一種凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，包括機(jī)體、凸輪、挺柱、推桿、凸輪驅(qū)動裝置以及向推桿施加軸向載荷的加載裝置，凸輪驅(qū)動裝置與凸輪連接，機(jī)體上設(shè)置有滑動裝配孔，挺柱連接于滑動裝配孔中，凸輪與挺柱一端面相接觸，挺柱另一端與推桿相連接。本實(shí)用新型針對配氣機(jī)構(gòu)中最主要的摩擦副——凸輪?挺柱摩擦副為研究對象，能對不同載荷下凸輪與挺柱之間的接觸情況進(jìn)行測試，同時，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、易于操作和制造測試成本低的優(yōu)點(diǎn)，避免了發(fā)動機(jī)整機(jī)試驗(yàn)復(fù)雜的不足和實(shí)際發(fā)動機(jī)綜合考察周期過長的缺點(diǎn)，能在極短的試驗(yàn)周期內(nèi)完成特定摩擦副的磨損特性測試。
【專利說明】
一種凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種磨損試驗(yàn)裝置，具體涉及一種凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]凸輪、挺柱是發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的重要組成部件，其工作形式對配氣機(jī)構(gòu)的正常工作產(chǎn)生了重要的影響。配氣機(jī)構(gòu)作為發(fā)動機(jī)的三大機(jī)構(gòu)之一，主要作用是根據(jù)發(fā)動機(jī)各氣缸內(nèi)進(jìn)行的工作循環(huán)或發(fā)火順序的要求，按一定規(guī)律開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門，促使新鮮可燃?xì)怏w(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))及時準(zhǔn)確地進(jìn)入和排出氣缸，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的換氣過程，以保證不同工況下發(fā)動機(jī)能發(fā)揮出最佳性能。配氣機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和正常工作將直接影響發(fā)動機(jī)在實(shí)際工作中的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、平穩(wěn)性和耐久性等。
[0003]配氣機(jī)構(gòu)包含的摩擦副主要是凸輪-挺柱摩擦副、挺柱-推桿摩擦副、推桿-搖臂摩擦副以及搖臂-氣門摩擦副，其中，凸輪-挺柱摩擦副在配氣機(jī)構(gòu)磨損中影響最大，直接影響到配氣機(jī)構(gòu)能否正常工作，然而國內(nèi)外對凸輪、挺柱磨損情況的研究主要集中于部件的選材和材料的磨損性能上，忽略了實(shí)際工作環(huán)境的影響，對凸輪與挺柱之間的配合研究較少，沒有考慮到實(shí)際工況中多變載荷的影響。而通常的整機(jī)試驗(yàn)又沒有對凸輪-挺柱摩擦副做出系統(tǒng)針對的研究，尤其是在載荷不同時，部件之間接觸行為的變化情況，并且存在考察周期過長，安裝零部件復(fù)雜，成本過高等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是:提供一種凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，包括機(jī)體、凸輪、挺柱、推桿、凸輪驅(qū)動裝置以及向推桿施加軸向載荷的加載裝置，凸輪驅(qū)動裝置與凸輪連接，機(jī)體上設(shè)置有滑動裝配孔，挺柱連接于滑動裝配孔中，凸輪與挺柱一端面相接觸，挺柱另一端與推桿相連接。
[0006]優(yōu)選的，所述加載裝置包括手輪、壓縮彈簧以及軸套，機(jī)體上具有手輪螺紋孔，手輪與手輪螺紋孔連接，軸套一端部上徑向突起有凸緣，壓縮彈簧套裝于軸套外，壓縮彈簧兩端分別與凸緣和手輪連接，推桿與軸套連接。
