CN218582049U - 安装稳定的花键轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安装稳定的花键轴。花键轴的两端分别形成为第一安装部和第二安装部，两个安装部之间形成为花键部，花键部形成为多个沿花键轴的周向依次排列分布的花键槽，每相邻两个花键槽通过齿顶相连，花键槽的底部形成为齿底，花键槽的内壁面形成为齿壁，每个齿壁上设有激光淬火层，激光淬火层的厚度为1.2～1.8mm，激光淬火层的表面硬度为HRC48～HRC54，激光淬火层的表面粗糙度为Ra3～5μm。通过采用在花键槽的齿壁上设有激光淬火层的结构，可使齿壁表面的强度和硬度明显高于齿顶和齿底，满足了使用过程中对齿壁表面的性能要求和尺寸精度要求，提高了花键轴与轴套之间的安装稳定性，延长了花键轴的使用寿命。

Description

安装稳定的花键轴

技术领域

本实用新型属于花键轴技术领域，尤其涉及一种安装稳定的花键轴。

背景技术

花键轴是汽车转向传动装置的重要零部件之一，目前装车用的通常是花键轴与轴套进行配合，即花键轴上有纵向的花键槽，套在轴上的轴套也有对应的花键槽。轴套与轴同步旋转以传递机械扭矩。而花键轴与轴套都属于钢件，它们之间直接接触，配合间隙大，摩擦力大，容易导致齿轮啮合不稳定，汽车在高速行驶或者路况恶劣的情况下容易产生强烈抖动和异响，影响汽车的行驶稳定性和方向灵敏性，甚至容易出现使用故障。现有技术中，为了改善花键轴表面的性能，有些采用在整个花键部通过感应加热进行表面淬火，如专利号为CN201110146190.4、CN201721183254.7等专利都对花键轴的感应淬火进行了介绍，但是感应淬火装置复杂、加工麻烦，感应淬火层厚度较厚(通常2mm～3mm)、尺寸精度不够高，淬火层组织不够致密、易脱落。因此，开发出一种能够减小摩擦、花键槽啮合表面具有较高强度和硬度、表面尺寸精度高、结构致密且安装稳定的花键轴成为本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型提供一种安装稳定的花键轴。花键轴的两端分别形成为第一安装部和第二安装部，两个安装部之间形成为花键部，花键部形成为多个沿花键轴的周向依次排列分布的花键槽，每相邻两个花键槽通过齿顶相连，花键槽的底部形成为齿底，花键槽的内壁面形成为齿壁，每个齿壁上设有激光淬火层，激光淬火层的厚度为1.2～1.8mm，激光淬火层的表面硬度为HRC48～HRC54，激光淬火层的表面粗糙度为Ra3～5μm。

根据本实用新型实施例的，采用在花键槽的齿壁上设有激光淬火层的结构，可使齿壁表面的强度和硬度明显高于齿顶和齿底，满足了使用过程中对齿壁表面的性能要求和尺寸精度要求，提高了花键轴与轴套之间的安装稳定性，延长了花键轴的使用寿命。

根据本实用新型实施例的还可以具有以下附加技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述激光淬火层的厚度为所述花键槽深度的1/2～4/5。

根据本实用新型的一个实施例，所述花键槽形成为矩形花键槽，所述花键槽的深度为 1.5mm，所述激光淬火层的表面硬度为HRC48，所述激光淬火层的厚度为1.2mm。

根据本实用新型的一个实施例，所述花键槽形成为矩形花键槽，所述花键槽的深度为 2mm，所述激光淬火层的表面硬度为HRC50，所述激光淬火层的厚度为1.3mm。

根据本实用新型的一个实施例，所述花键槽形成为矩形花键槽，所述花键槽的深度为 3mm，所述激光淬火层的表面硬度为HRC52，所述激光淬火层的厚度为1.6mm。

根据本实用新型的一个实施例，所述花键槽形成为矩形花键槽，所述花键槽的深度为 4mm，所述激光淬火层的表面硬度为HRC54，所述激光淬火层的厚度为1.8mm。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光淬火层、所述第一安装部和所述第二安装部的表面均设有尼龙层，所述齿顶的表面和所述齿底的表面均设有涤纶树脂层或聚醚醚酮树脂层，且所述齿顶和所述齿顶表面的涂层相同。

