一种摇臂衬套、发动机及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种摇臂衬套、发动机及车辆。


背景技术：

2.摇臂衬套是指配气机构中在摇臂轴与摇臂之间起滑动轴承作用的环套。摇臂衬套一般由金属瓦背、减磨合金层组成，与摇臂轴等组成滑动摩擦副。从微观看摇臂衬套表面通常为光滑或呈凹槽型结构。由弹流理论以及仿生研究可知，摩擦副表面不是越光滑越好，摩擦副表面过于光滑，当表面贫油时，难以形成油膜，形成边界摩擦甚至干摩擦，加快磨损，使摇臂衬套磨损。尽管现有技术中通过在衬套内设置凹槽在一定程度上能够减轻干摩擦，但是凹槽的结构不易润滑油快速分布于衬套的表面，尽管随着摇臂轴的摆动润滑油从凹槽内流出而分布于衬套的表面，但是依旧会存在衬套表面润滑不均匀，干摩擦依旧存在的问题。
3.因此，亟需一种摇臂衬套，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种摇臂衬套、发动机及车辆，能够在摇臂轴转动时润滑油能够快速分布于衬套的表面，防止摇臂轴转动过程中干摩擦。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.提供一种摇臂衬套，包括衬套本体，所述衬套本体内壁的承载区域设置有凹槽区，所述凹槽区内设置有多个独立的凹槽，所述凹槽的横截面积由所述衬套本体的内壁向所述衬套本体外部方向逐渐减小，每个所述凹槽的槽口设置有凸起，所述承载区域为发动机缸内气体最大载荷状态下摇臂轴与所述衬套本体接触的区域。
7.作为上述摇臂衬套的一种优选技术方案，所述凹槽的横截面形状为水滴形或三角形。
8.作为上述摇臂衬套的一种优选技术方案，所述凹槽的长度方向与所述摇臂旋向同向或相反。
9.作为上述摇臂衬套的一种优选技术方案，所述凹槽呈矩阵式排列设置，每列所述凹槽的大端均同向设置，且相邻俩列所述凹槽的大端非同向设置。
10.作为上述摇臂衬套的一种优选技术方案，所述凹槽的最大横截面的长度为0.3mm-0.4mm，所述凹槽的最大横截面的宽度为0.15mm-2mm，所述凹槽的深度为0.035mm-0.05mm。
11.作为上述摇臂衬套的一种优选技术方案，所述凸起设置于所述凹槽的大端处的槽口处。
12.作为上述摇臂衬套的一种优选技术方案，所述凸起顶壁高于所述凹槽的槽口。
13.作为上述摇臂衬套的一种优选技术方案，所述凸起还设置于所述凹槽的大端与所述凹槽的小端过渡连接处的槽口处。
14.本实用新型还提供了一种发动机，包括上述任一方案中的摇臂衬套。
15.本实用新型还提供了一种车辆，包括上述方案中的发动机。
16.本实用新型有益效果：
17.本实用新型中提供的摇臂衬套包括衬套本体，衬套本体内壁的承载区域设置有凹槽区，凹槽区内设置有多个独立的凹槽，凹槽的横截面积由衬套本体的内壁向衬套本体外部方向逐渐减小，如此可以形成动压油膜，能够提高摇臂衬套承载性，降低磨损损失。另外每个凹槽的槽口设置有凸起，凸起和摇臂轴之间形成支撑间隙，有利于润滑油快速分布于衬套表面及凹槽内部，凸起还能够防止摇臂轴在转动初期凹槽内的润滑油随摇臂轴的转动全部流出凹槽，造成凹槽内没有润滑油储备，防止摇臂衬套干摩擦。
18.在摇臂工作过程中，随着轴承转动，油膜也随着高速转动，当润滑油遇到凹槽结构时，随着凹槽横截面积逐渐减小，油膜也逐步向前推动，随着润滑油增加，形成明显堆积作用，最终沿凹槽边缘强制溢出，形成动压。
19.本实施例中提供的发动机和车辆，能够在工作时利于润滑油快速分布于衬套本体和凹槽内，防止摇臂衬套干摩擦，保证发动机和车辆的稳定工作。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例提供的摇臂衬套的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的衬套本体设置的凹槽排布结构示意图；
22.图3是本实用新型实施例提供的凹槽的剖视图；
23.图4是本实用新型实施例提供的加工凹槽时喷嘴与衬套本体之间的位置示意图。
24.图中：
25.1、衬套本体；11、凹槽；12、凸起；2、摇臂；3、摇臂轴；4、喷嘴；5、粒子。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
27.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此
