[發(fā)明專利]一種新型傳動軸及轉(zhuǎn)向柱總成

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310309943.8
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN104295623A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹立新
• 申請（專利權(quán)）人: 曹立新;曹大偉;曹智
• 主分類號: F16D3/26
• 分類號: F16D3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及所有轎車、商用車的轉(zhuǎn)向柱總成及傳動軸總成。

背景技術(shù)

現(xiàn)有轉(zhuǎn)向柱總成及傳動軸總成，普遍在旋轉(zhuǎn)副處安裝滾針軸承。該滾針軸承存在以下幾種缺陷：

1：制造成本高、加工工藝復(fù)雜；2：需定期加注黃油，維護(hù)麻煩；3：滾針易損壞4：滾針軸承體積大，占用大量空間(滾針軸承裝配在凸緣叉、萬向節(jié)叉、花鍵軸叉等耳孔部位，造成耳部肥大，同時促使相關(guān)部位尺寸的加大，質(zhì)量增加，成本增加)。

針對以上突出問題，有必要對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)和制造。

發(fā)明內(nèi)容

在汽車及各類機(jī)械中，使用新材料、新技術(shù)已是當(dāng)今工業(yè)發(fā)展的必然要求，特別是具有高強(qiáng)度及自潤滑性能和低摩擦系數(shù)的尼龍涂層或尼龍?zhí)滋娲鷤鹘y(tǒng)軸承，廣泛應(yīng)用在中、低負(fù)荷、低速轉(zhuǎn)動的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)中。而汽車上的傳動軸及轉(zhuǎn)向柱上面使用的萬向節(jié)總成中的滾針軸承都是屬于中、小負(fù)荷及小擺角往復(fù)轉(zhuǎn)動，依據(jù)此設(shè)計(jì)理念適合使用尼龍涂層或尼龍?zhí)讈硖娲f向節(jié)總成的滾針軸承。

新型傳動軸總成及轉(zhuǎn)向柱總成(附圖1所示)，取消了滾針軸承結(jié)構(gòu)，對此進(jìn)行了兩套設(shè)計(jì)方案。

一：第一方案

第一步：把萬向節(jié)設(shè)計(jì)成中部為中空結(jié)構(gòu)(或帶鍛造連皮結(jié)構(gòu))的毛坯，(附圖2所示)；且毛坯軸頸外端面及軸頸外圓尺寸要略小于原萬向節(jié)成品尺寸(單邊為0.25mm-1mm)，然后對萬向節(jié)總成整體尼龍涂覆處理，然后再加工尼龍涂層至原萬向節(jié)成品尺寸；

第二步：把與萬向節(jié)裝配的各類叉子耳孔減小(但耳孔直徑大于萬向節(jié)成品的各軸頸，以便萬向節(jié)成品能裝入叉子耳孔)，同時減少各類叉子耳叉部尺寸，降低了重量，也減少了成本；

第三步：加工好的帶尼龍涂覆的萬向節(jié)成品裝入與之裝配的叉子耳孔，這時裝配的萬向節(jié)軸徑都小于叉子的耳孔直徑；

第四步：將鋼套壓入叉子耳孔，保證鋼套外圓與叉子耳孔內(nèi)圈過盈配合，同時鋼套的內(nèi)圓與帶尼龍涂層的萬向節(jié)軸頸間隙配合，以便在使用過程中適應(yīng)總成形成的各種擺角。

二：第二方案

第一步：把萬向節(jié)設(shè)計(jì)成中部為中空結(jié)構(gòu)(或帶鍛造連皮結(jié)構(gòu))的毛坯，毛坯設(shè)計(jì)成軸頸外圓和軸端面都留加工余量，然后加工外圓和端面至原萬向節(jié)成品尺寸；

第二步：把與萬向節(jié)裝配的各類叉子耳孔減小(但耳孔直徑大于萬向節(jié)成品的各軸頸，以便萬向節(jié)成品能裝入叉子耳孔)，同時減少各類叉子耳叉部尺寸，降低重量同時也減少了成本；

第三步：把加工好的萬向節(jié)成品裝入與裝配的叉子耳孔，這時裝配完的萬向節(jié)軸頸都小于叉子的耳孔直徑；

第四步：把加工好的內(nèi)孔壁及內(nèi)端面帶尼龍涂覆的鋼套或尼龍?zhí)讐喝氩孀佣祝瑫r須保證鋼套或尼龍?zhí)椎耐鈭A與叉子的耳孔內(nèi)圈過盈配合，內(nèi)圓與萬向節(jié)各軸頸間隙配合，以便在使用過程中適應(yīng)總成形成的各種擺角。

以上所述為本發(fā)明核心內(nèi)容，依此生產(chǎn)出新型轉(zhuǎn)向柱總成及傳動軸總成(圖1所示)。

附圖說明

附圖1??傳動軸及轉(zhuǎn)向柱總成裝配簡圖

1--凸緣叉??2--十字軸(中間部位中空結(jié)構(gòu))??3--鋼套(尼龍涂覆鋼套或尼龍?zhí)???4--套管叉??5--花鍵軸??6--萬向節(jié)叉

附圖2??十字軸毛坯圖

具體實(shí)施方式

我們首先在EQ153汽車上，用第一種方案設(shè)計(jì)制造出新型傳動軸總成。因?yàn)槊扛鶄鲃虞S減少了8個軸承，同時各種叉子減重30％左右。根據(jù)實(shí)際情況精確計(jì)算出每輛車傳動軸總成節(jié)約成本300元，轉(zhuǎn)向柱節(jié)約40元。同時我們的試驗(yàn)車輛(已更換新型傳動軸及轉(zhuǎn)向柱總成，且滿負(fù)荷、重載)已安全、穩(wěn)定的運(yùn)行了三個多月，里程達(dá)1萬多公里。經(jīng)初步鑒定總成無任何損傷，都在預(yù)期設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。同時我們的臺架試驗(yàn)也在有條不紊的進(jìn)行(試驗(yàn)臺架上載荷為5T力，持續(xù)運(yùn)行約1000萬次(等同車輛運(yùn)行約為5年)，經(jīng)測量磨損量僅為0.013mm)。

有益效果

用新的方案設(shè)計(jì)出的傳動軸可以減重約20％，轉(zhuǎn)向柱減重約10～15％，同時減掉了滾針軸承，傳動軸共可節(jié)約成本30～40％，轉(zhuǎn)向柱可節(jié)約成本20～30％。依此每輛轎車可節(jié)約成本30元，卡車為200元，若以全世界年產(chǎn)7000萬輛車為基數(shù)，那么可以節(jié)約成本約40億元。