CN104295623A - 一种新型传动轴及转向柱总成 - Google Patents
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Abstract
新型传动轴及转向柱总成关键是其不用滚针轴承作为万向节各轴颈在万向节作小角度往复旋转时的旋转副，而是以万向节各轴颈涂覆尼龙涂层或定位套内圆及内端面涂覆尼龙涂层，再或者是定位套整体都是尼龙来替代原滚针轴承。少了滚针轴承的占位，各种叉子的耳叉部位都缩小，减小叉子重量。同时还必在叉子耳孔内圆与万向节各轴颈之间留下加装定位套的空间，以实现实际装配时万向节各轴颈能装入各叉子的耳孔。因十字轴各轴颈装入叉子耳孔带来耳孔直径必须大于万向节各轴颈外圆尺寸，所以必须在叉子耳孔内圆与万向节各轴颈之间加装定位套，以实现万向节各轴颈在叉子的耳孔中定心定位。
Description
技术领域
本发明涉及所有轿车、商用车的转向柱总成及传动轴总成。
背景技术
现有转向柱总成及传动轴总成，普遍在旋转副处安装滚针轴承。该滚针轴承存在以下几种缺陷：
1：制造成本高、加工工艺复杂；2：需定期加注黄油，维护麻烦；3：滚针易损坏4：滚针轴承体积大，占用大量空间(滚针轴承装配在凸缘叉、万向节叉、花键轴叉等耳孔部位，造成耳部肥大，同时促使相关部位尺寸的加大，质量增加，成本增加)。
针对以上突出问题，有必要对这种结构进行创新设计和制造。
发明内容
在汽车及各类机械中，使用新材料、新技术已是当今工业发展的必然要求，特别是具有高强度及自润滑性能和低摩擦系数的尼龙涂层或尼龙套替代传统轴承，广泛应用在中、低负荷、低速转动的机械传动机构中。而汽车上的传动轴及转向柱上面使用的万向节总成中的滚针轴承都是属于中、小负荷及小摆角往复转动，依据此设计理念适合使用尼龙涂层或尼龙套来替代万向节总成的滚针轴承。
新型传动轴总成及转向柱总成(附图1所示)，取消了滚针轴承结构，对此进行了两套设计方案。
一：第一方案
第一步：把万向节设计成中部为中空结构(或带锻造连皮结构)的毛坯，(附图2所示)；且毛坯轴颈外端面及轴颈外圆尺寸要略小于原万向节成品尺寸(单边为0.25mm-1mm)，然后对万向节总成整体尼龙涂覆处理，然后再加工尼龙涂层至原万向节成品尺寸；
第二步：把与万向节装配的各类叉子耳孔减小(但耳孔直径大于万向节成品的各轴颈，以便万向节成品能装入叉子耳孔)，同时减少各类叉子耳叉部尺寸，降低了重量，也减少了成本；
第三步：加工好的带尼龙涂覆的万向节成品装入与之装配的叉子耳孔，这时装配的万向节轴径都小于叉子的耳孔直径；
第四步：将钢套压入叉子耳孔，保证钢套外圆与叉子耳孔内圈过盈配合，同时钢套的内圆与带尼龙涂层的万向节轴颈间隙配合，以便在使用过程中适应总成形成的各种摆角。
二：第二方案
第一步：把万向节设计成中部为中空结构(或带锻造连皮结构)的毛坯，毛坯设计成轴颈外圆和轴端面都留加工余量，然后加工外圆和端面至原万向节成品尺寸；
第二步：把与万向节装配的各类叉子耳孔减小(但耳孔直径大于万向节成品的各轴颈，以便万向节成品能装入叉子耳孔)，同时减少各类叉子耳叉部尺寸，降低重量同时也减少了成本；
第三步：把加工好的万向节成品装入与装配的叉子耳孔，这时装配完的万向节轴颈都小于叉子的耳孔直径；
第四步：把加工好的内孔壁及内端面带尼龙涂覆的钢套或尼龙套压入叉子耳孔，同时须保证钢套或尼龙套的外圆与叉子的耳孔内圈过盈配合，内圆与万向节各轴颈间隙配合，以便在使用过程中适应总成形成的各种摆角。
以上所述为本发明核心内容，依此生产出新型转向柱总成及传动轴总成(图1所示)。
附图说明
附图1 传动轴及转向柱总成装配简图
1--凸缘叉 2--十字轴(中间部位中空结构) 3--钢套(尼龙涂覆钢套或尼龙套) 4--套管叉 5--花键轴 6--万向节叉
附图2 十字轴毛坯图
具体实施方式
我们首先在EQ153汽车上，用第一种方案设计制造出新型传动轴总成。因为每根传动轴减少了8个轴承，同时各种叉子减重30％左右。根据实际情况精确计算出每辆车传动轴总成节约成本300元，转向柱节约40元。同时我们的试验车辆(已更换新型传动轴及转向柱总成，且满负荷、重载)已安全、稳定的运行了三个多月，里程达1万多公里。经初步鉴定总成无任何损伤，都在预期设计范围之内。同时我们的台架试验也在有条不紊的进行(试验台架上载荷为5T力，持续运行约1000万次(等同车辆运行约为5年)，经测量磨损量仅为0.013mm)。
有益效果
用新的方案设计出的传动轴可以减重约20％，转向柱减重约10～15％，同时减掉了滚针轴承，传动轴共可节约成本30～40％，转向柱可节约成本20～30％。依此每辆轿车可节约成本30元，卡车为200元，若以全世界年产7000万辆车为基数，那么可以节约成本约40亿元。
Claims (2)
- 一种新型转向柱及传动轴总成有以下两种设计方案：1.第一步：把万向节设计成中部为中空结构(或带锻造连皮结构)的毛坯，且毛坯轴颈外端面及轴颈外圆处尺寸要略小于原万向节成品尺寸，然后对万向节整体尼龙涂覆处理，然后再加工尼龙涂层至原万向节成品尺寸；第二步：把与万向节装配的各类叉子耳孔减小(但耳孔直径大于万向节成品的各轴颈，以便万向节成品各轴颈能装入叉子耳孔)，同时减少各类叉子耳叉部尺寸；第三步：加工好的带尼龙涂覆的万向节成品各轴颈装入与之装配的叉子耳孔，这时装配的万向节轴径都小于叉子的耳孔直径；第四步：将钢套压入叉子耳孔，保证钢套外圆与叉子耳孔内圆过盈配合，同时钢套的内圆与带尼龙涂层的万向节轴颈间隙配合。
- 2.第一步：把万向节设计成中部为中空结构(或带锻造连皮结构)的毛坯，毛坯设计成轴颈外圆和轴端面都留加工余量，然后加工外圆和端面至原万向节成品尺寸；第二步：把与万向节装配的各类叉子耳孔减小(但耳孔直径大于万向节成品的各轴颈，以便万向节成品能装入叉子耳孔)，同时减少各类叉子耳部尺寸；第三步：把加工好的万向节成品各轴颈装入与之装配的叉子耳孔，这时装配完的万向节轴颈都小于叉子的耳孔直径；第四步：把加工好的内孔壁及内端面带尼龙涂覆的钢套或尼龙套压入叉子耳孔，同时须保证钢套或尼龙套的外圆与叉子的耳孔内圆过盈配合，内圆与万向节各轴颈间隙配合。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107504159A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-22 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种汽车传动轴结构 |
| CN113084782A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于快拆式运动副的并联平台 |
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2013
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150121 |