CN208333864U - 一种驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构，包括同轴安装在驱动系统的输出端上的加载花键套，加载花键套上插装有用于连接后桥箱体组件的加载花键轴，加载花键轴包括主轴体，主轴体的一端具有与加载花键套的内花键相匹配的外花键，另一端为直径较小的台阶轴，该台阶轴的端部具有外花键；台阶轴的外花键上可滑动地套装有花键连接套，花键连接套的外壁上具有与后桥箱体组件的输出端的内花键相匹配的外花键；台阶轴上还套装有复位弹簧，复位弹簧的两端分别抵接在主轴体的台阶面和花键连接套的端部。本实用新型具有结构设计合理，安装快捷方便，有利于提高检测效率等优点。

Description

一种驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构

技术领域

本实用新型涉及NVH检测技术领域，特别的涉及一种驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构。

背景技术

NVH是噪声、振动与声振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文缩写。它是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。

后桥减速器是汽车的主要部件，负责动力的传输，同时也给整车带来噪声，在减速器的工作过程中，任何一个部件的异常都会导致减速器工作异常，从而导致减速器产生噪声，对于减速器生产企业来说，对减速器进行NVH下线检测是非常有必要的。然而，每个减速器生产企业生产的后桥减速器型号繁多，不同型号的后桥减速器的安装尺寸也各不相同，因此，如何使NVH下线检测台适用于不同型号的后桥减速器成为亟待解决的问题。

为此，发明人设计了一种后桥减速器的NVH下线检测台，包括与待测试减速器相匹配的后桥箱体组件，所述后桥箱体组件具有与待测试减速器实车配套的差速器参数相一致的差速器，所述后桥箱体组件位于所述差速器的输入端的一侧为用于安装待测试差速器的安装侧，使待测试减速器安装在所述安装侧上时，待测试减速器的输出轴与所述差速器的输入端同轴连接；还包括用于连接在待测试减速器的输入端并模拟实车驱动力的驱动系统和两个分别连接在所述差速器的输出端并模拟实车加载工况的加载系统；所述加载系统包括设置在所述差速器的输出端所在侧的加载端台架，以及沿所述差速器的输出端轴向安装在所述加载端台架上的加载组件，所述加载组件的输出端同轴安装有加载花键套，所述加载花键套上插装有用于连接后桥箱体组件的加载花键轴，所述加载花键轴的一端具有与所述加载花键套的内花键相匹配的外花键，另一端具有与后桥箱体组件的输出端的内花键相匹配的外花键。

然而，将加载花键轴的外花键插装在后桥箱体组件的输出端时，需要保证外花键和内花键完全正对，一旦二者之间存在错位，将无法插装到位。而且，只有将二者插装到位时，才能做将驱动系统完全固定，再进行检测，使得检测的效率低。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，安装快捷方便，有利于提高检测效率的驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构，包括同轴安装在驱动系统的输出端上的加载花键套，所述加载花键套上插装有用于连接后桥箱体组件的加载花键轴，其特征在于，所述加载花键轴包括主轴体，所述主轴体的一端具有与所述加载花键套的内花键相匹配的外花键，另一端为直径较小的台阶轴，该台阶轴的端部具有外花键；所述台阶轴的外花键上可滑动地套装有花键连接套，所述花键连接套的内孔上具有与所述台阶轴的外花键相匹配的内花键，所述花键连接套的外壁上具有与后桥箱体组件的输出端的内花键相匹配的外花键；所述台阶轴上还套装有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别抵接在所述主轴体的台阶面和所述花键连接套的端部，且所述复位弹簧在自然状态下时，所述花键连接套的外端与所述台阶轴的端部齐平。

这样，在连接加载花键轴和后桥箱体组件的输出端时，即使花键连接套的外花键没有对准后桥箱体组件的输出端的内花键，只会造成花键连接套压缩复位弹簧，一旦花键连接套转动，就可以在复位弹簧的推力作用下，将花键连接套挤入后桥箱体组件输出端的内花键中，完成连接。从而可以大大降低装配的难度，缩短装配时间，提高检测效率。

