一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴的制作方法

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1.本实用新型涉及汽车发动机领域，尤其涉及一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴。

背景技术：

2.凸轮轴作为汽车发动机的重要零件，驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度变化规律等要求。目前广泛应用冷激铸铁或球墨铸铁一体铸造式凸轮轴，凸轮轴轴径直接搭在缸盖轴径安装面上滑动摩擦，存在很多缺陷。如：
3.(1)凸轮轴在缸盖轴径安装上进行滑动摩擦，摩擦阻力大，此轴径面强制机油润滑，增大机油泵功率，消耗发动机热效率，且滑动摩擦对润滑油粘度要求高。
4.(2)凸轮轴在缸盖轴径上进行滑动摩擦，对缸盖轴径面的材料和加工粗糙度要求很高，增加工艺成本。
5.(3)球墨铸铁铸造式凸轮轴许用应力相对于组合式凸轮轴低，如果使用上摇臂挺柱配气机构，铸铁无法满足材料应力要求，因而无法满足增压混动发动机工况需求，限制发动机的动力扭矩提升。

技术实现要素：

6.本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
7.鉴于上述现有发动机凸轮轴存在的问题，提出了本实用新型。
8.因此，本实用新型目的是提供一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其用于解决凸轮轴在缸盖轴径上进行滑动摩擦，摩擦阻力大，且需要分油道来进行机油润滑，增大机油泵功率，从而消耗发动机功率问题；凸轮轴在缸盖轴径上进行滑动摩擦，对缸盖轴径面材料和加工精度要求高，增加工艺成本问题；
9.球墨铸铁铸造式凸轮轴许用应力无法满足增压混动发动机工况需求，限制发动机的动力扭矩提升的问题。
10.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：深沟球轴承，包括内圈、外圈、滚珠和保持架，所述滚珠和保持架设置于所述内圈和外圈之间；定位环，设置于所述外圈的外壁上。
11.作为本实用新型所述集成球轴承的混动发动机凸轮轴的一种优选方案，其中：所述内圈的外表面设置有凹陷的第一凹槽，所述外圈的内表面设置有凹陷的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽位置相对。
12.作为本实用新型所述集成球轴承的混动发动机凸轮轴的一种优选方案，其中：所
述保持架呈环状，所述内圈设置于外圈内腔，所述保持架侧壁中均匀分布有相互独立的限位孔。
13.作为本实用新型所述集成球轴承的混动发动机凸轮轴轴的一种优选方案，其中：所述滚珠放置于所述限位孔内，并与所述第一凹槽和第二凹槽滚动接触。
14.本实用新型还提出一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其中包括：凸轮轴钢管，和依次设置于所述凸轮轴钢管上的凸台、8个凸轮轴桃片、驱动高压油泵桃片和信号盘。
15.作为本实用新型所述一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴的一种优选方案，其中：所述凸台的一端与内圈的一端接触，且所述凸台高度低于内圈。
16.作为本实用新型所述一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴的一种优选方案，其中：8个所述凸轮轴桃片在所述凸轮轴钢管上以2个为一组呈不同相位角排列，所述凸轮轴桃片侧面投影呈鸡蛋状。
17.作为本实用新型所述一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴的一种优选方案，其中：所述驱动高压油泵桃片位于第一第二组所述凸轮轴桃片之间。
18.作为本实用新型所述一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴的一种优选方案，其中：所述信号盘位于所述凸轮轴钢管的另一端。
19.作为本实用新型所述一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴的一种优选方案，其中：所述深沟球轴承位于所述凸轮轴钢管的一端，且所述内圈与凸轮轴钢管的一端过盈配合。
20.本实用新型的有益效果：
21.集成深沟球轴承的混动发动机凸轮轴，将此轴径的滑动摩擦变为滚动摩擦，可在发动机中低转速下明显降低摩擦阻力，提高发动机热效率。集成深沟球轴承的混动发动机凸轮轴，轴承外径与缸盖轴径过盈配合安装，此轴径面加工精度要求降低，且此处无需润滑，降低对机油泵功率需求，提高发动机热效率。由于采用集成球轴承的混动发动机凸轮轴，材料许永应力更高，安全系数大，可以满足混动发动机的工况需求，且组合式凸轮轴重量更轻，符合轻量化设计，使发动机的整体重量降低。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
23.图1为本实用新型整体示意图；
24.图2为本实用新型深沟球轴承零件示意图；
25.图3为本实用新型保持架零件示意图；
26.图4为本实用新型内圈和外圈零件示意图；
27.图5为本实用新型驱动高压油泵桃片零件示意图；
28.图6为本实用新型信号盘零件示意图；
具体实施方式
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
30.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
31.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
32.实施例一
