CN109340272A - 一种传动轴连接结构 - Google Patents
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Abstract
一种传动轴连接结构，包括凸缘叉、十字轴和传动轴，所述凸缘叉通过十字轴与传动轴的一端相连接；所述十字轴上分别设置有第一轴套、第二轴套、第三轴套和第四轴套，所述第一轴套与第三轴套相对设置，所述第二轴套与第四轴套相对设置，所述第二轴套的侧部相对设置有两个安装耳，所述安装耳上开设有通孔，所述第二轴套与第四轴套的结构相同；所述凸缘叉上相对设置有两个叉耳，所述叉耳的两端各设置有一个固定座，所述固定座通过固定螺栓与安装耳相连接。本设计不仅减少了零件的数量、降低了零件的加工难度，而且简化了传动轴的安装方式、快速对中十字轴、提高了线上装配效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种传动轴连接结构，具体适用于优化零件结构，提高工装速度。
背景技术
十字轴式万向节传动轴因其结构简单、传动可靠、效率高，且允许两传动轴之间有较大的夹角而广泛应用于各类汽车的传动系统中。目前，常用的传动轴与其他驱动部件的连接方式主要是由安装在驱动部件上的凸缘与传动轴万向节法兰叉依靠螺栓螺母连接固定，并传动转矩及运动。
现有的常用于连接传动轴与其他驱动部件的结构主要由安装在传动轴万向节上的法兰叉及安装在其他驱动部件上的凸缘两部分构成，法兰叉与凸缘依靠端面齿啮合定位，再通过螺栓螺母连接固定。凸缘装配于变速箱输出端或驱动桥输入端，主要由花键套、法兰盘、端面齿、花键槽、螺栓孔等构成。法兰叉装配在传动轴万向节上，主要由法兰盘、叉脚连接部分、叉脚、轴承安装孔、螺栓孔、定位卡槽、端面齿等部分构成。叉脚上设有十字轴轴承安装孔及轴承盖定位装置，法兰叉与凸缘通过法兰盘端面齿啮合并经螺栓孔用螺栓连接固定。
中国专利公告号为CN203009618U，公告日为2013年6月19日的实用新型专利公开了一种汽车的传动轴总成，该汽车的传动轴总成包括滑动花键叉和花键轴叉，所述滑动花键叉内表面设有内花键，该内花键与花键轴叉上的外花键配合，其特征在于，所述外花键上设置有一层尼绒粉层。所述滑动花键叉与花键轴叉配合的端部上设置有迷宫式传动轴防尘密封装置。所述滑动花键叉和花键轴叉的外端部上均设置有万向节。所述万向节为十字万向节。所述万向节包括十字轴总成和突缘叉。虽然该实用新型能够延长使用寿命，但其仍存在以下缺陷：
该实用新型的十字轴不易安装、对中，装配速度慢。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的十字轴不易安装、对中的问题，提供了一种十字轴易于安装的传动轴连接结构。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：
一种传动轴连接结构，包括凸缘叉、十字轴和传动轴，所述凸缘叉通过十字轴与传动轴的一端相连接；
所述十字轴上分别设置有第一轴套、第二轴套、第三轴套和第四轴套，所述第一轴套与第三轴套相对设置，所述第二轴套与第四轴套相对设置，所述第二轴套的侧部相对设置有两个安装耳，所述安装耳上开设有通孔，所述第二轴套与第四轴套的结构相同；
所述凸缘叉上相对设置有两个叉耳，所述叉耳的两端各设置有一个固定座，所述固定座通过固定螺栓与安装耳相连接。
所述凸缘叉上远叉耳侧设置有内花键套，所述两固定座之间设置有弧形槽，所述弧形槽上远内花键套侧设置有限位凸起；
所述第二轴套上两个安装耳之间设置有限位台，所述限位台与限位凸起限位配合，所述两个安装耳之间限位台侧的弧面与弧形槽相配合。
所述固定座的顶面为固定端面，所述两个固定座上相对的斜面为内截面，所述固定座的内截面与固定端面之间的夹角为93度-97度；
所述安装耳的一侧为安装平面，所述第二轴套上近安装面处设置有导向面，所述安装平面与导向面之间的夹角等于内截面与固定端面之间的夹角。
所述固定座的内截面与固定端面之间的夹角为95.5度。
所述凸缘叉的中部开设有内弧槽，所述内弧槽的中部与内花键套相连接，所述内弧槽与内花键套的连接处设置有安装端面，所述凸缘叉上叉耳固定处的背面设置有减重槽；所述固定座的中部开设有内螺纹孔，内螺纹孔与固定螺栓螺纹连接；
所述第一轴套、第二轴套、第三轴套和第四轴套分别通过四个滚针轴承与十字轴上的四个轴座旋转配合。
所述传动轴通过U型叉与十字轴相连接，所述U型叉的另一侧与花键轴固定连接，所述U型叉的一侧设置有第一固定耳、第二固定耳，所述U型叉的中部设置有一体结构的弧形加强部，所述弧形加强部的一端与第一固定耳固定连接，所述弧形加强部的另一端与第二固定耳固定连接。