进一步的，所述台阶轴的端部还具有同轴安装的圆形挡板，所述圆形挡板的直径大于所述花键连接套的最小内径，且小于所述花键连接套的外花键的最小直径。

这样，既可以防止花键连接套从台阶轴上脱落，又可以使花键连接套顺利插入后桥箱体组件的输出端的内花键内，实现花键连接传动。

进一步的，所述花键连接套的外端面上具有同轴设置的环形凹槽，所述环形凹槽沿径向向内的一侧与所述花键连接套的内孔相贯通，所述环形凹槽的深度与所述圆形挡板的厚度一致，且直径与所述圆形挡板的直径一致。

进一步的，所述台阶轴的端部具有两个沿轴向设置的螺纹孔，所述圆形挡板上具有两个与所述螺纹孔对应设置的螺栓孔，所述圆形挡板通过穿过所述螺栓孔的螺栓固定在所述台阶轴的螺纹孔上。

由于台阶轴的端部具有两个螺纹孔，使得至少有一个螺纹孔会处于偏离轴心的位置上。这样，在加载连接轴的转动过程中，就可以防止两个螺栓都松脱的现象发生，有利于提高连接的可靠性。

进一步的，两个所述螺纹孔的轴心连线与所述台阶轴的轴线相交，且二者到所述台阶轴的轴线的距离相等。

这样，既方便制造，又方便安装。

进一步的，所述花键连接套的外花键朝外的一端具有45°~60°的倒角。

这样，利用倒角可以使得花键连接套在转动过程中更好的对中并插入内花键中。

进一步的，所述主轴体背离所述台阶轴的一端的外圆面上还具有同轴设置的环形限位槽，且该端的外花键延伸至所述环形限位槽，所述环形限位槽的最小直径小于该端外花键的最小直径；所述环形限位槽上套装有环形挡圈，所述环形挡圈的内孔上具有与该端的外花键相匹配的内花键，使得该环形挡圈的内花键转动到与该端的外花键相对应的位置时，所述环形挡圈能够从所述主轴体上取下；所述环形挡圈通过螺栓固定在所述加载花键套上，且在装配状态下，二者的内花键相互错位。

综上所述，本实用新型具有结构设计合理，安装快捷方便，有利于提高检测效率等优点。

附图说明

图1为一种后桥减速器的NVH下线检测台的结构示意图。

图2为图1中后桥箱体组件的结构示意图。

图3为图1中驱动系统的结构示意图。

图4为图1中加载系统的结构示意图。

图5为加载花键轴的结构示意图。

图6为环形挡圈的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1~图6所示，一种后桥减速器的NVH下线检测台，包括与待测试减速器相匹配的后桥箱体组件1，所述后桥箱体组件1具有与待测试减速器实车配套的差速器参数相一致的差速器，所述后桥箱体组件1位于所述差速器的输入端的一侧为用于安装待测试差速器的安装侧，使待测试减速器安装在所述安装侧上时，待测试减速器的输出轴与所述差速器的输入端同轴连接；还包括用于连接在待测试减速器的输入端并模拟实车驱动力的驱动系统2和两个分别连接在所述差速器的输出端并模拟实车加载工况的加载系统3；所述驱动系统2包括设置在所述差速器的输入端所在侧的驱动端台架21，以及沿所述差速器的输入端轴向安装在所述驱动端台架21上的驱动组件22，所述驱动组件22的输出端能够与待测试减速器的输入端同轴连接；所述加载系统3包括设置在所述差速器的输出端所在侧的加载端台架31，以及沿所述差速器的输出端轴向安装在所述加载端台架31上的加载组件32，所述加载组件32的输出端与所述差速器的输出端同轴连接；所述驱动端台架21包括由下向上依次设置的驱动端底座211、升降板212、水平滑板213和驱动底板214；所述升降板212通过升降机构215可升降地安装在所述驱动端底座211上，所述水平滑板213的下表面与所述升降板212之间设置有第一直线滑动机构216，使所述水平滑板213能够沿垂直于所述差速器的输入轴方向相对于所述升降板212水平移动；所述驱动底板214的下表面与所述水平滑板213之间设置有第二直线滑动机构217，使所述驱动底板214能够沿所述差速器的输入轴方向相对于水平滑板213水平移动；所述加载端台架31包括由下向上依次设置的加载端底座311和加载底板312，所述加载底板312的下表面与所述加载端底座311之间设置有直线移动机构313，使所述加载底板312能够沿所述差速器的输出轴方向相对于所述加载端底座311水平移动。

