驱动轮轴承及其制造方法与流程

文档序号:12480615阅读:471来源:国知局
驱动轮轴承及其制造方法与流程

本发明涉及一种驱动轮轴承和该驱动轮轴承的制造方法,特别是涉及这样一种驱动轮轴承,其中,轮轴承的轮毂或内圈经由端面花键联接至等速万向节。



背景技术:

通常,用于车辆的轮轴承用于将车轮安装到车体上,从而车辆的车轮可以无摩擦损失地顺畅地旋转。

而且,用于车辆的动力传送装置通常具有等速万向节,所述动力传送装置将由车辆的引擎产生的动力传送至车轮。

当车辆在行进中弹回(rebound)或车辆转向时,等速万向节用于将引擎的动力顺畅地传送至车轮,同时吸收在直径方向上的移位、在轴向上的移位、或来自车轮的力矩的移位。

最近,需要提高车辆的燃油经济性以便节省资源并减少污染物的排放。为了满足该需求,提出了一种用于车辆的动力传送装置的动力传送结构,其中,等速万向节直接连接到用于旋转支撑车轮的轮轴承,以便提高组件特性和可维护性以及减轻重量。

图1示出了驱动轮轴承的示例,其中,等速万向节整体地和可旋转地联接至轮轴承,以便对应于前面所述的动力传送结构。

等速万向节20穿透性地插入到轮轴承10中,并且轮轴承10和等速万向节20通过花键30整体地和可旋转地联接。

轮轴承10包括:轮毂12,轮毂12整体地和可旋转地紧固至车轮(未示出);外圈14,其径向地定位在轮毂12的外部,以便可旋转地支撑轮毂12并且紧固至固定本体(例如,车体或关节)并且被固定本体支撑;内圈16,其通过与轮毂12的外圆周表面配合而整体地和可旋转地安装至轮毂12;以及滚动元件18,其插入在轮毂12和外圈14之间以及内圈16和外圈14之间,并且能够使轮毂12和内圈16相对于外圈14旋转。

等速万向节20穿过轮毂12,并且通过花键30而整体地和可旋转地联接至轮毂12的内圆周表面。而且,锁定螺母40联接至等速万向节20的轴向外顶端部,以便防止轮毂12和等速万向节20在轴向上分离。

花键30包括齿和齿槽,所述齿和齿槽周向地、交替地并且连续地形成在等速万向节20的轴部分的外圆周表面上,其通过与轮毂12配合而安装至轮毂12。此外,花键30包括齿和齿槽,所述齿和齿槽交替地并且连续地形成在轮毂12的内圆周表面上,等速万向节20的轴部分与轮毂12配合。

因此,当等速万向节20的齿插入并且联接至轮毂12的齿槽,并且轮毂12的齿插入到并且联接到等速万向节20的齿槽时,轮毂12和等速万向节20联接成通过齿和齿槽之间的接合而整体地可在圆周方向上旋转。

因此,通过轮轴承10的轮毂12,引擎的旋转动力经由等速万向节20被传输至车轮。

然而,在相关技术中的轮轴承和等速万向节之间的联接结构中,有必要在齿之间存在预定的间隙,以便通过花键将轮毂和等速万向节联接。因此,问题在于,当负载(当驱动车辆时产生的)被施加在轮毂和等速万向节之间的联接部时,间隙被增大,产生噪音,由于花键联接部而使得设计自由度变差,由于等速万向节的花键联接部而难以实现重量减轻。



技术实现要素:

【技术问题】

本发明努力提供如下的驱动轮轴承,其中,轮毂或内圈通过端面花键整体地和可旋转地联接至等速万向节,从而引擎的动力可以通过等速万向节和轮轴承而顺畅地传输至车轮,并且还提供一种驱动轮轴承的制造方法。

【技术方案】

本发明的示例性实施方式提供了一种驱动轮轴承,其包括:轮毂,其整体地和可旋转地紧固到车轮,具有形成在一个顶端部上的端面花键,并且包括具有外圆周表面的圆柱部;内圈,所述内圈通过与所述轮毂的外圆周表面配合而整体地和可旋转地联接至所述轮毂;外圈,所述外圈径向地定位在所述轮毂和所述内圈的外部,并且可旋转地支撑所述轮毂和所述内圈;滚动元件,所述滚动元件插入在所述外圈和所述轮毂之间以及在所述外圈和所述内圈之间;以及驱动构件,所述驱动构件具有整体地和可旋转地联接至所述轮毂的所述端面花键的端面花键,以便接收来自引擎的动力并且将接收到的动力通过所述轮毂传输至所述车轮,其中,所述轮毂和所述驱动构件的每一者的端面花键具有这样的结构:具有相同尺寸的齿和具有相同尺寸的齿槽径向延伸、交替并且连续地在圆周方向上布置,并且无间隙地彼此啮合。

