CN216642765U - 一种齿轮箱传动内轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种齿轮箱传动内轴，包括壳体，所述壳体内设置有传动轴，所述传动轴和所述壳体之间通过多个轴承盘连接，所述传动轴与所述壳体的连接部分套设有轴套，且所述壳体和所述轴套之间设有衬套，所述衬套的两端均与所述轴承盘卡接，所述壳体表面安装有不少于两组的棘轮，在位于所述壳体另一端的表面上安装有花键，所述壳体外表面除所述棘轮外全部设置有表面镀铜层，所述壳体外表面在所述棘轮的所处位置上设置有渗碳层。本实用新型根据其性能的需求而针对不同的区域进行改性操作，从而使其表面具有不同的加强属性，在改性的过程中，通过优化其改性过程中的保护和先后顺序，从而在达到改性目的的同时还不影响其它的加工操作。

Description

一种齿轮箱传动内轴

技术领域

本实用新型涉及传动轴技术领域，具体涉及一种齿轮箱传动内轴。

背景技术

齿轮箱在运转的过程中具有高转速，少支承的特点，其传动内轴在运转过程中会承受较大的作用力，因此为了使其能够承受该作用力，在传动内轴的结构特征中，其各项参数必须要满足要求，否则就可能会因为其自身参数的问题导致在运转过程中产生加大的磨损。

而且考虑到其工作过程中的负荷问题，在制备的过程中为了加强其表面属性往往需要对其进行改性操作，如氰化，镀层等。但是在现有技术中，表层处理的不合理性往往会影响后续的其它加工操作，而且在加工的过程中往往是一对一的解决可能存在的问题，各个工序之间没有配合操作，从而导致工序繁多，还可能影响其加工的精度。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种齿轮箱传动内轴，以解决现有技术中表面改性影响后续操作以及工序间缺少配合导致工序繁多影响加工精度的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：

一种齿轮箱传动内轴，包括壳体，所述壳体内设置有传动轴，所述传动轴和所述壳体之间通过多个轴承盘连接，所述传动轴与所述壳体的连接部分套设有轴套，且所述壳体和所述轴套之间设有衬套，所述衬套的两端均与所述轴承盘卡接；

所述壳体表面安装有不少于两组的棘轮，在位于所述壳体另一端的表面上安装有花键，所述壳体外表面除所述棘轮外全部设置有表面镀铜层，所述壳体外表面在所述棘轮的所处位置上设置有渗碳层。

进一步地，所述表面镀铜层的厚度为0.048～0.07毫米。

进一步地，所述渗碳层的深度为1.5～2毫米。

进一步地，所述花键表面设置有加强镀铜层，且在所述加强镀铜层的两侧均设置有镀层过渡区，所述加强镀铜层的厚度为0.005～0.008毫米。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

本实用新型采用与常规传动内轴相似的结构，但是其根据其性能的需求而针对不同的区域进行改性操作，从而使其表面具有不同的加强属性，以满足不同的需求，而且在该改性的过程中，通过优化其改性过程中的保护和先后顺序，从而在达到改性目的的同时还不影响其它的加工操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本实用新型实施例提供传动内轴的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供传动内轴的剖面外部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供传动内轴的剖面内部的结构示意图；

图中的标号分别表示如下：

1-壳体；2-传动轴；3-轴承盘；4-轴套；5-衬套；6-棘轮；7-花键；8-表面镀铜层；9-渗碳层；10-加强镀铜层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种齿轮箱传动内轴，包括壳体1，所述壳体1内设置有传动轴2，所述传动轴2和所述壳体1之间通过多个轴承盘3连接，所述传动轴2与所述壳体1的连接部分套设有轴套4，且所述壳体1和所述轴套4之间设有衬套5，所述衬套5的两端均与所述轴承盘3卡接。

在本实施方式中，传动内轴本身与常规的传动内轴结构相似，根据其不同的用途，在其上设置不同的啮合结构以适应不同的传动需求。

在本实施方式中，所述壳体1表面安装有不少于两组的棘轮6，在位于所述壳体1另一端的表面上安装有花键7，

为了增强其耐磨蚀性能等和表面的硬度，从而延长传动内轴的使用寿命和使用性能，根据其表面属性的需求：

所述壳体1外表面除所述棘轮6外全部设置有表面镀铜层8，所述表面镀铜层8的厚度为0.048～0.07毫米，所述壳体1外表面在所述棘轮6的所处位置上设置有渗碳层9，所述渗碳层9的深度为1.5～2毫米，要求渗碳面硬度 HRC≥60，芯部硬度HRC为37～45，并对棘轮所处面的内孔做保护，不允许进行渗碳操作。