采用上述结构，检测时，将待测试减速器安装在后桥箱体组件上，然后将待测试减速器的输入端与驱动组件的输出端同轴连接即可进行测试。而对于不同型号的减速器，只需要更换后桥箱体组件，使其安装尺寸与减速器相适配，以及其差速器参数与待测试减速器实车配套的差速器参数一致即可。对于匹配不同型号减速器的后桥箱体组件，其差速器的两个输出端间距会发生改变，但由于加载底板能够在直线移动机构的作用下沿差速器的输出轴方向相对加载端底座水平移动，使得安装在加载端台架上的加载组件能够随加载底板沿差速器的输出轴方向移动，从而适应不同型号减速器对应的后桥箱体组件的尺寸。而对不同型号的减速器的输入端的位置变化，可以通过升降机构，第一直线滑动机构和第二直线滑动机构分别进行调节，使得驱动组件的输出端能够与待测试减速器的输入端同轴连接。这样，通过上述合理设计的结构，使得检测台能够适用于不同型号不同尺寸的后桥减速器。

实施时，所述加载底板312和所述加载端底座311之间还设置有加载底板锁止机构314，所述加载底板锁止机构314包括垂直安装在所述加载底板312上的加载锁止板和安装在所述加载端底座311上的碟式制动器，所述加载锁止板沿所述加载底板312的移动方向设置，且下端延伸至所述蝶式制动器的制动槽内。

采用上述结构，就可以通过碟式制动器抱紧加载锁止板，使加载底板相对于加载端底座固定，有利于增加加载端台架的整体刚度，避免检测过程中，加载端台架自身产生振动影响检测结果，有利于提高检测结果的准确性。

实施时，所述直线移动机构313包括两根平行且正对设置在所述加载端底座311上表面的直线移动导轨，以及可滑动地配合在所述直线移动导轨上的直线移动滑块，所述加载底板312固定安装在所述直线移动滑块上。

实施时，所述加载底板312和所述加载端底座311之间还设置有直线驱动机构，所述直线驱动机构包括沿所述加载底板312的移动方向设置的直线移动丝杆以及配合在所述直线移动丝杆上的直线移动丝杆螺母，所述直线移动丝杆的两端通过轴承支座可转动地安装在所述加载端底座311，且一端同轴连接有直线移动驱动电机；所述加载底板312与所述直线移动丝杆螺母固定连接。

这样，可以利用直线移动驱动电机带动直线移动丝杆转动，利用丝杆螺母副，将直线移动丝杆的旋转运动转换成直线移动丝杆螺母的直线运动，从而控制加载底板的移动。由于直线移动丝杆转动一圈时，直线移动丝杆螺母的直线移动距离即为直线移动丝杆的导程，这样，就可以通过控制直线移动丝杆的转动角度，调整加载底板的移动距离，调整更加方便精准。

实施时，所述加载底板锁止机构314设置有四个，分别位于所述加载底板312的四角处。

实施时，所述加载组件32包括安装在所述加载底板312上的加载电机321和加载轴承座322，所述加载轴承座322的中部具有可转动的加载连接轴，所述加载电机321的轴端通过联轴器与所述加载连接轴同轴连接；所述加载连接轴的另一端通过加载连接机构4与后桥箱体组件1的输出端相连。

