一种可降低摩擦损失的摇臂轴承

摘要

一种可降低摩擦损失的摇臂轴承，轴承包括轴承外圈、中心轴以及一定数量的滚动体，轴承安装在摇臂架上，所述轴承外圈内表面、滚动体外表面和中心轴外表面中的至少一者呈非单直线轮廓，非单直线轮廓中间位置尺寸最大两端尺寸最小，并且左右对称。本发明通过对轴承外圈内表面、滚轮体外表面、中心轴外表面轮廓做适当的调整，减小轴承内部的有效接触宽度，从而减小轴承乃至配气机构的摩擦损失。

说明书

技术领域

本发明涉及发动机配件技术领域，特别涉及一种可降低摩擦损失的摇臂轴承。

背景技术

滚轮摇臂安装于挺柱、凸轮与气门之间，是用于发动机动力系统的重要部件，由摇臂架、轴承等组成，轴承包括轴承外圈、中心轴以及一定数量的滚动体。

发动机热效率的提升与发动机内部零件之间的机械损失直接相关。在现有设计中，为了保证凸轮与轴承外圈的寿命满足要求，轴承在设计时，尽可能地增加外圈的宽度，以减小凸轮与轴承外圈的接触应力，从而提高寿命。并且当前发动机凸轮轴有不同的材料，如钢制凸轮轴、铸造凸轮轴等，尤其铸造凸轮轴，为了匹配接触应力，摇臂轴承宽度需要加宽一定的宽度。

在上述前提下，滚动体的宽度也相应的增加，保持与外圈基本相同的宽度，其带来的问题就是摩擦损失的增加，以及发动机配气机构摩擦损失的增加。

发明内容

本发明要解决现有技术的问题，提供一种可降低摩擦损失的摇臂轴承，通过对轴承外圈内表面、滚轮体外表面、中心轴外表面轮廓做适当的调整，减小轴承内部的有效接触宽度，从而减小轴承乃至配气机构的摩擦损失。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种可降低摩擦损失的摇臂轴承，轴承包括轴承外圈、中心轴以及一定数量的滚动体，轴承安装在摇臂架上，所述轴承外圈内表面、滚动体外表面和中心轴外表面中的至少一者呈非单直线轮廓，非单直线轮廓中间位置尺寸最大两端尺寸最小，并且左右对称。有别于常规轴承的部件呈单直线轮廓，有效接触面为轴承外圈及滚动体的整个部件宽度，非单直线轮廓让有效接触面只是中间尺寸最大的那部分，只要轴承外圈内表面、滚动体外表面和中心轴外表面中的至少一者的轮廓做出调整，都能减小轴承内部的有效接触宽度。

作为优选，所述非单直线轮廓为轴承外圈内表面、滚动体外表面和中心轴外表面中的至少一者的两端设为倒角段。有别于常规的倒角，去除零件上的毛刺，尺寸很小，不影响轴承的有效接触宽度，这里的倒角段尺寸较大，中间的有效接触宽度明显减小。

作为优选，所述倒角段的倒角为直线倒角或曲线倒角。

作为优选，所述曲线倒角的曲线为圆弧线、多次方曲线和对数曲线中的一种或多种的结合。所有曲线均为连续过渡。

作为优选，所述轴承外圈和滚动体的倒角段之间的有效接触宽度b占总宽度B的50%~90%，即倒角段宽度占总宽度的10%~50%。

作为优选，所述非单直线轮廓为轴承外圈内表面、滚动体外表面和中心轴外表面中的至少一者呈全段曲线。全段曲线的零部件中间尺寸最大，向两端尺寸逐渐减小。

作为优选，所述全段曲线为圆弧线、多次方曲线和对数曲线中的一种或多种的结合。所有曲线均为连续过渡。

作为优选，所述轴承外圈和滚动体的全段曲线中间最高点与端部最低点的高度差h范围小于0.03mm，即最大半径和最小半径的差小于0.03mm。

作为优选，所述非单直线轮廓为轴承外圈内表面、滚动体外表面和中心轴外表面中的至少一者的两端设为倒角段，至少一者呈全段曲线。

本发明的有益效果在于：本发明通过对轴承外圈内表面、滚轮体外表面、中心轴外表面轮廓做适当的调整，减小轴承内部的有效接触宽度，从而减小轴承乃至配气机构的摩擦损失。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是实施例一的剖视图；

图3是实施例二的剖视图；

图4是实施例三的剖视图；

图5是实施例四的剖视图；

图6是实施例五的剖视图；

图7是本发明中滚动体的一种结构示意图；

图8是本发明中滚动体的另一种结构示意图。

图中主要元件符号说明：1、轴承外圈；2、滚动体；3、中心轴；4、摇臂架；100、倒角段；200、全段曲线。

具体实施方式

下面通过具体实施方式和附图对本发明作进一步的说明。

实施方式为：如图1所示，一种可降低摩擦损失的摇臂轴承，轴承包括轴承外圈1、中心轴3以及一定数量的滚动体2，轴承安装在摇臂架4上，所述轴承外圈1内表面、滚动体2外表面和中心轴3外表面中的至少一者呈非单直线轮廓，非单直线轮廓中间位置尺寸最大两端尺寸最小，并且左右对称。

非单直线轮廓的形态有轴承外圈1内表面、滚动体2外表面和中心轴3外表面的两端设为倒角段100，以及呈全段曲线200。其中，倒角段100的倒角为直线倒角或曲线倒角，并且曲线倒角的曲线为圆弧线、多次方曲线和对数曲线中的一种或多种的结合。另外，全段曲线200也可以是圆弧线、多次方曲线和对数曲线中的一种或多种的结合。因此轴承三个部件的轮廓组合有很多，下面举例其中的一部分。

实施例一：结合图2所示，轴承外圈1内表面的两端设为倒角段100，且倒角段100的倒角为直线倒角，滚动体2外表面和中心轴3外表面为常规的单直线轮廓。

实施例二：结合图3所示，轴承外圈1内表面的两端设为倒角段100，且倒角段100的倒角为圆弧线倒角，滚动体2外表面和中心轴3外表面为常规的单直线轮廓。

实施例三：结合图4所示，轴承外圈1内表面呈全段曲线200，且全段曲线200为圆弧线，滚动体2外表面和中心轴3外表面为常规的单直线轮廓。

实施例四：结合图5所示，轴承外圈1内表面呈全段曲线200，且全段曲线200为圆弧线，滚动体2外表面的两端设为倒角段100，且倒角段100的倒角为曲线倒角，中心轴3外表面为常规的单直线轮廓。

实施例五：结合图6所示，轴承外圈1内表面和中心轴3外表面呈全段曲线200，且全段曲线200都为圆弧线，滚动体2外表面的两端设为倒角段100，且倒角段100的倒角为曲线倒角。

结合图7所示，在本发明的所有实施例中，滚动体2的倒角段100之间的有效接触宽度b占总宽度B的50%~90%，倒角段100的宽度占总宽度的10%~50%。同时，这个参数同样适用于轴承外圈1。

结合图8所示，在本发明的所有实施例中，滚动体2的全段曲线200中间最高点与端部最低点的高度差h范围小于0.03mm，也就是滚动体2最大半径和最小半径的差小于0.03mm。同时，这个参数同样适用于轴承外圈1，轴承外圈1最大厚度和最小厚度的差小于0.03mm。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，本发明可以用于类似的产品上，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。