《汽車發(fā)動機凸輪軸》（征求意見稿）編制說明

《汽車發(fā)動機凸輪軸》

（征求意見稿）

編制說明

一、工作簡況

1、項目背景

凸輪軸是汽車發(fā)動機配氣機構(gòu)的關(guān)鍵零部件，QC/T544-2000《汽車發(fā)動機凸輪軸技術(shù)條件》

已實施20余年，對行業(yè)發(fā)展起到了積極作用，但隨著汽車工業(yè)輕量化、高性能、低排放和低成本

的發(fā)展趨勢，世界上越來越多的汽車制造廠家將組合式凸輪軸用于高性能發(fā)動機上，組合式凸輪軸

等新技術(shù)的出現(xiàn)，促進了凸輪軸行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，也促進了我國汽車產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。

當前標準缺失組合式凸輪軸的相關(guān)技術(shù)要求和試驗方法，已不能有效指導汽車發(fā)動機凸輪軸

的開發(fā)和生產(chǎn)，國外長期對中國進行技術(shù)封鎖，導致國內(nèi)汽車發(fā)動機凸輪軸生產(chǎn)廠家無組合式凸輪

軸相關(guān)的技術(shù)標準可參考。中汽成都配件有限公司聯(lián)合國內(nèi)凸輪軸行業(yè)生產(chǎn)廠家、高校和主機廠，

持續(xù)進行技術(shù)研發(fā)和投入，現(xiàn)已打破組合式凸輪軸的技術(shù)壟斷并爭取到了組合式凸輪軸的國內(nèi)外

市場項目，量產(chǎn)產(chǎn)品也已逐步從國內(nèi)市場進入北美、歐洲等全球市場，積累了豐富的凸輪軸產(chǎn)品開

發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗。

因此，有必要根據(jù)汽車發(fā)動機凸輪軸產(chǎn)品的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，修訂QC/T544-2000《汽車

發(fā)動機凸輪軸技術(shù)條件》，增加組合式凸輪軸的技術(shù)要求和試驗方法，以填補國內(nèi)組合式凸輪軸產(chǎn)

品的標準空白。

2、任務(wù)來源

本標準是工業(yè)和信息化部2022年第三批標準制修訂和外文版項目中的計劃項目任務(wù)（工信廳

科函〔2022〕312號），計劃編號：2022-1930T-QC，標準項目名稱《汽車發(fā)動機凸輪軸》。

3、主要工作過程

1）立項計劃下達后，全國汽車標準化技術(shù)委員會發(fā)動機分技術(shù)委員會秘書處依據(jù)標準項目報

名情況，成立了標準起草組，確定中汽成都配件有限公司為牽頭單位，項目主要參與單位包括：東

風汽車集團有限公司、四川大學、一汽解放汽車有限公司，重慶長安汽車股份有限公司、廣西玉柴

機器股份有限公司、四川省機械研究設(shè)計院（集團）有限公司、四川銀鋼一通凸輪科技股份有限公

司、寧波吉利羅佑發(fā)動機零部件有限公司，并在此基礎(chǔ)上組織參與單位對國內(nèi)外汽車發(fā)動機凸輪軸

生產(chǎn)企業(yè)進行了調(diào)研，積極開展標準的研究、調(diào)研、起草、研討等工作。

2）2023年1月-3月，啟動標準項目，確定了標準修訂的指導思想和原則。收集、整理、并系

統(tǒng)地分析了國內(nèi)外汽車發(fā)動機凸輪軸相關(guān)的標準、法規(guī)、文獻等資料，組織開展相關(guān)技術(shù)研究工作，

