CN103867591A

CN103867591A - 一种免维护的万向节总成

Info

Publication number: CN103867591A
Application number: CN201210595403.6A
Authority: CN
Inventors: 曹立新
Original assignee: DU SHICHANG
Current assignee: DU SHICHANG
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-18

Abstract

一种免维护的万向节总成使用于汽车传动系统的传动轴总成及转向柱总成。现发明自润滑万向节，取消滚针轴承的滚针，将十字轴轴颈加大，从而提高了十字轴的强度，同时不必渗碳处理，可选用40Cr或中碳合金钢替代原20CrMnTi材料，直接调质处理，可满足万向节使用要求。十字轴轴颈设计为高强度尼龙涂层表面，具有自润滑性能和极强的耐磨性，能吸收冲击和振动，低噪声，具有避免异物侵入引起损伤的性能，不会因胶合而损伤轴颈。最主要是采用自润滑性和高耐磨性的高强度尼龙涂层，可免去对万向节定期维护和保养，给客户带来极大的方便。因以上创新发明，最终实现万向节总成的免维护。

Description

一种免维护的万向节总成

技术领域

本发明涉及所有汽车传动系统的传动轴用万向节总成系列以及传向柱管用万向节总成系列。

背景技术

本发明是在充分考虑原来老式万向节的结构及运行特征，主要是滚针易对万向节总成的滚针轴承碗和十字轴乃至万向节叉造成损坏，因此客户必须定期对万向节进行维护保养或更换。此发明提出设计一种新型的自润滑万向节，可替代原来滚针轴承外加润滑的万向节，结构简单，降低制造成本，可免去客户对万向节的维护和保养，更适宜大批生产。

发明内容

此新型的万向节总成的发明，取消了原来万向节总成的滚针轴承的滚针、注油孔和油封，设计自润滑滑动轴承万向节，采用十字轴、轴承碗、防尘罩三部分组成。其主要是对十字轴的重新设计。由于取消了滚针，十字轴的轴颈可以加大至比轴承碗内径略小，此间隙为十字轴轴颈表面做尼龙涂覆用，间隙可为0.1-3.5mm，使尼龙涂层表面与轴承碗内表面充分接触，使其达到耐磨、耐冲击、抗振动、自润滑的效果。或者是在轴承碗内圈涂覆尼龙涂层，其作用和十字轴轴颈表面涂覆尼龙涂层效果是完全一样的。特别是高强度尼龙的耐磨性，使得尼龙涂层可以在正常工况下几乎不磨损，从而达到十字轴在磨损方面的免维护。因采用尼龙涂层具有自润滑作用，可取消十字轴的通油孔、注油孔的加工，简化了十字轴的加工工艺，提高了生产效率，降低了制造成本。

由于十字轴轴颈的加大，强度可提高30％。另外，十字轴的材料可由40Cr或中碳合金钢替代原来20CrMnTi材料，取消使用原来材料而需要渗碳淬火的工序。而40Cr或中碳合金钢材料直接在毛坯调质处理后，其机械性能好，强度是原来材料的2倍以上，完全可以满足汽车万向节在强度方面的免维护使用要求。通过材料和轴径的改变，可使万向节本身的强度提高一倍以上，达到了万向节强度方面的免维护。综合以上两方面的实现，完全实现了万向节的全面免维护。

老式万向节组成部件有：十字轴、注油杯、防尘罩、油封、滚针、轴承碗。其十字轴的加工工艺为：毛坯锻造→正火处理→表面抛丸处理→打四轴中心孔→车四轴颈外圆及端面→粗磨四轴颈→钻四轴中心通油孔→扩通油孔→钻注油孔→攻注油孔螺纹→刨四轴端油槽→去毛刺→清洗→四轴颈表面渗碳淬火→精磨四轴颈外圆→磨四轴端面

新型万向节组成部件有：十字轴、防尘罩、轴承碗。其十字轴的加工工艺为：毛坯锻造→调质处理→表面抛丸处理→打四轴中心孔→车四轴颈外圆及端面→清洗烘干→四轴颈表面尼龙涂覆→磨四轴颈外圆→磨四轴端面

附图说明

图1：老式滚针轴承万向节总成。

总成组成部件说明：1-十字轴(1件)、2-接头式压油杯(1件)、

3-防尘圈(4件)、4-骨架油封(4件)、5-滚针(136件)

6-轴承碗(4件)

图2：新型自润滑滑动万向节总成。

总成组成部件说明：1-十字轴(1件)、2-防尘圈(4件)

3-轴承碗(4件)

具体实施方式

结合附图2所示，此新型的万向节是由十字轴(件1)、防尘罩(件2)、轴承碗(件3)三部分组成。加大轴颈并做高强度尼龙涂覆后的十字轴轴颈表面可直接与轴承碗内径进行装配，其间隙为0.007-0.015mm，与万向节叉之间的装配方式不发生任何改变。

本发明的新型万向节总成其结构简单，制造成本低，生产效率高，可大力推广并实施大批量投入生产制造。新型的万向节因其采用加大轴颈及改变材料的十字轴，使十字轴的强度提高1倍以上，从而减少或避免了因十字轴断裂造成传动轴的维修费用或车祸发生，每车每年可节约上千元的费用。十字轴轴颈表面采用高强度尼龙涂层后，具有自润滑效果，不需要定期对万向节进行维护和保养。实验证明，高强度尼龙的耐磨性远超过滚针轴承。装在汽车上使用两年后进行检查，一点也没有磨损。同时，由于加大了轴径及改变了材质，新型万向节在汽车严重超载的情况下也毫发无损。

有益效果

新型万向节取消了注油杯、油封以及对十字轴注油孔、通油孔、储油槽和表面渗碳淬火等工序的取消，每套万向节总成可直接节约成本约5元左右。按每年全球需求3亿套计算，每年全球可以节约15亿元。同时，新型的万向节免维护，生产商及客户都减少了维护、保养和售后服务的麻烦及损失。特别是超载的重型汽车万向节不会因为断裂而出现车祸，或使汽车停在半路上不能行驶及等待救援。

Claims

1.新型万向节总成在取消原轴承碗内滚针后，在轴承碗内外径不改变的情况下，十字轴轴径可以加大，并在轴颈表面涂覆高强度尼龙，使得新轴径加涂覆厚度的2倍等于原轴径加滚针直径的2倍。

2.若不加大十字轴轴径，又不在十字轴轴颈上涂覆尼龙，可在轴承碗内圈进行尼龙涂覆，以替代滚针。涂覆之后进行加工，加工完剩余的涂层厚度等于滚针直径。此方案也可实现万向节总成的免维护。

3.若不加大轴颈或也不改变原轴承碗内外径，又不进行尼龙涂覆，可用与滚针直径同样厚度的高强度尼龙套替代滚针，同样可以实现万向节总成的免维护。

4.这里所说的涂覆高强度尼龙涂层是指极细的尼龙粉在一定的高温下烧结到金属表面上，形成高强度的尼龙涂层。

5.用40Cr或中碳合金钢材料替代原来万向节总成十字轴材料20CrMnTi。