CN112298350A - 一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，包括转向节和销轴，转向节通过销轴与承载梁连接，转向节通过销轴、滚针轴承和钢制止推轴承与承载梁连接，销轴为一端大一端小结构，销轴大端的直径大于承载梁装配孔的孔径，销轴小端的直径小于承载梁装配孔的孔径，销轴小端穿过承载梁装配孔，钢制止推轴承套装在销轴小端上，钢制止推轴承上开设有通气槽，销轴两端分别设有端盖，滚针轴承分别设置于销轴两端，转向节两端的圆柱孔内设有注油嘴和油封，注油嘴上连接有油管。销轴与承载梁采用过盈配合的方式进行连接，销轴结构采用三段阶梯式，上中下三段直径规格逐级递减，取消锁销锁紧结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种连接机构，特别是一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构。
背景技术
现有汽车前桥转向节与前轴的连接存在下述的不足：
1.现有汽车前桥转向节与前轴连接采用销轴进行间隙配合，然后通过锁销螺栓结构进行锁紧，在长期恶劣工况下容易产生松旷磨损。
2.常用的销轴铜衬套结构和阻尼式止推轴承在长期在山区公里或重载情况下容易产生磨损、缺润滑脂等现象，使零件间隙增大，导致转向机构寿命降低。
3．目前市场上也尝试有使用滚针轴承和钢制轴承搭配使用，但是因为转向机构自身阻力不足，致使转向机构对路感反应过于灵敏，从而容易产生前轮跑偏等问题。
4．因销轴衬套采用端盖结构，且下衬套上端面有止推轴承紧密贴合并施压，市场上常发生因下衬套密封性过好导致润滑脂加注不了的情况，致使衬套润滑不良造成零件早期磨损。
综上，目前市场上的商用车转向连接机构在使用过程中需要经常检查维护，否则转向系统容易产生发摆、磨胎、跑偏等问题，影响整车使用经济性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构。
解决上述技术问题的技术方案是：一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，包括转向节和销轴，转向节通过销轴与承载梁连接，转向节通过销轴、滚针轴承和钢制止推轴承与承载梁连接，销轴为一端大一端小结构，销轴大端的直径大于承载梁装配孔的孔径，销轴小端穿过承载梁装配孔，钢制止推轴承套装在销轴小端上，钢制止推轴承上开设有通气槽，销轴两端分别设有端盖，滚针轴承分别设置于销轴两端，转向节两端的圆柱孔内设有注油嘴和油封，注油嘴上连接有油管。
销轴与承载梁采用过盈配合的方式进行连接，销轴结构采用三段阶梯式，上中下三段直径规格逐级递减，取消锁销锁紧结构；转向节通过上下圆柱孔结构与销轴进行间隙配合，孔和轴之间采用滚针轴承实现运动副之间的减磨效果；转向节和承载梁拳头下端面通过钢制止推轴承实现承载力的传递及转向运动减磨效果；销轴两端通过端盖对改连接机构进行防水防尘，以及增加此连接机构摩擦助力降低转向灵敏度；转向节上下圆柱部分有加注润滑脂螺纹孔，连接整车自动润滑系统，经过定期加注润滑脂实现该连接机构运动副的润滑作用。
本发明的进一步技术方案是：销轴为阶梯式的圆柱体结构，该销轴由上中下3个不同直径的圆柱体而构成的阶梯式结构，该销轴从上至下依次分为3段，上端为直径最大的A段，中部为直径能与承载梁装配孔过盈配合的B段，下端为直径最小的C段，A段的直径比B段大0.2cm，C段的直径比B段小0.05cm。
销轴的安装方法为通过大压力压床进行压装或将销轴浸入液氮冷却收缩后进行压装；下端C段起到穿过承载梁装配孔时的导向作用，也减小配合面B段与承载梁装配孔的装配距离；上端A段起到防止自身在长期振动受力过程中会向下滑移的现象。
端盖为圆形的橡胶结构，端盖通过过盈配合安装于销轴两端。
