CN104118271B - 一种花键轮毂及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了车轮制造技术领域内的一种花键轮毂及其加工方法，其结构包括轮毂本体，在花键外周设有一层外层凸键和至少一层内层凸键，轮毂本体中心孔沿其轴向设有轴向槽，轮毂本体中心孔与轴向槽错开一个角度设有键槽，内层凸键一一过赢配合安装在对应的键槽中，外层凸键同时过赢配合安装在轴向槽中；轮毂本体外侧端面上设有止动螺钉对应内层凸键的外端面上。其加工时，通过旋转并轴向挤压，使内层凸键与键槽过赢配合；外层凸键与轴向槽过赢配合；再对花键内孔及制动铁圈的内侧进行孔加工，使两者同轴。该装置可安全用于车轮上，可保证传动和制动可靠，装配方便，使用安全。

Description

一种花键轮毂及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种车轮的轮毂，特别涉及一种采用花键传动的轮毂。

背景技术

现有技术中，有一种采用花键传动的车轮轮毂，其结构主要包括有轮毂本体，轮毂本体中心孔嵌装有花键，轮毂本体上还嵌装有制动铁圈，所述制动铁圈与花键同轴设置。其加工过程为，将加工好的内花键作为轮毂中心镶件嵌装在轮毂毛坯中，然后对轮毂毛坯进行车加工，车加工完成后再安装制动铁圈。用此加工方法不能保证轮毂中心的花键与制动铁圈的同心度，影响下道工序的装配和轮毂质量。如果制动圈与花键不能保证同心度的话，对装配、轮毂质量、制动效果、行车安全等都会产生负面影响，其根源在于直接选用已加工好的花键，金加工及安装过程中产生了累积误差，导致制动铁圈与花键不同轴。为解决上述技术问题，可通过将花键进行后加工，使花键与制动铁圈同轴，这是比较容易想到的技术方案，但是，花键在安装在轮毂本体上后，其再次进行加工时存在困难，其一在于，花键内圈键槽的加工采用拉刀进行轴向加工，而在拉刀加工之前，尚需要对花键的内圈进行镗孔加工，上述加工过程中，刀具对花键既产生轴向力，也产生切向力，一般而言，花键在周向方向上具有足够的承载力，但是在轴向方向上，一般其受力能力相对较小，容易产生轴向位移。

此外，轮毂在长期的使用过程中，由于花键和轮毂本体的材质不同，长期的热胀冷缩会产生较大的内应力，使得在其连接处容易产生间隙，影响车轮的工作寿命。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种花键轮毂，使其便于加工，连接牢固，使用可靠，能保证与制动铁圈的同轴度。

本发明的目的是这样实现的：一种花键轮毂，包括轮毂本体，轮毂本体中心孔嵌装有花键，轮毂本体上与花键同轴设置有制动铁圈，所述花键内圈设有若干齿形键， 所述花键外周设有一层外层凸键和至少一层内层凸键，外层凸键与轮毂本体的外侧相对应，外层凸键和每层内层凸键在圆周方向上均匀分布，不同层的内层凸键之间轴向对齐设置，外层凸键和内层凸键周向错开一个角度，所述轮毂本体中心孔沿其轴向设有容外层凸键同时插入的若干轴向槽，轮毂本体中心孔与轴向槽错开一个角度设有键槽，键槽与轴向槽之间的圆周角等于内层凸键与外层凸键之间的圆周角，所述内层凸键一一过盈配合安装在对应的键槽中，外层凸键同时过盈配合安装在轴向槽中；轴向槽与键槽之间设有扇形通道，所述扇形通道可容对应的内层凸键从轴向槽旋转到键槽端部；所述轮毂本体外侧端面上设有止动螺钉抵触在最靠外一侧的内层凸键的外端面上。

为便于安装制造，同时传动可靠，所述外层凸键和内层凸键在圆周方向上分别设有四组，外层凸键的每组之间相位相差90°，内层凸键的每组之间相位差也是90°，外层凸键和内层凸键之间的相位相差45°。该结构便于加工和安装。