实施时，所述加载连接机构4包括同轴安装在所述加载连接轴另一端上的加载花键套41，所述加载花键套41上插装有用于连接后桥箱体组件1的加载花键轴42，所述加载花键轴42的一端具有与所述加载花键套41的内花键相匹配的外花键，另一端具有与后桥箱体组件的输出端的内花键相匹配的外花键。

实施时，所述加载花键套41和加载连接轴相连接的一端均具有沿径向向外延伸形成的法兰盘，并通过螺栓固定连接。

实施时，所述加载花键轴42包括主轴体421，所述主轴体421的一端具有与所述加载花键套41的内花键相匹配的外花键，另一端为直径较小的台阶轴，该台阶轴的端部具有外花键；所述台阶轴的外花键上可滑动地套装有花键连接套422，所述花键连接套422的内孔上具有与所述台阶轴的外花键相匹配的内花键，所述花键连接套422的外壁上具有与后桥箱体组件的输出端的内花键相匹配的外花键；所述台阶轴上还套装有复位弹簧（图中未示出），所述复位弹簧的两端分别抵接在所述主轴体421的台阶面和所述花键连接套422的端部，且所述复位弹簧在自然状态下时，所述花键连接套422的外端与所述台阶轴的端部齐平。

这样，在连接加载花键轴和后桥箱体组件的输出端时，即使花键连接套的外花键没有对准后桥箱体组件的输出端的内花键，只会造成花键连接套压缩复位弹簧，一旦花键连接套转动，就可以在复位弹簧的推力作用下，将花键连接套挤入后桥箱体组件输出端的内花键中，完成连接。

实施时，所述台阶轴的端部还具有同轴安装的圆形挡板，所述圆形挡板的直径大于所述花键连接套422的最小内径，且小于所述花键连接套422的外花键的最小直径。

这样，既可以防止花键连接套从台阶轴上脱落，又可以使花键连接套顺利插入后桥箱体组件的输出端的内花键内，实现花键连接传动。

实施时，所述花键连接套422的外端面上具有同轴设置的环形凹槽，所述环形凹槽沿径向向内的一侧与所述花键连接套422的内孔相贯通，所述环形凹槽的深度与所述圆形挡板的厚度一致，且直径与所述圆形挡板的直径一致。

实施时，所述台阶轴的端部具有两个沿轴向设置的螺纹孔，所述圆形挡板上具有两个与所述螺纹孔对应设置的螺栓孔，所述圆形挡板通过穿过所述螺栓孔的螺栓固定在所述台阶轴的螺纹孔上。

由于台阶轴的端部具有两个螺纹孔，使得至少有一个螺纹孔会处于偏离轴心的位置上。这样，在加载连接轴的转动过程中，就可以防止两个螺栓都松脱的现象发生，有利于提高连接的可靠性。

实施时，两个所述螺纹孔的轴心连线与所述台阶轴的轴线相交，且二者到所述台阶轴的轴线的距离相等。

这样，既方便制造，又方便安装。

实施时，所述花键连接套422的外花键朝外的一端具有45°~60°的倒角。

这样，利用倒角可以使得花键连接套在转动过程中更好的对中并插入内花键中。

实施时，所述主轴体421背离所述台阶轴的一端的外圆面上还具有同轴设置的环形限位槽，且该端的外花键延伸至所述环形限位槽，所述环形限位槽的最小直径小于该端外花键的最小直径；所述环形限位槽上套装有环形挡圈，所述环形挡圈的内孔上具有与该端的外花键相匹配的内花键，使得该环形挡圈的内花键转动到与该端的外花键相对应的位置时，所述环形挡圈能够从所述主轴体421上取下；所述环形挡圈通过螺栓固定在所述加载花键套41上，且在装配状态下，二者的内花键相互错位。