螺纹部可以形成在所述轮毂的外圆周表面上,以及螺母可被紧固到所述螺纹部上,以便防止与所述轮毂的外圆周表面配合并且联接至所述轮毂的外圆周表面的所述内圈轴向分离。

本发明的另一示例性实施方式提供了一种驱动轮轴承,包括:轮毂,所述轮毂整体地和可旋转地紧固到车轮上,并且包括具有外圆周表面的圆柱部;内圈,所述内圈通过与所述轮毂的外圆周表面配合而整体地和可旋转地联接至所述轮毂,并且包括具有形成在其顶端部上的端面花键的圆柱部;外圈,所述外圈径向地定位在所述轮毂和所述内圈外部并且可旋转地支撑所述轮毂和所述内圈;滚动元件,所述滚动元件插入在所述外圈和所述轮毂之间以及在所述外圈和所述内圈之间;以及驱动构件,所述驱动构件具有整体地和可旋转地联接至所述内圈的所述端面花键的端面花键,以便接收来自引擎的动力并且将接收到的动力传输至所述车轮,其中,所述内圈和所述驱动构件的每一者的端面花键具有这样的结构:具有相同尺寸的齿和具有相同尺寸的齿槽径向延伸、交替并且连续地在圆周方向上布置,并且无间隙地彼此啮合。

阶梯部台阶式径向向内,所述阶梯部可以形成在所述轮毂的所述圆柱部的所述外圆周表面上;轴向花键可以形成在所述阶梯部上;轴向花键可以形成在所述内圈的内圆周表面上,当所述阶梯部以压入配合方式联接至所述内圈的内圆周表面时,所述轴向花键对应于所述轮毂的轴向花键;以及各个轴向花键可以具有齿和齿槽,所述齿和齿槽轴向延伸,并且在圆周方向上交替地布置。

本发明的另一示例性实施方式提供一种驱动轮轴承,包括:轮毂,所述轮毂被紧固至车轮,以便与所述车轮整体地可旋转;内圈,所述内圈通过与所述轮毂的内圆周表面配合而整体地和可旋转地联接至所述轮毂,并且包括具有形成在其一个顶端部上的端面花键的圆柱部;外圈,所述外圈径向地定位在所述轮毂和所述内圈外部并且可旋转地支撑所述轮毂和所述内圈;滚动元件,所述滚动元件插入在所述外圈和所述轮毂之间以及在所述外圈和所述内圈之间;以及驱动构件,所述驱动构件具有整体地和可旋转地联接至所述内圈的所述端面花键的端面花键,以便接收来自引擎的动力并且将接收到的动力传输至所述车轮,其中,所述内圈和所述驱动构件的每一者的端面花键具有这样的结构:具有相同尺寸的齿和具有相同尺寸的齿槽径向延伸、交替并且连续地在圆周方向上布置,并且无间隙地彼此啮合。

阶梯部台阶式径向向内,所述阶梯部可形成在所述内圈的所述圆柱部的所述外圆周表面上;轴向花键可形成在所述阶梯部上;轴向花键可以形成在所述轮毂的内圆周表面上,当所述阶梯部以压入配合方式联接至所述轮毂的内圆周表面时,所述轴向花键对应于所述内圈的轴向花键;以及各个轴向花键可具有齿和齿槽,所述齿和齿槽轴向延伸,并且在圆周方向上交替地布置。

轨道形成部可形成在所述内圈的所述圆柱部的其它顶端表面上,从而防止所述内圈和所述轮毂轴向上分离。

每一齿的压力角可为30°至45°。

每一齿的齿顶相对于每一齿的竖直轴线的齿角度以及每一齿的齿底相对于竖直轴线的齿角度可为0.5°至5.0°。

所述齿槽的齿槽深度可至少为1.0mm至3.0mm。

在从一部分到所述齿的径向外端的一段中齿高度可以为2mm或更大,在所述部分中,齿长度比为1.5或更大,所述齿长度比为沿着齿长度在径向向外的方向上从齿的径向内端到预定点的齿长度与沿着齿长度从所述预定点到径向外端的齿长度之间的比。

