發(fā)動(dòng)機(jī)頂置凸輪軸如何測(cè)量?
發(fā)動(dòng)機(jī)頂置凸輪軸的測(cè)量:
凸輪軸是影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)工作質(zhì)量的關(guān)鍵部件,它的功能是保證發(fā)動(dòng)機(jī)氣門組有準(zhǔn)確、平穩(wěn)的良好運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪的測(cè)量,主要是為評(píng)定凸輪軸上各凸輪的幾何精度和裝機(jī)后的動(dòng)力特性提供依據(jù),當(dāng)遇到由于加工和測(cè)量工藝條件的限制或某種特殊場(chǎng)合無(wú)法采用符合設(shè)計(jì)要求形式和形狀的測(cè)頭時(shí),允許運(yùn)用測(cè)頭轉(zhuǎn)換方法,采用不符合設(shè)計(jì)要求的測(cè)頭進(jìn)行凸輪測(cè)量。
實(shí)例分析
現(xiàn)以某發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣凸輪為例,從設(shè)計(jì)要求來(lái)看,腹圓段是保證發(fā)動(dòng)機(jī)氣門準(zhǔn)確開(kāi)啟和關(guān)閉間的挺柱等加速上升和等減速下降,而頂圓段只是使挺柱由等加速上升平穩(wěn)過(guò)渡到等減速下降。因此,設(shè)計(jì)要求腹圓段的精度比頂圓段的精度高。對(duì)于測(cè)頭轉(zhuǎn)換后當(dāng)量升程的計(jì)算,一般是把當(dāng)量轉(zhuǎn)角取為與設(shè)計(jì)要求相同的轉(zhuǎn)角。這樣,盡管整個(gè)凸輪測(cè)量點(diǎn)的個(gè)數(shù)與設(shè)計(jì)要求相同,但卻改變了設(shè)計(jì)要求測(cè)量點(diǎn)的位置和各升程測(cè)量段測(cè)量點(diǎn)的個(gè)數(shù)。譬如,配氣凸輪,當(dāng)用設(shè)計(jì)要中國(guó)金屬加工在線版權(quán)所有求的平面測(cè)頭按1°間隔取點(diǎn)測(cè)量時(shí),頂圓段的測(cè)點(diǎn)為92個(gè),腹圓段的測(cè)點(diǎn)為26個(gè),緩沖段的測(cè)點(diǎn)為56個(gè)。可是,當(dāng)用不符合設(shè)計(jì)要求的f15mm的滾柱測(cè)頭也按1°間隔取點(diǎn)測(cè)量時(shí),頂圓段的測(cè)點(diǎn)為32個(gè)。測(cè)頭轉(zhuǎn)換之后,當(dāng)用不符合設(shè)計(jì)要求的刀口測(cè)頭亦按1°間隔取點(diǎn)測(cè)量時(shí),頂圓段的測(cè)點(diǎn)僅為12個(gè)。非常明顯,測(cè)頭轉(zhuǎn)換之后,用不符合設(shè)計(jì)要求的測(cè)頭,雖然整個(gè)凸輪測(cè)量點(diǎn)的個(gè)數(shù)未變,但設(shè)計(jì)要求測(cè)量點(diǎn)的位置和組成凸輪輪廓各曲線段測(cè)量點(diǎn)的個(gè)數(shù)被改變了。
將當(dāng)量轉(zhuǎn)角取為設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角的當(dāng)量升程表,凸輪升程測(cè)量點(diǎn)的位置偏離了測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)位置,這將無(wú)法克服(剔除)由于測(cè)頭轉(zhuǎn)換引起的當(dāng)量測(cè)點(diǎn)與設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)處,兩處形狀誤差的差異對(duì)凸輪升程測(cè)量的影響。當(dāng)凸輪輪廓各曲線段的公差要求不相一致時(shí),甚至可能引起對(duì)凸輪升程合格性的誤判(誤廢或誤收)。