凸輪軸的概述、作用、分類及維修保養知識
概述:
凸輪(lun)軸(zhou)的(de)主體是一(yi)(yi)根與汽缸(gang)組長(chang)度相(xiang)同(tong)的(de)圓(yuan)柱形棒體。上面(mian)套有(you)若(ruo)干個凸輪(lun),用于驅動(dong)(dong)氣(qi)門(men)。凸輪(lun)軸(zhou)的(de)一(yi)(yi)端(duan)是軸(zhou)承支撐點,另一(yi)(yi)端(duan)與驅動(dong)(dong)輪(lun)相(xiang)連接,凸輪(lun)的(de)側(ce)面(mian)呈雞蛋形。其設計的(de)目的(de)在(zai)(zai)(zai)于保證汽缸(gang)充分的(de)進(jin)氣(qi)和(he)排氣(qi),具體來說就是在(zai)(zai)(zai)盡可(ke)能(neng)短的(de)時間內完成氣(qi)門(men)的(de)開、閉(bi)動(dong)(dong)作。另外(wai)考(kao)慮(lv)到發(fa)動(dong)(dong)機(ji)的(de)耐(nai)久(jiu)性(xing)和(he)運轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)平順性(xing),氣(qi)門(men)也(ye)不能(neng)因開閉(bi)動(dong)(dong)作中(zhong)的(de)加(jia)減速(su)過(guo)(guo)程產生過(guo)(guo)多過(guo)(guo)大的(de)沖擊,否則就會造成氣(qi)門(men)的(de)嚴(yan)重磨(mo)損、噪聲增加(jia)或是其它嚴(yan)重后果。因此,凸輪(lun)和(he)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)的(de)功(gong)率、扭矩(ju)輸出以及運轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)平順性(xing)有(you)很(hen)直接的(de)關系。另外(wai)凸輪(lun)軸(zhou)的(de)工作必須(xu)保證氣(qi)缸(gang)在(zai)(zai)(zai)準確的(de)時間內進(jin)氣(qi)和(he)排氣(qi),四行(xing)程發(fa)動(dong)(dong)機(ji)每個氣(qi)缸(gang)在(zai)(zai)(zai)曲(qu)軸(zhou)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)兩周(zhou)內即有(you)進(jin)氣(qi)行(xing)程和(he)排氣(qi)行(xing)程各(ge)一(yi)(yi)次。因此凸輪(lun)軸(zhou)的(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)必須(xu)是曲(qu)軸(zhou)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)的(de)一(yi)(yi)半(ban)。
作用(yong):
凸輪(lun)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)是控(kong)制氣(qi)門的(de)(de)(de)(de)(de)開啟(qi)和閉(bi)合動(dong)(dong)作。雖(sui)然(ran)在(zai)四(si)沖(chong)程發動(dong)(dong)機(ji)里凸輪(lun)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)速(su)是曲軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(在(zai)二(er)沖(chong)程發動(dong)(dong)機(ji)中凸輪(lun)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)速(su)與曲軸(zhou)相同),不過通常它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)速(su)依(yi)然(ran)很高,而且需要承受很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)扭矩,因(yin)此設(she)計(ji)中對凸輪(lun)軸(zhou)在(zai)強度和支撐方面的(de)(de)(de)(de)(de)要求很高,其材質一般是特種(zhong)鑄(zhu)鐵,偶爾也有采用(yong)鍛(duan)件的(de)(de)(de)(de)(de)。由(you)于(yu)氣(qi)門運(yun)動(dong)(dong)規律關系到一臺發動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)和運(yun)轉(zhuan)(zhuan)特性,因(yin)此凸輪(lun)軸(zhou)設(she)計(ji)在(zai)發動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)過程中占(zhan)據著十(shi)分重要的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)位。
分類:
按凸輪(lun)軸數目的(de)多(duo)少,可分為單頂(ding)置(zhi)凸輪(lun)軸(SOHC)和雙頂(ding)置(zhi)凸輪(lun)軸(DOHC)兩種(zhong)。
單頂(ding)置(zhi)凸輪軸是(shi)一(yi)種在(zai)汽(qi)缸蓋內只(zhi)設(she)置(zhi)一(yi)條凸輪軸的設(she)計。采用這一(yi)設(she)計的直列汽(qi)缸發動機只(zhi)需一(yi)條安(an)(an)放在(zai)汽(qi)缸蓋上方的凸輪軸,而(er)V形汽(qi)缸發動機則(ze)需要兩條凸輪軸,分別安(an)(an)放在(zai)一(yi)側汽(qi)缸組之上。
