CN102146818B - 一种凸轮轴正时齿轮安装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提出一种定位准确、安装方便、耐用的凸轮轴正时齿轮安装结构。本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构包括凸轮轴、正时齿轮和螺栓，关键在于所述凸轮轴一端端部的表面设置有径向的花键，端部的中央设置有轴向的螺孔以用于安装所述螺栓；所述正时齿轮的中部设置有轴孔，正时齿轮的一侧设置有与凸轮轴花键相配合的径向花键；所述正时齿轮的花键与凸轮轴的花键相啮合，正时齿轮通过螺栓压紧固定于凸轮轴的端部。正时齿轮的花键与凸轮轴的花键配合连接，装配方便，提高了工作效率，不仅可以用来对正时齿轮进行定位，还可以分散正时齿轮与凸轮轴在转动时所产生的应力，从而消除应力集中，延长使用寿命。

Description

一种凸轮轴正时齿轮安装结构
技术领域
 本发明属于汽车制造技术领域，特别涉及到汽车发动机的凸轮轴正时齿轮安装结构。
背景技术
正时齿轮(凸轮轴齿轮和曲轴正时齿轮)是一套精度齿轮，用于发动机控制发动机的正时点火。是否能够将正时齿轮按照设定位置安装到凸轮轴上，是关系到正时点火是否准确的关键所在。目前，在发动机中正时齿轮与凸轮轴的结合是通过定位键，即在凸轮轴前端或正时齿轮上布置有单独的定位键，连接时将定位键对应***到定位槽内两者就连接到一起，但此种是通过单独的键进行定位，在定位键周围易产生应力集中，甚至会导致定位键断裂。另外还有一些发动机，其正时齿轮与凸轮轴之间无定位销，直接采用螺栓进行固定装配，这样装配比较方便，但螺栓拧紧需要很大的力矩，同时在发动机运行振动时，紧固齿轮的螺栓有可能松动，正时出现偏差，活塞顶气门而导致发动机报废。
发明内容
 本发明的目的是提出一种定位准确、安装方便、耐用的凸轮轴正时齿轮安装结构。
本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构包括凸轮轴、正时齿轮和螺栓，关键在于所述凸轮轴一端端部的表面设置有径向的花键，端部的中央设置有轴向的螺孔以用于安装所述螺栓；所述正时齿轮的中部设置有轴孔，正时齿轮的一侧设置有与凸轮轴花键相配合的径向花键；所述正时齿轮的花键与凸轮轴的花键相啮合，正时齿轮通过螺栓压紧固定于凸轮轴的端部。
正时齿轮的花键与凸轮轴的花键配合连接，装配方便，提高了工作效率，不仅可以用来对正时齿轮进行定位，还可以分散正时齿轮与凸轮轴在转动时所产生的应力，从而消除应力集中，延长使用寿命。正时齿轮的中部轴孔与螺栓配合可以对正时齿轮进行径向限位，防止正时齿轮径向窜动。拧紧的螺栓扣紧在正时齿轮的轮盘上，其转动方向与正时齿轮施加给螺栓的力相垂直，所以在振动时不易松动，保证发动机可以正常运行。
进一步地，正时齿轮的一侧设置有一个中部带有圆形凹坑的凸台，所述花键设置于所述凹坑内，所述凹坑的内径等于或略大于凸轮轴端部的直径。在安装时，凸轮轴端部伸入并卡接于正时齿轮的凹坑内，从而对正时齿轮进行径向限位，更有效地防止正时齿轮径向窜动。
进一步地，为避免螺栓松动，本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构还包括一个一侧设置有径向花键的垫片，所述正时齿轮的两侧均设置有径向花键，所述垫片安装于正时齿轮与螺栓之间，垫片的花键与正时齿轮配合的花键相啮合。垫片增大了正时齿轮与螺栓之间的接触面积，从而增加了两者之间的摩擦力, 阻止螺母松动，同时还降低了正时齿轮与螺栓之间的单位面积压力，从而保护正时齿轮表面不被螺栓损坏。
进一步地，所述正时齿轮的轮盘上设置有减重孔，以减轻整体重量，达到汽车轻量化目标。
进一步地，所述正时齿轮的减重孔为盲孔并交错设置于轮盘的两侧面，这样就可以在减重的同时也保证了正时齿轮的强度。
本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构通过凸轮轴及正时齿路上的径向花键进行定位，分散了两者之间的应力，并且安装方便，其螺栓不易松动，因此更加耐用。
附图说明
    图1是本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构的整体结构示意图。
    图2是本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构的凸轮轴的结构示意图。
    图3是本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构的正时齿轮的正面结构示意图。
    图4是本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构的正时齿轮的背面结构示意图。
    图5是本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构的正时齿轮的侧视图。
    图6是本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构的垫片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。
       实施例1：
如图1所示，本发明的凸轮轴正时齿轮安装结构包括凸轮轴1、正时齿轮2和螺栓3、垫片4，正时齿轮2利用螺栓3安装在凸轮轴1的端部，垫片4安装于正时齿轮2和螺栓3之间。
如图2所示，凸轮轴1的一端端部的表面设置有径向的花键11，端部的中央设置有轴向的螺孔12以用于安装螺栓3。
如图3、4、5所示，正时齿轮2由轮盘21，轮齿22和轴孔23三部分组成，轮盘21的***布置有轮齿22，用来与正时链条配合，其中轮齿22的数量可根据实际需要而布置。在轮齿22与轴孔23之间的轮盘21呈凹面状，并在轮盘布上有多个弧形的减重孔24，减重孔24均匀分布在轮盘21的两侧，减重孔24是具有一定的深度的盲孔，轮盘两侧的减重孔24相互交叉错开，这样在减重的同时也保证了齿轮的强度。正时齿轮2的正面有一个中部带有圆形凹坑25的凸台26，凹坑25的内径略大于凸轮轴1端部的直径，凹坑25内设置有与凸轮轴花键11相配合的径向花键27，正时齿轮2的背面设置有与垫片花键41相配合的径向花键28。
如图6所示，垫片4的一侧设置有径向花键41，垫片4的中部设置有通孔42。
在安装时，将凸轮轴1端部伸入并卡接于正时齿轮的凹坑21内，对正时齿轮2进行径向定位；正时齿轮的花键23与凸轮轴的花键11相啮合以进行轴向及角度定位，正时齿轮的花键24与垫片的花键41相啮合；螺栓3依次穿过垫片4、正时齿轮2，以将正时齿轮2压紧固定于凸轮轴1的端部。
正时齿轮2转动时会带动凸轮轴1旋转，因正时齿2上排列有多个规则的花键27，可以分散正时齿轮2与凸轮轴1之间的应力，因此不会出现应力集中问题。在本实施例中，凹坑21的深度为3mm左右，深度太小，凸台26就起不到导向定位的作用；深度太大，会使凸台26的长度增加，导致正时齿轮2的重量增加，不利于减重。

