1.凸轮轴的工作环境
凸轮轴是发动机配气系统中的重要部件，凸轮轴的旋转是靠曲轴带动的，用来保证各个气缸内进、排气门按一定的时间正常开启和关闭，保证发动机充分换气，使进、排气门持久地保持燃烧室的密封性，确保发动机保持良好的可持续性和动力性。凸轮轴在工作过程中除承受一定的弯曲和扭转载荷外，主要是凸轮部分承受周期变化的挤压应力以及与挺杆体相互接触产生的滑动带滚动的摩擦。
综合考虑凸轮轴所处的工作环境，通常我们对凸轮轴有以下性能要求。
(1)凸轮轴要有一定的抗弯强度和足够的韧性，能承受一定的弯矩和抗扭转载荷，保证受力后无明显的变形。
(2)凸轮轴表面要有较高的粗糙度、中等强度以及一定的耐磨性，防止凸轮轴在工作过程中产生磨损、刮伤、断裂等现象。
(3)凸轮轴需要具有较好的耐磨性能和切削加工性能。(www.xing528.com)
(4)凸轮轴要具有准确的尺寸，轴颈要有中等的抗弯强度和抗扭转强度及中等的韧性和耐磨性。
2.凸轮轴的失效分析
凸轮轴与气门阀杆、挺杆构成摩擦副，在工作过程中承受连杆挤压应力作用，其次受到一定的弯曲和扭曲的作用，同时又要承受与挺杆相接触产生的滑动带滚动摩擦的作用，另外还受到周期性的冲击载荷和磨损。凸轮轴与顶柱配合接触面应力大，工作过程中摩擦生热，而散热条件差，容易出现刮伤、撕裂、剥落以及早期的磨损等，故工作条件恶劣。凸轮轴的主要损坏形式为疲劳破坏(黏着磨损及擦伤)、凸轮磨损、表面压应力反复作用造成麻点和块状剥落等。
3.凸轮轴的材料
要使凸轮轴达到各项性能要求，提高工作品质和寿命，在制造时就必须选用合适的材料。过去我们常用的是锻造合金钢，如45钢、40Cr，现在国内常用合金铸铁来制造凸轮轴；在美国多使用可淬硬铸铁凸轮轴；日本和法国则使用冷硬铸铁凸轮轴。凸轮部位用Cr-Mn-Mo合金涂料进行铸件表面合金化。
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