本實(shí)用新型涉及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門領(lǐng)域,更具體的說,涉及一種發(fā)動機(jī)氣門軸承。
背景技術(shù):
四沖程發(fā)動機(jī)是目前市場上常用的發(fā)動機(jī),四沖程發(fā)動機(jī)的凸輪軸是一根具有多個(gè)圓盤形凸輪的金屬桿,金屬桿在發(fā)動機(jī)工作中主要負(fù)責(zé)進(jìn)、排氣門的開啟和關(guān)閉。凸輪軸在曲軸的帶動下不斷旋轉(zhuǎn),凸輪邊不斷的向下壓頂桿,頂桿脫開后就實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣門的打開,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)四沖程發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣,在氣門頂桿外側(cè)套設(shè)有彈簧,彈簧的上方設(shè)置有氣門挺桿,氣門挺桿內(nèi)設(shè)置有氣門軸承,氣門軸承用于和凸輪相配合,由于目前現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中氣門軸承的外圈通常采用普通軸承,器外側(cè)面為水平設(shè)置,故在與凸輪的配合過程當(dāng)中,外圈受到的載荷分布不均勻,即產(chǎn)生邊緣效應(yīng),使外圈十分容易疲勞,進(jìn)而大大降低使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種適用與和凸輪相配合的軸承,具有對于和凸輪配合過程當(dāng)中更加有效克服邊緣效應(yīng),均勻分布載荷。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
一種發(fā)動機(jī)氣門軸承,包括外圈、內(nèi)圈和滾動設(shè)置在外圈和內(nèi)圈之間的滾珠,所述外圈在孔開口的兩端面形成第一環(huán)形面和第二環(huán)形面,在所述外圈的外側(cè)形成側(cè)圓周面,所述側(cè)圓周為中間凸度較小且靠近第一環(huán)形面和第二環(huán)形面的兩端為凸度較大的對數(shù)曲線形狀,其中凸度的最高點(diǎn)落在側(cè)圓周面軸向長度為2mm的中央?yún)^(qū)域內(nèi)。
通過采用上述技術(shù)方案,通過在在側(cè)圓周面形成中間凸度較小,兩端凸度較大的對數(shù)曲線形狀,有效的克服了其邊緣效應(yīng),在側(cè)圓周面受力過程當(dāng)中具有向兩側(cè)微擺動,有效降低了外圈與凸輪接觸引起的邊界應(yīng)力集中,提高外圈的承受能力和使用壽命,并且通過將凸起最高點(diǎn)落在軸向長度為2mm的中央?yún)^(qū)域內(nèi),最高點(diǎn)落在中央?yún)^(qū)域內(nèi),使凸輪較小外徑與外圈的最高點(diǎn)相接處,即在中間點(diǎn)集中受力,更容易起到擺動的效果,在凸輪較大外徑與外圈相配合過程當(dāng)中,這個(gè)面進(jìn)行受力,使側(cè)圓周面與凸輪的配合過程當(dāng)中載荷分布更加均勻,進(jìn)一步減少了載荷的邊緣應(yīng)力。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置在于,所述側(cè)圓周面的凸度中心不超過0.00125mm的凸度量。
通過采用上述技術(shù)方案,通過不超過0.00125mm的凸度量,進(jìn)而能保證在于凸輪的配合過程當(dāng)中起到更佳的載荷分布。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置在于,所述第一環(huán)形面、第二環(huán)形面與側(cè)圓周面相交處均設(shè)置有直徑為0.5mm至0.9mm的圓角。
通過采用上述技術(shù)方案,設(shè)置有圓角能取出銳邊,并且更加利于裝配過程當(dāng)中的導(dǎo)向,并能進(jìn)一步防止工件應(yīng)力集中。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置在于,第一環(huán)形面和第二環(huán)形面在靠近圓角處設(shè)置有切線過渡。
