專利名稱：一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，凸輪軸相位調(diào)整器構(gòu)成主要部件的轉(zhuǎn)子及插在葉片槽中的葉 片在相位器工作的過(guò)程中，葉片兩側(cè)的壓力差在葉片上產(chǎn)生一個(gè)扭矩使凸輪軸 朝著壓力小的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在相位調(diào)整器工作的過(guò)程中，葉片及轉(zhuǎn)子葉片 槽上會(huì)形成較大的應(yīng)力集中，尤其是葉片接觸和葉片槽底部與葉片接觸的部分 區(qū)域。
在相位調(diào)整器工作過(guò)程中轉(zhuǎn)子及葉片所承受的都是交變載荷，這對(duì)轉(zhuǎn)子和 葉片的材料就有了相當(dāng)高的要求，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于葉片和葉片槽 受到交變應(yīng)力的作用，產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)力集中，易導(dǎo)致葉片及轉(zhuǎn)子疲勞失效，從而 影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案所要解決的技術(shù)問題是，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 由于葉片上存在動(dòng)態(tài)交變負(fù)荷，轉(zhuǎn)子葉片槽底部拐角處受到相應(yīng)交變應(yīng)力的作 用，產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)力集中，易導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉片槽疲勞失效，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。
根據(jù)本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案，針對(duì)葉片槽底部與側(cè)面相交處在動(dòng)態(tài) 負(fù)荷的影響下易產(chǎn)生應(yīng)力集中的情況，對(duì)葉片槽底部和側(cè)面相交處向轉(zhuǎn)子中心 方向倒角，合理控制倒角的幾何尺寸， 一方面使該處的應(yīng)力得到分散，有效降 低應(yīng)力集中，從而增加了轉(zhuǎn)子的使用壽命，從而降低了對(duì)轉(zhuǎn)子材料的要求，降 低了生產(chǎn)成本，另一方面由于本實(shí)用新型中倒角的曲線簡(jiǎn)單，從而降低了模具 開發(fā)難度，也節(jié)約了生產(chǎn)成本。
本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是， 一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，包 括由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的定子、與凸輪軸相連的轉(zhuǎn)子、葉片槽、插入葉片槽的葉片 等組成，所述葉片槽底中央?yún)^(qū)域設(shè)有突起，用于支撐葉片彈簧。
所述突起的平面上安裝葉片彈簧。
所述突起的兩側(cè)向中心方向倒角。
所述葉片槽底中間突起的兩個(gè)邊緣到所述葉片槽兩個(gè)側(cè)壁的距離與所述
所述倒角過(guò)渡圓弧的半徑之比在0. 5-4之間。
所述葉片槽底中間突起的兩個(gè)邊緣到所述葉片槽兩個(gè)側(cè)壁的距離與所述
所述倒角過(guò)渡圓弧的半徑之比尤其是2 。
所述倒角過(guò)渡圓弧半徑與所述葉片槽寬度的比值在0. 1-0. 25之間。 所述倒角過(guò)渡圓弧半徑與所述葉片槽寬度的比值尤其是0. 17。 所述倒角過(guò)渡圓弧中心到葉片槽底突起面的距離與葉片槽寬度的比值在
0-0. 17之間。
所述倒角過(guò)渡圓弧中心到葉片槽底突起面的距離與葉片槽寬度的比值尤 其是0。
采用本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案，能夠有效解決在相位器調(diào)整器工作的 過(guò)程中，葉片及轉(zhuǎn)子上的葉片槽上形成的較大的應(yīng)力集中，同時(shí)，本實(shí)用新型 所提供的技術(shù)方案用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)在變負(fù)荷工況下的調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)氣門開啟相位 和氣門開啟持續(xù)角度，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定功率、低速扭矩、改善發(fā)動(dòng)機(jī)的 啟動(dòng)性能，提高燃油經(jīng)濟(jì)性、降低發(fā)動(dòng)機(jī)的有害氣體排放、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速 穩(wěn)定性等。