那種取設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角為當(dāng)量轉(zhuǎn)角的當(dāng)量升程表,沒(méi)有考慮測(cè)頭轉(zhuǎn)換前后當(dāng)量測(cè)點(diǎn)與設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)的一致性,是與凸中國(guó)金屬加工在線版權(quán)所有輪設(shè)計(jì)要求相悖的。這里應(yīng)指出,當(dāng)量升程表的計(jì)算應(yīng)遵守測(cè)頭轉(zhuǎn)換前后凸輪測(cè)量點(diǎn)的位置不變?cè)瓌t。
測(cè)頭轉(zhuǎn)換的理論依據(jù)
按照常規(guī),無(wú)論是確定凸輪的檢測(cè)位置,還是測(cè)量凸輪的升程,都應(yīng)采用與凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件(挺柱)相同形式和形狀的測(cè)頭。例如,某發(fā)動(dòng)機(jī)配氣凸輪的從動(dòng)件是平面挺柱,測(cè)量時(shí)應(yīng)采用平面測(cè)頭;從動(dòng)件是滾柱挺柱,測(cè)量時(shí)應(yīng)采用與挺柱直徑相同的滾柱測(cè)頭。如果采用了與凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件(挺柱)形式和形狀不同的測(cè)頭,就是進(jìn)行了測(cè)頭轉(zhuǎn)換。測(cè)頭轉(zhuǎn)換之后,應(yīng)將設(shè)計(jì)升程表?yè)Q算為當(dāng)量升程表,并按當(dāng)量升程表測(cè)量凸輪的升程。目前,當(dāng)量升程的計(jì)算,原理上并不存在問(wèn)題。問(wèn)題出在當(dāng)量轉(zhuǎn)角、當(dāng)量升程的求解方法上:當(dāng)量升程表是按設(shè)計(jì)給出的轉(zhuǎn)角求解當(dāng)量升程的,求出的不是設(shè)計(jì)受檢點(diǎn)的當(dāng)量升程,違背了測(cè)頭轉(zhuǎn)換凸輪設(shè)計(jì)受檢點(diǎn)位置不變?cè)瓌t。也就是說(shuō),如果測(cè)頭轉(zhuǎn)換前后轉(zhuǎn)角相同,就改變了凸輪設(shè)計(jì)受檢點(diǎn)的位置。測(cè)頭轉(zhuǎn)換后,如果仍按設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角計(jì)算當(dāng)量升程,凸輪設(shè)計(jì)受檢點(diǎn)的位置就被篡改了,當(dāng)測(cè)頭轉(zhuǎn)換前后受檢點(diǎn)處形狀誤差不同且有較大的差異時(shí),將會(huì)影響凸輪升程測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,甚至可能導(dǎo)致對(duì)凸輪合格性的判斷錯(cuò)誤(誤廢或誤收)。
測(cè)頭轉(zhuǎn)換應(yīng)注意事項(xiàng)及遵守原則
凸輪測(cè)量時(shí),一般場(chǎng)合應(yīng)采用與設(shè)計(jì)要求一致的測(cè)頭進(jìn)行測(cè)量。但是,對(duì)于某種特殊場(chǎng)合,允許采用與設(shè)計(jì)要求不相同的測(cè)頭測(cè)量:
(1)凸輪手工測(cè)量,尤其是在凸輪自動(dòng)測(cè)量中常常采用與設(shè)計(jì)要求不相同的測(cè)頭測(cè)量(采用同一測(cè)頭測(cè)量同一根凸輪軸上的各個(gè)從動(dòng)件要求形狀不同的凸輪),這樣可以免去測(cè)量過(guò)程中換裝(卸下不符合設(shè)計(jì)要求的測(cè)頭,裝上符合設(shè)計(jì)要求的測(cè)頭)測(cè)頭的操作,保持測(cè)量的連續(xù)性。