[0007]優(yōu)選的，還設(shè)置有推桿連接機(jī)構(gòu)，推桿連接機(jī)構(gòu)包括螺桿，螺桿連接到軸套的套孔中，推桿部分伸進(jìn)軸套的套孔中，推桿伸出于軸套部分與挺柱相連接。
[0008]優(yōu)選的，所述推桿連接機(jī)構(gòu)還包括螺母，螺桿部分連接到軸套的套孔中，螺母連接于螺桿伸出于軸套的部分上。
[0009]優(yōu)選的，還設(shè)置有螺套，機(jī)體上開設(shè)有裝配口，螺套外壁面設(shè)有外螺紋，手輪螺紋孔設(shè)置在螺套的套孔中，螺套通過外螺紋安裝于裝配口中，手輪與手輪螺紋孔連接。
[0010]優(yōu)選的，所述手輪包括輪體以及手柄，輪體上凸出有連接部，連接部外表面開設(shè)有螺紋，連接部軸向開設(shè)有通孔，軸套伸進(jìn)通孔中，連接部通過螺紋連接到手輪螺紋孔中。
[0011]優(yōu)選的，還設(shè)置有潤滑裝置，潤滑裝置包括貯油池以及主輸油管，主輸油管與貯油池連接，主輸油管上伸出有副輸油管，主輸油管出油口朝向凸輪與挺柱的接觸處，滑動裝配孔孔壁上開設(shè)有多個油槽，副輸油管與油槽連通。
[0012]優(yōu)選的，還設(shè)置有機(jī)體蓋，所述機(jī)體上開設(shè)有機(jī)體腔，凸輪設(shè)置于機(jī)體腔中，機(jī)體對應(yīng)機(jī)體腔位置開設(shè)有蓋體安裝口，機(jī)體蓋通過螺紋連接到蓋體安裝口中。
[0013]優(yōu)選的，主輸油管上設(shè)置有總開關(guān)閥，副輸油管上設(shè)置有開關(guān)閥，機(jī)體的下部開設(shè)有出油孔。
[0014]優(yōu)選的，還設(shè)置有應(yīng)變片，應(yīng)變片設(shè)置于壓縮彈簧與凸緣之間。
[0015]本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0016]1、本實(shí)用新型針對配氣機(jī)構(gòu)中最主要的摩擦副一一凸輪-挺柱摩擦副為研究對象，能對不同載荷下凸輪與挺柱之間的接觸情況進(jìn)行測試，同時，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、易于操作和制造測試成本低的優(yōu)點(diǎn)，避免了發(fā)動機(jī)整機(jī)試驗(yàn)復(fù)雜的不足和實(shí)際發(fā)動機(jī)綜合考察周期過長的缺點(diǎn)，能在極短的試驗(yàn)周期內(nèi)完成特定摩擦副的磨損特性測試。
[0017]2、本實(shí)用新型可以模擬發(fā)動機(jī)在不同工況下，凸輪與挺柱的接觸狀況，可以保證在實(shí)驗(yàn)室條件下方便調(diào)節(jié)工作載荷的變化，在整個載荷梯度下可以對凸輪-挺柱摩擦副進(jìn)行測試，從而探究凸輪-挺柱摩擦副的摩擦磨損性能，給實(shí)際生產(chǎn)提供了可靠依據(jù)，同時本實(shí)用新型還可以對凸輪與挺柱之間的載荷進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，以便于分析載荷變化對凸輪-挺柱摩擦副磨損情況的影響。
【附圖說明】

[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是圖1中A-A處的剖視圖。
[0020]圖3是本實(shí)用新型的應(yīng)變片均勻設(shè)置于凸緣上的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0022]實(shí)施例一:
[0023]—種凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，包括機(jī)體1、凸輪2、挺柱3、推桿4、凸輪驅(qū)動裝置5以及向推桿施加軸向載荷的加載裝置，凸輪驅(qū)動裝置與凸輪連接，機(jī)體上設(shè)置有滑動裝配孔，挺柱連接于滑動裝配孔中，凸輪的凸出端26與挺柱一端面相接觸，挺柱另一端與推桿相連接。優(yōu)選的，所述凸輪驅(qū)動裝置為電機(jī)。