圖1為本實(shí)用新型的葉片槽受力示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的葉片槽結(jié)構(gòu)示意圖3為新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器結(jié)構(gòu)示意其中，l為葉片；2為葉片槽頂部；3為過(guò)渡圓??；4為倒角；5為突起；6 為葉片槽；7為葉片槽寬度。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是， 一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，包 括由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的帶有齒輪的定子、與凸輪軸相連的轉(zhuǎn)子、葉片槽6、插入葉 片槽6的葉片1等組成，所述葉片槽6底中央?yún)^(qū)域設(shè)有突起5;所述突起5的平 面上安裝葉片1彈簧；所述突起5的兩側(cè)向中心方向倒角4;所述葉片槽6底中 間突起5的兩個(gè)邊緣到所述葉片槽6兩個(gè)側(cè)壁的距離與渡所述倒角4過(guò)渡圓弧3 的半徑之比在0. 5-4之間；所述葉片槽6底中間突起5的兩個(gè)邊緣到所述葉片 槽6兩個(gè)側(cè)壁的距離與所述倒角4過(guò)渡圓弧3半徑之比最佳方案為2 ;所述倒 角4過(guò)渡圓弧3半徑與所述葉片槽6寬度7的比值在0. 1-0. 25之間；所述倒角 4過(guò)渡圓弧3半徑與所述葉片槽6寬度7的比值最佳方案為0. 17;所述倒角4 過(guò)渡圓弧3中心到葉片槽6底突起5面的距離與葉片槽6寬度7的比值在0-0. 17 之間；所述倒角4過(guò)渡圓弧3中心到葉片槽6底突起5面的距離與葉片槽6寬 度7的比值最佳方案為0。
本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案，針對(duì)的現(xiàn)有技術(shù)中的問題是，在葉片槽頂 部2葉片1作用在一側(cè)給葉片槽6 —個(gè)壓力，這使葉片槽頂部2產(chǎn)生較大的應(yīng) 力集中，分析顯示槽頂?shù)淖畲髴?yīng)力值高出葉片槽6底部很多，給葉片槽6頂進(jìn) 行合理的倒角4能很好減小這部分應(yīng)力。對(duì)于葉片槽6底部，由于葉片彈簧要 有足夠的安裝空間，只能對(duì)葉片槽6根部進(jìn)行去料外倒角4。采取合理的設(shè)計(jì)方 案，減小葉片槽6根部及頂部的應(yīng)力集中。轉(zhuǎn)子及葉片1所承受的都是交變載 荷，這對(duì)轉(zhuǎn)子和葉片1的材料就有了很高的要求。在控制成本的但又滿足設(shè)計(jì)
要求的前提下，控制倒角4的曲線，以求達(dá)到減小應(yīng)力集中的目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于減小葉片1式凸輪軸調(diào)整器葉片槽6根部的應(yīng) 力集中，槽底面與側(cè)面交界處是應(yīng)力集中最大處，對(duì)面與面的交界處進(jìn)行倒圓 角，使其平滑過(guò)渡，可以有效降低面交界處的應(yīng)力集中，因此合理控制過(guò)渡圓 弧3的尺寸是很重要的。
本實(shí)用新型旨在解決圓弧段的合理尺寸，以求降低相位器葉片槽6根部的 應(yīng)力集中。在本實(shí)用新型中，葉片槽6底中央?yún)^(qū)域突起5，突起5平面安裝葉片 彈簧，突起5兩側(cè)向中心方向倒角4，控制倒角4圓弧半徑達(dá)到最大程度減小應(yīng) 力集中的目的，所以在相位調(diào)整器工作過(guò)程中即使在高頻交變力的作用之下， 葉片槽6根部也不會(huì)在短期內(nèi)疲勞失效，從而延長(zhǎng)其使用壽命。
在本實(shí)用新型中對(duì)倒角4的過(guò)渡圓弧3半徑進(jìn)行了優(yōu)選，槽底中間突臺(tái)兩 個(gè)邊緣到槽兩個(gè)側(cè)壁的距離與圓弧的半徑之比在0.5-4之間，尤其是2，在此 比例下的圓弧半徑的倒角4能很好的減小應(yīng)力集中。
在本實(shí)用新型中控制倒角4過(guò)渡圓弧3半徑與葉片槽6寬度7的比值在 0. 1-0.25之間，尤其是O. 17，在此比例下能有效降低葉片槽6底部的應(yīng)力集中。 在本實(shí)用新型中控制倒角4過(guò)渡圓弧3中心到槽底突起5面的距離與葉片 槽6寬度7的比值在0-0, 17之間，尤其是O。
根據(jù)本實(shí)用新型所選的過(guò)渡圓弧3半徑及其圓心位置，在葉片1上施加足 夠大的壓力時(shí)，葉片槽6根部及頂部不同側(cè)承受不同方向的力，兩個(gè)力對(duì)葉片 槽6底部的影響也是不同的，CAE分析結(jié)果顯示，在葉片單向受力時(shí)，葉 片槽6根部一側(cè)的應(yīng)力顯著大于另一側(cè)，而在葉片1另一側(cè)承受載荷時(shí)，葉片 槽6根部過(guò)渡圓弧3又變成應(yīng)力較大的區(qū)域。在本實(shí)用新型的要求下的過(guò)渡圓 弧3能有效降低相位器在工作時(shí)葉片1對(duì)葉片槽6上產(chǎn)生的交變載荷下產(chǎn)生的
