專利名稱：氣門橋的制作方法
氣門橋技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及的是一種氣門橋，是一種燃油發(fā)動才幾零件。
背景技術(shù)：
在發(fā)動機(jī)技術(shù)發(fā)展的初期， 一般都采用雙氣門技術(shù)(單進(jìn)單排)，在這個階段，氣門的開、閉一般都由搖臂(連桿)直接控制，每個搖臂(連桿)只能控制一個 氣門。隨著科技的緣，發(fā)動機(jī)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，以及環(huán)保的要求，產(chǎn)生了多氣門技術(shù)(多 進(jìn)多排)。多氣門技術(shù)的出現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)上要求搖臂能夠同時控制兩個(或多個)同名氣門， 這時就出現(xiàn)了氣門橋，氣門橋是一種將兩個(或多個)同名氣門桿連接起來并與搖臂連接 的零件，使搖臂借助于氣門橋?qū)蓚€或兩個以上氣門進(jìn)行操作。已往的氣門橋，如一座橋 將兩個或兩個以上的同名氣門桿溝通起來，在結(jié)構(gòu)上也如橋一樣將氣門桿作橋墩擱在各氣 門桿上。氣門橋以橋頂與搖臂連接，使搖臂動作作用在氣門橋上，氣門橋再作用在氣門桿 上。氣門桿通常為圓柱體，為限定氣門桿與氣門橋之間的位置，在氣門橋與氣門桿相接觸 的位置有與氣門桿作間隙配合的柱形空腔，柱形空腔頂部是氣門橋與氣門桿相接觸的面。長期以來氣門橋與氣門桿的接觸面S都是平面的，如圖1所示。由于需要準(zhǔn)確傳遞搖臂的動作到氣門桿上，氣門橋上與氣門桿上相接觸的兩個面的平行度要求非常高。因此，為了 確保發(fā)動機(jī)的精度要求，設(shè)計(jì)人員往往在設(shè)計(jì)氣門橋時不得不提出非常高的技術(shù)要求，包括對氣門橋形狀和位置尺寸公差的要求。通常，氣門橋設(shè)計(jì)時該平行度允許誤差僅為0.03 至0.05mm。這就延伸出一系列問題，首先，為了滿足設(shè)計(jì)要求，必須使用高精度的加工 和檢測設(shè)備，如加工中心和等高儀等來加工和檢測零件，導(dǎo)致制造成本大大提高；第二， 盡管設(shè)計(jì)人員提出了很高的精度要求，加工后的零件也滿足了這些要求，但零件本身還是 存在制造誤差，在機(jī)構(gòu)組裝后體現(xiàn)為兩個接觸平面的平行度誤差e,如圖2所示。所述誤 差在機(jī)構(gòu)的運(yùn)行中使各氣門桿受力不均，且受力點(diǎn)遠(yuǎn)離氣門桿軸線，而使該力的作用線與 氣門桿軸線不平行。分析氣門桿受力情況在理論上，圖中應(yīng)當(dāng)F1=V2F (在連接三個氣門 桿時則Fl-'/3F,在連接n個氣門桿時每個氣門桿所受到的力應(yīng)當(dāng)是Fl-VnF)，且Fl-fl， 即不應(yīng)有徑向分力。而實(shí)際上，由于誤差e始終存在，因此F1承V2F, Fl=fl+f2，其中F 為搖臂作用在氣門橋上的力，F(xiàn)l為氣門橋作用在單個氣門桿上的力，fl為Fl的軸向分力， f2為Fl的徑向分力。即在機(jī)構(gòu)運(yùn)行過程中，氣門橋1對氣門桿2所施的力存在徑向分力， 該徑向分力將導(dǎo)致氣門導(dǎo)管或氣門桿的磨損加劇，造成機(jī)構(gòu)壽命降低，嚴(yán)重時有可能導(dǎo)致 機(jī)構(gòu)早期失效，造成使用成本大大提高。