[0024]優(yōu)選的，所述加載裝置包括手輪6、壓縮彈簧7以及軸套8，機(jī)體上具有手輪螺紋孔，手輪與手輪螺紋孔連接，軸套一端部上徑向突起有凸緣9，壓縮彈簧套裝于軸套外，壓縮彈簧兩端分別與凸緣和手輪連接，推桿與軸套連接。
[0025]優(yōu)選的，機(jī)體一側(cè)開設(shè)有裝配口，另一側(cè)開設(shè)有機(jī)體腔10，機(jī)體對應(yīng)機(jī)體腔位置開設(shè)有蓋體安裝口，還設(shè)置有螺套11以及機(jī)體蓋12，螺套外壁面設(shè)有外螺紋，手輪螺紋孔設(shè)置在螺套的套孔中，螺套通過外螺紋安裝于裝配口中，手輪與手輪螺紋孔連接，凸輪設(shè)置于機(jī)體腔中，機(jī)體蓋通過螺紋連接到蓋體安裝口中。
[0026]優(yōu)選的，還設(shè)置有推桿連接機(jī)構(gòu)，推桿連接機(jī)構(gòu)包括螺桿13以及螺母14，螺桿連接到軸套的套孔中，推桿部分伸進(jìn)軸套的套孔中，推桿伸出于軸套部分與挺柱相連接。優(yōu)選的，螺桿部分連接到軸套的套孔中，螺母連接于螺桿伸出于軸套的部分上。
[0027]通過將螺桿連接到軸套的套孔中，旋轉(zhuǎn)螺桿使螺桿在套孔中軸向移動調(diào)整，以適應(yīng)不同長度的推桿，使其進(jìn)行準(zhǔn)確加載，而設(shè)置螺母可防止螺桿產(chǎn)生松動，避免由于螺桿松動導(dǎo)致影響施加載荷的準(zhǔn)確性。
[0028]優(yōu)選的，所述手輪包括輪體以及手柄15，輪體上凸出有連接部16，連接部外表面開設(shè)有螺紋，連接部軸向開設(shè)有通孔，軸套伸進(jìn)通孔中，連接部通過螺紋連接到手輪螺紋孔中，壓縮彈簧與連接部連接。
[0029]優(yōu)選的，還設(shè)置有潤滑裝置，潤滑裝置包括貯油池17以及主輸油管18，主輸油管與貯油池連接，主輸油管上伸出有副輸油管19，所述主輸油管伸進(jìn)到機(jī)體腔中且主輸油管出油口朝向凸輪凸出端與挺柱的接觸處，滑動裝配孔孔壁上開設(shè)有多個油槽20，副輸油管與油槽連通。
[0030]優(yōu)選的，主輸油管上設(shè)置有總開關(guān)閥21，副輸油管上設(shè)置有開關(guān)閥22，機(jī)體的下部開設(shè)有出油孔23。
[0031]總開關(guān)閥可調(diào)節(jié)總輸出潤滑油的油量，開關(guān)閥可調(diào)節(jié)副輸油管的流量，可見總開關(guān)閥和開關(guān)閥可以控制潤滑油進(jìn)行適量添加。
[0032]優(yōu)選的，還設(shè)置有多個應(yīng)變片25，應(yīng)變片均勻設(shè)置于壓縮彈簧與凸緣之間。
[0033]本實(shí)用新型的工作過程及工作原理:使用時，打開機(jī)體蓋，將凸輪安裝于電機(jī)輸出軸上，電機(jī)可以是設(shè)置于機(jī)體腔外，而電機(jī)輸出軸伸進(jìn)機(jī)體腔內(nèi)，凸輪安裝完成后，將機(jī)體蓋蓋于蓋體安裝口上;通過裝配口將挺柱裝入滑動裝配孔中，然后將螺套裝入裝配口，將加載裝置安裝到裝配口中，即完成凸輪與挺柱的安裝。
[0034]旋轉(zhuǎn)手輪，使手輪連接部向壓縮彈簧移動，壓縮彈簧受壓向軸套施加軸向的載荷，軸套通過螺桿將載荷傳遞給推桿，推桿將載荷作用到挺柱與凸輪之間，與此同時，壓縮彈簧與凸緣之間的應(yīng)變片測量出所施加載荷的變化，實(shí)現(xiàn)對所施加載荷的實(shí)時監(jiān)控，從而適當(dāng)?shù)恼{(diào)整手輪以施放所需的載荷。同時啟動電機(jī)，電機(jī)帶動凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪與挺柱產(chǎn)生摩擦作用，電機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)，這樣就實(shí)現(xiàn)了凸輪與挺柱之間載荷和轉(zhuǎn)速均可調(diào)的優(yōu)勢，能夠模擬多工況下，凸輪與挺柱之間的模擬。
[0035]此外，螺桿可以通過其外表面的螺紋實(shí)現(xiàn)在軸套的套孔中軸向的調(diào)整，從而適應(yīng)不同長度的推桿。
