0024]Al-中心軸，A2-凸輪，A3-平衡配重，A4-軸頸。
[0025]圖2是本發(fā)明實施例二提供的凸輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明實施例二提供的凸輪軸的截面示意圖；
[0027]圖中各符號表不含義如下:
[0028]B1-中心軸，B2-凸輪，B3-平衡配重，B4-軸頸，211-第一缸一號凸輪，212-第一缸二號凸輪，221-第二缸一號凸輪，222-第二缸二號凸輪，231-第三缸一號凸輪，232-第三缸二號凸輪，241-第四缸一號凸輪，242-第四缸二號凸輪，31-第一平衡配重，32-第二平衡配重。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0030]實施例一
[0031]本發(fā)明實施例提供的一種汽車發(fā)動機用凸輪軸，如圖1所示，該汽車發(fā)動機用凸輪軸包括:中心軸Al和至少兩對沿中心軸Al的軸線方向依次設(shè)置的凸輪A2，每對凸輪A2對應(yīng)發(fā)動機的一個氣缸設(shè)置，每對凸輪A2之間的中心軸Al上設(shè)有一軸頸A4，軸頸A4用于與汽車發(fā)動機上的軸頸座(圖中未畫出)連接。
[0032]當(dāng)凸輪軸裝配到發(fā)動機上后，由于軸頸A4設(shè)置在軸頸座上，但是由于相鄰兩軸頸A4之間的兩個凸輪A2重心并不平衡，凸輪軸在旋轉(zhuǎn)時，兩軸頸A4之間的部分的重心與中心軸Al產(chǎn)生偏離。本發(fā)明實施例為了解決這個問題，在相鄰兩對凸輪A2之間，加裝用于平衡設(shè)于兩個相鄰的軸頸A4間的凸輪A2的重心的平衡配重A3，使得兩相鄰軸頸A4之間的凸輪A2重心得到平衡。
[0033]需要說明的是，雖然圖1中的汽車發(fā)動機用凸輪軸僅包括兩對凸輪，但是，可以理解，其也可以包括多對凸輪，例如，三對、四對等。
[0034]本發(fā)明實施例通過在汽車發(fā)動機用凸輪軸的中心軸上設(shè)置至少一個用于平衡設(shè)于兩個相鄰的軸頸間的凸輪的重心的平衡配重，且每個平衡配重均置于相鄰兩對凸輪之間。使相鄰兩軸頸之間的兩個凸輪的重心不平衡的問題得以解決，從而保證了凸輪軸在高速運轉(zhuǎn)過程中的振動會降低到最小，提高了凸輪軸的穩(wěn)定性和使用壽命。
[0035]實施例二
[0036]本發(fā)明實施例提供的一種汽車發(fā)動機用凸輪軸，如圖2-3所示，包括:中心軸BI和至少兩對沿中心軸BI的軸線方向依次設(shè)置的凸輪B2，每對凸輪B2對應(yīng)發(fā)動機的一個氣缸設(shè)置，每對凸輪B2之間的中心軸BI上設(shè)有一軸頸B4，軸頸B4用于與汽車發(fā)動機上的軸頸座(圖中未畫出)連接，汽車發(fā)動機用凸輪軸還包括:至少一個用于平衡設(shè)于兩個相鄰的軸頸B4間的凸輪B2的重心的平衡配重B3，至少一個平衡配重B3設(shè)置在中心軸BI上，且每個平衡配重B3均置于相鄰兩對凸輪B2之間。在相鄰兩對凸輪B2之間，加裝用于平衡設(shè)于兩個相鄰的軸頸B4間的凸輪B2的重心的平衡配重B3，使得兩相鄰軸頸B4之間的凸輪B2重心得到平衡，從而保證了凸輪軸在高速運轉(zhuǎn)過程中的振動會降低到最小，提高了凸輪軸的穩(wěn)定性和使用壽命。
[0037]在本實施例的一種實現(xiàn)方式中，每對凸輪B2之間的間距相等，凸輪B2為桃型結(jié)構(gòu)，且每對凸輪B2的桃尖部位的朝向一致，使氣門開閉時的加速過程更為平滑，從而減少了氣門的磨損和噪