所述第一固定耳的顶部近第二固定耳侧设置有第一切削口，所述第二固定耳近第一固定耳侧设置有第二切削口，所述第一切削口与第二切削口相对设置；所述第一固定耳和第二固定耳的底部外侧均通过三角加强筋与U型叉的侧壁固定连接。
所述弧形加强部包括顶部弧面和底部弧面，所述弧形加强部的底部弧面与U型叉的内弧面相连接，弧形加强部的厚度从顶部弧面到底部弧面逐渐增大。
所述顶部弧面的厚度为9mm-12mm。
所述顶部弧面的厚度为10mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种传动轴连接结构中在十字轴轴套上设计安装耳，使十字轴直接通过螺栓与凸缘叉上的固定座打紧，区别于传统的花键轴法兰与十字轴叉法兰打紧的传动轴组装方式，不仅减少了零件的数量、降低了零件的加工难度，而且简化了传动轴的安装方式、快速对中十字轴、提高了线上装配效率。因此，本设计传动轴连接结构设计合理、有效实现传动轴的快速安装。
2、本发明一种传动轴连接结构中限位台与限位凸起限位配合，对轴套的轴向位置进行限位，同时两个安装耳之间限位台侧的弧面与弧形槽相配合，确保了第二轴套和第四轴套均固定于其对应弧形槽内，使第二轴套和第四轴套在安装过程中实现对中，较少了十字轴调节时间，提高了装配效率。因此，本设计易于装配对中，装配速度快。
3、本发明一种传动轴连接结构中在十字轴安装时，固定螺栓穿过安装耳安装于固定座上的内螺纹孔内，在固定螺栓打紧的过程中安装平面与固定端面相平行，内截面对导向面起导向作用，使是十字轴以正确的姿态固定于凸缘叉上。因此，本设计十字轴与凸缘叉相互配合便于十字轴的安装。
4、本发明一种传动轴连接结构中的凸缘叉和U型叉4上设计了较大的弧形空间便于，在确保机械性能的前提下，有效增大十字轴摆角的，同时降低整个连接结构的重量，本设计与传统连接结构相比降重达到25%，同时有效降低零件的生产加工成本。因此，本设计有效增大十字轴摆角，同时实现降重降成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中凸缘叉的结构示意图。
图3是图2中内花键套的结构示意图。
图4是图1中十字轴的结构示意图。
图5是图1中第二轴套的结构示意图。
图6是图1中U型叉的结构示意图。
图7是图6中弧形加强部的截面示意图。
图8是本发明的总装图。
图中：凸缘叉1、叉耳11、固定座12、内截面121、固定端面122、弧形槽13、限位凸起14、内弧槽15、安装端面16、内螺纹孔17、减重槽18、内花键套19、十字轴2、第一轴套21、第二轴套22、第三轴套23、第四轴套24、安装耳25、安装平面26、导向面27、限位台28、滚针轴承29、传动轴3、U型叉4、第一固定耳41、第二固定耳42、花键轴43、弧形加强部44、顶部弧面45、底部弧面46、第一切削口47、第二切削口48、三角加强筋49、固定螺栓5。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图8，一种传动轴连接结构，包括凸缘叉1、十字轴2和传动轴3，所述凸缘叉1通过十字轴2与传动轴3的一端相连接；
所述十字轴2上分别设置有第一轴套21、第二轴套22、第三轴套23和第四轴套24，所述第一轴套21与第三轴套23相对设置，所述第二轴套22与第四轴套24相对设置，所述第二轴套22的侧部相对设置有两个安装耳25，所述安装耳25上开设有通孔，所述第二轴套22与第四轴套24的结构相同；
所述凸缘叉1上相对设置有两个叉耳11，所述叉耳11的两端各设置有一个固定座12，所述固定座12通过固定螺栓5与安装耳25相连接。
所述凸缘叉1上远叉耳11侧设置有内花键套19，所述两固定座12之间设置有弧形槽13，所述弧形槽13上远内花键套19侧设置有限位凸起14；
所述第二轴套22上两个安装耳25之间设置有限位台28，所述限位台28与限位凸起14限位配合，所述两个安装耳25之间限位台28侧的弧面与弧形槽13相配合。
所述固定座12的顶面为固定端面122，所述两个固定座12上相对的斜面为内截面121，所述固定座12的内截面121与固定端面122之间的夹角为93度-97度；
所述安装耳25的一侧为安装平面26，所述第二轴套22上近安装面处设置有导向面27，所述安装平面26与导向面27之间的夹角等于内截面121与固定端面122之间的夹角。
所述固定座12的内截面121与固定端面122之间的夹角为95.5度。