33.参照图1～2为本实用新型的第一个实施例，该实施例提供了一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，包括深沟球轴承100和定位环200。深沟球轴承100在凸台301所在的一端与凸轮轴钢管300过盈配合，且凸台301紧紧的抵住了内圈101起到一个定位作用，使得深沟球轴承100在运转时不会发生移位。并且凸台301的高度略低于内圈101的高度，使得轴承在运转时不会磨损到位于内圈101和外圈102之间的滚珠103。钢制的滚珠103位于内圈101和外圈102之间，滚珠103的两端分别嵌入在了凹槽内且滚珠103被保持架104上的限位孔104a固定了位置，使得轴承在转动时所有的滚珠103可以同时同速同向且同距离的运转。由于在轴头处安装了轴承，可以将原本轴的滑动摩擦转变为滚动摩擦，大大降低了对轴头的磨损程度。凸轮轴上集成深沟球轴承100，相比滑动摩擦，对缸盖轴承安装工作面润滑要求降低，因而对机油泵的功率要求降低，减少消耗发动机热效率。凸轮轴上集成深沟球轴承100，可以承受径向和轴向双向载荷，适用于中高转速，低振动冲击工况。
34.实施例二
35.参照图1～6为本实用新型的第二个实施例，该实施例提供了一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴。
36.深沟球轴承100内径与凸轮轴钢管300一端的外壁过盈配合，外径与缸盖轴径过盈配合，轴承上定位环200契合在缸盖轴径环槽处充当定位销的作用，防止凸轮轴轴向窜动，由此将凸轮轴运转的滑动摩擦变为滚动摩擦，可在发动机中低转速下明显降低摩擦阻力，提高发动机热效率。由于采用集成球轴承的混动发动机凸轮轴，材料许永应力更高，安全系数大，可以满足混动发动机的工况需求，且组合式凸轮轴重量更轻，符合轻量化设计，使发动机的整体重量降低此外，本设计充分考虑轻量化设计，采用凸轮轴钢管300与桃片302配合安装，由空心钢管滚花套上桃片302，重量相比铸造式凸轮轴大大减轻。且组合式凸轮轴许用应力高，大于1000mpa，可以满足混动发动机的需求。
37.实施例三
38.参照图1～6为本实用新型的第三个实施例，该实施例提供了一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴。凸轮轴在工作时，外圈被缸盖固定。凸轮轴钢管在电机的带动下，匀速运转，连带着的内圈101也跟着转动，凸轮轴钢管上分布着4对8个凸轮轴桃片302，每一组桃片302以不同相位角排列在凸轮轴钢管上，在轴转动时，每一组桃片随之旋转，桃尖分别依次与其配对的阀门相接触并顶开阀门，进行吸气做工。凸轮轴钢管上装有深沟球轴承的另一端，装有一个信号盘304，该信号盘304呈不规则齿轮状，一共有4个轮齿两大两小，每当轴转
过一圈后，信号盘304会把数据发送给传感器，并记录下数据。过少的齿数更容易提高数据准确性。
39.应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其特征在于：包括，深沟球轴承(100)，包括内圈(101)、外圈(102)、滚珠(103)和保持架(104)，所述滚珠(103)和保持架(104)设置于所述内圈(101)和外圈(102)之间；定位环(200)，设置于所述外圈(102)的外壁上。2.根据权利要求1所述的集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其特征在于：所述内圈(101)的外表面设置有凹陷的第一凹槽(101a)，所述外圈(102)的内表面设置有凹陷的第二凹槽(102a)，所述第一凹槽(101a)和第二凹槽(102a)位置相对。3.根据权利要求2所述的集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其特征在于：所述保持架(104)呈环状，所述内圈(101)设置于外圈(102)内腔，所述保持架(104)侧壁中均匀分布有相互独立的限位孔(104a)。4.根据权利要求3所述的集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其特征在于：所述滚珠(103)放置于所述限位孔(104a)内，并与所述第一凹槽(101a)和第二凹槽(102a)滚动接触。5.一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其特征在于：还包括，凸轮轴钢管(300)，和依次设置于所述凸轮轴钢管(300)上的凸台(301)、8个凸轮轴桃片(302)、驱动高压油泵桃片(303)和信号盘(304)。6.根据权利要求5所述的一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其特征在于：所述凸台(301)的一端与内圈(101)一端接触，且所述凸台(301)高度低于内圈(101)。7.根据权利要求6所述的一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其特征在于：8个所述凸轮轴桃片(302)在所述凸轮轴钢管(300)上以2个为一组呈不同相位角排列。8.根据权利要求7所述的一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其特征在于：所述驱动高压油泵桃片(303)位于第一第二组所述凸轮轴桃片(302)之间。9.根据权利要求8所述的一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其特征在于：所述信号盘(304)位于所述凸轮轴钢管(300)的另一端。10.根据权利要求9所述的一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其特征在于：所述深沟球轴承(100)位于所述凸轮轴钢管(300)的一端，且所述内圈(101)与凸轮轴钢管(300)一端外壁过盈配合。

技术总结

本实用新型公开了一种集成球轴承的混动发动机凸轮轴，其结构包括凸轮轴钢管，深沟球轴承和定位环。凸轮轴钢管的一端装有深沟球轴承过盈配合，轴承外壁上装有定位环起到定位作用。集成深沟球轴承的混动发动机凸轮轴，将此轴径的滑动摩擦变为滚动摩擦，轴承外径与缸盖轴径过盈配合安装，此轴径面加工精度要求降低，且此处无需润滑，降低对机油泵功率需求可在发动机中低转速下明显降低摩擦阻力，提高发动机热效率。动机热效率。动机热效率。