【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及凸轮轴，具体涉及一种提高凸轮轴螺栓安全系数的方法及凸轮轴组件。
技术介绍
1、配气机构的任务是保证柴油机的换气过程按配气正时的要求，在一定的时间内将气缸内的燃烧产物排除，新鲜空气引入，以保证工作循环的不断进行。凸轮轴作为气门驱动的原动力会同时带动许多缸，为了避免凸轮轴太长直线度难以保证，通常会采用分段制造，用螺栓连接在一起，以保证各段凸轮之间力的传递。
2、螺栓作为各段凸轮轴间传递扭矩的主要部件，一旦失效，轻则影响各缸的配气相位，进而影响柴油机性能。严重的话，螺栓断裂，不能带动后面的凸轮轴段旋转，将会把气门打弯，碎块一旦进入缸内，将损坏气缸套，造成不小的经济损失。因此，保证螺栓的安全系数是一个关键因素。根据经验安全系数要小于1.3。
3、某柴油机在系列化设计过程中，缸数由16缸拓展到20缸，由于传递扭矩增大，原设计的螺栓安全系数仅为0.76，远远达不到1.3的要求。
4、为提高螺栓安全系数，现有技术中主要采用两种方案：
5、在第一种方案中，采用增加螺栓数量的方式提高安全系数。如图1所示，为凸轮轴段法兰端面，目前螺栓数量为8个，若要达到1.3的安全系数，螺栓的数量需要增加到14个。凸轮轴段之间通过螺柱和螺母连接，螺栓规格为m10×1.5，法兰面直径为φ105mm。如果螺栓数量增加到14个，将没有空间用扳手把紧螺母，因此该方案不可行。
6、在第二种方案中，减小法兰面接触半径。如图2所示，原方案中法兰接触面的的外径为法兰的直径，内径已经扩大到把紧螺栓的分度圆直径
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种提高凸轮轴螺栓安全系数的方法及凸轮轴组件，以解决现有技术的常用手段难以用于提高本专利技术凸轮轴螺栓安全系数的问题。
2、根据本专利技术的一个方面，提出一种提高凸轮轴螺栓安全系数的方法，包括：在凸轮轴的驱动齿轮和最靠近驱动齿轮的第一个凸轮轴段的彼此连接的法兰之间设置摩擦垫片，以及在相邻两个凸轮轴段的彼此连接的法兰之间设置摩擦垫片。
3、根据本专利技术的一个实施例，摩擦垫片的两相背面分布有摩擦颗粒。
4、根据本专利技术的一个实施例，摩擦垫片包括金属基层、设置在金属基层两相背面的两个附着层以及均匀分布于两个附着层的摩擦颗粒。
5、根据本专利技术的一个实施例，附着层的材料为镍和/或磷，和/或摩擦颗粒为金刚石颗粒。
6、根据本专利技术的一个实施例，摩擦颗粒的尺寸为10-55μm，和/或摩擦颗粒的分布密度为8-60％，和/或摩擦颗粒突出于附着层的尺寸为5-30μm；和/或摩擦垫片的厚度为0.12-0.24mm。
7、根据本专利技术的一个实施例，还包括：根据与摩擦垫片接触的法兰表面的粗糙度选择摩擦垫片的种类。
8、根据本专利技术的一个实施例，当与摩擦垫片接触的法兰表面的粗糙度rz小于5.0μm或ra小于1.0μm时，选择以下类型的摩擦垫片：摩擦颗粒的尺寸为10μm，摩擦颗粒的分布密度为8-16％，摩擦颗粒突出于附着层的尺寸为5-9μm，摩擦垫片的厚度为0.13±0.02mm；
9、当与摩擦垫片接触的法兰表面的粗糙度rz大于等于5.0μm且小于12.5μm或ra大于等于1.0μm且小于2.5μm时，选择以下类型的摩擦垫片：摩擦颗粒的尺寸为25μm，摩擦颗粒的分布密度为8-25％，摩擦颗粒突出于附着层的尺寸为13-17μm，摩擦垫片的厚度为0.16±0.02mm；
10、当与摩擦垫片接触的法兰表面的粗糙度rz大于等于12.5μm且小于17μm或ra大于等于2.5μm且小于3.5μm时，选择以下类型的摩擦垫片：摩擦颗粒的尺寸为35μm，摩擦颗粒的分布密度为10-30％，摩擦颗粒突出于附着层的尺寸为14-22μm，摩擦垫片的厚度为0.19±0.03mm；
11、当与摩擦垫片接触的法兰表面的粗糙度rz大于等于17μm且小于27.5μm或ra大于等于3.5μm且小于6.3μm时，选择以下类型的摩擦垫片：摩擦颗粒的尺寸为55μm，摩擦颗粒的分布密度为20-60％，摩擦颗粒突出于附着层的尺寸为22-30μm，摩擦垫片的厚度为0.23±0.05mm。
12、根据本专利技术的一个实施例，还包括：根据摩擦垫片的厚度减小与摩擦垫片接触的法兰的厚度。
13、根据本专利技术的另一方面，提出一种凸轮轴组件，包括：