另外，所述花键7表面设置有加强镀铜层10，且在所述加强镀铜层10的两侧均设置有镀层过渡区，所述加强镀铜层10的厚度为0.005～0.008毫米。

在传动内轴形成前述镀层等表面操作的过程中：

1、棘轮渗碳后的磨削过程，涉及模拟试件加工，配合检测，确定棘轮精密磨削加工参数后，在对棘轮进行磨削；

2、对于渗碳、镀铜直接的路线安排，首先，利用镀铜对非渗碳面进行保护，通过切削方式清理铜层，在花键完成精加工后再进行局部镀铜保证零件加工要求；

3、零件粗、半精、精加工各阶段的基准建立以及基准修正，从而提高加工的精度。

本实施方式中的齿轮箱传动内轴，其加工的工艺包括如下步骤：

步骤100、对坯料进行超声检查以剔除内部组织有瑕疵的坯料，对挑选后的坯料进行预加工以粗去表皮。

在前述的步骤中，在经过步骤100的处理后的坯料中随机选择多块坯料，并对选择出的坯料进行随机编号作为试料，在进行步骤200至步骤700的加工前均通过试料进行试加工。

对于每批次的加工来说，采用不少于15根Ф18×20的同炉批次试料，对于试料，需要分别对棘轮和花键进行试件。

在试料加工的过程中需要采用与正式加工完全相同的工序和工艺，在加工的过程中也需要随时将其由于加工而产生的尖边、毛刺和倒角清理掉。

在完成试件的加工后并对事件进行磨削和检验，当试件达到合格的标准后，固化机床的程序参数，并将各项参数记录在过程记录表中，根据记录的参数进行参数校验，之后再进行正式件的加工。

在正式件的加工中，对于坯料加工过程中的参数应当完全保持一致，该参数包括对坯料的夹持等，如采用双顶的方式或夹紧外径等装夹方式。

步骤200、在坯料上进行粗加工以加工棘轮、花键的磨削试料，且完成对坯料大余量的去除。

步骤300、对坯料进行热处理调质使得坯料具备切削性能。

步骤400、对坯料进行半精加工并建立磨削基准，粗加工棘轮以获得棘轮特征。

在本实施方式中，由于棘轮的结构特征，其表面结构不统一，而且其结构形状均是相当于其中心轴线而定的。在现有技术的加工中，往往是通过对工件的夹持，然后结合数控技术直接对其进行加工，此时要求对工件的夹持精度非常高，因为当夹持的位置发生任何一个小的偏差时均可能导致加工后产生极大的偏差。究其原因只要是机床的加工与工件的位置是相对的，其依赖于工件的位置，因此，在实际的加工中，基于该方式的加工制约了其加工的精度。

在本实施方式中，由于对传动内轴的加工精度要求比较高，因此常规的相对位置法难以加工出合适的精度。在本实用新型中，为了克服前述问题并达到设计的精度，其加工取决于工件本身，即工件本身的加工印版。

即建立磨削基准的具体步骤为：

步骤401、在经过热处理调质后的坯料上确定所述坯料的中心轴线，并基于所述中心轴线对坯料两端进行垂直处理，在所述坯料两端的垂直面上标定中心轴线的锚定点；

步骤402、基于位于两端的锚定点分别在坯料的两端作多个同心圆，且位于两端对应的同心圆半径均相同从而建立多个同心圆柱体，在每个同心圆柱体上均设有冲击印；

步骤403、在所述坯料的侧壁上分别以其中任意一个同心圆作为基准标定加工点，连接位于同一个截面上的加工点形成连接圆，并在该连接圆上标定加工顺序和加工深度；

步骤404、重复步骤403直至在坯料的侧壁上形成完整的侧壁加工印版。

其中：

所述侧壁加工印版包括单个位置多工序的加工顺序以及不同位置单一工序的加工顺序和每个工序加工的磨削参数。

在本实施方式中，其具体的参考点均位于工件自身上，并且对于加工顺序以及加工点和加工量均通过加工印版的方式确定，即每次磨削加工的顺序、位置以及加工量均依赖于加工印版来确定，又由于加工印版相对于工件是唯一确定的，因此，只要加工印版的精度足够高，其加工精度的就可以做到足够高，而对于现有的数控技术来说，刻画足够高精度的加工印版是非常容易的。因此，在本实施方式中，首次采用加工印版的方式可以克服现有数控加工的技术，而且可以有效的提高现有技术中机械加工固有因素而导致的加工误差，以切实提高产品的加工精度。