钢制止推轴承包括保持架、圆锥滚柱、上端盖、下端盖、0型圈和密封圈，所述圆锥滚柱、上端盖和下端盖分别设置于保持架上，上端盖设置于下端盖上，圆锥滚柱设置于下端盖中，上端盖上分别设有0型圈和密封圈，下端盖上设有0型圈，通气槽开设于上端盖上。
通气槽为宽为5mm、深为0.5mm的凹槽结构，通气槽用于销轴下端的滚针轴承腔体注润滑脂时的透气作用。
承载梁上端面设有调整垫片。
由于采用上述技术方案，本发明之一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，具有以下有益效果：
本发明中的转向节通过销轴、滚针轴承和钢制止推轴承与承载梁连接，相比现有的汽车前桥转向机构的优势：1、销轴与承载梁与采用过盈压装免维护装配方式，提高零件使用寿命，减少用户维修费用。2、运动件之间采用钢制轴承，提高零件承载及耐磨性，为实现零件终身免维护提供保障。3、销轴端盖的配合应用可增加钢制轴承低摩擦力导致转向机构启动力过低、路感灵敏的弊端，可有效防止转向发摆的坏处。本发明的高可靠性及免维护性给用户带来更高出勤率并极大降低使用成本。
下面，结合说明书附图和具体实施例对本发明之一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构的结构示意图。
图2：销轴的结构示意图。
图3：钢制止推轴承的结构示意图。
图4：钢制止推轴承的结构示意图。
在上述附图中，各标号说明如下：
1-转向节，2-第一滚针轴承，3-销轴，4-第一紧固螺栓，5-第一端盖，6-第一油管，7-第一注油嘴，8-第一油封，9-调整垫片，10-承载梁，11-第二油管，12-第二注油嘴，13-第二滚针轴承，14-第二端盖，15-第二紧固螺栓，16-第二油封，17-钢制止推轴承，18-保持架，19-圆锥滚柱，20-上端盖，21-下端盖，22-第一0型圈，23-第二0型圈，24-密封圈，25-通气槽。
具体实施方式
一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，包括转向节和销轴，转向节通过销轴与承载梁连接，转向节通过销轴、滚针轴承和钢制止推轴承与承载梁连接，销轴为一端大一端小结构，销轴大端的直径大于承载梁装配孔的孔径，销轴小端的直径可略小于承载梁装配孔的孔径，销轴小端穿过承载梁装配孔，钢制止推轴承套装在销轴小端上，钢制止推轴承上开设有通气槽，钢制止推轴承装配于承载梁和转向节之间，起减少承载梁和转向节之间的转动摩擦力，销轴两端分别设有端盖，滚针轴承分别设置于销轴两端，滚针轴承用于减少转向机构运动时转向节和销轴的摩擦力，转向节两端的圆柱孔内设有注油嘴和油封，注油嘴上连接有油管。承载梁上端面设有调整垫片，用于调整承载梁和转向节之间的装配间隙。销轴为阶梯式的圆柱体结构，该销轴由上中下3个不同直径的圆柱体而构成的阶梯式结构，该销轴从上至下依次分为3段，上端为直径最大的A段，中部为直径能与承载梁装配孔配合的B段，下端为直径最小的C段，A段的直径比B段大0.2cm，C段的直径比B段小0.05cm。销轴的安装方法为通过大压力压床进行压装或将销轴浸入液氮冷却收缩后进行压装；下端C段起到穿过承载梁装配孔时的导向作用，也减小配合面B段与承载梁装配孔的装配距离；上端A段起到防止自身在长期振动受力过程中会向下滑移的现象。通过该结构的安装即可取消了常规的锁销锁紧结构，提高安装效率和使用寿命。端盖为圆形的橡胶结构，端盖通过过盈配合安装于销轴两端，端盖通过螺栓固定安装在销轴两端。端盖用于滚针轴承上的运动件内腔的密封作用。钢制止推轴承包括保持架、圆锥滚柱、上端盖、下端盖、0型圈和密封圈，所述圆锥滚柱、上端盖和下端盖分别设置于保持架上，上端盖设置于下端盖上，圆锥滚柱设置于下端盖中，上端盖上分别设有0型圈和密封圈，下端盖上设有0型圈，通气槽开设于上端盖上。通气槽为宽为5mm、深为0.5mm的凹槽结构，通气槽用于销轴下端的滚针轴承腔体注润滑脂时的透气作用。销轴的B段通过浸入液氮冷却收缩后进行压装到承载梁装配孔中。销轴的B段的具体安装方法：将销轴浸泡到极低温的液氮中，浸泡冷却30 ~ 40min后，再将销轴压装到承载梁装配孔中，液氮的温度范围为-180℃ ~-196℃，销轴和承载梁装配孔的过盈量为0.03mm ~ 0.07mm。销轴以合金钢为材料制作。