实施时，所述升降机构215包括垂直导向机构和升降驱动机构，所述垂直导向机构包括垂直安装在所述升降板212下方的导向柱，以及安装在所述驱动端底座211上的直线轴承，所述导向柱的下端可滑动地穿过所述直线轴承，所述直线轴承到地面的距离大于所述导向柱的长度；所述升降驱动机构包括安装在所述驱动端底座211上的蜗轮蜗杆减速器，所述蜗轮蜗杆减速器的输出端竖向朝上设置且连接有升降丝杆，所述升降丝杆的上端贯穿所述升降板211，所述升降丝杆上具有配合设置的升降丝杆螺母，所述升降丝杆螺母固定安装在所述升降板211上；所述蜗轮蜗杆减速器的输入端连接有升降驱动电机。

实施时，所述垂直导向机构在所述升降板212的宽度方向设置有两列，且每列设置有三个；所述升降驱动机构在所述升降板212的长度方向设置有两个。

实施时，所述垂直导向机构还包括安装在所述驱动端底座211上的立式中空气动卡盘，所述立式中空气动卡盘同轴设置在所述直线轴承的上方，所述导向柱穿过所述立式中空气动卡盘。

这样，可以利用立式中空气动卡盘抱紧导向柱，从而实现升降板的锁紧，有利于提高升降板与驱动端底座之间的连接刚度，减小检测时升降板的振动，有利于提高检测的精确性。

实施时，所述第一直线滑动机构216包括第一直线导向机构和第一滑动驱动机构，所述第一直线导向机构包括三根沿所述升降板212的长度方向并排设置在所述升降板212上表面的第一直线滑动导轨，以及可滑动地配合在所述第一直线滑动导轨的第一直线滑动滑块，所述水平滑板213固定安装在所述第一直线滑动滑块上；所述第一滑动驱动机构包括与所述第一直线滑动导轨平行设置的第一直线滑动丝杆，以及配合在所述第一直线滑动丝杆上的第一直线滑动丝杆螺母，所述第一直线滑动导轨的两端通过轴承支座可转动地安装在所述升降板212上，且一端同轴连接有第一滑动驱动电机；所述水平滑板213与所述第一直线滑动丝杆螺母固定连接。

实施时，所述第二直线滑动机构217包括第二直线导向机构和第二滑动驱动机构，所述第二直线导向机构包括两根沿所述升降板212的宽度方向并排设置在所述水平滑板213上表面的第二直线滑动导轨，以及可滑动地配合在所述第二直线滑动导轨的第二直线滑动滑块，所述驱动底板214固定安装在所述第二直线滑动滑块上；所述第二滑动驱动机构包括与所述第二直线滑动导轨平行设置的第二直线滑动丝杆，以及配合在所述第二直线滑动丝杆上的第二直线滑动丝杆螺母，所述第二直线滑动导轨的两端通过轴承支座可转动地安装在所述水平滑板213上，且二端同轴连接有第二滑动驱动电机；所述驱动底板214与所述第二直线滑动丝杆螺母固定连接。

实施时，所述驱动组件22包括依次连接设置的驱动电机221、转速扭矩传感器222和驱动轴承座223，所述驱动轴承座223的中部具有可转动的驱动连接轴，所述驱动电机221的轴端通过联轴器与所述转速扭矩传感器222的一端同轴连接，所述转速扭矩传感器222的另一端通过联轴器与所述驱动连接轴同轴连接。

实施时，所述转速扭矩传感器222为T40B 带有磁极转速测量系统的数字扭矩传感器。

实施时，所述后桥箱体组件1包括安装有所述差速器的箱体11，所述箱体11上具有与所述差速器的输出端对应同轴设置的供轴穿过的安装过孔；所述箱体11的外侧上还具有与所述安装过孔同轴设置的支撑管；所述后桥箱体组件1还包括与所述支撑管对应设置的支撑座，所述箱体11的支撑管通过轴承可转动地安装在所述支撑座上。