在所述轮毂的所述端面花键的所述齿和所述驱动构件的所述端面花键的所述齿分别插入并且联接至所述驱动构件的所述端面花键的齿槽和所述轮毂的所述端面花键的齿槽的状态中,所述轮毂或所述驱动构件的端面花键的齿和所述驱动构件或所述轮毂的端面花键的齿槽的下表面之间的间隙可为0.2mm至0.7mm。

弯曲表面可形成在所述齿的脊部和谷部处,并且弯曲表面的曲率半径可为0.7mm或更小。

包括齿和齿槽的端面花键部可具有通过热处理形成的硬化部。

所述硬化部可被热处理以具有大约30HRC至60HRC的罗克韦尔硬度。

所述硬化部的硬化深度可达4mm,有效硬化深度可为2.5mm至4mm,以及在谷部处的硬化深度可为2mm或更大。

所述驱动构件可包括接收来自引擎的动力的等速万向节。

所述等速万向节可具有嘴部,所述嘴部插入到所述轮毂的所述圆柱部;具有螺纹以及轴向延伸的紧固凹槽可形成在所述嘴部中;紧固螺栓可插入所述轮毂的圆柱部,并且螺纹紧固至所述嘴部的紧固凹槽,以及紧固螺栓的螺栓头可被紧固成被在所述轮毂的所述圆柱部的内圆周表面上形成的轴向外顶端表面卡住。

本发明的另一示例性实施方式提供了一种用于制造驱动轮轴承的方法,所述方法包括:第一步:通过形成径向延伸的凸缘、导向器、和在相对两侧上开口的圆柱部,制造第一预成型的轮毂;第二步:通过在所述第一预成型的轮毂的所述圆柱部的一个顶端表面上形成具有齿和齿槽的端面花键,形成第二预成型的轮毂;第三步:通过使螺纹部形成在所述第二预成型的轮毂的外圆周表面上,并且在所述导向器的外圆周表面和内圆周表面上执行车削加工,形成第三预成型的轮毂;第四步:通过对所述第三预成型的轮毂的所述外圆周表面进行热处理,以便改善硬度和强度,形成第四预成型的轮毂;第五步:通过用于形成穿透所述凸缘的紧固孔的钻孔、用于在所述紧固孔中形成螺纹的攻丝、以及用于对所述导向器的外圆周表面的一部分机械加工和对所述圆柱部的内圆周表面的一部分的车削加工,形成第五预成型的轮毂;以及第六步:在所述圆柱部的所述外圆周表面上,研磨坐落并且支撑有滚动元件的内滚道,并且超精确地精修所述内滚道。

所述第一步包括在预定的温度下加热材料并且通过利用热锻造模形成所述材料的热锻造过程。

所述第二步可包括通过利用冷锻造模形成材料的冷锻造过程。

所述第四步的热处理可为高频热处理。

所述第四步的热处理可为在端面花键和在轴向上从圆柱部的外圆周表面到凸缘的一部分的部分上执行,从而硬化部形成在所述圆柱部的所述外圆周表面上。

本发明的又一示例性实施方式提供一种用于制造驱动轮轴承的方法,所述方法包括:第一步:形成第一预成型的内圈,所述内圈具有在相对两侧上开口的圆柱部;第二步:通过在所述第一预成型的内圈的所述圆柱部的一个顶端表面上形成具有齿和齿槽的端面花键,形成第二预成型的内圈;第三步:通过对所述圆柱部的相对于所述第二预成型的内圈的端面花键在相对侧定位的内圆周表面和外圆周表面上执行车削加工,形成第三预成型的内圈;第四步:通过对所述第三预成型的内圈的内圆周表面上的轴向花键进行拉削,形成第四预成型的内圈;第五步:通过对所述第四预成型的内圈进行热处理而改善强度、硬度和韧性,形成第五预成型的内圈;以及第六步:通过执行宽度平坦表面研磨,以便确保所述圆柱部的大的端表面和小的端表面的平坦度,形成第六预成型的内圈;第七步:通过热处理在所述圆柱部的所述外圆周表面上形成硬化部,形成第七预成型的内圈;第八步:通过对所述圆柱部的所述内圆周表面研磨,形成第八预成型的内圈;以及第九步:在所述圆柱部上研磨内滚道,并且超精确地精修所述内滚道。