所述凸缘叉1的中部开设有内弧槽15，所述内弧槽15的中部与内花键套19相连接，所述内弧槽15与内花键套19的连接处设置有安装端面16，所述凸缘叉1上叉耳11固定处的背面设置有减重槽18；所述固定座12的中部开设有内螺纹孔17，内螺纹孔17与固定螺栓5螺纹连接；
所述第一轴套21、第二轴套22、第三轴套23和第四轴套24分别通过四个滚针轴承29与十字轴2上的四个轴座11旋转配合。
所述传动轴3通过U型叉4与十字轴2相连接，所述U型叉4的另一侧与花键轴43固定连接，所述U型叉4的一侧设置有第一固定耳41、第二固定耳42，所述U型叉4的中部设置有一体结构的弧形加强部44，所述弧形加强部44的一端与第一固定耳41固定连接，所述弧形加强部44的另一端与第二固定耳42固定连接。
所述第一固定耳41的顶部近第二固定耳42侧设置有第一切削口47，所述第二固定耳42近第一固定耳41侧设置有第二切削口48，所述第一切削口47与第二切削口48相对设置；所述第一固定耳41和第二固定耳42的底部外侧均通过三角加强筋49与U型叉4的侧壁固定连接。
所述弧形加强部44包括顶部弧面45和底部弧面46，所述弧形加强部44的底部弧面46与U型叉4的内弧面相连接，弧形加强部44的厚度从顶部弧面45到底部弧面46逐渐增大。
所述顶部弧面45的厚度为9mm-12mm。
所述顶部弧面45的厚度为10mm。
本发明的原理说明如下：
在十字轴2安装时固定螺栓5穿过安装耳25安装于固定座12上的内螺纹孔17内，在固定螺栓5打紧的过程中安装平面26与固定端面122相平行，导向面27沿着内截面121自动滑入，并使导向面27与内截面121相贴合，使是十字轴2以正确的姿态固定于凸缘叉1上。
实施例1：
一种传动轴连接结构，包括凸缘叉1、十字轴2和传动轴3，所述凸缘叉1通过十字轴2与传动轴3的一端相连接；所述十字轴2上分别设置有第一轴套21、第二轴套22、第三轴套23和第四轴套24，所述第一轴套21与第三轴套23相对设置，所述第二轴套22与第四轴套24相对设置，所述第二轴套22的侧部相对设置有两个安装耳25，所述安装耳25上开设有通孔，所述第二轴套22与第四轴套24的结构相同；所述凸缘叉1上相对设置有两个叉耳11，所述叉耳11的两端各设置有一个固定座12，所述固定座12通过固定螺栓5与安装耳25相连接；所述凸缘叉1的中部开设有内弧槽15，所述内弧槽15的中部与内花键套19相连接，所述内弧槽15与内花键套19的连接处设置有安装端面16，所述凸缘叉1上叉耳11固定处的背面设置有减重槽18；所述固定座12的中部开设有内螺纹孔17，内螺纹孔17与固定螺栓5螺纹连接；所述第一轴套21、第二轴套22、第三轴套23和第四轴套24分别通过四个滚针轴承29与十字轴2上的四个轴座11旋转配合；所述传动轴3通过U型叉4与十字轴2相连接，所述U型叉4的另一侧与花键轴43固定连接，所述U型叉4的一侧设置有第一固定耳41、第二固定耳42，所述U型叉4的中部设置有一体结构的弧形加强部44，所述弧形加强部44的一端与第一固定耳41固定连接，所述弧形加强部44的另一端与第二固定耳42固定连接。
实施例2：
实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：
所述凸缘叉1上远叉耳11侧设置有内花键套19，所述两固定座12之间设置有弧形槽13，所述弧形槽13上远内花键套19侧设置有限位凸起14；所述两个安装耳25之间设置有限位台28，所述限位台28与限位凸起14限位配合，所述第二轴套22上两个安装耳25之间限位台28侧的弧面与弧形槽13相配合；所述固定座12的顶面为固定端面122，所述两个固定座12上相对的斜面为内截面121，所述固定座12的内截面121与固定端面122之间的夹角为95.5度；所述安装耳25的一侧为安装平面26，所述第二轴套22上近安装面处设置有导向面27，所述安装平面26与导向面27之间的夹角等于内截面121与固定端面122之间的夹角。
实施例3：
实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：
所述第一固定耳41的顶部近第二固定耳42侧设置有第一切削口47，所述第二固定耳42近第一固定耳41侧设置有第二切削口48，所述第一切削口47与第二切削口48相对设置；所述第一固定耳41和第二固定耳42的底部外侧均通过三角加强筋49与U型叉4的侧壁固定连接；所述弧形加强部44包括顶部弧面45和底部弧面46，所述弧形加强部44的底部弧面46与U型叉4的内弧面相连接，弧形加强部44的厚度从顶部弧面45到底部弧面46逐渐增大；所述顶部弧面45的厚度为10mm。
Claims (10)