步骤500、对非渗碳部位进行镀铜保护，在完成镀铜保护后对棘轮部位进行渗碳处理。

在步骤500中，镀铜形成的镀铜层厚度为0.048～0.07毫米，对于镀铜层而言，要求镀铜层表面均匀、致密、无气泡和松孔等结构或加工缺陷，

另外，由于该次镀铜的目的在于实现表层的保护，因此对于需要进一步加工的区域不允许镀层，在进行镀铜之前需要先对该部分进行保护，在完全其他面的镀铜之后再进行下一步的操作，需要镀铜的面主要包括棘轮所在位置以及相邻棘轮之间的凹槽，并且需要注意的是，在棘轮两侧还设置有过渡区，即对于前述位置均不允许有镀铜层。

在完成镀铜层的保护之后，在渗碳之前还需要完成对内孔的保护，内孔不允许进行渗碳，在本实施方式中，其具体的渗碳步骤为：

设定棘轮所在外壳的表面为K面，垂直于所述K面进行渗碳操作，且使得垂直于K面的渗碳深度为1.5～2毫米，并以K面所在的中心为基准向两侧进行渗碳，从而形成渗碳厚度呈线性降低的过渡区，直至与镀铜层接触；

且对于渗碳部位，要求渗碳面硬度HRC≥60，且芯部硬度HRC为37～45。

在本实施方式中，对于棘轮表面的渗碳操作来说，其如果形成均匀的渗碳层，那么其必然将导致棘轮渗碳部位与未渗碳的部位存在突变层，而突变层的存在将会影响棘轮的工作性能，因此，在本实用新型中为了减少突变层存在而对其工作性能产生的影响，特设立过渡层。

基于前述可知，在本实用新型中，其渗碳层的设置采用由中心向边缘发散的方式来实现渗碳层的构建，从而实现形成连续的过渡区。

步骤600、建立精加工基准并完成对内孔的加工，基于精加工基准对花键和棘轮进行精加工，并对花键表面进行镀铜处理以实现对花键的保护，通过磁流检测棘轮精加工处是否出现裂纹缺陷，获得毛料。

建立精加工基准的具体步骤为：

步骤601、重新确定所述坯料的中心轴线，并基于所述中心轴线对坯料两端进行垂直处理，在所述坯料两端的垂直面上标定中心轴线的锚定点；

步骤602、基于位于两端的锚定点分别在坯料的两端作多个同心圆，在每个同心圆柱体上均设有冲击印；

步骤603、在每个冲击印上形成完整的内孔加工印版，并按照形成的加工印版进行一次内孔的加工；

步骤604、重复前述步骤602和步骤603直至完成内孔的全部加工。

其中：

内孔加工印版包括单次内孔加工的顺序以及每次加工的进给量。

在本实施方式中，其加工过程中，采用双顶的装夹方式对坯料进行夹持加工，花键齿面对中心孔的跳动≤0.02，且即使已经进行了试样加工，在该步骤加工之前仍然需要进行试磨以验证加工参数，并在试样加工和试磨后均合格后再进行正式件的加工。

在本实施方式中，采用磁流检测的方式对加工的坯料进行检测，要求经过加工的毛料表面不允许存在裂纹。

步骤700、对毛料上的螺纹和槽进行次级加工获得成品。

步骤800、对成品进行汇总检验，并在进行超声波清洗后油封包装。

综合前述，在本实用新型中：

(1)其传动内轴采用与常规传动内轴相似的结构，但是其根据其性能的需求而针对不同的区域进行改性操作，从而使其表面具有不同的加强属性，以满足不同的需求，而且在该改性的过程中，通过优化其改性过程中的保护和先后顺序，从而在达到改性目的的同时还不影响其它的加工操作；

(2)该传动内轴在加工的过程中克服了现有夹持产生的相对性误差，在加工的过程中以其自身作为参考基准，从而克服克服了现有技术中的机械加工误差，切实大幅度的提高了加工精度。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种齿轮箱传动内轴，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有传动轴(2)，所述传动轴(2)和所述壳体(1)之间通过多个轴承盘(3)连接，所述传动轴(2)与所述壳体(1)的连接部分套设有轴套(4)，且所述壳体(1)和所述轴套(4)之间设有衬套(5)，所述衬套(5)的两端均与所述轴承盘(3)卡接；

所述壳体(1)表面安装有不少于两组的棘轮(6)，在位于所述壳体(1)另一端的表面上安装有花键(7)，所述壳体(1)外表面除所述棘轮(6)外全部设置有表面镀铜层(8)，所述壳体(1)外表面在所述棘轮(6)的所处位置上设置有渗碳层(9)。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮箱传动内轴，其特征在于，所述表面镀铜层(8)的厚度为0.048～0.07毫米。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮箱传动内轴，其特征在于，所述渗碳层(9)的深度为1.5～2毫米。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮箱传动内轴，其特征在于，所述花键(7)表面设置有加强镀铜层(10)，且在所述加强镀铜层(10)的两侧均设置有镀层过渡区，所述加强镀铜层(10)的厚度为0.005～0.008毫米。

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