20钢凸轮轴零件渗碳热处理工艺设计(4)
2.5.1 渗碳温度 19
2.5.2 渗碳保温时间 19
2.5.3 渗碳剂用量的计算方法 20
2.5.4 排气阶段渗碳介质用量的计算 21
2.5.5 强渗阶段渗碳介质用量的计算 21
2.5.6 扩散阶段渗碳介质用量的计算 21
2.5.7 降温阶段渗碳介质用量的计算 22
2.5.8 凸轮轴渗碳工艺曲线图 22
3 渗碳质量检测 23
3.1 渗碳层深度的检测 23
3.2 渗碳层金相组织检验 23
3.3 渗碳层浓度梯度的检验 23
3.4 渗碳件的组织缺陷 23
4 20钢凸轮轴零件渗碳热处理工艺设计总结 24
致 谢 25
参考文献 26
1 绪论
1.1 凸轮轴零件
1.1.1 凸轮轴零件的介绍
凸轮轴零件是柴油机是配气机构最关键的零件。现在市场上的车很多都是两根凸轮轴，也就是双顶置凸轮轴（DOHC）设计，一跟负责排气气门的开闭，一根负责进气气门的开闭[1]。凸轮轴的功用是驱动汽油泵、机油泵和分电器等附件工作，同时控制各缸气门的适时开启和关闭。
凸轮轴零件是上有若干个桃形凸轮的轴。凸轮轴由进气凸轮、排气凸轮、轴颈、驱动机油泵和分电器的齿轮及推动汽油泵摇臂的偏心轮制成一体。凸轮的个数一般相等于气门的个数，凸轮在轴上的分布位置，是由发动机的工作顺序所决定的[2]。凸轮轴的大致图如图1.1。
图1.1 凸轮轴
凸轮轴有很多凸起的部位，因为这个模样得名凸轮轴。这些凸起部分的作用是推动气门（俗称滑佬）开启，当遇到凸起的部分时将会顶起气门，这时气门属于开启状态。气门闭合的动作则是凸轮轴的凸起部分离开气门后，再利用气门弹簧(俗称弹弓)的作用力来完成的。
一般标准的凸轮轴在自转240度后，便可以使气门完成一次开合的过程，也会用这个度数的大小来界定是否属于高角度凸轮轴[1]。
凸轮轴的主体是一根与汽缸组长度相同的圆柱形棒体。它的一端是轴承支撑点，另一端与驱动轮相连接。
凸轮的侧面呈鸡蛋形。设计成此形状的目的在于保证汽缸充分的进气和排气。具体来说就是尽可能快的完成气门的开、闭动作，来缩短时间。
另外把发动机的耐久性和运转的平顺性纳入考虑，气门也不能因开闭动作中的加减速过程产生过多过大的冲击，否则就会造成气门的严重磨损、增加噪声或是其它严重后果。因此，凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。
凸轮轴是发动机配气机构的一部分，专门负责驱动气门按时开启和关闭，作用是保证发动机在工作中定时为汽缸吸入新鲜的可燃混合气，并及时将燃烧后的废气排出汽缸。凸轮轴直接通过摇臂驱动气门，很适用于高转速的轿车发动机，由于转动速度较高，为保证进排气和传动效率、简化传动机构、降低高转速的振动和噪音，多采用顶置式气门和顶置式凸轮轴，这样，发动机的结构也比较紧凑。
配气机构在汽车发动机的各个零件及机构中是非常重要的一部分，配气机构必须根据发动机气缸内所发生的工作过程，保证正确地打开和关闭气门。而配气机构中最重要、最关键的零件则是凸轮轴，它决定着气门的气门开关时刻和升程曲线，从而直接影响发动机的进排气量，影响发动机的动力性、经济性和排放。