一種新型傳動軸及轉向柱總成的製作方法
2023-05-14 19:18:16
一種新型傳動軸及轉向柱總成的製作方法
【專利摘要】新型傳動軸及轉向柱總成關鍵是其不用滾針軸承作為萬向節各軸頸在萬向節作小角度往復旋轉時的旋轉副，而是以萬向節各軸頸塗覆尼龍塗層或定位套內圓及內端面塗覆尼龍塗層，再或者是定位套整體都是尼龍來替代原滾針軸承。少了滾針軸承的佔位，各種叉子的耳叉部位都縮小，減小叉子重量。同時還必在叉子耳孔內圓與萬向節各軸頸之間留下加裝定位套的空間，以實現實際裝配時萬向節各軸頸能裝入各叉子的耳孔。因十字軸各軸頸裝入叉子耳孔帶來耳孔直徑必須大於萬向節各軸頸外圓尺寸，所以必須在叉子耳孔內圓與萬向節各軸頸之間加裝定位套，以實現萬向節各軸頸在叉子的耳孔中定心定位。
【專利說明】一種新型傳動軸及轉向柱總成
【技術領域】
[0001]本發明涉及所有轎車、商用車的轉向柱總成及傳動軸總成。
【背景技術】
[0002]現有轉向柱總成及傳動軸總成，普遍在旋轉副處安裝滾針軸承。該滾針軸承存在以下幾種缺陷:
[0003]1:製造成本高、加工工藝複雜；2:需定期加注黃油，維護麻煩；3:滾針易損壞4:滾針軸承體積大，佔用大量空間(滾針軸承裝配在凸緣叉、萬向節叉、花鍵軸叉等耳孔部位,造成耳部肥大，同時促使相關部位尺寸的加大,質量增加,成本增加)。
[0004]針對以上突出問題，有必要對這種結構進行創新設計和製造。
【發明內容】
[0005]在汽車及各類機械中，使用新材料、新技術已是當今工業發展的必然要求，特別是具有高強度及自潤滑性能和低摩擦係數的尼龍塗層或尼龍套替代傳統軸承，廣泛應用在中、低負荷、低速轉動的機械傳動機構中。而汽車上的傳動軸及轉向柱上面使用的萬向節總成中的滾針軸承都是屬於中、小負荷及小擺角往復轉動，依據此設計理念適合使用尼龍塗層或尼龍套來替代萬向節總成的滾針軸承。
[0006]新型傳動軸總成及轉向柱總成(附圖1所示)，取消了滾針軸承結構，對此進行了兩套設計方案。
[0007]一:第一方案
[0008]第一步:把萬向節設計成中部為中空結構(或帶鍛造連皮結構)的毛坯，(附圖2所示)；且毛坯軸頸外端面及軸頸外圓尺寸要略小於原萬向節成品尺寸(單邊為0.25mm-lmm)，然後對萬向節總成整體尼龍塗覆處理，然後再加工尼龍塗層至原萬向節成品尺寸；
[0009]第二步:把與萬向節裝配的各類叉子耳孔減小(但耳孔直徑大於萬向節成品的各軸頸，以便萬向節成品能裝入叉子耳孔)，同時減少各類叉子耳叉部尺寸，降低了重量，也減少了成本；
[0010]第三步:加工好的帶尼龍塗覆的萬向節成品裝入與之裝配的叉子耳孔，這時裝配的萬向節軸徑都小於叉子的耳孔直徑；
[0011]第四步:將鋼套壓入叉子耳孔，保證鋼套外圓與叉子耳孔內圈過盈配合，同時鋼套的內圓與帶尼龍塗層的萬向節軸頸間隙配合，以便在使用過程中適應總成形成的各種擺角。
[0012]二:第二方案
[0013]第一步:把萬向節設計成中部為中空結構(或帶鍛造連皮結構)的毛坯，毛坯設計成軸頸外圓和軸端面都留加工餘量，然後加工外圓和端面至原萬向節成品尺寸；
[0014]第二步:把與萬向節裝配的各類叉子耳孔減小(但耳孔直徑大於萬向節成品的各軸頸，以便萬向節成品能裝入叉子耳孔)，同時減少各類叉子耳叉部尺寸，降低重量同時也減少了成本；
[0015]第三步:把加工好的萬向節成品裝入與裝配的叉子耳孔，這時裝配完的萬向節軸頸都小於叉子的耳孔直徑；
