本申請有關(guān)一種柱塞式高壓泵及其凸輪軸,尤其是有關(guān)一種凸輪與凸輪從動件可有效同步傳動的柱塞式高壓泵及其凸輪軸。
背景技術(shù):
在機(jī)械傳動領(lǐng)域,使用凸輪軸及凸輪從動件將凸輪軸主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)為凸輪從動件的上下往復(fù)運(yùn)動是經(jīng)常使用的方式。一般地,凸輪從動件會抵壓于凸輪表面上,包括上升的行程及下降的行程。在上升的行程中,凸輪會驅(qū)動凸輪從動件向上運(yùn)動,此時,因為凸輪需要主動地將凸輪從動件向上推舉,從而推動其它部件做功,凸輪從動件會在凸輪表面施加較大的力。而在下降的行程中,凸輪從動件向下運(yùn)動,此時,凸輪從動件僅依靠重力或較小的彈性力抵壓于凸輪表面,所以凸輪從動件在凸輪表面施加的力較小。
因此,在凸輪與凸輪從動件運(yùn)動的過程中,在壓力較大的情況下,凸輪表面與凸輪從動件之間的摩擦力也較大,從而凸輪表面與凸輪從動件之間可以一起運(yùn)動。在壓力較小的情況下,凸輪表面與凸輪從動件之間的摩擦力較小,摩擦力矩也較小,凸輪表面會與凸輪從動件之間產(chǎn)生滑動現(xiàn)象,會產(chǎn)生凸輪表面及凸輪從動件的不希望的磨損。
因此,需要一種凸輪與凸輪從動件之間可有效同步傳動的柱塞式高壓泵及其凸輪軸。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種凸輪與凸輪從動件之間可以有效同步傳動的柱塞式高壓泵及其凸輪軸。
本實用新型提供一種凸輪軸,包括主軸及設(shè)置于所述主軸上的凸輪,其中所述凸輪表面具有不同的摩擦系數(shù)。
優(yōu)選地,所述凸輪表面包括高壓區(qū)及低壓區(qū),在所述高壓區(qū)上具有相較于所述低壓區(qū)較低摩擦系數(shù)。
優(yōu)選地,在所述高壓區(qū)內(nèi)及低壓區(qū)內(nèi),其摩擦系數(shù)隨著壓力的增加而減小。
優(yōu)選地,所述高壓區(qū)對應(yīng)于凸輪驅(qū)動凸輪從動件上升的行程加上補(bǔ)償區(qū)域,減去滯后區(qū)域,所述低壓區(qū)對應(yīng)于所述凸輪驅(qū)動所述凸輪從動件下降的行程減去所述補(bǔ)償區(qū)域加上所述滯后區(qū)域。
優(yōu)選地,所述補(bǔ)償區(qū)域6至10度。
優(yōu)選地,所述滯后區(qū)域為3至5度。
優(yōu)選地,所述凸輪表面的不同摩擦系數(shù)是由凸輪表面不同的表面粗糙度所形成。
優(yōu)選地,所述凸輪表面的不同摩擦系數(shù)是由凸輪表面不同的表面形貌形成。
本實用新型還提供一種柱塞式高壓泵,包括:
殼體,所述殼體內(nèi)開設(shè)有高壓組件容腔及凸輪軸腔,所述高壓組件容腔與所述凸輪軸腔連通;
凸輪從動件,其設(shè)置于述高壓組件容腔內(nèi),
凸輪軸,所述凸輪軸設(shè)置于所述凸輪軸腔內(nèi),包括主軸及設(shè)置于所述主軸上的凸輪,所述凸輪從動件抵壓于所述凸輪并由所述凸輪驅(qū)動,
優(yōu)選地,所述凸輪軸具有如前所述的特征。
優(yōu)選地,所述凸輪從動件為滾子。
本實用新型的柱塞式高壓泵及凸輪軸,由于凸輪表面的摩擦系數(shù)隨著壓力的變化而變化,從而使凸輪從動件的摩擦轉(zhuǎn)矩相對穩(wěn)定,凸輪及凸輪從動件可以有效地同步傳動。
附圖說明
下面將參考附圖對本實用新型的示例性實施例進(jìn)行詳細(xì)說明,應(yīng)當(dāng)理解,下面描述的實施例僅用于解釋本實用新型,而不對本實用新型的范圍作出限制,所附附圖其中:
圖1是本實用新型柱塞式高壓泵的一個實施例的平面剖視圖,用以顯示凸輪軸設(shè)置于殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu);
圖2A是本實用新型凸輪軸與凸輪從動件接觸的示意圖,用以顯示凸輪從動件上升的行程;
圖2B是本實用新型凸輪軸與凸輪從動件接觸的示意圖,用以顯示凸輪從動件下降的行程;
圖3A是本實用新型凸輪軸的另一實施例與凸輪從動件接觸的示意圖,用以顯示凸輪從動件上升的行程;
圖3B是本實用新型凸輪軸的另一實施例與凸輪從動件接觸的示意圖,用以顯示凸輪從動件下降的行程。
具體實施方式
在不同的附圖中,相同或相似的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。
應(yīng)當(dāng)理解,附圖僅用于對本實用新型進(jìn)行說明,其中部件的尺寸、比例關(guān)系以及部件的數(shù)目均不作為對本實用新型的限制。
