CN214092776U - 一种轻量化铝合金传动轴总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种轻量化铝合金传动轴总成,将高强度、微合金化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60％以上，燃油经济性提升8％‑15％，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量。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。

Description

一种轻量化铝合金传动轴总成

技术领域

本实用新型涉及汽车传动系统零部件领域，更具体地，涉及一种轻量化铝合金传动轴总成。

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。近几年来，国内陆续出现了部分钢铝混合装配结构的传动轴总成，受原来铝合金材料极限屈服强度的限制，只体现在中间能焊接的轴管、万向节叉、滑动套等零件采用铝合金材料，在一定程度上减轻了总成重量，实现了一定程度的轻量化。随着高强度、微合金化铝合金化材料的出现，使其它零件采用铝合金材料也成为可能，该总成中的花键轴叉、凸缘叉及护套管就得到成功应用。

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轻量化的铝合金传动轴总成，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、整车使用油耗高的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种轻量化铝合金传动轴总成，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之间采用摩擦焊接，所述滑动套与所述轴管采用摩擦焊接，所述万向节叉和所述花键轴叉的耳孔内喷涂有绝缘介质层，所述滑动套的内花键表面设置有阳极氧化镀层；且所述花键轴叉为整体式空心化结构，所述花键轴叉通过闭式空心化及多向锻造工艺加工而成；所述花键轴叉通过万向节总成与凸缘叉连接，且所述花键轴叉上的外花键与所述滑动套内的内花键配合；所述花键轴叉的表面的止口处压入有护套管油封总成，所述护套管油封总成套装在所述所述滑动套的表面，所述凸缘叉、万向节叉、所述滑动套、所述花键轴叉、所述护套管和所述轴管均采用铝合金材料，所述万向节总成采用钢质材料。

在上述方案基础上优选，所述护套管油封总成包括护套管和油封，所述护套管的一端压入所述花键轴叉的止口，并通过滚挤以加固，所述油封设置在所述护套管上，所述油封外圆压入所述护套管后通过铆边加固，所述护套管油封总成通过油封的内刃口接在所述滑动套上。

在上述方案基础上优选，所述花键轴叉采用微合金化铝合金材料，所述花键轴叉的毛坯通过闭式锻造及多向锻造使其内部呈空心结构。

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，且所述尼龙涂敷层的厚度为0.2-0.4mm。

在上述方案基础上优选，所述凸缘叉采用微合金化铝合金材料。

本实用新新型将高强度、微合金化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 60％以上，燃油经济性提升8％-15％，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量。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轻量化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，焊接后强度损失在15％以内；

(2)花键轴叉采用铝合金材料及整体式空心化结构，可以进一步的减轻零件重量；

(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420 MPa，抗拉强度大于450MPa，延伸率大于10％，该材料具有防不同材料电化腐蚀、晶间腐蚀的特性，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)滑动花键副可以采用免维护结构，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轻量化铝合金传动轴总成的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种轻量化铝合金传动轴总成的另一实施例的结构示意图；

示意图中的标号说明：1-凸缘叉，2-万向节总成，3-卡圈，4-花键轴叉，5-护套管油封总成，6-滑动套，7-轴管，8-平衡片，9-万向节叉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。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所示，本实用新型的一种轻量化铝合金传动轴总成，包括轴管7和花键轴叉4，轴管7一端连接有万向节叉9，另一端连接有滑动套6，万向节叉9与轴管7之间采用摩擦焊接，滑动套6与轴管 7采用摩擦焊接，万向节叉9和花键轴叉4的耳孔内喷涂有绝缘介质层，滑动套6的内花键表面设置有阳极氧化镀层；且花键轴叉4为整体式空心化结构，花键轴叉4通过闭式空心化及多向锻造工艺加工而成；花键轴叉4通过万向节总成2与凸缘叉1连接，且花键轴叉4上的外花键与滑动套6内的内花键配合；花键轴叉4的表面的止口处压入有护套管油封总成5，护套管油封总成5套装在滑动套6的表面，且护套管油封总成5的端部密封式滑动套6接在滑动套6的表面，凸缘叉1、万向节叉9、滑动套6、花键轴叉4、护套管和轴管7均采用铝合金材料，其它部件采用钢质材料。