作为本发明的进一步改进，所述内层凸键设有两层。两层内层凸键在轴向方向上有间隔，可减小热胀冷缩产生的内应力破坏。

为保证轮毂本提表面整洁，所述止动螺钉为内六角沉头螺钉。

本发明的目的之二是提供一种花键轮毂的加工方法，包括如下步骤：

1）在嵌装有制动铁圈的轮毂本体的毛坯上加工中心孔，在中心孔内加工轴向槽、键槽和扇形通道；在中心孔边缘加工止动螺钉安装孔，使止动螺钉安装孔正对键槽；

2）在花键毛坯上加工外层凸键和内层凸键，外层凸键的宽度与轴向槽为过盈配合关系，内层凸键的宽度与键槽为过盈配合关系；轴向槽与键槽之间的相位角等于外层凸键与内层凸键之间的相位角；

3）将内层凸键插入轴向槽中，并进行旋转，使得内层凸键正对所述键槽，同时，外层凸键正对轴向槽；

4）轴向推挤花键，使得内层凸键逐一过盈配合插入键槽中，同时外层凸键逐一配合插入轴向槽中；

5）安装止动螺钉，使止动螺钉抵触在最外侧的内层凸键上；

6）用夹具重新固定轮毂本体，对花键内孔及制动铁圈的内侧进行孔加工，使两者同轴；同时对轮毂本体上的其他部位进行加工；

7）完成花键内孔的孔加工后，再以拉刀在花键内孔中加工出齿形键，完成花键轮毂的加工。

从上述结构及方法可以看出，本发明中，花键与轮毂本体之间不仅仅是多点过盈配合，具有弹性余量，能适应热胀冷缩的变化，不易产生较大内应力，同时，还采用了止动螺钉防止花键从键槽脱落，即使花键从键槽中脱离，由于有轴向槽的阻挡，车轮会产生一定的摆动，使行车者能有所察觉，而不会直接造成车轮脱落。因此，该装置使用在车轮上时，其结构简单，使用更加可靠。由于连接更加牢固，在进行金加工时，可保证在受较大的轴向力时，花键不会移位。该装置可安全用于车轮上，可保证传动和制动可靠，装配方便，使用安全。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为内层凸键插入轴向槽旋转前的结构示意图。

图3为图2的A—A向视图。

图4为图3中拆除花键后的结构示意图。

图5为图2中B向局部结构示意图。

图6为内层凸键插入轴向槽并旋转45°后的结构示意图。

图7为图6的C—C向视图。

图8为图6的D向视图。

图9为花键结构示意图。

其中，1制动铁圈，2轮毂本体，201挡块，202键槽，203轴向槽，3止动螺钉，4花键，401内层凸键，402外层凸键。

具体实施方式

如图1-9所示，为一种花键4轮毂，包括轮毂本体2，轮毂本体2中心嵌装有花键4，轮毂本体2上与花键4同轴设置有制动铁圈1，花键4内圈设有若干齿形键，花键4外周设有一层外层凸键402和两层内层凸键401，外层凸键402与轮毂本体2的外侧相对应，外层凸键402和内层凸键401在圆周方向上分别均匀分布设有四组，外层凸键402的每组之间相位相差90°，内层凸键401的每组之间相位差也是90°，外层凸键402和内层凸键401之间的相位相差45°。不同层的内层凸键401之间轴向对齐设置，轮毂本体2中心沿其轴向设有容外层凸键402同时插入的四个轴向槽203，轮毂本体2中心与轴向槽203错开45°设有键槽202，键槽202与轴向槽203之间的圆周角为45°，等于内层凸键401与外层凸键402之间的圆周角，内层凸键401一一过盈配合安装在对应的键槽202中，外层凸键402同时过盈配合安装在轴向槽203中；轴向槽203与键槽202之间设有扇形通道，轴向槽203和键槽202之间的实体中铣去一部分，形成扇形通道，留下的部分为挡块201，形成轴向槽203及键槽202的侧壁，扇形通道可容对应的内层凸键401从轴向槽203旋转到键槽202端部；轮毂本体2外侧端面上设有止动螺钉3抵触在最靠外一侧的内层凸键401的外端面上；止动螺钉3为内六角沉头螺钉。

上述花键4轮毂加工时，其按如下步骤加工：

1）在嵌装有制动铁圈1的轮毂本体2的毛坯上加工中心孔，在中心孔内加工轴向槽203、键槽202和扇形通道；扇形通道的高度与对应的内层凸键长度相当；在轮毂本体2的中心边缘加工止动螺钉安装孔，使止动螺钉安装孔正对键槽202；