所述第一步包括在预定的温度下加热材料并且通过利用热锻造模形成所述材料的热锻造过程。

所述第二步可包括通过利用冷锻造模形成材料的冷锻造过程。

所述第五步的热处理可为淬火和回火热处理。

所述第七步的热处理可为高频热处理。

所述第八步可包括通过利用由特殊材料制成的拉削工具而对花键再加工,以防止由第五步和第七步中的热处理引起的内圈的花键部分的热变形。

本发明的另一实施方式提供了一种用于制造驱动轮轴承的方法,所述方法包括:第一步:形成具有在相对两侧上开口的圆柱部的第一预成型的内圈;第二步:通过在所述第一预成型的内圈的所述圆柱部的一个顶端表面上形成具有齿和齿槽的端面花键,形成第二预成型的内圈;第三步:通过对所述圆柱部的相对于所述第二预成型的内圈的端面花键在相对侧定位的内圆周表面和外圆周表面上执行车削加工,形成第三预成型的内圈;第四步:通过对所述第三预成型的内圈的所述外圆周表面上的轴向花键进行加工,形成第四预成型的内圈;第五步:通过对所述第四预成型的内圈进行热处理而改善强度、硬度和韧性,形成第五预成型的内圈;第六步:通过在对所述圆柱部的所述内圆周表面和所述外圆周表面热处理之后精修研磨变形部,形成第六预成型的内圈;第七步:通过执行宽度平坦表面研磨,以确保所述圆柱部的大的端表面和小的端表面的平坦度,形成第七预成型的内圈;以及第八步:研磨所述圆柱部和内滚道的外径,并且超精确地精修所述内滚道。

第一步可以包括在预定的温度下加热材料并且通过利用热锻造模形成所述材料的热锻造过程。

所述第二步可以包括通过利用冷锻造模形成材料的冷锻造过程。

所述第四步可以包括形成轴向花键的滚压过程。

所述第五步的热处理可为高频热处理。

【有益效果】

根据本发明的示例性实施方式的驱动轮轴承及其制造方法,轮轴承和等速万向节通过形成在轮毂和内圈的轴向内顶端表面上的端面花键;和形成在等速万向节的面向轮毂或内圈的轴向内顶端表面上的轴向外顶端表面的端面花键而整体地和可旋转地联接,因此,通过等速万向节和轮轴承可以将引擎动力顺畅地传输至车轮。

构成轮毂或内圈的端面花键的齿和齿槽与构成等速万向节的端面花键的齿和齿槽具有相同的尺寸,因此,在将动力从等速万向节传输至轮毂或内圈过程中施加在每一齿上的力被均匀地分布。因此,可以防止端面花键的裂开或损坏,并且将引擎的扭矩稳定地传输至轮轴承。

轮毂或内圈的端面花键和等速万向节的端面花键由高碳钢制成,并且被合适地热处理以具有30HRC至60HRC的高硬度,从而耐久性是最佳的,因为端面花键的齿的强度由于热处理而增大,并且使用寿命可以延长。

附图说明

图1为相关技术中的驱动轮轴承的剖面透视图;

图2为根据本发明的示例性实施方式的驱动轮轴承的剖视图;

图3为根据本发明的示例性实施方式的轮毂和等速万向节的端面花键的前视图;

图4为根据本发明的示例性实施方式的轮毂和等速万向节的端面花键的部分剖开透视图;

图5为根据本发明的示例性实施方式的轮毂和等速万向节的端面花键的齿的侧视图;

图6为示出根据本发明的示例性实施方式的轮毂和等速万向节的端面花键的齿联接的状态的侧视图;

图7为示出根据本发明的示例性实施方式的轮毂的制造过程的视图;

图8为根据本发明的另一示例性实施方式的驱动轮轴承的剖视图;

图9为示出根据本发明的另一示例性实施方式的内圈的制造过程的视图;

图10为根据本发明的又一示例性实施方式的驱动轮轴承的剖视图;

图11为示出根据本发明的另一示例性实施方式的内圈的制造过程的视图。

具体实施方式

在下文中,本发明的示例性实施方式将通过参考附图而详尽地描述。

参考图2,根据本发明的示例性实施方式的驱动轮轴承可以包括轮轴承100,其安装车轮(未示出),从而车轮相对于车体旋转;和等速万向节200,其为驱动构件,等速万向节200联接至轮轴承100的旋转元件并且通过轮轴承100的旋转元件而将引擎的动力传送至车轮。