根据本实用新型的一个实施例，所述尼龙层的厚度为0.04mm～0.1mm。

根据本实用新型的一个实施例，所述齿顶和所述齿底表面涂层的厚度与所述激光淬火层表面的尼龙层的厚度相同。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装部表面的所述尼龙层的厚度为0.04mm。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例花键轴的局部横向剖面图；

图2为根据本实用新型实施例花键轴的主视图；

图3为根据本实用新型又一实施例的花键轴的局部横向剖面图；

图4为根据本实用新型又一实施例的第一安装部的局部剖面图；

图5为根据本实用新型又一实施例的第二安装部的局部剖面图。

附图标记：

花键轴100；

花键部10；齿壁11；齿底12；齿顶13；

第一安装部20；

第二安装部30；

激光淬火层40；

树脂层50；

尼龙层60。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图5所示，下面首先结合附图具体描述根据本实用新型实施例的安装稳定的花键轴100，采用花键部10、第一安装部20、第二安装部30、激光淬火层40相结合的结构。

具体而言，如图2所示，花键轴100的两端分别形成为第一安装部20和第二安装部30，第一安装部20和第二安装部30之间形成为花键部10，花键部10形成为多个沿花键轴100的周向依次排列分布的花键槽，如图1所示，相邻两个花键槽通过齿顶13相连，花键槽的底部形成为齿底12，花键槽的内壁面形成为齿壁11，每个齿壁11上设有激光淬火层40，激光淬火层40的厚度为1.2～1.8mm，激光淬火层40的表面硬度为HRC48～HRC54，激光淬火层40的表面粗糙度为Ra3～Ra5μm。

换言之，花键轴100的两端分别可为第一安装部20和第二安装部30，分别可用于和外部零件或电机的连接，第一安装部20和第二安装部30之间可形成为花键部10，花键部 10可形成为多个沿花键轴100的周向依次排列分布的花键槽，花键槽方向可沿花键轴100 的轴向，相邻两个花键槽可通过齿顶13相连，花键槽的底部可形成为齿底12，花键槽的内壁周面可形成为齿壁11，每个齿壁11上可设有激光淬火层40，激光淬火层40的厚度可为1.2～1.8mm，激光淬火层40的表面硬度可为HRC48～HRC54，激光淬火层40的表面粗糙度可为Ra3～Ra5μm。

由此，根据本实用新型实施例的安装稳定的花键轴100采用在花键槽的齿壁11上设有激光淬火层40的结构，可使齿壁11表面的强度和硬度明显高于齿顶13和齿底12，满足了使用过程中对齿壁11表面的性能要求和尺寸精度要求，提高了花键轴100与轴套之间的安装稳定性，延长了花键轴100的使用寿命。

根据本实用新型的一个实施例，激光淬火层40的厚度可为花键槽深度的1/2～4/5，既能满足对激光淬火层40深度的尺寸要求，也能满足对齿壁11表面的硬度和强度要求，从而可提高花键槽与轴套之间的啮合稳定性。

根据本实用新型的一个实施例，花键槽可形成为矩形花键槽，花键槽的深度可为1.5mm，激光淬火层40的表面硬度可为HRC48，激光淬火层40的厚度可为1.2mm，形成花键槽的深度与激光淬火层40的厚度、表面硬度之间的合理匹配，能够为不同场合对花键轴100尺寸的要求提供选择。

优选的，花键槽形可成为矩形花键槽，花键槽的深度可为2mm，激光淬火层40的表面硬度可为HRC50，激光淬火层40的厚度可为1.3mm，提供激光淬火层40与花键槽的深度之间的对应关系，可满足不同尺寸花键槽的性能要求。

优选的，花键槽可形成为矩形花键槽，花键槽的深度可为3mm，激光淬火层40的表面硬度可为HRC52，激光淬火层40的厚度可为1.6mm，提供激光淬火层40与花键槽的深度之间的。