2）在花键4毛坯上加工外层凸键402和内层凸键401，外层凸键402的宽度与轴向槽203为过盈配合关系，内层凸键401的宽度与键槽202为过盈配合关系；轴向槽203与键槽202之间的相位角等于外层凸键402与内层凸键401之间的相位角；

3）将内层凸键401插入轴向槽203中，并进行旋转，使得内层凸键401正对所述键槽202，同时，外层凸键402正对轴向槽203；

4）轴向推挤花键4，使得内层凸键401逐一过盈配合插入键槽202中，同时外层凸键402逐一配合插入轴向槽203中；

5）安装止动螺钉3，使止动螺钉3抵触在最外侧的内层凸键401上；

6）用夹具重新固定轮毂本体2，对花键4内孔及制动铁圈1的内侧进行孔加工，使两者同轴；同时对轮毂本体2上的其他部位进行加工；花键4内孔和制动铁圈1的同轴，保证了后续的装配间隙，使其传动顺畅、制动可靠；

7）完成花键4内孔的孔加工后，再以拉刀在花键4内孔中加工出齿形键，完成花键4轮毂的加工。

该装置可安全用于车轮上，可保证传动和制动可靠，装配方便，使用安全。对于松动的花键4可以从轴向再次挤紧，可适应热胀冷缩的变化。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种花键轮毂，包括轮毂本体，轮毂本体中心孔嵌装有花键，轮毂本体上与花键同轴设置有制动铁圈，所述花键内圈设有若干齿形键，其特征在于： 所述花键外周设有一层外层凸键和至少一层内层凸键，外层凸键与轮毂本体的外侧相对应，外层凸键和每层内层凸键在圆周方向上均匀分布，不同层的内层凸键之间轴向对齐设置，外层凸键和内层凸键周向错开一个角度，所述轮毂本体中心孔沿其轴向设有容外层凸键同时插入的若干轴向槽，轮毂本体中心孔与轴向槽错开一个角度设有键槽，键槽与轴向槽之间的圆周角等于内层凸键与外层凸键之间的圆周角，所述内层凸键一一过盈配合安装在对应的键槽中，外层凸键同时过盈配合安装在轴向槽中；轴向槽与键槽之间设有扇形通道，所述扇形通道可容对应的内层凸键从轴向槽旋转到键槽端部；所述轮毂本体外侧端面上设有止动螺钉抵触在最靠外一侧的内层凸键的外端面上。

2.根据权利要求1所述的一种花键轮毂，其特征在于：所述外层凸键和内层凸键在圆周方向上分别设有四组，外层凸键的每组之间相位相差90°，内层凸键的每组之间相位差也是90°，外层凸键和内层凸键之间的相位相差45°。

3.根据权利要求1或2所述的一种花键轮毂，其特征在于：所述内层凸键设有两层。

4.根据权利要求1或2所述的一种花键轮毂，其特征在于：所述止动螺钉为内六角沉头螺钉。

5.根据权利要求1或2所述的一种花键轮毂的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）在嵌装有制动铁圈的轮毂本体的毛坯上加工中心孔，在中心孔内加工轴向槽、键槽和扇形通道；在中心孔边缘加工止动螺钉安装孔，使止动螺钉安装孔正对键槽；

2）在花键毛坯上加工外层凸键和内层凸键，外层凸键的宽度与轴向槽为过盈配合关系，内层凸键的宽度与键槽为过盈配合关系；轴向槽与键槽之间的相位角等于外层凸键与内层凸键之间的相位角；

3）将内层凸键插入轴向槽中，并进行旋转，使得内层凸键正对所述键槽，同时，外层凸键正对轴向槽；

4）轴向推挤花键，使得内层凸键逐一过盈配合插入键槽中，同时外层凸键逐一配合插入轴向槽中；

5）安装止动螺钉，使止动螺钉抵触在最外侧的内层凸键上；

6）用夹具重新固定轮毂本体，对花键内孔及制动铁圈的内侧进行孔加工，使两者同轴；同时对轮毂本体上的其他部位进行加工；

7）完成花键内孔的孔加工后，再以拉刀在花键内孔中加工出齿形键，完成花键轮毂的加工。