通過采用上述技術(shù)方案,通過兩端面設(shè)置的斜面的引導(dǎo)作用,外圈能更好的被裝配中插入和抽出,提高了安裝的裝配速度。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置在于,所述外圈的材料為GCr15。
通過采用上述技術(shù)方案,GCr15鋼是一種合金含量較少,應(yīng)用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經(jīng)過淬火加低溫回火后具有較高的硬度、均勻的組織。
附圖說明
圖1是發(fā)動機(jī)氣門軸承的整體示意圖;
圖2是軸承的內(nèi)部的剖視圖;
圖3是圖2的B部放大圖;
圖4是測試的側(cè)圓周面上線值、下限值和中間值的曲線圖。
圖中,1、外圈;11、第一環(huán)形面;12、第二環(huán)形面;13、側(cè)圓周面;2、內(nèi)圈;3、滾珠;4、圓角;41、切線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
請參照附圖1,一種發(fā)動機(jī)氣門軸承,包括外圈1、內(nèi)圈2和滾動設(shè)置在外圈1和內(nèi)圈2之間的滾珠3,外圈1材料采用為GCr15,GCr15鋼是一種合金含量較少,應(yīng)用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經(jīng)過淬火加低溫回火后具有較高的硬度、均勻的組織,外圈1為中間開孔的中空筒狀件,外圈1在孔開口的兩端面形成第一環(huán)形面11和第二環(huán)形面12,在外圈1的外側(cè)形成側(cè)圓周面13。
請參照附圖2和3,在第一環(huán)形面11、第二環(huán)形面12與側(cè)圓周面13相交處設(shè)置有直徑為0.5mm至0.9mm的圓角4,優(yōu)選為0.7mm圓角4,并且在靠近圓角4處設(shè)置有切線41,切線41的夾角為45°。通過兩端面設(shè)置的斜面的引導(dǎo)作用,外圈1能更好的被裝配中插入和抽出,提高了安裝的裝配速度。
其中側(cè)圓周面13為中間凸度較小,靠近第一環(huán)形面11和第二環(huán)形面12凸度較大的對數(shù)曲線形狀,通過在在側(cè)圓周面13形成中間凸度較小,兩端凸度較大的對數(shù)曲線形狀,有效的克服了其邊緣效應(yīng),在側(cè)圓周面13受力過程當(dāng)中具有向兩側(cè)微擺動,有效降低了外圈1與凸輪接觸引起的邊界應(yīng)力集中,提高外圈1的承受能力和使用壽命。
請參照附圖2,進(jìn)一步的,側(cè)圓周面13上的最大凸度量設(shè)置在軸向長度為2mm的中央?yún)^(qū)域內(nèi),最高點(diǎn)落在圖中的A中央?yún)^(qū)域內(nèi),使凸輪較小外徑與外圈1的最高點(diǎn)相接處,即在中間點(diǎn)集中受力,更容易起到擺動的效果,在凸輪較大外徑與外圈1相配合過程當(dāng)中,這個(gè)面進(jìn)行受力,使側(cè)圓周面13與凸輪的配合過程當(dāng)中載荷分布更加均勻,進(jìn)一步減少了載荷的邊緣應(yīng)力。
表1:測試側(cè)圓周面13隨著X坐標(biāo)變化,Y為凸度值的下限、上限和中間值的變化。
從表中可知,其中X為側(cè)圓周面13的水平值,以側(cè)圓周面13的中點(diǎn)為原點(diǎn),Y為凸度值,凸度中間值(即圖中的b曲線)即為具有最佳效果的對數(shù)曲線,繪制的坐標(biāo)為圖2中下方的側(cè)圓周曲線,其中當(dāng)X最高值即為X為0時(shí),Y值為0,其凸度量最大,故與凸輪配合過程當(dāng)中,最高點(diǎn)可以落到側(cè)圓周面13的中點(diǎn)位置。
本具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的解釋,其并不是對本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。