雙頂置凸(tu)(tu)輪(lun)軸是一種在(zai)汽(qi)缸蓋(gai)內配備兩條凸(tu)(tu)輪(lun)軸的(de)氣門排列(lie)(lie)形式(shi)。兩條凸(tu)(tu)輪(lun)軸分別控制進氣門和(he)排氣門。根據引擎的(de)構造不同(主要是汽(qi)缸排列(lie)(lie)形式(shi)的(de)不同),一臺一般的(de)雙頂置凸(tu)(tu)輪(lun)軸汽(qi)車發動機可擁(yong)有兩條到四條不等的(de)凸(tu)(tu)輪(lun)軸。
先(xian)進制造工藝:
目前,國(guo)(guo)內外(wai)生產凸(tu)輪(lun)軸(zhou)(zhou)的(de)主(zhu)要方法有(you):采用鋼質鍛造毛坯(pi)經切削加工后,凸(tu)輪(lun)桃(tao)尖部(bu)分經高頻淬(cui)火形成馬氏體層(ceng)的(de)工藝。20世紀(ji) 70年代(dai)末,德(de)國(guo)(guo)和法國(guo)(guo)相繼開發了凸(tu)輪(lun)軸(zhou)(zhou)氬弧重熔新工藝;另(ling)有(you)以美國(guo)(guo)為(wei)主(zhu)的(de)可淬(cui)硬鑄鐵(tie)凸(tu)輪(lun)軸(zhou)(zhou);以日本和法國(guo)(guo)為(wei)主(zhu)的(de)冷硬鑄鐵(tie)凸(tu)輪(lun)軸(zhou)(zhou);以及凸(tu)輪(lun)部(bu)位(wei)用 Cr-Mn-Mo 合金涂料進行鑄件表面合金化的(de)生產工藝等。
維修保(bao)養:
凸(tu)輪(lun)軸(zhou)的常(chang)見問(wen)題以及凸(tu)輪(lun)軸(zhou)問(wen)題對發(fa)動機有什么影響。
(1)凸輪軸頸的擺差(cha)(徑向(xiang)姚動(dong)(dong))應(ying)不大于0.05^-0.10毫米,超過(guo)者(zhe)應(ying)予校正,否則會導致軸瓦(wa)間隙(xi)不準,氣(qi)門腳間隙(xi)不準,使機(ji)油壓力降低,徑向(xiang)跳動(dong)(dong)嚴重者(zhe)發動(dong)(dong)機(ji)在(zai)高(gao)速運轉時(shi)不穩(wen)定,凸輪軸跳動(dong)(dong)頻繁而低消氣(qi)門腳間隙(xi),發動(dong)(dong)機(ji)產生(sheng)突突聲(sheng)。
(2)凸(tu)輪軸(zhou)頤磨(mo)損,其(qi)失圓度(du)(du)及錐(zhui)度(du)(du)應(ying)不大(da)于0.05毫米(mi),超過者應(ying)將其(qi)磨(mo)至(zhi)修理尺寸。光磨(mo)后軸(zhou)頸的(de)直徑應(ying)大(da)于凸(tu)輪的(de)總高度(du)(du)1.0-1.5毫米(mi),否則會(hui)使機(ji)油(you)壓(ya)力不正常(chang)、軸(zhou)瓦靠合(he)面不良(liang),低于凸(tu)輪升程高度(du)(du)者會(hui)造成凸(tu)輪軸(zhou)裝配不上氣缸(gang)體,而且會(hui)產(chan)生(sheng)凸(tu)輪軸(zhou)跳(tiao)動(dong)的(de)弊病。
(3)凸輪軸凸輪表面(mian)(mian)如(ru)有(you)擊痕、毛糙(cao)及不均勻磨(mo)(mo)損(sun)時應(ying)堆焊凸輪頂部后予以(yi)修磨(mo)(mo),否(fou)則會(hui)影響挺桿(gan)工作,使(shi)球面(mian)(mian)加(jia)劇磨(mo)(mo)損(sun),對發(fa)動機功率十(shi)分不利。由于(yu)氣門(men)挺桿(gan)球面(mian)(mian)與凸輪頂部磨(mo)(mo)損(sun)越(yue)來(lai)越(yue)多則氣門(men)腳間(jian)隙越(yue)大,必然(ran)造成(cheng)挺桿(gan)球面(mian)(mian)破碎。
(4)凸(tu)(tu)輪(lun)(lun)的(de)基圓與頂端(duan)也就是凸(tu)(tu)輪(lun)(lun)的(de)工作高(gao)度差小于允(yun)差尺寸0.45毫米時應堆焊(han)凸(tu)(tu)輪(lun)(lun)頂部后予以(yi)修磨,否(fou)則會(hui)使充氣(qi)(qi)(qi)量不足、排(pai)氣(qi)(qi)(qi)受限制,影(ying)響發動機功率(lv)。排(pai)氣(qi)(qi)(qi)凸(tu)(tu)輪(lun)(lun)升(sheng)程高(gao)度小于允(yun)差是可以(yi)的(de),但進(jin)氣(qi)(qi)(qi)凸(tu)(tu)輪(lun)(lun)升(sheng)程高(gao)度低于允(yun)差則進(jin)氣(qi)(qi)(qi)門開放(fang)就小,對發動機熱效率(lv)有很大影(ying)響。
(5)凸(tu)輪軸(zhou)中(zhong)間軸(zhou)頸的擺差不(bu)(bu)(bu)大(da)于規定(ding)時(shi),凸(tu)輪基(ji)圓與軸(zhou)須的不(bu)(bu)(bu)同心應(ying)不(bu)(bu)(bu)大(da)于0.05毫米,超過(guo)時(shi)應(ying)予修整。否則由于凸(tu)輪基(ji)圓的跳動而使氣門(men)腳間隙量不(bu)(bu)(bu)準(zhun)或(huo)氣門(men)腳犯(fan)頂而漏(lou)氣,也很容(rong)易沖缺氣門(men)口工作(zuo)面,造成汽化器回(hui)火、排氣管(guan)道(dao)放炮,使發動機功率下降(jiang)。如果求全基(ji)圓擺差而將氣門(men)腳間隙過(guo)份放大(da),不(bu)(bu)(bu)但會(hui)引(yin)起氣門(men)腳異響,而且會(hui)使點火時(shi)間提(ti)前,更重要的會(hui)引(yin)起氣門(men)挺(ting)桿的異常(chang)或(huo)凸(tu)輪頂部的不(bu)(bu)(bu)正常(chang)磨(mo)損。