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并對標準內(nèi)容進行了研究、分析和對比。

3）2023年3月17日，召開標準起草組第一次討論會。牽頭單位介紹了項目背景、標準研究

內(nèi)容、標準計劃，參與單位分享了各自對標準的理解和對標準修訂的建議。會議確定了標準草案的

基本框架，明確了計劃進度，并在此基礎(chǔ)上明確了任務(wù)和分工，確認的主要工作內(nèi)容及承擔單位如

表1。

表1主要工作內(nèi)容及承擔單位

序號工作內(nèi)容承擔單位

中汽成都配件有限公司、東風汽車集團有限公司、四川

1國內(nèi)外動態(tài)跟蹤及研究

大學

中汽成都配件有限公司、東風汽車集團有限公司、重慶

2標準適用情況調(diào)查

長安汽車股份有限公司

中汽成都配件有限公司、東風汽車集團有限公司、四川

大學、一汽解放汽車有限公司，重慶長安汽車股份有限

3草案討論及編寫公司、廣西玉柴機器股份有限公司、四川省機械研究設(shè)

計院（集團）有限公司、四川銀鋼一通凸輪科技股份有

限公司、寧波吉利羅佑發(fā)動機零部件有限公司

中汽成都配件有限公司、四川銀鋼一通凸輪科技股份

4測試驗證

有限公司

4）2023年5月19日，召開標準起草組第二次討論會。會議主要對標準的適用范圍、標準的

結(jié)構(gòu)和框架、新增的術(shù)語的必要性、行業(yè)應(yīng)用情況與標準技術(shù)指標的普適性等進行了研討，與會人

員闡述了各自對標準的理解和對標準修訂的建議。會議確定了標準的修訂方向和主要修訂內(nèi)容，并

制定了標準修訂的下一階段的工作任務(wù)。

5）2023年7月25日，召開標準起草組第三次討論會，會議主要對標準修訂內(nèi)容進行了逐條、

逐句的認真研討，會議確定了前言關(guān)于修訂內(nèi)容的寫法，按照GB/T1.1-2020中8.3關(guān)于修訂標準

的規(guī)定進行修改，刪除關(guān)于內(nèi)燃機、裝配后精度等不適用的表述內(nèi)容，并對提出的問題與意見認真

分析與研究，得出處理結(jié)果，對標準內(nèi)容的更改達成共識。

6）2023年8月15日，召開標準起草組第四次討論會。會議主要對第三次會議更改后的內(nèi)容

進行了確定，并對是否設(shè)置“渦流探傷”“殘余應(yīng)力”“振顫”等技術(shù)要求進行了討論，會議確定了

需要試驗驗證的數(shù)據(jù)，并進行了分工安排，由起草組成員單位分別進行試驗驗證。

7）2023年10月23日，召開標準起草組第五次討論會，會議主要討論了標準結(jié)構(gòu)、試驗方法、

試驗工具等內(nèi)容，并對標準草案中關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進行了討論，會議確定了標準結(jié)構(gòu)按照性能指標設(shè)

置，根據(jù)指標區(qū)分整體式和組合式凸輪軸的不同要求，更新和補充試驗方法，與要求一一對應(yīng)。

8）2023年11月15日，召開標準起草組第六次討論會，會議主要針對術(shù)語和定義、分類、標

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準結(jié)構(gòu)、試驗方法，以及“桃尖”、“90°附近”、“支承軸頸”等術(shù)語的具體表述、檢驗規(guī)則進行了

討論，會議確定了保留5個術(shù)語：“整體式凸輪軸、組合式凸輪軸、鋼管、端件、凸輪片、真空泵

驅(qū)動部件”，分類包括整體式凸輪軸和組合式凸輪軸，檢驗規(guī)則包括出廠檢驗和型式檢驗等內(nèi)容，

并制定了進行征求意見階段的工作任務(wù)。

二、汽車行業(yè)標準編制原則和確定汽車行業(yè)標準主要內(nèi)容的依據(jù)

1、標準編制原則

1）遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、不斷完善”的原則，與技

術(shù)創(chuàng)新、知識產(chǎn)權(quán)處置、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進、應(yīng)用推廣相結(jié)合，統(tǒng)籌推進。