請參閱圖1,本實用新型柱塞式高壓泵100包括殼體30,在殼體30內(nèi)開設(shè)有高壓組件容腔301及凸輪軸腔302,所述高壓組件容腔301與凸輪軸腔302連通,凸輪從動件40設(shè)置于所述高壓組件容腔301內(nèi)。凸輪軸10設(shè)置于所述凸輪軸腔302內(nèi),包括主軸11及設(shè)置于主軸11上的凸輪12,前述凸輪從動件40抵壓于所述凸輪12并由所述凸輪12驅(qū)動。在本實施例中,所述凸輪從動件40為滾子。凸輪12具有凸輪表面121。由于主軸11的旋轉(zhuǎn),凸輪12也會隨著旋轉(zhuǎn),從而凸輪從動件40會進(jìn)行上下運(yùn)動,將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運(yùn)動。
請配合參閱圖2A及圖2B所示所示,以單桃頭的凸輪12為例。凸輪12的一個旋轉(zhuǎn)過程中,凸輪從動件40會經(jīng)歷上升的行程及下降的行程。以圖中的順時針旋轉(zhuǎn)方向為例,為了便于說明,定義凸輪12在圖2A中最近點為A,最遠(yuǎn)點為B。在如圖2A所示的運(yùn)動過程中,凸輪12與凸輪從動件40在最近點A接觸向最遠(yuǎn)點B接觸運(yùn)動,在此過程中凸輪從動件40處于上升的行程中。在實際的操作中,凸輪從動件40所承受的壓力由于在柱塞式高壓泵100在開啟時軌壓建立時間的延時,所以凸輪從動件40在凸輪表面121施壓的時間要稍落后于上升行程的開始時間,有一段滯后區(qū)域125。
請配合參閱圖2B所示,在凸輪12與凸輪從動件40在最近遠(yuǎn)點B接觸向最近點A接觸運(yùn)動,在此過程中凸輪從動件40處于下降的行程中。在實際操作中,凸輪從動件40所承受的壓力由于軌壓關(guān)閉時間的延時,所述凸輪從動件40在凸輪表面121施壓的時間也會稍落后于下降行程的開始時間,將該凸輪表面121的區(qū)域定義為補(bǔ)償區(qū)域124。
綜合上述圖2A及圖2B所示,可以看出,所述凸輪表面121所受高壓的區(qū)域與凸輪從動件40的上升行程并不完全吻合,而凸輪表面121所受低壓的區(qū)域與凸輪從動件40的下降行程也不完全吻合,其均有一定程度的滯后。因此,高壓區(qū)122為凸輪表面121中推動凸輪從動件40上升的區(qū)域減去滯后區(qū)域125,從高壓起點D開始,加上補(bǔ)償區(qū)域124,至高壓止點C結(jié)束。在本實施例的單桃頭凸輪中,一般地,所述滯后區(qū)域125的角度為5度左右,而補(bǔ)償區(qū)域124的角度為10度左右。在高壓區(qū)122中,凸輪表面121的表面粗糙度較小。
同樣地,低壓區(qū)123為凸輪表面121中推動凸輪從動件40下降的區(qū)域加上滯后區(qū)域125,自高壓止點C開始,減去補(bǔ)償區(qū)域124,至高壓起點D結(jié)束。在低壓區(qū)123中,凸輪表面121的表面粗糙度較大。
當(dāng)然,所述低壓區(qū)123的表面粗糙度較大與高壓區(qū)122的表面粗糙度較小均為相對而言。而且,所述低壓區(qū)123內(nèi)的表面粗糙度不一定完全一致隨著壓力的減小而增大,同樣高壓區(qū)122表面粗糙度也不一致,也隨著壓力的減少而增大。
請參閱圖3A及圖3B所示,其為本實用新型的凸輪軸的另一實施例的示意圖。在雙桃頭的凸輪12上,主軸11的每一次旋轉(zhuǎn),凸輪從動件40會完成兩次的上升行程和兩次的下降行程,也即,主軸11每旋轉(zhuǎn)180度,凸輪12旋轉(zhuǎn)180度,而凸輪從動件40會完成一次上下往復(fù)運(yùn)動。凸輪表面121被分割成2個間隔的高壓區(qū)122及兩個低壓區(qū)123。與單桃頭凸輪的柱塞式高壓泵同樣的原因,由于建立軌壓及釋放軌壓時均有一定的延時,從而上述滯后區(qū)域125及補(bǔ)償區(qū)域124同樣需要設(shè)置,但角度可以稍小。在本實施例中可以設(shè)置為滯后區(qū)域125為4度,而補(bǔ)償區(qū)域124為8度。
在其它的實施例中,例如三桃頭的凸輪上,主軸11的每一次旋轉(zhuǎn),凸輪從動件會完成三次的上升行程和三次的下降行程,也即,主軸11每旋轉(zhuǎn)120度,凸輪旋轉(zhuǎn)120度,而凸輪從動件會完成一次上下往復(fù)運(yùn)動。凸輪表面被分割成3個間隔的高壓區(qū)及三個低壓區(qū)。與單桃頭、雙桃頭凸輪的柱塞式高壓泵同樣的原因,由于建立軌壓及釋放軌壓時均有一定的延時,從而上述滯后區(qū)域及補(bǔ)償區(qū)域同樣需要設(shè)置,但角度可以更小。在本實施例中可以設(shè)置為滯后區(qū)域為3度,而補(bǔ)償區(qū)域為6度。
上述的滯后區(qū)域及補(bǔ)償區(qū)域的角度為該區(qū)域與主軸中心點的夾角。
上述的各實施例中增加摩擦系數(shù)可以通過改變凸輪表面的表面粗糙度,也可以通過改變凸輪表面的微觀形貌及類似方式完成。
以上僅結(jié)合目前考慮的最實用的優(yōu)選實施例對本實用新型進(jìn)行描述,需要理解的是,上述說明并非是對本實用新型的限制,本實用新型也并不限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。