CN211059232U - 一种耐用型铝合金传动轴总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种耐用型铝合金传动轴总成，包括轴管和花键轴叉，轴管一端连接有万向节叉，另一端连接有滑动套，万向节叉耳孔内喷涂有绝缘介质，滑动套的内花键表面设置有阳极氧化镀层。花键轴叉采用分体式焊接结构，包括叉头和轴头，轴头毛坯为空心化结构，采用闭式空心化锻造工艺，叉头和轴头焊接，焊接好的花键轴叉端部设有排气孔，花键轴叉通过万向节总成与凸缘叉连接，花键轴叉外花键内接于滑动套。本实行新型设计的传动轴总成，其构成零件中万向节叉、滑动套及轴管采用铝合金材料，其它零件采用钢质材料，在满足强度的基础上，比原有的传动轴总成质量减轻30％以上，具有重量轻，耐磨损，使用寿命长，加工成本低等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车传动系统零部件领域，特别涉及一种耐用型铝合金传动轴总成。
背景技术
汽车传动轴总成属于汽车安保件，装载在汽车变速箱和驱动桥之间，在汽车行驶过程中起传递扭矩的作用，其将发动机动力通过汽车传动轴总成传递给后驱动桥，从而驱动汽车行驶。传统的汽车传动轴总成采用钢质零件，驱动强度大、重量偏重，整车的油耗高。随着国家节能减排、环保政策的实施，对整车的轻量化及油耗提出了更高的要求，急需找到一种轻量化、环保的材料替代现有的钢质材料，高强度铝合金材料是首选替代材料。同时，根据传动轴总成的其它技术特性，要考虑高强度铝合金材料的可焊接性、尼龙涂敷特性等要求。
另外，传动轴总成由于要传递较大的扭矩，在汽车运行过程中传动轴总成零件容易磨损、变形，使传动轴使用寿命减短。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种耐用型铝合金传动轴总成，主要解决了现有传动轴总成重量大，由于零件磨损及腐蚀导致传动轴总成使用寿命短等问题。
本实用新型通过以下技术方案实现：一种耐用型铝合金传动轴总成，包括轴管和花键轴叉，所述轴管一端连接有万向节叉，另一端连接有滑动套，所述万向节叉与所述轴管的连接方式和所述滑动套与所述轴管的连接方式均为摩擦焊接，所述万向节叉耳孔内喷涂有绝缘介质，所述滑动套的内花键表面设置有阳极氧化镀层；
所述花键轴叉采用分体式焊接结构，包括叉头和轴头，轴头毛坯为空心化结构，采用闭式空心化锻造工艺，叉头和轴头焊接，焊接好的所述花键轴叉端部设有排气孔，叉头通过万向节总成与凸缘叉连接，花键轴叉外花键与所述滑动套内花键配合，花键轴叉外花键内接于所述滑动套；
所述花键轴叉和所述滑动套的表面设置有护套管油封总成，所述花键轴叉和所述滑动套的连接处被所述护套管油封总成罩在内部，所述护套管油封总成包括护套管和油封，护套管一端压入所述花键轴叉止口，并采用滚挤工艺加固，油封设置在护套管上，油封外圆压入护套管后进行铆边加固，所述护套管油封总成通过油封的内刃口滑动套接在所述滑动套上；
所述万向节叉、所述滑动套和所述轴管采用铝合金材料，其它部件采用钢质材料。
在上述方案基础上优选，摩擦焊接过程中保持夹持所述万向节叉的夹具旋转中心与夹持所述轴管钳口中心同轴度控制在0.05mm。
在上述方案基础上优选，所述滑动套的内花键表面的镀层采用阳极氧化工艺制备，阳极氧化镀层厚度为0.008-0.015mm。
在上述方案基础上优选，所述花键轴叉表面的外花键设置有尼龙涂敷层，尼龙涂覆层的厚度为0.2-0.4mm。
在上述方案基础上优选，在所述轴管上焊接有平衡片，焊接工艺为氩弧焊铆焊。
本实用新新型将高强度铝合金材料用于传动轴总成上，在满足强度的基础上，同等规格的钢铝结构传动轴总成比原来减轻30％以上，燃油经济性提升3％-5％，同时传动效率提升。传动轴重量减轻后，降低传动轴总成的转动惯性。另外，对传动轴总成轻量化后，提高传动轴总成临界转速，在一定长度内采用一根铝合金传动轴总成代替原有的两根钢制传动轴总成，对整车降低成本具有深远意义。并且对传动轴易磨损、腐蚀的部位进行了相应保护措施，提高了传动轴总成的使用寿命。
本实用新型提供的一种耐用型铝合金传动轴总成具有如下优点：
(1)万向节叉、滑动套与轴管的焊接采用摩擦焊接工艺，具有焊接效率高，焊缝强度衰减小的特点，相对于铝合金产品其它焊接工艺，焊接后强度损失减小15％以上；
(2)花键轴叉采用空心化结构，减轻零件重量，在轴部底端开有排气孔；
(3)滑动套内花键表面采用阳极氧化硬化工艺处理，表面硬度提高，抗磨损性能增加，耐磨损寿命提高35％以上；
(4)铝合金零件采用微合金化高强度材料，屈服强度大于360MPa，抗拉强度大于420MPa，延伸率大于12％，同时具有较好的焊接性能；
(5)铝合金材料的万向节叉和与钢质材料的万向节总成的连接部位由于不同材料间会产生电位腐蚀，对万向节叉耳孔部位喷涂绝缘介质，消除不同材料间电位腐蚀对传动轴总成使用寿命的影响；
(6)滑动花键副采用免维护结构，一次性加注润滑脂，后期使用不再维护，具有润滑性能好、环保的特点。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述的一种耐用型铝合金传动轴总成的结构示意图；
示意图中的标号说明：1-凸缘叉，2-万向节总成，3-花键轴叉，4-护套管油封总成，5-滑动套，6-轴管，7-万向节叉。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细说明。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