(2)當(dāng)遇到測(cè)量工藝條件的限制,采用與設(shè)計(jì)要求不相同的測(cè)頭測(cè)量,有利于凸輪的測(cè)量和加工,但應(yīng)以符合設(shè)計(jì)要求為原則。
如頂置式凸輪軸的配氣凸輪,必須將搖臂與凸輪型面接觸的擺動(dòng)式柱面的氣門升程,轉(zhuǎn)換成對(duì)心移動(dòng)式平面測(cè)頭的升程,即改用平面測(cè)頭進(jìn)行測(cè)量,才有利于凸輪的加工和測(cè)量。
凸輪測(cè)頭轉(zhuǎn)換應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)當(dāng)凸輪輪廓曲線各組成段均為凸面時(shí),可以轉(zhuǎn)換成(選用)平面測(cè)頭、滾柱測(cè)頭、刀口測(cè)頭測(cè)量。
(2)當(dāng)凸輪輪廓曲線各組成段出現(xiàn)直線段時(shí),只可以轉(zhuǎn)換成(選用)滾柱測(cè)頭、刀口測(cè)頭測(cè)量,不可以轉(zhuǎn)換成平面測(cè)頭測(cè)量。
(3)當(dāng)凸輪輪廓曲線各組成段出現(xiàn)凹面段時(shí),只可以轉(zhuǎn)換(選用)成滾柱半徑小于凹面最小半徑的滾柱測(cè)頭、刀口測(cè)頭測(cè)量,不可以轉(zhuǎn)換成平面測(cè)頭或滾柱半徑大于凹面最小半徑的滾柱測(cè)頭測(cè)量。
(4)在進(jìn)行測(cè)頭轉(zhuǎn)換測(cè)量時(shí),必須考慮在測(cè)量凸輪輪廓上的同一測(cè)量點(diǎn)時(shí),采用的是與設(shè)計(jì)要求不同的測(cè)頭形狀。不同的測(cè)頭形狀,同一測(cè)點(diǎn)凸輪的轉(zhuǎn)角是各不相同的。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求(設(shè)計(jì)升程表),計(jì)算出符合凸輪設(shè)計(jì)要求測(cè)量點(diǎn)的當(dāng)量轉(zhuǎn)角、當(dāng)量升程,并按當(dāng)量升程表對(duì)凸輪進(jìn)行測(cè)量。
幾點(diǎn)說(shuō)明:
(1)一般場(chǎng)合,應(yīng)采用與凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件形狀相同的測(cè)頭進(jìn)行凸輪測(cè)量。
(2)由于測(cè)量工藝條件的限制,無(wú)法采用設(shè)計(jì)模型要求測(cè)量系統(tǒng)的特殊場(chǎng)合,采用與設(shè)計(jì)要求不同的測(cè)頭測(cè)量,是為方便凸輪的加工和測(cè)量所采取的工藝措施。
(3)現(xiàn)行當(dāng)量升程表是以設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角為依據(jù)計(jì)算的,它偏離了設(shè)計(jì)要求測(cè)量點(diǎn)的位置,所以按現(xiàn)行當(dāng)量升程表測(cè)量凸輪的升程,是與凸輪設(shè)計(jì)要求不相符合的,是不可取的。
(4)當(dāng)量升程表的計(jì)算,應(yīng)以設(shè)計(jì)要求測(cè)量點(diǎn)的位置為依據(jù),而不能以設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角為依據(jù)。即測(cè)頭轉(zhuǎn)換,應(yīng)以不改變?cè)O(shè)計(jì)要求為原則(遵守凸輪測(cè)量點(diǎn)位置不變?cè)瓌t)。
(5)計(jì)算出的凸輪當(dāng)量轉(zhuǎn)角,一般會(huì)出現(xiàn)度、分、秒的角度值,將給凸輪測(cè)量特別是凸輪的自動(dòng)測(cè)量帶來(lái)不便。為此,可以運(yùn)用插值方法求出當(dāng)量轉(zhuǎn)角近似整數(shù)度(或整數(shù)分)值的當(dāng)量升程。