CN218440303U - 一种滚珠花键传动轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚珠花键传动轴，包括第一十字万向接头、滚珠花键滑动副、缩颈管和第二十字万向接头；滚珠花键滑动副包括滚珠轴、滚珠轴套、保持架和若干滚珠，滚珠轴的前端部与第一十字万向接头焊接相连且其后端可伸缩的接合安装在滚珠轴套内，滚珠轴套的后端与缩颈管的前端焊接相连，缩颈管的后端与第二十字万向接头焊接相连；滚珠轴对应其后端的外表面上设置有若干平行轴线的外直轨道，滚珠轴套的内表面上对应设置有与外直轨道一一对应配合的内直轨道，保持架设置有滚珠轴与滚珠轴套之间，若干滚珠过盈配合的容置在外直轨道和内直轨道之间且被约束在保持架上。

Description

一种滚珠花键传动轴

技术领域

本实用新型涉及传动系统技术领域，特别涉及一种滚珠花键传动轴。

背景技术

传动轴是通过旋转运动来传递发动机动力的部件，通常被安装在车辆的中心位置，一端与发动机连接，另一端与变速箱进行连接。传动轴除了传递扭矩以外，还需要通过自身伸缩功能补偿车架在行驶过程中因受到颠簸而产生的变形。传统的伸缩结构大多设计成内外花键式，内花键与外花键为齿侧配合，为了满足伸缩功能，齿侧间留有配合间隙，且该配合间隙无法消除。汽车在行驶过程中，传动轴花键轴和花键套的键齿之间除了由于滑动而产生摩擦作用之外，还会由于传递扭矩而产生挤压作用，同时还会由于道路不平使汽车颠簸以及配合间隙的原因而产生冲击振动作用。长时间的摩擦和冲击会加速花键磨损，使齿侧间隙越来越大，导致传动轴动平衡变差，NVH性能下降，具有改进的空间。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术中缺陷，提供一种滚珠花键传动轴，其采用滚珠花键滑动副且其内的滚珠过盈配合安装于内、外直轨道之间，如此能够减少或者消除滑动副内部的间隙，有效改善NVH性能，保证驾乘体验。

为实现上述目的，本实用新型提供一种滚珠花键传动轴，包括第一十字万向接头、滚珠花键滑动副、缩颈管和第二十字万向接头；

所述滚珠花键滑动副包括滚珠轴、滚珠轴套、保持架和若干滚珠，所述滚珠轴的前端与第一十字万向接头焊接相连且其后端可伸缩的接合安装在滚珠轴套内，所述滚珠轴套的后端与缩颈管的前端焊接相连，所述缩颈管的后端与第二十字万向接头焊接相连；

所述滚珠轴对应其外表面上设置有若干平行轴线的外直轨道，所述滚珠轴套的内表面上对应设置有与外直轨道一一对应配合的内直轨道，所述保持架设置有滚珠轴与滚珠轴套之间，若干所述滚珠过盈配合的容置在外直轨道和内直轨道之间且被约束在保持架上。

进一步设置为：所述滚珠轴套与缩颈管之间设置有一连接件，所述连接件的前端与滚珠轴套的后端口过盈配合相连且其后端与缩颈管的前端口过盈配合相连，所述滚珠轴套的后端面与缩颈管的前端面相抵并焊接相连。

进一步设置为：所述滚珠轴套对应其前端内安装有第一弹性挡圈，所述滚珠轴的后端上安装有第二弹性挡圈，通过所述第一弹性挡圈与第二弹性挡圈的配合以限制滚珠轴的最大拉伸长度。

进一步设置为：所述第一弹性挡圈为三段圆弧设计的卡簧结构，所述第一弹性挡圈对应其两端的曲率半径较中段的曲率半径小。

进一步设置为：还包括密封组件，所述密封组件包括防尘罩、第一夹箍和第二夹箍，所述防尘罩的一端口通过第一夹箍锁紧在第一十字万向接头的后端上且其另一端通过第二夹箍锁紧在滚珠轴套的前端上。

进一步设置为：每个所述滚珠与对应的内直轨道之间、以及与对应的外直轨道之间均通过两个接触点传动相连，所述内直轨道上的两个接触点、以及外直轨道上的两个接触点均呈镜像对称布置且内、外直轨道上对角布置的两个接触点均位于滚珠的径向线上。

进一步设置为：所述滚珠轴的节圆直径大于或者等于滚珠轴套的节圆直径。

进一步设置为：所述滚珠轴的外表面上周向均匀间隔设置有八条平行轴线的外直轨道，所述滚珠轴套的内表面上对应设置有八条平行轴线且周向均匀间隔布置的内直轨道，所述滚珠具有八组且每组均具有六颗。