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明提出了一種氣門橋與氣門桿不是平面對平面接 觸的、制造成本和^f吏用成本低的氣門橋。本發(fā)明提供的氣門橋，有如橋形狀的結(jié)構(gòu)，即有如橋身的一橫桿，在與氣門桿接觸的 位置有向下的與氣門桿作間隙配合的柱形空腔，空腔上底是與氣門桿接觸的面，空腔上底的形狀為向下凸出的球冠。本發(fā)明提供的氣門橋，所說氣門橋上與氣門桿接觸的向下凸出的球冠，其拱底圓直徑 在氣門桿直徑與柱狀空腔橫截面最小寬度之間，換高為0.1至0.3mm。本發(fā)明提供的氣門橋，氣門橋與氣門桿不是平面與平面接觸，而是球面與平面接觸。 也就是本發(fā)明提供的氣門橋?qū)忾T橋上與氣門桿接觸部分設(shè)計(jì)成球冠狀，氣門橋與氣門桿 之間的接觸面為球面與平面，使兩者形成點(diǎn)接觸。這樣，無論氣門橋的加工精度或機(jī)構(gòu)的 裝配精度如何變化，只要在球冠拱高和氣門桿與氣門橋配合間隙允許的范圍以內(nèi)，都能確 保各氣門桿受力均勻，保證氣門桿fe^確的軌跡運(yùn)動，滿足設(shè)計(jì)要求，延長機(jī)構(gòu)壽命。由 于不必要有很高的加工技術(shù)要求，從加工設(shè)備和加工工時方面能夠大幅降低制造成本，而 使用壽命的增長則降低了使用成本，符合精益制造、節(jié)能、環(huán)保等現(xiàn)代制造理念。


圖1、現(xiàn)有技術(shù)氣門橋結(jié)構(gòu)示意圖，圖中S氣門橋與氣門桿相接觸的面；圖2、現(xiàn)有技術(shù)氣門桿受力分析圖，圖中l(wèi)-氣門橋，2-氣門桿，e-氣門橋與氣門桿 接觸面的制造誤差，F(xiàn)-搖臂作用在氣門橋上的力，F(xiàn)l-氣門橋作用在單個氣門桿上的力， fl-Fl的軸向分力，f2-Fl的徑向分力；圖3、本發(fā)明一實(shí)施例的氣門橋結(jié)構(gòu)示意圖，圖中R為橋頂平面，SR為氣門橋與 氣門桿接觸的球面；圖4、本發(fā)明一實(shí)施例氣門橋與氣門桿的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中2-氣門桿，3-氣門橋，e，-氣門橋與氣門桿接觸面的平行度誤差，F(xiàn)-搖臂作用在氣門橋上的力，f-氣門橋作用在氣門 桿上的力。
具體實(shí)施方式
所舉氣門橋?qū)嵤├鶠榕c兩個氣門桿連接的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明提供的氣門橋并不僅限于 這些實(shí)施例所列舉的結(jié)構(gòu)形式，也可以是連接三個或三個以上同名氣門桿的氣門橋，本發(fā) 明提供的連接兩個氣門桿的氣門橋的結(jié)構(gòu)如圖3所示，有略呈弓形的橫桿，橫桿上邊中間 段R為橋頂與搖臂連接面為水平面，橫桿上邊兩側(cè)段為斜面向下的坡面，橫桿下邊為一水 平面。橫桿下邊兩端水平面處分別有開口垂直向下的一圓柱形空腔和一橢圓柱形空腔，其 圓柱直徑和橢圓柱短徑與所要連接的氣門桿的直徑作間隙配合。柱形空腔的頂部為一球 冠，即其與氣門桿的接觸面為一向下凸出的球面。