[實(shí)用新型]一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320851508.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203743230U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁運(yùn)忠;曹立新;黃永剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 十堰義興工業(yè)發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): F16D3/16
• 分類號(hào): F16D3/16
• 代理公司: 十堰博迪專利事務(wù)所 42110
• 代理人: 高良軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型為一種萬(wàn)向節(jié)叉，具體是機(jī)械及汽車傳動(dòng)系中常用的與傳動(dòng)軸管焊接的萬(wàn)向節(jié)叉。

背景技術(shù)

萬(wàn)向節(jié)是機(jī)械及汽車傳動(dòng)系中傳遞扭矩的常用關(guān)鍵零件之一,目前使用的萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯如圖1所示，由軸頭部分1、叉耳部分構(gòu)成一個(gè)整體，叉耳部分由軸頭部分端部的法蘭盤(pán)2及法蘭盤(pán)對(duì)應(yīng)兩側(cè)延伸的叉耳3構(gòu)成，為了增強(qiáng)強(qiáng)度，在萬(wàn)向節(jié)叉耳設(shè)有中間凸臺(tái)4。該萬(wàn)向節(jié)叉結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜；零件強(qiáng)度低；鍛造和機(jī)加難度較大；重量較重造成成本高，難以滿足現(xiàn)今汽車輕量化及低成本高效益的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述萬(wàn)向節(jié)重量大、強(qiáng)度低的不足，本實(shí)用新型提供了一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯，由軸頭部分、叉耳部分構(gòu)成一個(gè)整體，叉耳部分由軸頭部分端部的法蘭盤(pán)及法蘭盤(pán)對(duì)應(yīng)兩側(cè)延伸的叉耳構(gòu)成，其特征在于：法蘭盤(pán)及軸頭為中空結(jié)構(gòu)；在中空結(jié)構(gòu)的邊緣設(shè)有封閉曲線加強(qiáng)筋，封閉曲線加強(qiáng)筋的高度為3-6毫米，封閉曲線加強(qiáng)筋的寬度為3-6毫米。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：對(duì)應(yīng)于兩個(gè)叉耳外端部的內(nèi)檔設(shè)有向外開(kāi)口的“U”形凹陷，U”形凹陷的深度以還有加工余量2-4毫米來(lái)計(jì)算。

本實(shí)用新型的有益效果是：去除目前使用的萬(wàn)向節(jié)叉中間凸臺(tái)和底部?jī)?nèi)窩復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，改為通孔的中空結(jié)構(gòu)，從而大大降低了毛坯自身重量，而通過(guò)封閉曲線加強(qiáng)筋進(jìn)行加強(qiáng)，在節(jié)約材料的基礎(chǔ)上增加強(qiáng)度，可以在節(jié)約材料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低成本的目的；另外因萬(wàn)向節(jié)叉的兩耳叉端部要加工出裝配十字軸總成的耳孔，把萬(wàn)向節(jié)叉兩叉耳毛坯內(nèi)檔面設(shè)計(jì)出帶有“U”形凹陷的新型結(jié)構(gòu)，節(jié)約材料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低鍛造和機(jī)加難度的目的；一件萬(wàn)向節(jié)叉節(jié)約原材料1.2—2.5Kg,?節(jié)約材料成本20%-25%。

附圖說(shuō)明

圖1是目前使用的萬(wàn)向節(jié)叉毛坯圖。

圖2是本實(shí)用新型一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯。

圖3是封閉曲線加強(qiáng)筋的剖面示意圖。

圖4圓棒料實(shí)心截面軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布圖。

具體實(shí)施方式

如圖2、圖3所示的一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯，由軸頭部分1、叉耳部分構(gòu)成一個(gè)整體，叉耳部分由軸頭部分端部的法蘭盤(pán)2及法蘭盤(pán)對(duì)應(yīng)兩側(cè)延伸的叉耳3構(gòu)成，法蘭盤(pán)及軸頭為中空結(jié)構(gòu)5；在中空結(jié)構(gòu)5的邊緣設(shè)有封閉曲線加強(qiáng)筋6，封閉曲線加強(qiáng)筋6的高度為3-6毫米，封閉曲線加強(qiáng)筋6的寬度為3-6毫米。

如圖2所示，對(duì)應(yīng)于兩個(gè)叉耳外端部的內(nèi)檔設(shè)有向外開(kāi)口的“U”形凹陷7，U”形凹陷的深度以還有加工余量2-4毫米來(lái)計(jì)算；這樣，可以進(jìn)一步降低重量。

如圖4所示，根據(jù)工程力學(xué)原理——圓棒料實(shí)心截面軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布規(guī)律（圖5所示）：當(dāng)截面邊緣的最大切應(yīng)力達(dá)到許用切應(yīng)力時(shí)，圓心附近各點(diǎn)處的應(yīng)力很小，為了合理利用材料，宜將材料向遠(yuǎn)離圓心的部分放置，即中間可以成空心結(jié)構(gòu)。

例如，目前使用的一種萬(wàn)向節(jié)叉，毛坯件重8.6Kg，根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案設(shè)計(jì)出來(lái)的萬(wàn)向節(jié)叉，毛坯件重只有6.5Kg；

做破坯強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，目前的一種萬(wàn)向節(jié)叉加載扭矩38000N.m時(shí)扭斷，而本實(shí)用新型萬(wàn)向節(jié)叉卻需加載扭矩45000N.m才扭斷；

做疲勞強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，加載扭矩19000N.m，目前的一種萬(wàn)向節(jié)叉運(yùn)行21萬(wàn)次產(chǎn)生裂紋，而本實(shí)用新型萬(wàn)向節(jié)叉運(yùn)行了30萬(wàn)次。