具体实施例：参见附图，一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构形态，包括转向节1、第一滚针轴承2、销轴3、第一紧固螺栓4、第一端盖5、第一油管6、第一注油嘴7、第一油封8、调整垫片9、承载梁10、第二油管11、第二注油嘴12、第二滚针轴承13、第二端盖14、第二紧固螺栓15、第二油封16和钢制止推轴承17。转向节1通过销轴3与承载梁10进行连接。第一滚针轴承2和第二滚针轴承13分别预先装配在转向节1上，用于减少转向机构运动时转向节1和销轴3的摩擦力，及载重时转向节1和销轴3的挤压力。钢制止推轴承17装配于承载梁10和转向节1之间，起减少承载梁10和转向节1之间的转动摩擦力，同时受到承载梁10和转向节1的挤压力。钢制止推轴承17与转向节1贴合的端面设有一道较浅的通气槽，该通气槽能起到辅助第二滚针轴承13加注润滑脂时的透气作用。第一端盖5和第二端盖14分别通过第一紧固螺栓4和第二紧固螺栓15装配在销轴3两端，第一端盖5和第二端盖14分别用于第一滚针轴承2和第二滚针轴承13运动件内腔的密封作用，同时因端盖与转向节1为过硬配合，并与销轴3是紧固连接，起到增加转向结构的阻滞力作用。第一油封8和第二油封16分别装配于转向节1两端圆柱孔内侧，油封分别起到密封第一滚针轴承2和第二滚针轴承13运动腔体的作用。调整垫片9位于承载梁10上端面，用于调整承载梁10和转向节1之间的装配间隙。第一注油嘴7和第二注油嘴12分别位于转向节1上下圆柱体部位，注油嘴通过螺纹连接方式设置于转向节上，注油嘴的端头分别插接有第一油管6和第二油管11，通过整车配备的自动注脂系统，定期对滚针轴承内部进行润滑脂的加注。
销轴3为整体为圆柱形体的阶梯式结构，销轴由上中下3个不同直径的圆柱呈阶梯式分布而成。销轴下端C段直径最小，起到穿过承载梁10装配孔时的导向作用，也减小配合面B段与承载梁10装配孔的装配距离，C段和B段通过大压力压床进行压装或将销轴3浸入液氮冷却收缩后进行压装。上端A段直径最大，起到防止自身在长期振动受力过程中会向下滑移的现象。将销轴采用低温的液氮冷却后装配，可以轻松将采用过盈配合的销轴装配到承载梁装配孔，装配过程快速简单，并且装配过程不会损伤销轴及承载梁装配孔。
钢制止推轴承17上设有通气槽，钢制止推轴承17包括保持架18、圆锥滚柱19、上端盖20、下端盖21、第一0型圈22、第二0型圈23和密封圈24，其中上端盖20外端面有一宽5mm，深0.5mm的通气槽，用于第二滚针轴承13腔体注润滑脂时的透气作用。
前桥主销的装配方法：在商用车刚性前桥总成的典型结构中，转向节安装于主销上并绕主销转动，而主销则穿过前轴的主销孔并通过楔形锁销固定在前轴上。主销与前轴间的配合常用间隙配合，虽然安装方便，但是因为配合间隙的存在，导致其承载能力差，易晃动易磨损，进而影响前轮定位精度，使得整车出现跑偏、磨胎等各种故障；也有一些前轴和主销采用过渡配合或过盈配合，装配时一般需要通过液压机床压力装配，压装过程不可避免地造成主销及前轴主销孔表面的损伤，甚至导致主销孔变形，影响产品质量及寿命。前轴上加工有圆柱形主销孔，前轴上的主销孔与主销间为过盈配合，具有一定的过盈量。故将过盈配合的主销使用液氮冷却一定时间使其尺寸收缩变小后易于装配到前轴主销孔内。以解决现有技术中主销的装配方法。液氮温度范围为-180℃ ~ -196℃。主销在液氮中浸泡冷却一定时间为30 ~ 40min。前轴主销孔与主销间的一定过盈量为0.03mm ~ 0.07mm。主销以合金钢为材料制作。将主销采用低温的液氮冷却后装配，可以轻松将采用过盈配合的主销装配到前轴主销孔内，装配过程快速简单，并且装配过程不会损伤主销及前轴，同时主销和前轴的过盈量相比压力装配的过盈量可以进一步加大，可有效提高主销的承载能力，确保主销在振动下也能可靠工作。