实施时，所述后桥箱体组件1还包括安装在其中一个所述支撑管上的回转驱动装置12，所述支撑管穿过所述回转驱动装置12。

实施时，所述后桥箱体组件1还包括安装在另一个所述支撑管上的锁止盘13，以及安装在支撑座上的碟式制动器，所述锁止盘13的外侧边缘位于所述碟式制动器的制动槽内。

实施时，所述碟式制动器沿所述锁止盘13的周向设置有三个。

这样，可以使锁止力更加均匀，锁止更加平稳。

实施时，所述回转驱动装置12包括蜗轮蜗杆减速机构，所述支撑管安装在所述蜗轮蜗杆减速机构的输出端上，所述蜗轮蜗杆减速机构的输入端连接伺服电机。

实施时，所述箱体11的上端和下端各设置有两个压紧机构14，所述压紧机构14包括沿所述差速器的输入轴方向设置的转角油缸，所述转角油缸的端部具有垂直设置的压板，使所述压板转向所述箱体11的中部时能够压紧待测试减速器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构，包括同轴安装在驱动系统的输出端上的加载花键套，所述加载花键套上插装有用于连接后桥箱体组件的加载花键轴，其特征在于，所述加载花键轴包括主轴体，所述主轴体的一端具有与所述加载花键套的内花键相匹配的外花键，另一端为直径较小的台阶轴，该台阶轴的端部具有外花键；所述台阶轴的外花键上可滑动地套装有花键连接套，所述花键连接套的内孔上具有与所述台阶轴的外花键相匹配的内花键，所述花键连接套的外壁上具有与后桥箱体组件的输出端的内花键相匹配的外花键；所述台阶轴上还套装有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别抵接在所述主轴体的台阶面和所述花键连接套的端部，且所述复位弹簧在自然状态下时，所述花键连接套（422）的外端与所述台阶轴的端部齐平。

2.如权利要求1所述的驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构，其特征在于，所述台阶轴的端部还具有同轴安装的圆形挡板，所述圆形挡板的直径大于所述花键连接套的最小内径，且小于所述花键连接套的外花键的最小直径。

3.如权利要求2所述的驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构，其特征在于，所述花键连接套的外端面上具有同轴设置的环形凹槽，所述环形凹槽沿径向向内的一侧与所述花键连接套的内孔相贯通，所述环形凹槽的深度与所述圆形挡板的厚度一致，且直径与所述圆形挡板的直径一致。

4.如权利要求2所述的驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构，其特征在于，所述台阶轴的端部具有两个沿轴向设置的螺纹孔，所述圆形挡板上具有两个与所述螺纹孔对应设置的螺栓孔，所述圆形挡板通过穿过所述螺栓孔的螺栓固定在所述台阶轴的螺纹孔上。

5.如权利要求4所述的驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构，其特征在于，两个所述螺纹孔的轴心连线与所述台阶轴的轴线相交，且二者到所述台阶轴的轴线的距离相等。

6.如权利要求1所述的驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构，其特征在于，所述花键连接套的外花键朝外的一端具有45°~60°的倒角。

7.如权利要求1所述的驱动系统与后桥箱体组件的花键轴连接结构，其特征在于，所述主轴体背离所述台阶轴的一端的外圆面上还具有同轴设置的环形限位槽，且该端的外花键延伸至所述环形限位槽，所述环形限位槽的最小直径小于该端外花键的最小直径；所述环形限位槽上套装有环形挡圈，所述环形挡圈的内孔上具有与该端的外花键相匹配的内花键，使得该环形挡圈的内花键转动到与该端的外花键相对应的位置时，所述环形挡圈能够从所述主轴体上取下；所述环形挡圈通过螺栓固定在所述加载花键套上，且在装配状态下，二者的内花键相互错位。