Способ сборки составного распределительного вала двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: в области машиностроения при изготовлении составных распределительных валов двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: соединяемые полувалы центрируют по наружной цилиндрической поверхности одного из них и соответствующей ей внутренней цилиндрической поверхности другого, после чего их ориентируют с обеспечением заданного угла разворота кулачков. Для соединения полувалов используют втулку, а на полувалах выполняют посадочные поверхности под втулку, расположенные эксцентрично относительно оси полувалов. Перед центрированием полувалов втулку напрессовывают на посадочную поверхность одного из них. Взаимное ориентирование полувалов производят путем их относительного поворота до совмещения посадочной поверхности второго полувала с соответствующей ей внутренней поверхностью втулки. Затем упомянутый полувал запрессовывают во втулку. 1 табл. 8 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении составных распределительных валов двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ сборки составного распределительного вала двигателя внутреннего сгорания, включающий центрирование соединяемых полувалов по наружной цилиндрической поверхности одного из них и соответствующей ей внутренней поверхности другого, взаимное ориентирование полувалов с обеспечением при этом заданного угла разворота кулачков и жесткое соединение посредством крепежного элемента (1).

Недостатком данного способа являются повышенные трудозатраты на изготовление прецизионных болтов, которые используются в качестве крепежных элементов, и на выполнение отверстий под них, которые должны быть точно расположены относительно соответствующих пучков на полувалах.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение трудозатрат на сборку составного вала двигателя внутреннего сгорания.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе сборки составного распределительного вала двигателя внутреннего сгорания, включающем центрирование соединяемых полувалов по наружной цилиндрической поверхности одного из них и соответствующей ей внутренней поверхности другого, взаимное ориентирование подвалов с обеспечением при этом заданного угла разворота кулачков и жесткое соединение посредством крепежного элемента, в качестве последнего используют втулку, а соединяемые полувалы выполняют с посадочными поверхностями для втулки, расположенными эксцентрично относительно их оси, при этом жесткое соединение полувалов производят в два этапа на первом из которых, осуществляемом до центрирования полувалов, втулку напрессовывают на посадочную поверхность одного из них, взаимное ориентирование полувалов производят перед вторым этапом соединения путем их относительного поворота до совмещения посадочной поверхности второго полувала с соответствующей ей внутренней поверхностью втулки, а второе этап соединения осуществляют путем запрессовки упомянутого полувала во втулку.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображен распределительный вал в сборе, на фиг.2 сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 вид В нa фиг. 1, на фиг.4,5 и 6 показана последовательность соединения полувалов, на фиг. 7-схема соединения полувалов составного распределительного вала в разрезе, на фиг.8 показана зависимость эксцентриситета посадочных поверхностей от угла разворота кулачков.

Способ осуществляют следующим образом.

Полувал 1 устанавливают в призмах на плиту. Нагревают втулку 2 до температуры 100-140^oС и напрессовывают на посадочную поверхность 3 полувала 1, расположенную эксцентрично оси последнего (см. фиг.5). Затем охлаждают часть полувала 4, имеющую эксцентричную посадочную поверхность 5, в жидком азоте в течение 20-25 мин, устанавливают полувал 4 в призмы на плиту и центрируют полувалы 1 и 4 по наружной цилиндрической поверхности полувала 4 и внутренней цилиндрической поверхности 7 полувала 1. Поворачивая полувалы 1 и 4 вокруг своей общей оси на призмах добиваются совмещения наружной посадочной поверхности 5 полувала 4 с внутренней поверхностью 8 втулки 2 и запрессовывают полувал 4 во втулку 2 до упора в полувал 1. Для выхода воздуха при запрессовке на поверхности 5 полувала 4 имеется лыска 9.

Посадочные поверхности изготавливают на станках с ЧПУ, которые обеспечивают их точность. Описанный выше способ обеспечивает упрощение процесса сборки составного распределительного вала и повышение точности полученного изделия.

Расчет на точность соединения по углу разворота кулачков распределительного вала. Исходные данные: D диаметр внутренней цилиндрической поверхности полувала 1, d диаметр наружной цилиндрической поверхности полувала 4, е эксцентриситет, с которым выполнены поверхность 3 полувала 1 и поверхность 5 полувала 4, ±α допуск на углы разворота полувала 1 относительно полувала 4.

Необходимо определить зависимость угла разворота от величины эксцентриситета е и зазора D = D - d, то есть α = f(e,Δ). На фиг.5 показана схема соединения составного распределительного вала в разрезе. При соединении двух половинок распределительного вала ось полувала 4 может находиться в любой точке на дуге АB (см. фиг.5). Если ось полувала 4 находится в точке 0, то α = 0, если ось находится в точке А и в точке В, то α=max, для зазора D. Для малых величин зазоров D принимаем дугу АО Δ/2 и принимаем дугу АО равной хорде АО.

Из треугольника ДКО следует: sinα/2 = OK/OD = (AO/2)/e = Δ/4e;. .

Принимая Δ = const, определим α = f(e). Расчеты сведены в таблицу 1 и зависимость α = f(e) представлена на графике фиг.6. ТТТ1 ТТТ2 2

Формула изобретения

Способ сборки составного распределительного вала двигателя внутреннего сгорания, включающий центрирование соединяемых полувалов по наружной цилиндрической поверхности одного из них и соответствующей ей внутренней цилиндрической поверхности другого, взаимное ориентирование полувалов с обеспечением при этом заданного угла разворота кулачков и жесткое соединение посредством крепежного элемента, отличающийся тем, что в качестве крепежного элемента используют втулку, а соединяемые полувалы выполняют с посадочными поверхностями для втулки, расположенными эксцентрично относительно их оси, при этом жесткое соединение полувалов производят в два этапа, на первом из которых, осуществляемом до центрирования полувалов, втулку запрессовывают на посадочную поверхность одного из них, взаимное ориентирование полувалов производят перед вторым этапом соединения путем их относительного поворота до совмещения посадочной поверхности второго полувала с соответствующей ей внутренней поверхностью втулки, а второй этап соединения осуществляют путем запрессовки упомянутого полувала во втулку.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10