外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
30.针对现有技术中，摇臂衬套在工作过程中贫油时，容易形成干摩擦，摇臂衬套内的凹槽储油量不易存储的问题，本实用新型的实施例中提供了一种车辆，包括发动机，该发动机包括摇臂衬套，该摇臂衬套能够对凹槽内的润滑油进行抑制，防止在正常工作时润滑油较为容易的从凹槽内流出。
31.具体地，如图1-3所示，本实施例中提供的摇臂衬套包括衬套本体1，衬套本体1内壁的承载区域设置有凹槽区，凹槽区内设置有多个独立的凹槽11，凹槽11可以存储部分润滑油，在摇臂轴3和衬套本体1早期磨合或频繁启停时，降低衬套本体1的干摩擦；凹槽11的横截面积由衬套本体1的内壁向衬套本体1外部方向逐渐减小，如此可以形成动压油膜，能够提高摇臂衬套承载性，降低磨损损失。另外每个凹槽11的槽口设置凸起12，衬套本体1和摇臂轴3之间形成间隙，有利于润滑油快速分布于衬套本体1内壁及凹槽11内部，凸起12还能够防止摇臂轴3在转动初期凹槽11内的润滑油随摇臂轴3的转动全部流出凹槽11，造成凹槽11内没有润滑油储备，防止摇臂衬套干摩擦。其中，承载区域为发动机缸内气体最大载荷状态下摇臂轴3与衬套本体1接触的区域。
32.工作一段时间后，凸起12被磨平，在摇臂2工作过程中，随着轴承转动，油膜也随着高速转动，当润滑油遇到凹槽11结构时，随着凹槽11横截面积逐渐减小，油膜也逐步向前推动，随着润滑油增加，形成明显堆积作用，最终沿凹槽11边缘强制溢出，形成动压。
33.可选地，凹槽11的横截面形状为水滴形或三角形，在本实施例中优选为水滴形。通过横截面为水滴形来为润滑油创造有益的流动环境，能够防止轴承衬套内部的干摩擦，进而防止空蚀。
34.可选地，在本实用新型的实施例中，凹槽11的长度方向与摇臂轴3的旋向同向或相反。即凹槽11的最长尺寸(即长度)沿摇臂轴3周向的方向延伸，如此可保证摇臂轴3在旋转过程中受到良好的润滑。当然，在其他实施例中，凹槽11的长度方向也可沿衬套本体1的轴向方向设定。
35.优选地，为了使摇臂轴3不论正转还是反转均能够被凹槽11内的润滑油润滑，在本实施中，凹槽11呈矩阵式排列设置，每列凹槽11的大端均同向设置，即每列凹槽11的大端均朝向同一方向，而小端均朝向另一方向，且相邻两列凹槽11的大端非同向设置，即相邻列中凹槽11为小端对小端设置，或大端对大端设置，如此，可保证摇臂轴3正反转时均能够被良好的润滑。
36.可选地，在本实施例中，凹槽11的最大横截面的长度为0.3mm-0.4mm，凹槽11的最大横截面的宽度为0.15mm-2mm，凹槽11的深度为0.035mm-0.05mm。如此可保证衬套本体1内设置更多的凹槽11，每个凹槽11内均能够存储润滑油，从而提高润滑油的总存储量。
37.可选地，在本实施例中，润滑油在摇臂轴3转动时会随摇臂轴3的转动流出凹槽11，尤其是当小端到大端的方向与摇臂轴3的方向同向时，润滑油会流出较多，凹槽11内没有存储足够的润滑油，为此，凸起12设置于凹槽11的大端处的槽口处。如此可对凹槽11内大部分润滑油执行阻挡的目的，防止润滑油更多的流出凹槽11。
38.进一步地，在本实施例中，凸起12还设置在凹槽11大端和凹槽11小端之间过渡连接部的槽口处，即除了凹槽11的小端的槽口处没有设置凸起12，该凹槽11的其他部位均设置有凸起12，凸起12的横截面的形状也与凹槽11的形状相似或相同。
39.可选地，凸起12顶壁高于凹槽11的槽口。当然其他实施例中凸起12也可与凹槽11的槽口平行，也能够实现阻拦润滑油流出的目的。
40.对于本实用新型中的凹槽11加工，可通过粒子5撞击衬套本体1的内壁获得。具体地，
41.先在衬套中加工凸起柱，而后在衬套本体1内壁涂覆一层石墨粉；再装夹入工装内，采用高能喷射的粒子5通过喷头在衬套表面轰击加工凹槽11，粒子5以一定角度入射于衬套本体1的内壁以及凸起柱撞击形成凹槽11和凸起12，该入射夹角角度最好为25
°‑
35
°
，如图4所示。同时步进电机精确控制喷头的线位移和角位移，溅射获得规则排列的凹槽11阵列。然后去除表面石墨层和可能残余的粒子5，获得清洁的衬套本体1的内壁凹槽11阵列。
42.同时，该衬套本体1也可以采用脉冲激光器在衬套本体1的内壁加工凹槽11。
43.此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。