[發明專利]一種汽車傳動軸結構

在審

• 申請號: 201710687429.6
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107504087A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 劉守銀;劉俊紅;郭磊
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F16D3/26
• 分類號: F16D3/26;F16D3/84;F16C33/04
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司11252
• 代理人: 王立民,吳蘭柱

技術領域

本發明屬于汽車傳動技術領域，特別是指一種汽車傳動軸結構。

背景技術

傳動軸總成由萬向節和傳動軸組成，有時還加裝中間支承。它主要用來在工作過程中相對位置不斷改變的兩根軸間傳遞轉矩和旋轉運動。

傳動軸總成設計應滿足如下基本要求：

1)保證所連接的兩軸相對位置在預計范圍內變動時，能可靠地傳遞動力。

2)保證所連接兩軸盡可能等速運轉。由于萬向節夾角而產生的附加載荷、振動和噪聲應在允許范圍內。

3)傳動效率高，使用壽命長，結構簡單，制造方便，維修容易等。

傳動軸總成在汽車上應用比較廣泛。在發動機前置后輪或全輪驅動的汽車上，由于彈性懸架的變形，變速器或分動器輸出軸與驅動橋輸入軸的軸線相對位置經常變化，所以普遍采用十字軸傳動軸總成。在轉向驅動橋中，內、外半軸之間的夾角隨行駛需要而變，這時多采用等速傳動軸總成。當后驅動橋為獨立懸架時，也必須采用傳動軸總成。

萬向節按扭轉方向是否有明顯的彈性，可分為剛性萬向節和撓性萬向節。剛性萬向節是靠零件的鉸鏈式連接傳遞動力的，可分成不等速萬向節(如十字軸式)、準等速萬向節(如雙聯式、凸塊式、三銷軸式等)和等速萬向節(如球叉式、球籠式等)。撓性萬向節是靠彈性零件傳遞動力的，具有緩沖減振作用。

不等速萬向節是指萬向節連接的兩個傳動軸的夾角大于零時，輸出軸和輸入軸之間以變化的瞬時角速度比傳遞運動，但平均角速度比為1的萬向節。準等速萬向節是指在設計角度下工作時以等于1的瞬時角速度比傳遞運動，而在其它角度下工作時瞬時角速度比近似等于1的萬向節。輸出軸和輸入軸以等于1的瞬時角速度比傳遞運動的萬向節，稱之為等速萬向節。

現在每個汽車廠家都在進行汽車輕量化，每個零部件都要進行輕量化設計。使用纖維增強塑料(FRP)來替代金屬材料，不僅可大幅減小零部件的質量，而且還可抑制振動和噪音，同時，提升燃油經濟性，降低二氧化碳排放量。

現有技術的汽車從變速器到驅動橋都采用傳動軸總成連接，傳動軸總成有一節或多節傳動軸，多節傳動軸通過不等速萬向節連接在一起。如圖1所示為現有技術傳動軸總成，包括十字軸01，十字軸支架02、傳動軸支承03、傳動軸04、軸頭041、殼體042、平衡塊043及軸叉044構成一個不等速萬向節。

傳動軸支承內有軸承，軸承內圈套在端軸上，傳動軸繞軸承軸線旋轉，傳動軸支承通過腰形孔固定在車身上。

十字軸的四個端部都有滾針軸承，軸頭和軸叉都可各自繞其與十字軸安裝的軸線旋轉。

傳動軸在傳遞動力時，主要受到扭轉力作用，直徑越大扭轉應力越小，所以傳動軸的軸頭和軸叉直徑采用很長的圓柱形金屬殼體，并將軸頭、軸叉和殼體焊接在一起。

由于傳動軸的彎曲、重量不平衡、前后安裝部的中心錯位等原因，當傳動軸旋轉時產生彎曲振動，隨著速度的上升，振動隨之增大，當傳動軸的速度接近其彎曲固有振動頻率時，就出現共振現象，以致振幅急劇增大而引起傳動軸折斷，此時速度是傳動軸的危險轉速。傳動軸的危險轉速取決于傳動軸的尺寸、結構和支承情況。在傳動軸上增加一個質量塊減振器，可以改變危險轉速的大小，從而使危險轉速避開工作轉速，如在殼體上焊接一個平衡塊，拉開危險轉速和工作轉速，減小振動和噪聲。

現有技術的傳動軸總成中，傳動軸殼體為很長的圓柱形金屬殼體，加工精度要求比較高，重量大；要求不同尺寸的平衡塊，還要焊接在殼體上，焊接應力影響殼體扭轉強度。

發明內容

本發明的目的是提供一種汽車傳動軸結構，以解決現有技術的傳動軸總成的重量大、加工精度要求較高及需要不同尺寸的平衡塊的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種汽車傳動軸結構，包括軸頭、殼體、軸叉、第一軸瓦及第二軸瓦；

所述軸頭的一端插入所述殼體的一端并通過所述第一軸瓦固定連接；所述軸叉的一端插入所述殼體的另一端并通過所述第二軸瓦固定連接。

所述軸頭為旋轉體，沿著所述軸頭的軸向中線依次包括十字軸支架安裝部、軸承安裝部、第一軸瓦安裝部及殼體安裝部；

所述十字軸支架安裝部、所述軸承安裝部、所述第一軸瓦安裝部及所述殼體安裝部均為圓柱體結構；

所述十字軸支架安裝部的直徑、所述軸承安裝部的直徑、所述第一軸瓦安裝部的直徑及所述殼體安裝部的直徑依次增大；

在所述十字軸支架安裝部的外端面設置有螺紋孔，所述十字軸支架安裝部的側表面形成十字軸支架安裝面；