Claims (4)

1.一种凸轮轴正时齿轮安装结构，包括凸轮轴、正时齿轮和螺栓，其特征在于所述凸轮轴一端端部的表面设置有径向的花键，端部的中央设置有轴向的螺孔以用于安装所述螺栓；所述正时齿轮的中部设置有轴孔，正时齿轮的一侧设置有与凸轮轴花键相配合的径向花键；所述正时齿轮的花键与凸轮轴的花键相啮合；该凸轮轴正时齿轮安装结构还包括一个一侧设置有径向花键的垫片，所述正时齿轮的两侧均设置有径向花键，所述垫片安装于正时齿轮与螺栓之间，垫片的花键与正时齿轮配合的花键相啮合；正时齿轮通过螺栓压紧固定于凸轮轴的端部。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴正时齿轮安装结构，其特征在于所述正时齿轮与凸轮轴配合的一侧设置有一个中部带有圆形凹坑的凸台，所述花键设置于所述凹坑内，所述凹坑的内径等于或略大于凸轮轴端部的直径。
3.根据权利要求1或2所述的凸轮轴正时齿轮安装结构，其特征在于所述正时齿轮的轮盘上设置有减重孔。
4.根据权利要求3所述的凸轮轴正时齿轮安装结构，其特征在于所述正时齿轮的减重孔为盲孔并交错设置于轮盘的两侧面。
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