公司介绍气门传动组小知识
气门传动组主要由凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等零部件组成。气门传动组的功用是按照规定时刻(配气定时)和次序(发火次序)打开和关闭进、排气门,并保证一定的开度。
(1)凸轮轴与正时齿轮凸轮轴是 气门传动组的主要零件,气门开启和关闭的过程主要是由它来控制。凸轮轴的结构如图4-5所示,其主要配置有各缸进、排气凸轮、凸轮轴轴颈以及驱动附件(如机油泵)的螺旋齿轮或偏心齿轮。凸轮轴上各凸轮的相互位置按发动机规定的发火次序排列。根据各凸轮的相对位置和凸轮轴的旋转方向,即可判断发动机的发火次序。为保证柴油机喷油准时可靠,凸轮轴和曲轴必须保持一定的正时关系。
凸轮轴承受周期性冲击载荷。凸轮与挺柱之间有很高的接触应力,其相对滑动速度也很高,而润滑条件则较差。因此凸轮工作表面磨损较严重,还可能出现擦伤、麻点等不正常磨损情况。凸轮轴一般用优质钢模锻而成。近年来广泛采用合金铸铁和球墨铸铁铸造。大多数凸轮轴做成整体式,即各缸进、排气凸轮都在同一根轴上加工而成。
凸轮轴由曲轴驱动。由于凸轮轴与曲轴间有定距离,中间必须通过传动件来传动。目前传动方式主要有齿轮式传动和链条式传动两种。由于齿轮式传动方式工作可靠,寿命较长而应用最广。齿轮式传动方式通常在曲轴齿轮和配气正时齿轮之间加装中间齿轮,使齿轮直径减小,以免机体横向尺寸增大。
为了使齿轮啮合平顺,减少噪声,正时齿轮一般采用斜齿,其倾斜角度约为10°,曲轴上的正时齿轮多用合金钢制造,而凸轮轴上的正时齿轮多用夹布胶木或工程塑料制成。
由于斜齿轮传动产生的轴向力,或由于工程机械加速都可能使凸轮油发生轴向窜动。轴向窜动会引起配气正时不准,因此,对凸轮轴必须加以轴向定位。
常见的凸轮轴轴向定位的方法有以下两种。
①止推片轴向定位,如图4-6所示,凸轮轴止推片4用螺钉固定在气缸体上,止推片与正时齿轮之间应留有适当的间隙,此间隙的大小通常为0.05~0.20mm,作为零件受热膨胀时的余地。此间隙的大小可通过更换隔圈5来调整。
②推力轴承轴向定位,如图 4-7所示,凸轮轴的第一道轴承为推力轴承,装在轴承座孔内并用螺钉固定在机体上,其端面与凸轮轴的凸缘隔圈之间应留有适当的间隙。当凸轮轴轴向移动其凸缘通过隔圈碰到推力轴承时便被挡住。6135柴油机就是采用这种凸轮轴轴向定位装置。
凸轮轴通常采用齿轮驱动,齿轮装在凸轮轴前端,与曲轴上的齿轮直接或间接啮合,称为正时齿轮。对于四冲程柴油机,每完成一个工作循环,曲轴旋转两周,各缸进、排气门各开启一次,凸轮轴只旋转一周,其传动比为2:1。曲轴上的正时齿轮经过一个或两个中间齿轮,再传到凸轮轴上的正时齿轮。
在装配凸轮轴时,必须对准各对齿轮的正时记号,才能保证气门按规定时刻开闭,喷油泵按规定时刻供油。图4-8为6135柴油机传动齿轮装配定时关系图。
(2)挺柱,挺柱的作用是将凸轮的推力传给气门或推杆。
挺柱由钢或铸铁制成。一般制 成空心圆柱体形状,这样既减轻重量,又可获得较大压力面积,以减小单位面积上的侧压力。推杆的下端即落在挺柱孔内。
为了使挺柱工作表面磨损均匀,挺柱中心线相对于凸轮侧面的对称线通常要偏移1~如图 4-9 所示。或者将挺柱底面做成半径为 ?00~1000mm 的球面。而凸轮型而则路3mm,带锥度(约为?'30”~10”)。如图 4-10 所示。这样,当凸轮旋转时,迫使挺柱本身绕轴线旋转,使挺柱底面和侧面磨损都比较均匀。
(3)推杆,在顶置式气门机构中,由于凸轮轴和气门是分开设置的,两者相距较远,因此采用推杆来传递凸轮轴传来的推力。
推杆一般采用空心钢管制造,以减轻质量。推杆两端焊有不同形状的端头。上端呈凹球形,气门摇臂调节螺钉的球头坐落其中;下端呈圆球形,插在气门挺柱的凹球形座内。上下端头多用钢制成,并经热处理提高硬度,改善其耐磨性。
(4)摇臂,摇臂是推杆与 气门之间的传动件,起杠杆作用。
摇臂的两臂长度不等,长短臂的比例约为a : b=1.6: 1。长臂端用以推动气门尾端,因此在一定的气门开度下, 可减小凸轮的最大升程,与气门尾端接触的表面做成圆柱面,并经热处理和磨光。摇臂的短臂端装有调整气门间隙的调整螺钉和锁紧螺母。摇臂轴通常是做成中空的,作为润滑油道。润滑油从支座的油道经摇臂轴通向摇臂两端进行润滑,如图4-11所示。为了防止摇臂在工作时发生轴向移动,摇臂轴上两摇臂之间装有摇臂轴弹簧。