车辆轴承100可以包括轮毂110,轮毂110整体地和可旋转地紧固至车轮。

轮毂110可以包括在相对两侧处开口的圆柱部。

导向器(pilot)112形成在轮毂110的圆柱部的轴向外顶端部上,并且用于当联接至车轮时导向组装。

径向向外延伸凸缘114整体地形成在圆柱部的邻近于导向器112的外圆周表面上,以及多个紧固孔穿透性形成在凸缘114中。当毂螺栓116插入到紧固孔并且紧固至车轮时,轮毂110可以整体地并且可旋转地连接至车轮。

轮轴承100还可以包括:内圈120,内圈通过在轴向上与轮毂110的圆柱部的外圆周表面配合而联接;和外圈130,外圈径向定位在轮毂110和内圈120的外部以便支撑轮毂110和内圈120,从而轮毂110和内圈120可相对于外圈130旋转,并且固定地紧固至固定本体,固定本体例如车体或关节。

外圈130包括在相对两侧上开口的圆柱部,径向向外延伸的凸缘132整体形成在圆柱部的外圆周表面上,以及紧固孔134穿透性形成在凸缘132中。当紧固螺栓插入通过紧固孔134并且被紧固至车体或关节时,外圈130可以固定地安装以便不会旋转。

内圈120还可以具有在相对两侧上开口的圆柱形状。

内滚道分别形成在轮毂110的圆柱部的外圆周表面的一部分上和内圈120的外圆周表面的一部分上,而外滚道形成在外圈130的圆柱部的面向各个内滚道的内圆周表面上。具有球形形状的滚动元件140可以插入在内滚道和外滚道之间并且然后被保持架支撑。

滚动元件140当然可设置成一行,并且除了球形形状还可以具有辊子形状或圆锥辊子形状。

密封件150通过插入到外圈130和轮毂110之间而安装,以便防止外部物质通过轮毂110和外圈130之间形成的径向分离空间而流动到轮轴承100中。

密封件150还可以通过插入到外圈130和内圈120之间而安装,以便防止外部物质通过外圈130和内圈120之间也形成的径向分离空间而流动到轮轴承100中。

阶梯式径向内向的两个阶梯部可以形成在轮毂110的圆柱部的外圆周表面上。

阶梯部以压入配合方式联接至内圈120的内圆周表面。

如前所述,在轮毂110通过压入配合联接到内圈120的状态中,为了防止内圈120和轮毂110在轴向上彼此分离,螺纹可以形成在轮毂110的阶梯部的轴向内顶端部的外圆周表面上,并且螺母160可紧固至螺纹。

端面花键118可以形成在轮毂110的圆柱部的轴向内顶端表面上。

如图3所示,端面花键118可以具有这样的结构:其中,齿和齿槽分别径向延伸,并且齿和齿槽周向地、交替地并且连续地设置。

等速万向节200可以通过轮毂110的圆柱部而轴向配合并且联接。

等速万向节200可以具有嘴部210,嘴部210插入到轮毂110的圆柱部中。

紧固孔可以形成在嘴部210中,紧固孔轴向向内凹陷并且具有螺纹内圆周表面。

紧固螺栓300可以用于防止轮毂110和等速万向节200在以下的状态中彼此分离:等速万向节200的嘴部210配合并且联接至轮毂110的圆柱部的内圆周表面。

紧固螺栓300插入轮毂110的圆柱部,并且螺纹紧固至等速万向节200的嘴部210的紧固孔。紧固螺栓300的螺栓头被圆柱部的内圆周表面上形成的轴向外顶端表面卡住,从而紧固螺栓300防止轮毂110和等速万向节200轴向分离,并且改善了轮毂110和等速万向节200之间的连接性。

当等速万向节200配合并且联接至轮毂110时,等速万向节200可以具有轴向外顶端表面,该表面面向轮毂110的圆柱部的轴向内顶端表面。

对应于轮毂110的端面花键118的端面花键220还可以形成在等速万向节200的轴向外顶端表面上。

如图3所示,等速万向节200的端面花键220还可以具有这样的结构:齿和齿槽分别径向地延伸,并且齿和齿槽周向地、交替地和连续地设置。

因此,当等速万向节200联接至轮毂110时,等速万向节200的端面花键220的齿插入到并且联接至轮毂110的端面花键118的齿槽,并且轮毂110的端面花键118的齿插入到并且联接至等速万向节200的端面花键220的齿槽,因此,轮毂110和等速万向节200可以联接成可整体地在圆周方向上旋转。