２）標準的修訂根據(jù)《中華人民共和國標準化法》及有關(guān)法規(guī)、規(guī)章，在結(jié)構(gòu)編寫和內(nèi)容編排

等方面依據(jù)GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》進行

編寫。

３）在確定本標準主要技術(shù)性能指標時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大的

經(jīng)濟、社會效益，充分體現(xiàn)了標準在技術(shù)上的先進性和技術(shù)上的合理性。

４）與我國現(xiàn)行法律法規(guī)及相關(guān)標準保持協(xié)調(diào)一致。

2、標準修訂的主要技術(shù)內(nèi)容說明

本標準規(guī)定了汽車發(fā)動機凸輪軸的分類與結(jié)構(gòu)型式、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則和標志、

包裝、運輸及貯存等技術(shù)內(nèi)容，適用于汽車發(fā)動機凸輪軸。本標準是QC/T544—2000《汽車發(fā)動

機凸輪軸技術(shù)條件》的基礎(chǔ)上修訂而成，與QC/T544—2000相比，主要技術(shù)內(nèi)容的修訂如下：

2.1增加了組合式凸輪軸的相關(guān)技術(shù)要求

凸輪軸是汽車發(fā)動機配氣機構(gòu)關(guān)鍵零部件，組合式凸輪軸新技術(shù)的發(fā)展適應(yīng)了汽車工業(yè)輕量

化、高性能、低排放和低成本的發(fā)展趨勢。世界上越來越多的汽車制造廠家將組合式凸輪軸用于高

性能發(fā)動機上，而國內(nèi)外暫無標準可用于指導汽車發(fā)動機組合式凸輪軸生產(chǎn)，因此本標準為方便識

別組合式凸輪軸與整體式凸輪軸的技術(shù)區(qū)別，針對組合式凸輪軸，主要增加了下列內(nèi)容：

（1）術(shù)語和定義（見第3章）

增加了整體式凸輪軸、組合式凸輪軸及其主要組成部件的術(shù)語和定義。

（2）分類與結(jié)構(gòu)型式（見第4章）

增加了分類要求以及不同分類對應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖，按照制造工藝分為整體式凸輪軸、組合式凸

輪軸。

（3）材質(zhì)和機械

增加了組合式凸輪軸的材質(zhì)要求（見5.1.2,5.1.3）。

（4）扭矩及軸向載荷

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增加了組合式凸輪軸的扭矩及軸向載荷要求（見5.2）。

（5）熱處理和硬度

增加了組合式凸輪軸的熱處理和硬度要求（見5.3.2）。

（6）金相組織

增加了組合式凸輪軸的金相組織要求（見5.4.2）。

（7）表面質(zhì)量

增加了組合式凸輪軸的非工作軸底劃痕規(guī)定（見5.8.4）

2.2隨著整體式凸輪軸加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的提高，更改和刪除了一些內(nèi)容