應(yīng)力集中區(qū)域及應(yīng)力的大小，這對(duì)轉(zhuǎn)子的抗疲勞性及耐久性起著關(guān)鍵性的作用。
權(quán)利要求1、一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，包括由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的定子、與凸輪軸相連的轉(zhuǎn)子、葉片槽(6)、插入葉片槽(6)的葉片(1)等組成，其特征在于，所述葉片槽(6)底中央?yún)^(qū)域設(shè)有突起(5)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，其特征在于， 所述突起(5)的平面上安裝葉片(1)彈簧。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，其特征在于， 所述突起(5)的兩側(cè)向轉(zhuǎn)子中心方向倒角(4)。
4、 如權(quán)利要求1或2或3所述的一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，其特 征在于，所述葉片槽(6)底中間突起(5)的兩個(gè)邊緣到葉片槽(6)兩個(gè)側(cè)壁的距離 與所述倒角(4)過(guò)渡圓弧(3)的半徑(11)之比在0. 5-4之間。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，其特征在于， 所述葉片槽(6)底中間突起(5)的兩個(gè)邊緣到葉片槽(6)兩個(gè)側(cè)壁的距離與倒角 (4)過(guò)渡圓弧(3)的半徑之比是2 。
6、 如權(quán)利要求1或2或3所述的一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，其特 征在于，所述倒角(4)過(guò)渡圓弧(3)半徑與所述葉片槽(6)寬度(7)的比值在 0.1-0. 25之間。
7、 如權(quán)利要求6所述的一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，其特征在于， 所述倒角(4)過(guò)渡圓弧(3)半徑(11)與所述葉片槽(6)寬度(7)的比值是0.17。
8、 如權(quán)利要求1或2或3所述的一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，其特 征在于，所述倒角(4)過(guò)渡圓弧(3)中心到葉片槽(6)底突起面(5)的距離與葉片 槽(6)寬度(7)的比值在0-0.17之間。
9、 如權(quán)利要求8所述的一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，其特征在于， 所述倒角(4)過(guò)渡圓弧(3)中心到葉片槽(6)底突起面(5)的距離與葉片槽(6)寬 度(7)的比值是0 。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型葉片式凸輪軸相位調(diào)整器，包括由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的定子、與凸輪軸相連的轉(zhuǎn)子、葉片槽、插入葉片槽的葉片等組成，所述葉片槽底中央?yún)^(qū)域設(shè)有突起；所述突起的平面上安裝葉片彈簧；所述突起的兩側(cè)向中心方向倒角。本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案具有用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)在變負(fù)荷工況下的調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)氣門開啟相位和氣門開啟持續(xù)角度，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定功率、低速扭矩、改善發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能，提高燃油經(jīng)濟(jì)性、降低發(fā)動(dòng)機(jī)的有害氣體排放、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速穩(wěn)定性等。
文檔編號(hào)F01L1/46GK201187333SQ20072013198
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2007年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月22日
發(fā)明者暉 李, 滿洪軍 申請(qǐng)人:蕪湖杰鋒汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司