[0036]本實(shí)用新型中的潤滑裝置具有主輸油管和副輸油管，主輸油管流向磨損最為嚴(yán)重的凸輪與挺柱之間的接觸部位，通過開關(guān)閥能夠改變在不同工況下的供油量，從而探究潤滑油對凸輪和挺柱磨損狀況的影響;而副輸油管流向油槽中，起到潤滑冷卻作用，防止機(jī)體受熱發(fā)生膨脹，影響挺柱的位置精度。
[0037]機(jī)體的下部在不同位置處分別開設(shè)有出油孔，方便潤滑油的流出，保證機(jī)體內(nèi)清潔。
[0038]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括機(jī)體、凸輪、挺柱、推桿、凸輪驅(qū)動裝置以及向推桿施加軸向載荷的加載裝置，凸輪驅(qū)動裝置與凸輪連接，機(jī)體上設(shè)置有滑動裝配孔，挺柱連接于滑動裝配孔中，凸輪與挺柱一端面相接觸，挺柱另一端與推桿相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述加載裝置包括手輪、壓縮彈簧以及軸套，機(jī)體上具有手輪螺紋孔，手輪與手輪螺紋孔連接，軸套一端部上徑向突起有凸緣，壓縮彈簧套裝于軸套外，壓縮彈簧兩端分別與凸緣和手輪連接，推桿與軸套連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:還設(shè)置有推桿連接機(jī)構(gòu)，推桿連接機(jī)構(gòu)包括螺桿，螺桿連接到軸套的套孔中，推桿部分伸進(jìn)軸套的套孔中，推桿伸出于軸套部分與挺柱相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述推桿連接機(jī)構(gòu)還包括螺母，螺桿部分連接到軸套的套孔中，螺母連接于螺桿伸出于軸套的部分上。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:還設(shè)置有螺套，機(jī)體上開設(shè)有裝配口，螺套外壁面設(shè)有外螺紋，手輪螺紋孔設(shè)置在螺套的套孔中，螺套通過外螺紋安裝于裝配口中，手輪與手輪螺紋孔連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述手輪包括輪體以及手柄，輪體上凸出有連接部，連接部外表面開設(shè)有螺紋，連接部軸向開設(shè)有通孔，軸套伸進(jìn)通孔中，連接部通過螺紋連接到手輪螺紋孔中。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:還設(shè)置有潤滑裝置，潤滑裝置包括貯油池以及主輸油管，主輸油管與貯油池連接，主輸油管上伸出有副輸油管，主輸油管出油口朝向凸輪與挺柱的接觸處，滑動裝配孔孔壁上開設(shè)有多個油槽，副輸油管與油槽連通。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:還設(shè)置有機(jī)體蓋，所述機(jī)體上開設(shè)有機(jī)體腔，凸輪設(shè)置于機(jī)體腔中，機(jī)體對應(yīng)機(jī)體腔位置開設(shè)有蓋體安裝口，機(jī)體蓋通過螺紋連接到蓋體安裝口中。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:主輸油管上設(shè)置有總開關(guān)閥，副輸油管上設(shè)置有開關(guān)閥，機(jī)體的下部開設(shè)有出油孔。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸輪挺柱磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:還設(shè)置有應(yīng)變片，應(yīng)變片設(shè)置于壓縮彈簧與凸緣之間。
【文檔編號】G01M13/00GK205719520SQ201620535389
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】屈盛官, 和銳亮, 楊章選, 尹聯(lián)民, 李小強(qiáng)
【申請人】華南理工大學(xué)