[0016]第四步:把加工好的內孔壁及內端面帶尼龍塗覆的鋼套或尼龍套壓入叉子耳孔，同時須保證鋼套或尼龍套的外圓與叉子的耳孔內圈過盈配合，內圓與萬向節各軸頸間隙配合，以便在使用過程中適應總成形成的各種擺角。
[0017]以上所述為本發明核心內容，依此生產出新型轉向柱總成及傳動軸總成(圖1所示)O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]附圖1傳動軸及轉向柱總成裝配簡圖
[0019]1-凸緣叉2—十字軸(中間部位中空結構)3—鋼套(尼龍塗覆鋼套或尼龍套)4一套管叉5—花鍵軸6—萬向節叉
[0020]附圖2十字軸毛坯圖
【具體實施方式】
[0021]我們首先在EQ153汽車上，用第一種方案設計製造出新型傳動軸總成。因為每根傳動軸減少了 8個軸承，同時各種叉子減重30%左右。根據實際情況精確計算出每輛車傳動軸總成節約成本300元，轉向柱節約40元。同時我們的試驗車輛(已更換新型傳動軸及轉向柱總成，且滿負荷、重載)已安全、穩定的運行了三個多月，裡程達I萬多公裡。經初步鑑定總成無任何損傷，都在預期設計範圍之內。同時我們的臺架試驗也在有條不紊的進行(試驗臺架上載荷為5T力，持續運行約1000萬次(等同車輛運行約為5年)，經測量磨損量僅為0.013mm)。
[0022]有益效果
[0023]用新的方案設計出的傳動軸可以減重約20 %，轉向柱減重約10?15 %，同時減掉了滾針軸承，傳動軸共可節約成本30?40%，轉向柱可節約成本20?30%。依此每輛轎車可節約成本30元，卡車為200元，若以全世界年產7000萬輛車為基數，那麼可以節約成本約40億元。
【權利要求】
1. 一種新型轉向柱及傳動軸總成有以下兩種設計方案:第一步:把萬向節設計成中部為中空結構(或帶鍛造連皮結構)的毛坯，且毛坯軸頸外端面及軸頸外圓處尺寸要略小於原萬向節成品尺寸，然後對萬向節整體尼龍塗覆處理，然後再加工尼龍塗層至原萬向節成品尺寸； 第二步:把與萬向節裝配的各類叉子耳孔減小(但耳孔直徑大於萬向節成品的各軸頸，以便萬向節成品各軸頸能裝入叉子耳孔)，同時減少各類叉子耳叉部尺寸； 第三步:加工好的帶尼龍塗覆的萬向節成品各軸頸裝入與之裝配的叉子耳孔，這時裝配的萬向節軸徑都小於叉子的耳孔直徑； 第四步:將鋼套壓入叉子耳孔，保證鋼套外圓與叉子耳孔內圓過盈配合，同時鋼套的內圓與帶尼龍塗層的萬向節軸頸間隙配合。
2.第一步:把萬向節設計成中部為中空結構(或帶鍛造連皮結構)的毛坯，毛坯設計成軸頸外圓和軸端面都留加工餘量，然後加工外圓和端面至原萬向節成品尺寸； 第二步:把與萬向節裝配的各類叉子耳孔減小(但耳孔直徑大於萬向節成品的各軸頸，以便萬向節成品能裝入叉子耳孔)，同時減少各類叉子耳部尺寸； 第三步:把加工好的萬向節成品各軸頸裝入與之裝配的叉子耳孔，這時裝配完的萬向節軸頸都小於叉子的耳孔直徑； 第四步:把加工好的內孔壁及內端面帶尼龍塗覆的鋼套或尼龍套壓入叉子耳孔，同時須保證鋼套或尼龍套的外圓與叉子的耳孔內圓過盈配合，內圓與萬向節各軸頸間隙配合。
【文檔編號】F16D3/26GK104295623SQ201310309943
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月17日 優先權日:2013年7月17日
【發明者】曹立新 申請人:曹立新, 曹大偉, 曹智