（1）原標準中“時效態(tài)冷激凸輪軸”表述不準確，重熔工藝在行業(yè)中幾乎已經(jīng)沒有應(yīng)用，因

此更改了“時效態(tài)冷激凸輪軸”、“時效態(tài)可淬硬凸輪軸”的表述，刪除了“時效態(tài)表面重熔處理凸

輪軸”的規(guī)定（見5.3.1.1，2000年版的3.3.1）；刪除了“表面重熔部位的金相組織的規(guī)定”（見

2000年版的3.4.1.3）；

（2）原標準編制時，正時銷孔結(jié)構(gòu)還未廣泛應(yīng)用，因此缺少針對正時定位銷孔的要求，因此

增加了“尺寸公差”中關(guān)于“正時銷孔直徑”的規(guī)定（見5.5.1）；

（3）“凸輪輪廓曲線升程偏差變動量”的表述不容易理解，根據(jù)現(xiàn)在行業(yè)應(yīng)用習慣，因此更改

了“凸輪輪廓曲線升程偏差變動量”的表述及指標參數(shù)（見5.6.6，2000年版的3.6.5）；

（4）隨著環(huán)保要求提高，發(fā)動機改為電噴方式，化油器逐步被淘汰，因此刪除凸輪軸上用于

驅(qū)動機油泵或分電器的齒輪精度的規(guī)定，因此刪除了“凸輪軸上用于驅(qū)動機油泵或分電器的齒輪精

度”的規(guī)定（見2000年版的3.7）；

（5）原標準“波紋”的表述容易與粗糙度標準的“波紋度”含義相混淆，同時行業(yè)對發(fā)動機

震動和噪音越來越關(guān)注，因此更改了“表面質(zhì)量”中波紋的提法，改為振紋（見5.8.3，2000年版

的3.9.3）。

2.3為保證整體式凸輪軸和組合式凸輪軸的產(chǎn)品性能，增加和更改了一些內(nèi)容

（1）隨著行業(yè)進步與發(fā)展，發(fā)動機磨損、卡滯等故障發(fā)生原因來源于不應(yīng)有的一些雜質(zhì)，對

發(fā)動機油路和潤滑的要求提高，對清潔度的要求已成為行業(yè)共識，因此增加了“清潔度”的規(guī)定

（見5.10），應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣或技術(shù)文件的規(guī)定。

（2）凸輪及軸頸的早期磨損都與燒傷直接相關(guān)，因此更改了“燒傷”的規(guī)定（見5.11），補充

了軸頸表面不應(yīng)有燒傷的要求，并符合產(chǎn)品圖樣或技術(shù)文件的規(guī)定。

（3）合理范圍的殘余應(yīng)力能夠有效提高疲勞強度和耐磨性能，增加凸輪軸使用壽命，因此增

加了“殘余應(yīng)力”的規(guī)定（見5.12），提出根據(jù)客戶需求確定。

（4）根據(jù)標準技術(shù)要求的更改，因此更改了試驗方法（見第6章，2000年版的第4章），增

加檢驗項目表。根據(jù)第5章要求補充完善了對應(yīng)的試驗方法。

4

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（5）更改了檢驗規(guī)則（見第7章，2000年版的第5章），根據(jù)標準中的技術(shù)要求和試驗方法，

對檢驗規(guī)則進行了梳理，便于標準使用，增加了出廠檢驗、型式檢驗的要求以及檢驗項目。

三、主要試驗（或驗證）情況

本標準屬于通用技術(shù)標準，標準所確定的技術(shù)要求和試驗方法均根據(jù)實際科研成果、生產(chǎn)經(jīng)營

經(jīng)驗、國內(nèi)外相關(guān)標準確定，并經(jīng)各凸輪軸生產(chǎn)企業(yè)和試驗機構(gòu)進行了充分的驗證。本標準主要技

術(shù)內(nèi)容和技術(shù)指標設(shè)置先進、合理，與相關(guān)標準協(xié)調(diào)，可操作性好。

（1）扭矩及軸向載荷

組合式凸輪軸各零部件間的扭矩及軸向載荷應(yīng)按照產(chǎn)品圖樣和技術(shù)文件制造，并符合下列要

求：需承載外力載荷的部件應(yīng)滿足動態(tài)扭矩疲勞要求，商用車組合式凸輪軸進行循環(huán)次數(shù)7×106min

次正弦交變載荷加載無失效，乘用車組合式凸輪軸進行循環(huán)次數(shù)8.3×106min次正弦交變載荷加載

無失效；無外力載荷的零部件需承載要求的靜態(tài)扭矩或軸向載荷無失效。

軸扭矩及軸向載荷要求的提出，主要是規(guī)定組合式凸輪軸應(yīng)達到的工作力學性能，滿足產(chǎn)品設(shè)

計、制造和使用的需要。數(shù)據(jù)的確定主要依據(jù)OEM主機廠對組合式凸輪軸提出的扭矩及軸向載荷要

求，包括商用車和乘用車兩類，其中商用車組合式凸輪軸相對于鋼管的扭矩考慮了端件、氣門凸輪、

制動凸輪；乘用車組合式凸輪軸相對于鋼管的軸向載荷和扭矩考慮了端件、氣門凸輪、油泵凸輪、

信號輪、真空泵驅(qū)動部件、六方片。

標準起草組通過分析國內(nèi)外10余家OEM主機廠30余個型號產(chǎn)品，對組合式凸輪軸扭矩及軸

向載荷要求的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過截取試樣并做扭矩和軸向載荷試驗，得出的結(jié)論。試驗數(shù)據(jù)見表1-表