由于轮毂110和等速万向节200通过前面所述的端面花键118和端面花键120而整体地并且可旋转地联接,故经由轮毂110,通过等速万向节200,引擎的旋转动力可以顺畅地传输至车轮。

参考图4,轮毂110的端面花键118的齿118a和等速万向节200的端面花键220的齿220a可以相同地形成以具有相同的齿宽和相同的齿长。

此外,轮毂110的端面花键118的齿槽118b和等速万向节200的端面花键220的齿槽220b还可以相同地形成以具有相同的宽度和相同的长度,从而,轮毂110的端面花键118和等速万向节200的端面花键220可以无间隙地彼此啮合。

另外,齿118a和齿220a的每一者的压力角度θ可以为30°至45°的角度。

参考图5和图6,齿118a和齿220a的每一者的齿顶(top land)相对于齿118a和齿220a的每一者的竖直轴线的齿角度C以及每一齿的齿底(bottom land)相对于竖直轴线的齿角度C可以为0.5°至5.0°的角度。

另外,在齿118a和齿220a的每一者的压力角度θ为30°至45°并且齿角度C为0.5°至5.0°的情况下,则齿槽的每一者的齿槽深度B可以为1.0mm至3.0mm。

此外,齿118a和齿220a的径向外部为当端面花键旋转时所施加的最大力的部分。因此,如图3所示,齿可以形成为从一部分到齿的径向外端的一段中齿高度H为2mm或者更大,在该部分中,齿长度比F/G为齿长度F和齿长度G之间的比,齿长度比为1.5或更大:齿长度F为沿着齿长度在径向向外方向从齿118a或齿220a的径向内端到预定点的长度,而齿长度G为沿着齿长度从预定点到径向外端的长度。

而且,合适的弯曲表面形成在齿118a和齿220a的每一者的脊部I和槽部J处,并且弯曲表面的曲率半径R可以达0.7mm或更小。

此外,齿和齿槽可以形成为,在以下的状态中,轮毂110的端面花键118的齿或等速万向节200和轮毂110的等速万向节200的端面花键220的齿槽的下表面之间的间隙E为0.2mm至0.7mm:在该状态中,轮毂110的端面花键118的齿和等速万向节200的端面花键220的齿分别插入并且联接至等速万向节的端面花键的齿槽和轮毂的端面花键的齿槽。

另外,包括齿118a和齿220a以及齿槽118b和齿槽220b的端面花键部可以具有通过合适的热处理形成的硬化部118c和硬化部220c,由此改善硬度和耐久性。

硬化部118c和硬化部220c被热处理以具有大约30HRC至60HRC的罗克韦尔硬度,并且硬化部118c和硬化部220c可被热处理,从而硬化深度D达4mm,有效的硬化深度为2.5mm至4mm,并且在谷部处的硬化深度为2mm或更大。

由于具有合适硬度和深度的硬化部形成在如前面所描述的端面花键处,则可以维持稳定的齿强度。

参考图7,轮毂110可以通过下文中第一过程至第六过程而制造。

在第一过程(热锻造过程),第一预成型的轮毂110A可以通过以下步骤而制造:将材料(例如,高碳钢)加热到合适的温度并且通过利用热锻造模形成材料。

第一预成型的轮毂110A可以包括径向延伸的凸缘,并且圆柱部在相对两侧开口。

在第二过程中(冷锻造过程),第二预成型的轮毂110B可以通过以下步骤而制造:在第一预成型的轮毂110A的圆柱部的一个顶端表面上形成具有齿和齿槽的端面花键118。

在第二过程中,第二预成型的轮毂110B可以通过利用冷锻造模400而形成。

在第三过程中(在热处理之前车削加工过程),第三预成型的轮毂110C通过以下步骤而制造:螺纹部111形成在第二预成型的轮毂110B的外圆周表面上,图2中示出的螺母160可以紧固至螺纹部111,并且然后在圆柱部的导向器112的内圆周表面上预成型车削加工。

在第四过程中(高频率热处理过程),第四预成型的轮毂110D可以通过以下步骤而制造:例如,通过高频热处理,对第三预成型的轮毂110C的外圆周表面进行热处理,以便改善硬度和强度。

如在第四过程中的热处理,除了高频热处理,还可以执行其它热处理方法。

第四过程的热处理在端面花键118和在轴向上从圆柱部的外圆周表面到凸缘114D的一部分的部分上执行,并且因此,硬化部113可以形成在圆柱部的外圆周表面上形成(如通过阴影区域指出的)。