14、凸轮轴，凸轮轴包括依次连接的多个凸轮轴段，每个凸轮轴段的两端具有法兰，相邻两个凸轮轴段的法兰通过螺栓连接；
15、驱动凸轮轴旋转的驱动齿轮，驱动齿轮的法兰与最靠近驱动齿轮的第一个凸轮轴段的法兰通过螺栓连接；
16、多个摩擦垫片，其中相邻两个凸轮轴段彼此连接的法兰之间设置摩擦垫片，驱动齿轮和第一个凸轮轴段的彼此连接的法兰之间设置摩擦垫片。
17、根据本专利技术的一个实施例，摩擦垫片的两相背面分布有摩擦颗粒。
18、在本专利技术的技术方案中，通过在凸轮轴的驱动齿轮和最靠近驱动齿轮的第一个凸轮轴段的彼此连接的法兰之间设置摩擦垫片，以及在相邻两个凸轮轴段的彼此连接的法兰之间设置摩擦垫片，可以改变接触面摩擦系数，进而提升凸轮轴螺栓的安全系数，保证凸轮轴段间动力的传递。
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1.一种提高凸轮轴螺栓安全系数的方法，其特征在于，包括：在凸轮轴的驱动齿轮和最靠近所述驱动齿轮的第一个凸轮轴段的彼此连接的法兰之间设置摩擦垫片，以及在相邻两个凸轮轴段的彼此连接的法兰之间设置摩擦垫片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摩擦垫片的两相背面分布有摩擦颗粒。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述摩擦垫片包括金属基层、设置在所述金属基层两相背面的两个附着层以及均匀分布于所述两个附着层的摩擦颗粒。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述附着层的材料为镍和/或磷，和/或所述摩擦颗粒为金刚石颗粒。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述摩擦颗粒的尺寸为10-55μm，和/或所述摩擦颗粒的分布密度为8-60％，和/或所述摩擦颗粒突出于所述附着层的尺寸为5-30μm；和/或所述摩擦垫片的厚度为0.12-0.24mm。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：根据与所述摩擦垫片接触的法兰表面的粗糙度选择所述摩擦垫片的种类。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述摩擦垫片的厚度减小与所述摩擦垫片接触的法兰的厚度。
9.一种凸轮轴组件，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的凸轮轴组件，其特征在于，所述摩擦垫片的两相背面分布有摩擦颗粒。
...【技术特征摘要】
1.一种提高凸轮轴螺栓安全系数的方法，其特征在于，包括：在凸轮轴的驱动齿轮和最靠近所述驱动齿轮的第一个凸轮轴段的彼此连接的法兰之间设置摩擦垫片，以及在相邻两个凸轮轴段的彼此连接的法兰之间设置摩擦垫片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摩擦垫片的两相背面分布有摩擦颗粒。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述摩擦垫片包括金属基层、设置在所述金属基层两相背面的两个附着层以及均匀分布于所述两个附着层的摩擦颗粒。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述附着层的材料为镍和/或磷，和/或所述摩擦颗粒为金刚石颗粒。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述摩擦颗粒的尺寸为10-55μm，和/或所述摩擦颗粒的分布密度为8-60％，和/或所述摩擦颗粒突出于所述附着层的尺寸为5-30μ...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘骞，谭博文，于成汉，张炜伟，高洋，齐凯，
申请(专利权)人：中车大连机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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