Claims (9)
1.一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，包括转向节和销轴，转向节通过销轴与承载梁连接，其特征在于：转向节通过销轴、滚针轴承和钢制止推轴承与承载梁连接，销轴为一端大一端小结构，销轴大端的直径大于承载梁装配孔的孔径，销轴小端穿过承载梁装配孔，钢制止推轴承套装在销轴小端上，钢制止推轴承上开设有通气槽，销轴两端分别设有端盖，滚针轴承分别设置于销轴两端，转向节两端的圆柱孔内设有注油嘴和油封，注油嘴上连接有油管。
2.根据权利要求1所述的一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，其特征在于：销轴为阶梯式的圆柱体结构，该销轴由上中下3个不同直径的圆柱体而构成的阶梯式结构，该销轴从上至下依次分为3段，上端为直径最大的A段，中部为直径能与承载梁装配孔过盈配合的B段，下端为直径最小的C段，A段的直径比B段大0.2cm，C段的直径比B段小0.05cm。
3.根据权利要求2所述的一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，其特征在于：销轴的安装方法为通过大压力压床进行压装或将销轴浸入液氮冷却收缩后进行压装；下端C段起到穿过承载梁装配孔时的导向作用，也减小配合面B段与承载梁装配孔的装配距离；上端A段起到防止自身在长期振动受力过程中会向下滑移的现象。
4.根据权利要求1所述的一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，其特征在于：端盖为圆形的橡胶结构，端盖通过过盈配合安装于销轴两端。
5.根据权利要求1所述的一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，其特征在于：钢制止推轴承包括保持架、圆锥滚柱、上端盖、下端盖、0型圈和密封圈，所述圆锥滚柱、上端盖和下端盖分别设置于保持架上，上端盖设置于下端盖上，圆锥滚柱设置于下端盖中，上端盖上分别设有0型圈和密封圈，下端盖上设有0型圈，通气槽开设于上端盖上。
6.根据权利要求5所述的一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，其特征在于：通气槽为宽为5mm、深为0.5mm的凹槽结构，通气槽用于销轴下端的滚针轴承腔体注润滑脂时的透气作用。
7.根据权利要求1所述的一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，其特征在于：承载梁上端面设有调整垫片。
8.根据权利要求2所述的一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，其特征在于：销轴的B段通过浸入液氮冷却收缩后进行压装到承载梁装配孔中。
9.根据权利要求8所述的一种免维护汽车前桥转向节与前轴的连接机构，其特征在于：销轴的B段的具体安装方法：将销轴浸泡到极低温的液氮中，浸泡冷却30 ~ 40min后，再将销轴压装到承载梁装配孔中，液氮的温度范围为-180℃ ~-196℃，销轴和承载梁装配孔的过盈量为0.03mm ~ 0.07mm。
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