与现有技术相比，本实用新型结构简单、合理，采用滚珠花键滑动副结构且其内的滚珠过盈配合安装于滚珠轴与滚珠轴套之间，能够有效减少或者消除滑动副内部的间隙，从而改善NVH性能，保证驾乘体验，也可以保证传动轴的使用寿命；同时，与滚珠花键滑动副焊接在一起的缩颈管采用缩管设计，更大的轴管直径有助于提高传动轴临界转速，以使传动轴在高转速时仍然能够平稳工作。

附图说明

图1是本实用新型一种滚珠花键传动轴的轴向剖面结构示意图；

图2是图1的A部放大结构示意图；

图3是滚珠花键滑动副的径向剖面结构示意图；

图4是图3的B部放大结构示意图；

图5是滚珠轴的径向剖面结构示意图；

图6是滚珠轴套的径向剖面结构示意图；

图7是第一弹性挡圈在滚珠轴套上的安装结构示意图。

结合附图在其上标记以下附图标记：

10、第一十字万向接头；11、连接叉；12、十字万向节；13、焊接叉；20、滚珠花键滑动副；21、滚珠轴；211、外直轨道；22、滚珠轴套；221、内直轨道；23、保持架；24、滚珠；25、第一弹性挡圈；26、第二弹性挡圈；30、缩颈管；40、第二十字万向接头；50、密封组件；51、防尘罩；52、第一夹箍；53、第二夹箍；60、连接件。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本实用新型一种滚珠24花键传动轴如图1所示，包括第一十字万向接头10、滚珠花键滑动副20、缩颈管30、第二十字万向接头40和密封组件50，其中滚珠花键滑动副20的前端与第一十字万向接头10焊接相连且其后端与缩颈管30的前端颈部焊接相连，缩颈管30的后端与第二十字万向接头40焊接相连。

如图1所示，第一十字万向接头10和第二十字万向接头40结构基本相同，均包括连接叉11、十字万向节12和焊接叉13。

如图1和图3所示，滚珠花键滑动副20包括滚珠轴21、滚珠轴套22、保持架23和若干滚珠24，其中滚珠轴21的前端与第一十字万向接头10的焊接叉13通过气体保护焊焊接相连；滚珠轴21的后端可伸缩接合的安装在滚珠轴套22内，滚珠轴21的外表面上周向均匀间隔设置有八条平行轴线的外直轨道211，滚珠轴套22的内表面上设置有八条平行轴线且周向均匀间隔布置的内直轨道221，内直轨道221和外直轨道211一一对应布置；滚珠24具有八组且分别对应过盈配合安装在内直轨道221和外直轨道211之间，在本实施例中每组滚珠24均有六颗；保持架23对应设置在滚珠轴21与滚珠轴套22之间并将滚珠24约束保持在其内以使得滚珠24呈间隔布置；如此采用滚珠花键滑动副20结构且其内的滚珠24过盈配合安装于滚珠轴21与滚珠轴套22之间，能够有效减少或者消除滑动副内部的间隙，从而改善NVH性能，保证驾乘体验，也可以保证传动轴的使用寿命。

在上述方案中如图5和图6所示，为减少或者消除圆周间隙以传动轴的NVH性能，优选滚珠轴21的节圆直径大于或者等于滚珠轴套22的节圆直径，滚珠轴21的节圆直径为对应容置在滚珠轴21的外直轨道211上且位于同个径向截面上的八个滚珠24中心连接形成的圆的直径，滚珠轴套22的节圆直径为对应容置在滚珠轴套22的内直轨道221上且位于同个径向截面上的八个滚珠24中心连接形成的圆的直径。

在上述方案中如图4所示，滚珠24与外直轨道211之间、以及与内直轨道221之间均通过两个接触点进行传动；具体的，滚珠24与外直轨道211相接触的两个接触点在外直轨道211上呈镜像对称布置，滚珠24与内直轨道221相接触的两个点在内直轨道221上呈镜像对称布置，同时内、外直轨道211上的对角的两个接触点均位于滚珠24的径向线上；即滚珠花键滑动副20对应滚珠24的径向截面上，以滚珠24的中心为原点建立直角坐标系，如此外直轨道211的两个接触点、以及内直轨道221上的两个接触点均对称布置于Y轴的两侧，其中与Y轴线镜像对称的两个接触点和滚珠24中心的连线所形成的夹角的一半为压力角，该压力角设计为“※”状。

在上述方案中如图1和图7所示，为限制滚珠花键滑动副20的最大拉伸长度，即传动轴的最大拉伸长度，优选滚珠轴套22对应其前端内安装有第一弹性挡圈25，滚珠轴21的后端上安装有第二弹性挡圈26，通过第一弹性挡圈25与第二弹性挡圈26之限位约束以控制传动轴的最大拉伸长度；进一步优选的，第一弹性挡圈25为三段圆弧设计的卡簧结构，第一弹性挡圈25对应其两端的曲率半径较中段的曲率半径小，如此使第一弹性挡圈25的末端与滚珠轴套22的内壁之间存在间隙，该间隙有助于滚珠花键滑动副20在维修维护时的快速拆卸。