氣門橋與氣門桿接觸的球冠的幾何尺寸取決于發(fā)動機(jī)功率的大小以及氣門桿的設(shè)計(jì) 尺寸，發(fā)動機(jī)功率越大，球冠的球半徑也越大，球冠的拱高相對也越小。 一般來說，球冠 拱高取O.l至0.3mm,當(dāng)氣門桿的直徑一定時，球冠的拱底圓半徑也一定。例1、氣門桿的公稱直徑為6mm,取球冠的拱高0.3mm,氣門桿與氣門橋配合的最 小間隙為0.11mm,球冠的拱底圓半徑為15.65mm。此時，氣門橋可傾斜角度為1度3分1 秒，即安裝完成后以氣門橋頂面為基準(zhǔn)面，各個氣門桿端面共同面的平行度誤差允許值(下 稱平行度總誤差)為1.02mm。例2、氣門桿的公稱直徑為10mm，取球冠的換高0.25mm，氣門桿與氣門橋配合的 最小間隙為0.11mm,球冠的拱底圓半徑為51.53mm。此時，氣門橋可傾斜角度為36分1 秒，即平行度總誤差為0.45mm。例3、氣門桿的公稱直徑為14mm,取球冠的換高0.2mm,氣門桿與氣門橋配合的最 小間隙為O.llmm,球冠的拱底圓半徑為124.36mm。此時，氣門橋可傾斜角度為29分5 秒，即平行度總誤差為0.43mm。綜上所述，如圖4所示，本發(fā)明提供的氣門橋，在其與氣門桿的接觸面上只是一個點(diǎn)， 氣門橋所受的力F可以均衡地分配到各氣門桿，即F=2f (在連接三個氣門桿時則F=3f,在 連接n個氣門桿時F=nf),且該點(diǎn)距氣門桿軸線較近，氣門桿所受的力f與氣門桿軸線平 行并與氣門桿的運(yùn)動方向完全一致。因此，既使在氣門橋3與氣門桿2接觸面之間存在平 行度誤差e (氣門橋上球面的底面與氣門桿頂面之間的平行度誤差)，仍然能夠保證氣門桿 按理想的軌跡運(yùn)動。
權(quán)利要求
1. 一種氣門橋，有如橋形狀的結(jié)構(gòu)，即有如橋身的一橫桿，在與氣門桿接觸的位置有向下的與氣門桿作間隙配合的柱形空腔，空腔上底是與氣門桿接觸的面，其特征是空腔上底的形狀為向下凸出的球冠。
2、 如權(quán)利要求1所述的氣門橋，其特征是所說氣門橋上與氣門桿接觸的向下凸出的 球冠，其換底圓直徑在氣門桿直徑與柱狀空腔橫截面最小寬度之間，拱高為0.1至(Umm。
全文摘要
本發(fā)明提供的氣門橋，有如橋形狀的結(jié)構(gòu)，即有如橋身的一橫桿，在與氣門桿接觸的位置有向下的與氣門桿作間隙配合的柱形空腔，空腔上底是與氣門桿接觸的面，空腔上底的形狀為向下凸出的球冠。本發(fā)明提供的氣門橋其氣門橋上與氣門桿接觸部分為球冠狀，使兩者形成點(diǎn)接觸。這樣，無論氣門橋的加工精度或機(jī)構(gòu)的裝配精度如何變化，只要在球冠拱高和氣門桿與氣門橋配合間隙允許的范圍以內(nèi)，都能確保各氣門桿受力均勻，保證氣門桿按精確的軌跡運(yùn)動，滿足設(shè)計(jì)要求，延長機(jī)構(gòu)壽命。由于不必要有很高的加工技術(shù)要求，從加工設(shè)備和加工工時方面能夠大幅降低制造成本，而使用壽命的增長則降低了使用成本，符合精益制造、節(jié)能、環(huán)保等現(xiàn)代制造理念。
文檔編號F01L1/26GK101240721SQ20071006723
公開日2008年8月13日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者俞黎明 申請人:浙江黎明發(fā)動機(jī)零部件有限公司