接着,在第五过程中(在热处理之后的车削加工、钻孔和攻丝过程),通过对内圈120的台阶式压入适配部以及轮毂的圆柱部的内圆周表面的一部分(等速万向节200配合到该部分)进行用于形成穿透凸缘114E的紧固孔的钻孔、用于在紧固孔中形成螺纹的攻丝、并且用于对导向器112的外圆周表面机械加工的车削加工,来制造第五预成型的轮毂110E。

最后,在第六过程(内滚道研磨和精修过程)中,通过以下步骤制造轮毂110:通过在轮毂的外圆周表面上研磨内滚道115(其上坐落并且支撑有滚动元件140),并且超精确地精修内滚道115。

参考图8,根据本发明的示例性实施方式的驱动轮轴承不同于前面的示例性实施方式的驱动轮轴承在于,内圈120和等速万向节200通过端面花键124和端面花键220整体地和可旋转地联接。

此外,另一示例性实施方式不同于前面的示例性实施方式在于,内圈120和轮毂110通过轴向花键117和轴向花键122而整体地和可旋转地联接。

阶梯部(其台阶式径向向内)可以形成在位于轮毂110的轴向内部的圆柱部的外圆周表面上,以及轮毂110的轴向花键117可以形成在阶梯部上。

轮毂110的轴向花键117可以包括齿和齿槽,齿和齿槽形成在阶梯部上以便轴向延伸。

齿和齿槽可以在圆周方向上交替地设置。

轮毂110的阶梯部以压入配合方式联接至内圈120的内圆周表面,并且对应于轮毂110的轴向花键117的轴向花键122可以形成在内圈120的内圆周表面上。

内圈120的轴向花键122可以包括齿和齿槽,齿和齿槽形成在内圈120的内圆周表面上,以便轴向延伸。

齿和齿槽可以在圆周方向上交替地设置。

当轮毂110的阶梯部以压入配合方式联接至内圈120的内圆周表面时,轮毂110的轴向花键117的齿插入到内圈120的轴向花键122的齿槽中,并且内圈120的轴向花键122的齿插入到轮毂110的轴向花键117的齿槽中,从而轮毂110和内圈120在圆周方向上联接以整体地可旋转。

内圈120的端面花键124可以包括齿和齿槽,齿和齿槽形成为径向地向外延伸,并且在圆周方向上交替地设置。

内圈120的端面花键124的齿插入到等速万向节200的端面花键220的齿槽中,并且等速万向节200的端面花键220的齿插入到内圈120的端面花键124的齿槽中,从而内圈120和等速万向节200联接以在圆周方向上整体地可旋转。

参考图9,图8中示出的内圈120可以通过下文中的第一过程至第九过程来制造。

在第一过程(热锻造过程)中,第一预成型的内圈120A可以通过以下步骤来制造:在合适温度下加热材料(例如,高碳钢)并且然后通过利用热锻造模来形成材料。

第一预成型的内圈120A可以包括在相对两侧上开口的圆柱部。

在第二过程中(端面花键冷锻造过程),第二预成型的内圈120B通过以下步骤而制造:在第一预成型的内圈120A的圆柱部的一个顶端表面上形成具有齿和齿槽的端面花键124。

第二过程可以通过利用冷锻造模400通过冷锻造而执行。

在第三过程中(在热处理之前车削加工处理),基于设计尺寸,对圆柱部的与第二预成型的内圈120B的端面花键124相对定位的内圆周表面和外圆周表面执行车削加工,而制造第三预成型的内圈120C。

在第四过程中(拉削工艺),第四预成型的内圈120D通过以下步骤而制造:通过在第三预成型的内圈120C的内圆周表面上对轴向花键122拉削。

在第五过程中(热处理过程),第五预成型的内圈120E可以通过以下步骤来制造:通过在合适温度下加热第四预成型的内圈120D的整体部分,然后通过淬火和回火热处理对第四预成型的内圈120D的整体部冷却,以便改善内圈的强度、硬度、以及韧性。

在第六过程(宽度研磨过程)中,第六预成型的内圈120F可以通过以下步骤来制造:在内圈上执行宽度平坦表面研磨,以便确保内圈的大的端表面125a(即,端面花键124)和小的端表面125b的平坦度。