优选的，花键槽可形成为矩形花键槽，花键槽的深度可为4mm，激光淬火层40的表面硬度可为HRC54，激光淬火层40的厚度可为1.8mm。

根据本实用新型的一个实施例，如图3至图5所示，激光淬火层40、第一安装部20和第二安装部30的表面均可设有尼龙层60，可减少安装部与其他零部件之间的摩擦和震动，齿顶13的表面和齿底12的表面均可设有涤纶树脂层50或聚醚醚酮树脂层50，不仅减少花键槽与轴套之间的摩擦，起到减震的效果，还能提高啮合稳定性，且齿底12与齿顶 13表面的涂层可相同，可便于涂层的制作。

可选的，尼龙层60的厚度可为0.04mm～0.1mm，可满足花键轴100在安装和使用过程中的性能与尺寸要求。

根据本实用新型的一个实施例，齿顶13和齿底12表面涂层的厚度与激光淬火层40表面的尼龙层60的厚度相同，可使花键部10表面的涂层厚度相同，便于安装啮合的平缓过度，从而提高花键轴100的稳定性。

在本实用新型的一些具体实施方式中，安装部表面的尼龙层60厚度可为0.04mm，便于涂层的制作，提高涂层与安装部之间的结合牢固性。

总而言之，根据本实用新型实施例的方法，通过花键部10、第一安装部20、第二安装部30和激光淬火层40相结合的结构，通过在花键槽的齿壁11上设激光淬火层40，可使齿壁11表面的强度和硬度明显高于齿顶13和齿底12，满足了使用过程中对齿壁11表面的性能要求，提高了花键轴100与轴套之间的安装稳定性，延长了花键轴100的使用寿命。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种安装稳定的花键轴，所述花键轴的两端分别形成为第一安装部和第二安装部，两个所述安装部之间形成为花键部，所述花键部形成为多个沿所述花键轴的周向依次排列分布的花键槽，每相邻两个所述花键槽通过齿顶相连，所述花键槽的底部形成为齿底，所述花键槽的内壁面形成为齿壁，其特征在于，每个所述齿壁上设有激光淬火层，所述激光淬火层的厚度为1.2～1.8mm，所述激光淬火层的表面硬度为HRC48～HRC54，所述激光淬火层的表面粗糙度为Ra3～Ra5μm。

2.根据权利要求1所述的安装稳定的花键轴，其特征在于，所述激光淬火层的厚度为所述花键槽深度的1/2～4/5。

3.根据权利要求2所述的安装稳定的花键轴，其特征在于，所述花键槽形成为矩形花键槽，所述花键槽的深度为1.5mm，所述激光淬火层的表面硬度为HRC48，所述激光淬火层的厚度为1.2mm。

4.根据权利要求2所述的安装稳定的花键轴，其特征在于，所述花键槽形成为矩形花键槽，所述花键槽的深度为2mm，所述激光淬火层的表面硬度为HRC50，所述激光淬火层的厚度为1.3mm。

5.根据权利要求2所述的安装稳定的花键轴，其特征在于，所述花键槽形成为矩形花键槽，所述花键槽的深度为3mm，所述激光淬火层的表面硬度为HRC52，所述激光淬火层的厚度为1.6mm。

6.根据权利要求2所述的安装稳定的花键轴，其特征在于，所述花键槽形成为矩形花键槽，所述花键槽的深度为4mm，所述激光淬火层的表面硬度为HRC54，所述激光淬火层的厚度为1.8mm。

7.根据权利要求2所述的安装稳定的花键轴，其特征在于，所述激光淬火层、所述第一安装部和所述第二安装部的表面均设有尼龙层，所述齿顶的表面和所述齿底的表面均设有涤纶树脂层或聚醚醚酮树脂层，且所述齿顶和所述齿顶表面的涂层相同。

8.根据权利要求7所述的安装稳定的花键轴，其特征在于，所述尼龙层的厚度为0.04mm～0.1mm。

9.根据权利要求8所述的安装稳定的花键轴，其特征在于，所述齿顶和所述齿底表面涂层的厚度与所述激光淬火层表面的尼龙层的厚度相同。

10.根据权利要求9所述的安装稳定的花键轴，其特征在于，所述安装部表面的所述尼龙层的厚度为0.04mm。

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