1.一种传动轴连接结构，包括凸缘叉（1）、十字轴（2）和传动轴（3），所述凸缘叉（1）通过十字轴（2）与传动轴（3）的一端相连接，其特征在于：
所述十字轴（2）上分别设置有第一轴套（21）、第二轴套（22）、第三轴套（23）和第四轴套（24），所述第一轴套（21）与第三轴套（23）相对设置，所述第二轴套（22）与第四轴套（24）相对设置，所述第二轴套（22）的侧部相对设置有两个安装耳（25），所述安装耳（25）上开设有通孔，所述第二轴套（22）与第四轴套（24）的结构相同；
所述凸缘叉（1）上相对设置有两个叉耳（11），所述叉耳（11）的两端各设置有一个固定座（12），所述固定座（12）通过固定螺栓（5）与安装耳（25）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种传动轴连接结构，其特征在于：
所述凸缘叉（1）上远叉耳（11）侧设置有内花键套（19），所述两固定座（12）之间设置有弧形槽（13），所述弧形槽（13）上远内花键套（19）侧设置有限位凸起（14）；
所述第二轴套（22）上两个安装耳（25）之间设置有限位台（28），所述限位台（28）与限位凸起（14）限位配合，所述两个安装耳（25）之间限位台（28）侧的弧面与弧形槽（13）相配合。
3.根据权利要求2所述的一种传动轴连接结构，其特征在于：
所述固定座（12）的顶面为固定端面（122），所述两个固定座（12）上相对的斜面为内截面（121），所述固定座（12）的内截面（121）与固定端面（122）之间的夹角为93度-97度；
所述安装耳（25）的一侧为安装平面（26），所述第二轴套（22）上近安装面处设置有导向面（27），所述安装平面（26）与导向面（27）之间的夹角等于内截面（121）与固定端面（122）之间的夹角。
4.根据权利要求3所述的一种传动轴连接结构，其特征在于：
所述固定座（12）的内截面（121）与固定端面（122）之间的夹角为95.5度。
5.根据权利要求4所述的一种传动轴连接结构，其特征在于：
所述凸缘叉（1）的中部开设有内弧槽（15），所述内弧槽（15）的中部与内花键套（19）相连接，所述内弧槽（15）与内花键套（19）的连接处设置有安装端面（16），所述凸缘叉（1）上叉耳（11）固定处的背面设置有减重槽（18）；所述固定座（12）的中部开设有内螺纹孔（17），内螺纹孔（17）与固定螺栓（5）螺纹连接；
所述第一轴套（21）、第二轴套（22）、第三轴套（23）和第四轴套（24）分别通过四个滚针轴承（29）与十字轴（2）上的四个轴座（11）旋转配合。
6.根据权利要求1-5总任意一项所述的一种传动轴连接结构，其特征在于：
所述传动轴（3）通过U型叉（4）与十字轴（2）相连接，所述U型叉（4）的另一侧与花键轴（43）固定连接，所述U型叉（4）的一侧设置有第一固定耳（41）、第二固定耳（42），所述U型叉（4）的中部设置有一体结构的弧形加强部（44），所述弧形加强部（44）的一端与第一固定耳（41）固定连接，所述弧形加强部（44）的另一端与第二固定耳（42）固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种传动轴连接结构，其特征在于：
所述第一固定耳（41）的顶部近第二固定耳（42）侧设置有第一切削口（47），所述第二固定耳（42）近第一固定耳（41）侧设置有第二切削口（48），所述第一切削口（47）与第二切削口（48）相对设置；所述第一固定耳（41）和第二固定耳（42）的底部外侧均通过三角加强筋（49）与U型叉（4）的侧壁固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种传动轴连接结构，其特征在于：
所述弧形加强部（44）包括顶部弧面（45）和底部弧面（46），所述弧形加强部（44）的底部弧面（46）与U型叉（4）的内弧面相连接，弧形加强部（44）的厚度从顶部弧面（45）到底部弧面（46）逐渐增大。
9.根据权利要求8所述的一种传动轴连接结构，其特征在于：
所述顶部弧面（45）的厚度为9mm-12mm。
10.根据权利要求8所述的一种传动轴连接结构，其特征在于：
所述顶部弧面（45）的厚度为10mm。
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2018
- 2018-10-25 CN CN201811247769.8A patent/CN109340272A/zh active Pending
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