请参阅图1，本实用新型提供了一种耐用型铝合金传动轴总成，包括轴管6和花键轴叉3，轴管6一端连接有万向节叉7，另一端连接有滑动套5，万向节叉7与轴管6的连接方式和滑动套5与轴管6的连接方式均为摩擦焊接，焊接效率高，焊接过程中需保持夹持万向节叉7的夹具旋转中心与夹持轴管6的钳口中心同轴度控制在0.05mm。焊缝强度衰减小，相对于铝合金产品其它焊接工艺，焊接后强度损失减小15％以上。在装配时，万向节叉7耳孔内喷涂有绝缘介质，消除不同材料间电位腐蚀对连接部位的影响。滑动套5的内花键表面采用阳极氧化工艺，阳极氧化镀层厚度为0.008-0.015mm，阳极氧化镀层的设置能有效提升花键表面的硬度和抗磨性能，抗磨损寿命提升35％以上。万向节叉7、滑动套5和轴管6采用铝合金材料，其它部件采用钢质材料，其中铝合金材料部件采用微合金化高强度材料，屈服度强度大于360MPa，抗拉强度大于420MPa，延伸率大于12％，并且焊接性能良好。
花键轴叉3采用分体式焊接结构，包括叉头和轴头，轴头毛坯采用闭式空心化锻造工艺，减轻毛坯重量，叉头和轴头焊接，焊接好的花键轴叉3端部设有排气孔，花键轴叉3表面的外花键设置有尼龙涂敷层，尼龙涂覆层的厚度为0.2-0.4mm，尼龙涂敷层能有效降低花键的磨损度，提升花键的磨损寿命。花键轴叉3采用空心化结构，减轻零件重量。叉头通过万向节总成2与凸缘叉1连接，花键轴叉外花键与滑动套5内花键配合，花键轴叉外花键内接于滑动套5。
花键轴叉3与滑动套5构成滑动花键副，滑动花键副表面设置有护套管油封总成4，花键轴叉3和滑动套5的连接处被护套管油封总成4罩在内部，护套管油封总成4包括护套管和油封，护套管一端压入花键轴叉3止口，并采用滚挤工艺加固，具有同轴度好、装配效率高的特点。油封设置在护套管上，油封外圆压入护套管并进行铆边加固，护套管油封总成4通过油封的内刃口滑动套接在滑动套5上，在滑动花键副表面形成一个免维护结构，一次性加注润滑脂，无需后续维护，具有润滑性能好、环保的特点。
在轴管6上焊接有平衡片，采用氩弧焊铆焊工艺，焊接牢固可靠。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种耐用型铝合金传动轴总成，其特征在于：包括轴管(6)和花键轴叉(3)，所述轴管(6)一端连接有万向节叉(7)，另一端连接有滑动套(5)，所述万向节叉(7)与所述轴管(6)的连接方式和所述滑动套(5)与所述轴管(6)的连接方式均为摩擦焊接，所述万向节叉(7)耳孔内喷涂有绝缘介质，所述滑动套(5)的内花键表面设置有阳极氧化镀层；
所述花键轴叉(3)采用分体式焊接结构，包括叉头和轴头，轴头毛坯为空心化结构，采用闭式空心化锻造工艺，叉头和轴头焊接，焊接好的所述花键轴叉(3)端部设有排气孔，叉头通过万向节总成(2)与凸缘叉(1)连接，花键轴叉(3)外花键与所述滑动套(5)内花键配合，花键轴叉(3)外花键内接于所述滑动套(5)；
所述花键轴叉(3)和所述滑动套(5)的表面设置有护套管油封总成(4)，所述花键轴叉(3)和所述滑动套(5)的连接处被所述护套管油封总成(4)罩在内部，所述护套管油封总成(4)包括护套管和油封，护套管一端压入所述花键轴叉(3)止口，并采用滚挤工艺加固，油封设置在护套管上，油封外圆压入护套管后进行铆边加固，所述护套管油封总成(4)通过油封的内刃口滑动套接在所述滑动套(5)上；
所述万向节叉(7)、所述滑动套(5)和所述轴管(6)采用铝合金材料，其它部件采用钢质材料。
2.根据权利要求1所述的一种耐用型铝合金传动轴总成，其特征在于：摩擦焊接过程中保持夹持所述万向节叉(7)的夹具旋转中心与夹持所述轴管(6)钳口中心同轴度控制在0.05mm。
3.根据权利要求1所述的一种耐用型铝合金传动轴总成，其特征在于：所述滑动套(5)的内花键表面的镀层采用阳极氧化工艺制备，阳极氧化镀层厚度为0.008-0.015mm。
4.根据权利要求1所述的一种耐用型铝合金传动轴总成，其特征在于：所述花键轴叉(3)表面的外花键设置有尼龙涂敷层，尼龙涂覆层的厚度为0.2-0.4mm。
5.根据权利要求1所述的一种耐用型铝合金传动轴总成，其特征在于：在所述轴管(6)上焊接有平衡片，焊接工艺为氩弧焊铆焊。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111946728A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-11-17 | 东风商用车有限公司 | 一种钢铝焊接传动轴及其加工方法 |
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| CN112727903A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 连云港神鹰复合材料科技有限公司 | 金属轴头式碳纤维复合材料传动轴 |
| CN113684401A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-23 | 航桥新材料科技（滨州）有限公司 | 一种高服役传动轴用铝合金及其制备方法 |
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