如图2所示，缩颈管30的前端具有缩小的颈部且其前端颈部与滚珠花键滑动副20的滚珠轴套22焊接相连，缩颈管30的缩管设计使其具备更大的轴管直径以提高传动轴临界转速，使传动轴在高转速时仍然能够平稳工作；优选的，缩颈管30与滚珠轴套22之间设置有一连接件60，该连接件60的前端与滚珠轴套22的后端口过盈配合相连且其后端与缩颈管30的前端口过盈配合相连，滚珠轴套22的后端面与缩颈管30的前端面相抵并焊接相连，如此通过连接件60能够实现缩颈管30与滚珠轴套22的预组装以便于两者进行焊接相连，该连接件60优选采用冷轧低碳钢板冲压而成。

如图1所示，密封组件50包括防尘罩51、第一夹箍52和第二夹箍53，防尘罩51的一端口通过第一夹箍52锁紧在第一十字万向接头10的后端上且其另一端通过第二夹箍53锁紧在滚珠轴套22的前端上，如此通过密封组件50与连接件60相配合能够使得滚珠花键滑动副20的内部形成相对封闭的空间，能够防止使用过程中内部润滑脂外溢和外部泥沙进入。

与现有技术相比，本实用新型结构简单、合理，采用滚珠花键滑动副结构且其内的滚珠过盈配合安装于滚珠轴与滚珠轴套之间，能够有效减少或者消除滑动副内部的间隙，从而改善NVH性能，保证驾乘体验，也可以保证传动轴的使用寿命；同时，与滚珠花键滑动副焊接在一起的缩颈管采用缩管设计，更大的轴管直径有助于提高传动轴临界转速，以使传动轴在高转速时仍然能够平稳工作。

以上公开的仅为本实用新型的实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种滚珠花键传动轴，其特征在于，包括第一十字万向接头、滚珠花键滑动副、缩颈管和第二十字万向接头；

所述滚珠花键滑动副包括滚珠轴、滚珠轴套、保持架和若干滚珠，所述滚珠轴的前端与第一十字万向接头焊接相连且其后端可伸缩的接合安装在滚珠轴套内，所述滚珠轴套的后端与缩颈管的前端焊接相连，所述缩颈管的后端与第二十字万向接头焊接相连；

所述滚珠轴对应其外表面上设置有若干平行轴线的外直轨道，所述滚珠轴套的内表面上对应设置有与外直轨道一一对应配合的内直轨道，所述保持架设置有滚珠轴与滚珠轴套之间，若干所述滚珠过盈配合的容置在外直轨道和内直轨道之间且被约束在保持架上。

2.根据权利要求1所述的一种滚珠花键传动轴，其特征在于，所述滚珠轴套与缩颈管之间设置有一连接件，所述连接件的前端与滚珠轴套的后端口过盈配合相连且其后端与缩颈管的前端口过盈配合相连，所述滚珠轴套的后端面与缩颈管的前端面相抵并焊接相连。

3.根据权利要求1所述的一种滚珠花键传动轴，其特征在于，所述滚珠轴套对应其前端内安装有第一弹性挡圈，所述滚珠轴的后端上安装有第二弹性挡圈，通过所述第一弹性挡圈与第二弹性挡圈的配合以限制滚珠轴的最大拉伸长度。

4.根据权利要求3所述的一种滚珠花键传动轴，其特征在于，所述第一弹性挡圈为三段圆弧设计的卡簧结构，所述第一弹性挡圈对应其两端的曲率半径较中段的曲率半径小。

5.根据权利要求1所述的一种滚珠花键传动轴，其特征在于，还包括密封组件，所述密封组件包括防尘罩、第一夹箍和第二夹箍，所述防尘罩的一端口通过第一夹箍锁紧在第一十字万向接头的后端上且其另一端通过第二夹箍锁紧在滚珠轴套的前端上。

6.根据权利要求1所述的一种滚珠花键传动轴，其特征在于，每个所述滚珠与对应的内直轨道之间、以及与对应的外直轨道之间均通过两个接触点传动相连，所述内直轨道上的两个接触点、以及外直轨道上的两个接触点均呈镜像对称布置且内、外直轨道上对角布置的两个接触点均位于滚珠的径向线上。

7.根据权利要求1所述的一种滚珠花键传动轴，其特征在于，所述滚珠轴的节圆直径大于或者等于滚珠轴套的节圆直径。

8.根据权利要求1所述的一种滚珠花键传动轴，其特征在于，所述滚珠轴的外表面上周向均匀间隔设置有八条平行轴线的外直轨道，所述滚珠轴套的内表面上对应设置有八条平行轴线且周向均匀间隔布置的内直轨道，所述滚珠具有八组且每组均具有六颗。

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