一种汽车用带中间支承铝合金传动轴的制作方法

1.本发明涉及汽车传动轴技术领域，具体涉及一种汽车用带中间支承铝合金传动轴。


背景技术：

2.当前，随着轻量化铝合金材料在汽车行业的应用，铝合金传动轴应用而生，打破了传统传动轴仅采用钢材的局限。铝合金传动轴较钢制传动轴轻量化15％
‑
25％，可降低整车油耗3％
‑
5％，为整车的轻量化作出了突出的贡献。
3.但是当前市场上铝合金传动轴产品主要为一种带花键副的铝合金传动轴；由于传动轴的固有频率与总长有关，在一定的条件下，随着长度的增加，固有频率减少，对应的传动轴许用转速减少，为满足整车使用要求，单根传动轴长度应不大于2500mm；目前根据车型工况不同，整车轴距有长有短，针对短轴距的车型，采用一根带花键副的传动轴即可满足需求；针对长轴距的车型，需采用多段式传动轴系统。
4.目前带中间支承铝合金传动轴开发中，因铝合材料强度远小于钢材，为满足强度需求，铝合金中间花键轴零件结构尺寸设计的相对较大，远大于整车传动轴布局空间尺寸的要求；因此带中间支承铝合金传动轴开发中需采用钢制中间花键轴零件，并需研究钢铝材料连接技术，技术难度较大，研发周期长。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种汽车用带中间支承铝合金传动轴，解决背景技术中提出的至少一个技术问题。
6.为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种汽车用带中间支承铝合金传动轴，包括：
7.第一传动轴，所述第一传动轴包括第一轴管、第一花键套、第一双头花键轴、第二花键套、第一固定件，所述第一轴管的一端与所述第一花键套的一端同轴固定连接，所述第一双头花键轴的外周面的一端设置有第一花键，所述第一双头花键轴的外周面的另一端设置有第二花键，所述第一花键套的另一端滑动套设于所述第一双头花键轴的一端，并与所述第一花键配合连接，所述第二花键套套设于所述第一双头花键轴的另一端，并与所述第二花键配合连接，所述第一固定件与所述第一双头花键轴固定连接，并限制所述第二花键套相对所述第一双头花键轴轴向运动，所述第一双头花键轴的外周面设置有与所述第二花键套的端部相对布置的第一阶梯面；
8.中间支撑，所述中间支撑包括轴承、轴承座、橡胶垫环，所述轴承同轴套设于所述第一双头花键轴，并且所述轴承的内圈与所述第一双头花键轴固定连接，所述轴承的内圈夹设于所述第一阶梯面与所述第二花键套的相对面之间，所述轴承座为环形，所述轴承座同轴套设于所述轴承，并且所述轴承座与所述轴承的外圈固定连接，所述橡胶垫环同轴套于所述轴承座，并且所述橡胶垫圈与所述轴承座固定连接。
9.进一步的，所述中间支撑还包括两个第一孔用弹性挡圈，所述轴承座的内周面设置有两个第一环形凹槽，两个所述第一环形凹槽均与所述轴承座同轴，所述第一孔用弹性挡圈一一对应同轴内嵌于两个所述第一环形凹槽，并且所述轴承的外圈的两侧分别与两个所述第一孔用弹性挡圈抵接。
10.进一步的，所述轴承座的内周面与所述第一双头花键轴的外周面合围形成的环形槽的两端均设置有油封件。
11.进一步的，所述轴承的内圈开设有贯穿其内外周面的导油孔，所述第二花键套上设置有注油嘴，所述第一双头花键轴的外周面开设有油槽，所述油槽的一端与导油孔连通、所述油槽的另一端与所述注油嘴连通。
12.进一步的，所述第一花键套的内周面上的花键表面涂覆有尼龙涂层。
13.进一步的，所述第一花键的表面涂覆有尼龙涂层。
14.进一步的，所述的汽车用带中间支承铝合金传动轴还包括第二传动轴，所述第二转动轴包括第二轴管、第三花键套、第二花键轴，所述第二轴管的一端与所述第三花键套的一端同轴固定连接，所述第二花键轴的外周面的一端设置有第三花键，所述第三花键套的另一端滑动套设于所述第二花键轴的一端，并与所述第三花键配合连接，所述第二花键轴的另一端通过第二万向节与所述第二花键套远离所述中间支撑部的一端连接。
15.进一步的，所述第一双头花键轴的外周面向外延长形成有第二限位面，所述第一双头花键轴内置于所述第一花键套的一端固定有锥面螺母，所述第一花键套靠近所述锥面螺母一端的内周面为锥形面，所述锥面螺母的圆锥面抵接于所述锥形面，并且所述锥面螺母与所述第一双头花键轴固定连接，所述第一花键套的另一端抵接于所述第二限位面。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：该汽车用带中间支承铝合金传动轴自带滑动花键副结构，中间支撑为固定式结构，可通过滑动花键副来自动调整传动轴总成长度满足因发动机、变速轴箱周向移动或装配误差造成的尺寸变动。