在第七过程中(高频热处理过程),通过在内圈的外圆周表面(即,包括小的端表面125b的外圆周表面)上执行高频热处理,来制造第七预成型的内圈120G,并且内圈120G从小的端表面125b的外圆周表面指向大的端表面125a(如通过阴影区域表示)并且形成具有改善硬度的硬化部125c。

在第七过程中,除了高频热处理,硬化部125c可以通过其它合适方法执行热处理而形成。

在第八过程中(内径研磨过程),第八预成型的内圈120H可以通过以下步骤来制造:通过对内圈的圆柱部的内圆周表面研磨,从而内圈的内径具有设计尺寸。

花键可以通过利用在第八过程中特殊材料制成的拉削工具而再加工,以便防止在第五过程和第七过程中由热处理引起的内圈的花键部的热变形。

最后,在第九过程中(内滚道研磨和精修过程),内圈120可以通过在内圈的小的端表面125b和大的端表面125a之间的外圆周表面上对内滚道123进行研磨(滚动元件140坐落和支撑在内滚道上)而制造,并且超精确地精修内滚道123。

参考图10,在根据本发明的又一示例性实施方式的驱动轮轴承中,内圈120比前面的示例性实施方式中的内圈在轴向上延伸更远,内圈120压入配合到轮毂110的圆柱部中,从而轮毂110和内圈120通过轴向花键115和轴向花键124而整体地和可旋转地连接,以及轨道形成部127形成在内圈120的轴向外顶端表面上,从而径向向外弯曲,由此防止内圈120和轮毂110轴向上分离。

此外,邻近于轴向花键125轴向延伸和径向向外延伸的阶梯部形成在内圈120的外圆周表面上,并且当内圈120以压入配合方式联接到轮毂110时,阶梯部与轮毂110的内圆周表面以及轮毂110的轴向内顶端表面紧密接触。

端面花键124形成在与轨道形成部127相对的轴向内顶端表面上并且与等速万向节200的端面花键220啮合的结构与上面的示例性实施方式中的结构相同。

参考图11,图10中示出的内圈120可以通过以下的第一过程至第八过程而制造。

在第一过程(热锻造过程)中,第一预成型的内圈120A通过以下步骤来制造:在合适温度下加热材料(例如,高碳钢)并且然后通过利用热锻造模来形成材料。

第一预成型的内圈120A可以包括在相对两侧上开口的圆柱部。

在第二过程中(端面花键冷锻造过程),第二预成型的内圈120B通过以下步骤而制造:在第一预成型的内圈120A的圆柱部的一个顶端表面上形成具有齿和齿槽的端面花键124。

第二过程可以通过利用冷锻造模400通过冷锻造而执行。

在第三过程中(在热处理之前车削加工过程),基于设计尺寸,对圆柱部的相对于第二预成型的内圈120B的端面花键124相对定位的内圆周表面和外圆周表面执行车削加工,而制造第三预成型的内圈120C。

在第四过程中(滚压过程),第四预成型的内圈120D通过以下步骤而制造:通过滚压过程,通过在第三预成型的内圈120C的外圆周表面上对轴向花键125加工。

在第五过程中(高频热处理过程),第五预成型的内圈120E可以通过以下步骤来制造:通过对内圈的外圆周表面、即从内圈120的较大直径部125d的外圆周表面到形成阶梯部125e和轴向花键125的外圆周表面的部分(如由阴影区域指示的)上执行高频热处理,并且形成具有改善硬度的硬化部125f。

在第六过程中(在热处理之后的精修研磨过程),基于设计尺寸,对内圆周表面的热处理之后的变形部和在第五过程中的热处理之后的内圈的外圆周表面进行精修研磨,来制造第六预成型的内圈120F。

在第七过程中(宽度研磨过程),通过在内圈上执行宽度平坦表面研磨,可以制造第七预成型的内圈120G,以便确保内圈的大的端表面125a(即,端面花键124)和小的端表面125b的平坦度。

最后,在第八过程中(研磨过程和精修内圈和内滚道的内径的过程),可以通过在内圈的小的端表面125b和大的端表面125a之间的外圆周表面上研磨内滚道123(滚动元件140坐落和支撑在内滚道上),并且超精确地精修内滚道123,而制造内圈120。

尽管本发明结合当前视为可行的示例性实施方式进行了描述,但是可以理解的是,本发明不限于所公开的实施方式,而是相反,本发明在意在覆盖所附的权利要求书的精神和范围内包括的各种修改和等效布置。

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