3。

表1軸向載荷數(shù)據(jù)驗證統(tǒng)計表

軸向載荷

序

名稱

號1型2型3型4型5型6型A型B型C型D型E型F型

號號號號號號號號號號號號

≥≥≥≥≥≥≥

≥≥≥≥≥

1端件800015000800080008000800015000

8000N8000N8000N5000N8000N

NNNNNNN

≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥

≥

2氣門凸輪50005500500050005000500050005000500055003000

8000N

NNNNNNNNNNN

≥≥≥≥≥≥

≥≥≥≥≥

3油泵凸輪5500/5000500050005000550010000

5000N5000N5000N5000N

NNNNNNN

≥≥≥≥≥

≥≥≥≥≥≥

4信號輪1500/1000100010001000

1500N1500N1500N1500N500N1000N

NNNNN

≥≥≥≥

真空泵驅(qū)≥≥≥

5/5000////15000300010000

動部件1000N1000N1000N

NNNN

5

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表2靜態(tài)扭矩數(shù)據(jù)驗證統(tǒng)計表

靜態(tài)扭矩

序

名稱

號1型2型3型4型5型6型A型B型C型D型E型F型

號號號號號號號號號號號號

≥≥≥≥≥≥

≥150≥180≥200≥150≥160≥200

1端件150N150N150N200N150N100N

N*mN*mN*mN*mN*mN*m

*m*m*m*m*m*m

≥≥≥≥≥≥

≥72≥80≥80≥80≥80≥80

2氣門凸輪90N*90N*70N*80N*80N*80N*

N*mN*mN*mN*mN*mN*m

mmmmmm

≥≥≥≥≥≥

≥100≥150≥100≥100≥150

3油泵凸輪/90N*90N*70N*80N*100N80N*

N*mN*mN*mN*mN*m

mmmm*mm

≥≥≥≥≥≥

≥20≥20≥20≥20≥20

4信號輪/30N*30N*20N*30N*10N*30N*

N*mN*mN*mN*mN*m

mmmmmm

≥≥≥≥≥≥

真空泵驅(qū)≥50≥80

5////45N*45N*45N*150N100N100N

動部件N*mN*m

mmm*m*m*m

表3動態(tài)扭矩數(shù)據(jù)驗證統(tǒng)計表

動態(tài)扭矩

序

名稱

號1型2型3型4型5型6型A型B型C型D型E型F型

號號號號號號號號號號號號

±±±±±

±100±100±100±100±110±100±

1端件100N*100N*100N*100N*100N*

N*mN*mN*mN*mN*mN*m60N*m

mmmmm

±80±50±60±50±50±60±±±±±±

2氣門凸輪

N*mN*mN*mN*mN*mN*m80N*m80N*m80N*m80N*m50N*m60N*m

±80±100±100±±±±±±

3油泵凸輪/±80±80

N*mN*mN*m80N*m80N*m80N*m80N*m70N*m60N*m

±

4信號輪///////////

30N*m

真空泵驅(qū)±45±80±±±±

5//////

動部件N*mN*m45N*m80N*m80N*m60N*m

通過標準起草組結(jié)合多家生產(chǎn)制造廠家的實際，確定本標準中只給出保證組合式凸輪軸正常

工作的最小合理參考值，即表4和表5。

表4乘用車組合式凸輪軸各零部件相對于鋼管的最小軸向載荷和扭矩參考值

最小軸向載荷最小靜態(tài)扭矩最小動態(tài)扭矩循環(huán)次數(shù)

零件名稱

NN?mN?m(106次)

端件8000100±808.3

氣門凸輪500060±508.3

油泵凸輪500080±608.3

信號輪100020-8.3

真空泵驅(qū)動部件-50±4.58.3

六方片150060-8.3

6

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表5商用車組合式凸輪軸各零部件相對于鋼管的扭矩參考值

最小靜態(tài)扭矩最小動態(tài)扭矩循環(huán)次數(shù)