其中，护套管油封总成5包括护套管和油封，护套管的一端压入花键轴叉4的止口，并通过滚挤以加固，油封设置在护套管上，油封外圆压入护套管后通过铆边加固，护套管油封总成5通过油封的内刃口接在滑动套6上。

本实用新型的花键轴叉4采用微合金化铝合金材料，花键轴叉4 的毛坯通过闭式锻造及多向锻造使其内部呈空心结构。

本实用新型的花键轴叉4表面的外花键设置有尼龙涂敷层，且尼龙涂敷层的厚度为0.2-0.4mm。而凸缘叉1采用微合金化铝合金材料。

本实用新型在轴管7上焊接有平衡片8，采用氩弧焊铆焊工艺，焊接牢固可靠。

值得说明的是，本实用新型的滑动套6可以替换成滑动叉，而花键轴叉4可以替换成花键轴，即将花键轴叉4与滑动套6配合结构，替换成花键轴与滑动叉配合结构，而花键轴与轴管7采用摩擦焊接的形式相连，如图2所示。

本实用新型的一种轻量化铝合金传动轴总成,将高强度、微合金化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60％以上，燃油经济性提升8％-15％，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量。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轻量化铝合金传动轴总成具有如下优点：

(1)万向节叉9、滑动套6与轴管7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，焊接后强度损失在15％以内；

(2)花键轴叉4采用铝合金材料及整体式空心化结构，可以进一步的减轻零件重量；

(3)滑动套6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420 MPa，抗拉强度大于450MPa，延伸率大于10％，该材料具有防不同材料电化腐蚀、晶间腐蚀的特性，同时具有较好的焊接性能；

(5)铝合金材料的万向节叉9和与钢质材料的万向节总成2的连接部位由于不同材料间会产生电位腐蚀，对万向节叉9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)滑动花键副可以采用免维护结构，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。

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)

1.一种轻量化铝合金传动轴总成，其特征在于，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之间采用摩擦焊接，所述滑动套与所述轴管采用摩擦焊接，所述万向节叉和所述花键轴叉的耳孔内喷涂有绝缘介质层，所述滑动套的内花键表面设置有阳极氧化镀层；且所述花键轴叉为整体式空心化结构，所述花键轴叉通过闭式空心化及多向锻造工艺加工而成；所述花键轴叉通过万向节总成与凸缘叉连接，且所述花键轴叉上的外花键与所述滑动套内的内花键配合；所述花键轴叉的表面的止口处压入有护套管油封总成，所述凸缘叉、万向节叉、所述滑动套、所述花键轴叉、所述护套管和所述轴管均采用铝合金材料，所述万向节总成采用钢质材料。

2.如权利要求1所述一种轻量化铝合金传动轴总成，其特征在于，所述护套管油封总成包括护套管和油封，所述护套管的一端压入所述花键轴叉的止口，并通过滚挤以加固，所述油封设置在所述护套管上，所述油封外圆压入所述护套管后通过铆边加固，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。

3.如权利要求1所述一种轻量化铝合金传动轴总成，其特征在于，所述花键轴叉采用微合金化铝合金材料，所述花键轴叉的毛坯通过闭式锻造及多向锻造使其内部呈空心结构。

4.如权利要求1所述一种轻量化铝合金传动轴总成，其特征在于，所述花键轴叉表面的外花键设置有尼龙涂敷层，且所述尼龙涂敷层的厚度为0.2-0.4mm。

5.如权利要求1所述一种轻量化铝合金传动轴总成，其特征在于，所述凸缘叉采用微合金化铝合金材料。

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