[其他]凸輪軸的制造

無效

• 申請號: 85101567
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101567A
• 公開（公告）日: 1986-10-29
• 發明（設計）人: 哈維斯
• 申請（專利權）人: AE公立有限公司
• 主分類號: F16H53/00
• 分類號: F16H53/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹永來

內燃機所用的凸輪軸上具有一軸，該軸上帶有許多凸輪，該凸輪具有一個帶有規定形狀的表面，由于該凸輪重復地受到氣門鏈桿的碰撞，所以該凸輪必須是非常耐磨損的。傳統的制造凸輪軸的方法采用鑄造或鍛造法，但該方法既浪費時間又造價昂貴。

近來人們曾提出一種制造凸輪的方法，是將凸輪同軸分開來制造，然后再將凸輪和軸連接在一起。采用這種方法，可以將凸輪用第一種材料和第一種技術制造，而將軸用另一種材料和或另一種技術制造。例如：凸輪是由一種繞結的金屬粉末制成的，具有高度耐磨的表面，而軸（可為實心的或為管子）是用一種較便宜的材料（例如軟鋼）制成，用機械加工或鍛造或擠壓法來制造形成。

但是，這樣的凸輪軸產生的問題是，在將凸輪固裝在軸上之前，需要將凸輪準確地定位在軸上，和各凸輪上的與軸配合的孔，必須具有十分準確的同心度-因為任何的同心度的誤差，將會導致有關凸輪的定位不準確。到現在，人們曾建議用焊接法或用銷子穿過凸輪插入軸中的方法，將分開制造的凸輪連接到軸上。雖然用這些方法可以制成該凸輪軸，但所需的時間長，或者制造成本高，而且未能解決該同心度的問題。

本發明的第一個目的是提供一個制造這種凸輪軸的方法，該方法包括將準備要裝上凸輪的軸和許多個準備要裝在軸上的凸輪，單獨地制造，然后將凸輪固裝在該軸上，本方法的特征在于每一個凸輪上均有一個與軸裝配的孔，先將該孔的尺寸做成小于裝配時所要求的最終尺寸，然后將凸輪就位于相應形狀的工具軸上，這樣，使凸輪處于所要求的相對相位角度和軸向間距上，該工具軸同凸輪孔的形狀，能防止二者之間的相對角位移，然后將已定位好的凸輪用夾具來保持所說的要求的凸輪相對相位和間距，將該工具軸取下并將凸輪加熱，然后，將該一系列孔進行加工，使其達到同心，并達到準確的最終尺寸和形狀，將相應的尺寸和形狀的軸，插入到加工過的孔中，并將凸輪冷卻，使位于該軸上的凸輪收縮，因而將凸輪按所說的要求的相對相位和間距固定在該軸上。

在凸輪的固定之前，先加工該凸輪上的孔使達到在其最終相對位置上的各凸輪的準確的同心度。

當產品軸被插入穿過這些凸輪孔之后，才將凸輪準確地定位在所需的位置上。

本發明的第二個目的是提出一種按本發明第一個目的所述方法來制造的凸輪軸。

下面用舉例的方法來較詳細地說明本發明的一個實施方案，請參照下列附圖，各附圖為：

圖1為剖面圖，表示了三個軸承零件和六個凸輪裝在工具軸上的安裝情況。

圖2為剖面圖，表示了如圖1中所示的軸承零件和凸輪裝夾在夾具中，工具軸已取下的情況。

圖3所示與圖2所示類似，但為已將該軸承零件和凸輪加熱和拉孔的情況，和

圖4表示如圖1到圖3中所示的裝在軸上凸輪和軸承零件，經空氣冷卻而將凸輪與軸承零件收縮緊固在該軸上的情況。

首先參考圖1，將凸輪10和軸承零件11單獨準備好，凸輪10由適宜的金屬或合金粉末（將該合金粉末經在加壓模中加熱和加壓燒結而制成所需形狀的凸輪）制成。每一個凸輪上具有孔12，孔內具有向內突出的細齒13（參見圖2）該齒是沿軸向延伸的，并位于孔周內按一定角度分布。例如細齒13可按SAEJ500來制造，孔12和細齒13的尺寸小于其最終要求的深度。由于該零件是用燒結法制造的，所以對該孔的尺寸和形狀，雖然要求十分準確，但不能制造的十分準確。壓模磨損同樣會導致其尺寸和形狀產生變化。

軸承零件11可用任何適宜的方法制造，例如用金屬粉末來燒結，或用熱軋鋼棒來制造，并將其成型成具有相近尺寸的孔12和細齒13。

然后將工具軸14（如圖1所示）準備好，該軸具有細齒形的橫截面，該橫截面形狀略小于在凸輪10和軸承零件11中的細齒形孔的橫截面。工具軸14可由硬質金屬或陶瓷材料，采用任何適宜的技術，如加工或擠壓或模壓成形方法制造。工具軸14可為實心的或空心的均可，將所要求的一定數量的凸輪10和軸承另件11，如在本實施方案中所示為四個凸輪和三個軸承零件，按要求的軸向間距排列在工具軸14上，對凸輪來說，還要保證其相互之間的相位角度。在凸輪10上的和在工具軸14上的細齒13，是用來防止各凸輪在該軸上相對轉動的。用該種方法，將凸輪10和軸承零件11保持在最終加工完畢的凸輪軸上所要求的同樣位置上。