零件名稱

N?mN?m(106次)

端件550±3507.0

氣門凸輪400±2007.0

制動凸輪400±3007.0

（2）尺寸公差

隨著凸輪軸結(jié)構(gòu)發(fā)展，正時齒輪或正時鏈輪與凸輪軸銷孔連接定位，已成為主要結(jié)構(gòu)之一，有

必要給定正時銷孔直徑公差等級，10余家OEM主機廠設(shè)計的最低標注為7級銷配8級孔，見表6，

因此本標準規(guī)定正時銷孔直徑IT8的要求。

表6正時銷孔直徑統(tǒng)計表

a型b型c型d型e型f型g型h型i型j型k型l型m型n型o型

號號號號號號號號號號號號號號號

∮∮∮∮∮∮∮∮∮∮∮∮

∮∮∮4(-4(-5(-5(-5(-5(-6(-5(+05(-5(-6(-6(-

直6(+06(+06(+00.020.020.020.020.010.010.02.0120.020.020.020.02

徑.018.018.0184/-4/-4/-4/-6/-6/-4/-/-0/-0/-4/-4/-

/0)/0)/0)0.030.030.030.030.020.020.030.000.030.030.030.03

6)6)6)6)8)8)6)5)8)8)6)6)

級

IT8IT8IT8IT7IT7IT7IT7IT7IT7IT7IT8IT8IT8IT7IT7

別

（3）凸輪輪廓曲線升程偏差和速率偏差不應(yīng)大于表5規(guī)定的數(shù)值

通過對原標準執(zhí)行過程中遇到的問題分析，修訂了表格樣式，在設(shè)計和生產(chǎn)過程中對“負加速

度段”、“正加速度段”的表述已合并改成“工作段”，便于理解和執(zhí)行，同時工作段的數(shù)值取較

嚴的“正加速度段”數(shù)值。

在設(shè)計和生產(chǎn)過程中對“升程偏差變動量”的表述已改為“速率偏差”，便于理解和執(zhí)行，同

時將數(shù)值表述增加±的表述，使得標準更具科學性和現(xiàn)實指導意義。

（4）組合式凸輪軸熱處理及硬度

按照GB/T18254《高碳鉻軸承鋼》確定的推薦值，凸輪片采用100Cr6、GCr15等高碳軸承鋼材

料時，應(yīng)進行球化退火處理，球化退火處理后硬度為179HBW～207HBW（壓痕直徑4.5mm～4.2mm）或

88HRB～94HRB。

氣門凸輪片、制動凸輪片經(jīng)淬火及回火處理后，硬化層深度應(yīng)大于或等于0.4mm，硬化層硬

度應(yīng)大于或等于55HRC。油泵凸輪片經(jīng)淬火及回火處理后，硬化層深度應(yīng)大于或等于0.75mm，硬

化層硬度應(yīng)大于或等于55HRC。工作軸頸宜根據(jù)需要進行淬硬處理，經(jīng)淬硬后，硬化層深度應(yīng)大于

或等于0.5mm，硬化層硬度應(yīng)大于或等于40HRC。

試驗驗證數(shù)據(jù)見表7。

7

《汽車發(fā)動機凸輪軸》（征求意見稿）編制說明

表7組合式凸輪軸熱處理及硬度試驗驗證數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

氣門凸輪淬硬層和硬度等統(tǒng)計表

指標

Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型Ⅳ型Ⅴ型Ⅵ型Ⅶ型Ⅷ型Ⅸ型Ⅹ型

氣門凸輪淬0.4m0.4m

0.75m0.75m0.6mm0.6mm1.0mm1.0mm

硬層有效硬mm1.0-4.01.0-4.0

mMinmMinMinMinMinMin

化層深度MinMin

56-56-56-

氣門凸輪淬56-54-50HRC55－55－55HRC55HRC

61HR62HR62HR

硬層硬度61HRC61HRCMin63HRC63HRCMinMin

CCC

0.75m0.75m

油泵凸輪淬0.75m0.75m0.6mm

mm/////

硬層深度mMinmMinMin