一种发动机凸轮轴的制作方法

1.本申请属于柴油机技术领域，具体涉及一种发动机凸轮轴。


背景技术：

2.凸轮轴是柴油或汽油发动机中控制气门开闭的一个部件，通常凸轮轴的转速很高，而且需要承受很大的扭矩，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高，其材质一般是优质合金钢或合金钢。
3.按照高功率密度水冷柴油机在运行过程中的要求，需要爆发压力最高达到20兆帕，其凸轮轴额定转速高达1500rpm/n，凸轮轴要求做轻量化设计，同时要保证高压力、高转速下凸轮轴和凸轮轴衬套之间形成良好的压力润滑油膜。


技术实现要素：

4.本申请通过提供一种发动机凸轮轴，实现了轻量化设计并在凸轮轴和凸轮轴衬套之间形成压力润滑油膜。
5.本申请实施例提供的发动机凸轮轴的内部沿轴向设置油道；
6.所述发动机凸轮轴的每个轴颈上均设置有与所述油道连通的油孔。
7.进一步地，所述油孔均沿所述发动机凸轮轴的径向设置，并且每个所述轴颈上均周向设置有多个所述油孔。
8.进一步地，所述油道贯通所述发动机凸轮轴；
9.所述发动机凸轮轴还包括碗型堵封和凸轮轴螺栓，所述油道的一端设置有所述碗型堵封，所述油道的另一端设置有所述凸轮轴螺栓。
10.进一步地，所述碗型堵封与所述油道的内壁之间设置有密封胶层。
11.进一步地，靠近所述碗型堵封的所述轴颈上开设有环状油槽。
12.进一步地，每个所述轴颈上均设置有三个所述油孔。
13.进一步地，所述发动机凸轮轴的材质为45-gb/t 699。
14.本申请提供实施例提供的技术方案中，至少具有以下技术效果或者优点：
15.本申请提供的发动机凸轮轴采用中空结构形成油道，实现了轻量化设计；润滑油能够经油道从每个轴颈上设置的油孔流出，进而能够形成良好的压力润滑油膜，减少转动惯量，增加散热能力，保证高转速、高爆压、高功率下发动机工作的稳定性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本申请实施例提供的发动机凸轮轴半剖示意图；
18.图2位本申请实施例提供的发动机凸轮轴轴颈截面示意图。
19.图标：1-油道；2-油孔；3-轴颈；4-碗型堵封；5-凸轮轴螺栓。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
22.本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
23.如图1所示，本申请实施例提供了一种发动机凸轮轴，该发动机凸轮轴的内部沿轴向设置油道1，发动机凸轮轴的每个轴颈3上设置有与油道1相连的油孔2。
24.发动机凸轮轴采用中空结构形成油道，实现了轻量化设计；润滑油能够经油道1从每个轴颈3上设置的油孔2流出，进而能够形成良好的压力润滑油膜，减少转动惯量，增加散热能力，保证高转速、高爆压、高功率下发动机工作的稳定性。
25.在本设计的一种实用例中，通过给发动机凸轮轴开槽的工艺，可以令发动机凸轮轴减少1240g的重量，对于本凸轮轴发动机的工艺来说，支撑轴颈3采用中频淬火，硬化层深度1.5～5，硬度55～63hrc，支撑轴颈3距两端面3mm，表面硬度允许降至50hrc，并控制轴颈3的形状尺寸和形位公差要求。
26.如图2所示，油孔2均沿着发动机凸轮轴的径向设置，并且向每个轴颈3上均周向设置有多个油孔2。当然，每个轴径3上所开设油孔2的数量可以为多个，也可以为一个。
27.具体地，以图1所示的方位为例，对于左侧的四个轴颈3而言，开设有一个ф4mm的油孔2，并与油道1相连通；在最右侧的轴颈3开设有3
×
ф4mm的油孔2，并开设有5.5mm宽的环状油槽，成为机油进入该发动机凸轮轴的进油通道。
28.进一步地，继续参照图1所示，本申请实施例的油道1贯通发动机凸轮轴，油道1的一端设置有碗形堵封，另一端设置凸轮轴螺栓5。
29.具体地，仍以图1所示方位为例，该发动机凸轮轴的右端使用ф22碗型堵封4堵，该发动机凸轮轴的左端使用凸轮轴螺栓5进行封堵。凸轮轴螺栓5处的位置将安装正时齿轮，并以安装正时齿轮螺栓的一端作为
①
号轴颈3，并依次编号为
①
、
②
、
③
、
④
和
⑤
号轴颈3，对于不同缸数和气门的发动机凸轮轴而言都采用此方法，与其差异仅有凸轮轴轴颈3数量的
不同。
30.此外，碗型堵封4与所述油道1的内壁之间设置有密封胶层。密封胶层能够避免发动机凸轮轴的油道1中机油泄漏。
31.本申请实施例提供的发动机凸轮轴采用的材质为45-gb/t 699。
32.以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。


技术特征：
1.一种发动机凸轮轴，其特征在于，所述发动机凸轮轴的内部沿轴向设置油道(1)；所述发动机凸轮轴的每个轴颈(3)上均设置有与所述油道(1)连通的油孔(2)；所述发动机凸轮轴还包括碗型堵封(4)和凸轮轴螺栓(5)，所述油道(1)的一端设置有所述碗型堵封(4)，所述油道(1)的另一端设置有所述凸轮轴螺栓(5)；其中，所述碗型堵封(4)与所述油道(1)的内壁之间设置有密封胶层。2.根据权利要求1所述的发动机凸轮轴，其特征在于，所述油孔(2)均沿所述发动机凸轮轴的径向设置，并且每个所述轴颈(3)上均周向设置有多个所述油孔(2)。3.根据权利要求1或2所述的发动机凸轮轴，其特征在于，所述油道(1)贯通所述发动机凸轮轴。4.根据权利要求1所述的发动机凸轮轴，其特征在于，靠近所述碗型堵封(4)的所述轴颈(3)上开设有环状油槽。5.根据权利要求2所述的发动机凸轮轴，其特征在于，每个所述轴颈(3)上均设置有三个所述油孔(2)。6.根据权利要求1所述的发动机凸轮轴，其特征在于，所述发动机凸轮轴的材质为45-gb/t699。

技术总结
本申请公开了一种发动机凸轮轴，该发动机凸轮轴的内部沿轴向设置油道；该发动机凸轮轴的每个轴颈上均设置有与油道连通的油孔。本申请提供的发动机凸轮轴采用中空结构，达到了轻量化设计；润滑油能够经油道从每个轴颈上设置的油孔流出，进而能够形成良好的压力润滑油膜，减少转动惯量，增加散热能力，保证高转速、高爆压、高功率下发动机工作的稳定性。高功率下发动机工作的稳定性。高功率下发动机工作的稳定性。


技术研发人员：巴建栋 李恒 李元帝 朱彦龙 杨卫博 张铁辉 吴江涛 陈维 张召
受保护的技术使用者：陕西北方动力有限责任公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/8/5