附图说明
17.图1是本发明提供的汽车用带中间支承铝合金传动轴第一种实施方式的连接结构示意图；
18.图2是图1中去除第二传动轴后的连接结构示意图；
19.图3是图2中的第一双头花键轴的结构示意图；
20.图4是本发明提供的汽车用带中间支承铝合金传动轴第二种实施方式的连接结构示意图；
21.图5是图4中去除第二传动轴后的连接结构示意图。
具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接
到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
25.本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
26.请参阅图1、图2、图3，本实施例提供了一种汽车用带中间支承铝合金传动轴，包括：第一传动轴及中间支撑。
27.所述第一传动轴包括第一轴管1、第一花键套2、第一双头花键轴3、第二花键套4、第一固定件5，所述第一轴管1的一端与所述第一花键套2的一端同轴固定连接，所述第一双头花键轴3的外周面的一端设置有第一花键，所述第一双头花键轴3的外周面的另一端设置有第二花键，所述第一花键套2的另一端滑动套设于所述第一双头花键轴3的一端，并与所述第一花键配合连接，所述第二花键套4套设于所述第一双头花键轴3的另一端，并与所述第二花键配合连接，所述第一固定件5与所述第一双头花键轴3固定连接，并限制所述第二花键套4相对所述第一双头花键轴3轴向运动，所述第一双头花键轴3的外周面设置有与所述第二花键套4的端部相对布置的第一阶梯面3a。
28.所述中间支撑包括轴承6、轴承座7、橡胶垫环8，所述轴承6同轴套设于所述第一双头花键轴3，并且所述轴承6的内圈与所述第一双头花键轴3固定连接，所述轴承6的内圈夹设于所述第一阶梯面3a与所述第二花键套4的相对面之间，所述轴承座7为环形，所述轴承座7同轴套设于所述轴承6，并且所述轴承座7与所述轴承6的外圈固定连接，所述橡胶垫环8同轴套于所述轴承座7，并且所述橡胶垫圈8与所述轴承座7固定连接。
29.该汽车用带中间支承铝合金传动轴自带滑动花键副结构，中间支撑为固定式结构，可通过滑动花键副来自动调整传动轴总成长度满足因发动机、变速轴箱周向移动或装配误差造成的尺寸变动。
30.本实施例中，所述中间支撑还包括两个第一孔用弹性挡圈9，所述轴承座7的内周面设置有两个第一环形凹槽7a，两个所述第一环形凹槽7a均与所述轴承座7同轴，所述第一孔用弹性挡圈9一一对应同轴内嵌于两个所述第一环形凹槽7a，并且所述轴承6的外圈的两侧分别与两个所述第一孔用弹性挡圈9抵接，所述轴承座7的内周面与所述第一双头花键轴3的外周面合围形成的环形槽7b的两端均设置有油封件10，所述轴承6的内圈开设有贯穿其内外周面的导油孔6a，所述第二花键套4上设置有注油嘴4a，所述第一双头花键轴3的外周面开设有油槽3a，所述油槽3a的一端与导油孔6a连通、所述油槽3a的另一端与所述注油嘴4a连通，上述结构无需拆卸油封件10，通过注油嘴4a即可同时向第一花键及轴承6内注油，无需拆卸中间支撑，即可实现对中间支撑的轴承6的维护保养。
31.本实施例中，所述第一轴管1远离所述第一花键套2的一端连接有万向节叉11，万向节叉11通过十字轴12与突缘叉13连接，所述第一固定件5为六角槽型螺母。
32.万向节叉11、第一轴管1、第一花键套2为铝合金6016
‑
t6材料。
33.突缘叉13、十字轴12、第一双头花键轴3、第二花键套4、注油嘴4a为40cr或45钢材料。
34.万向节叉11与第一轴管1，第一轴管1与第一花键套2的连接均采用铝合金摩擦焊焊接技术进行连接。
35.突缘叉13、万向节叉11、十字轴12、第二孔用弹性挡圈14组成的万向节总成，用于调节传动轴的布置角度。
36.第一双头花键轴3包括依次连接的第一花键管31、第一花键轴32两部分组成，并且整体呈空心结构，重量轻，结构简单，制造便捷。
37.所述橡胶垫环8与轴承座7通过硫化工艺加工为一体，轴承6的外圈安装在轴承座7内，并通过第一孔用弹性挡圈9轴向固定限位，油封件10压装在轴承座7内，油封件10为环形，所述油封件10与所述轴承座7通过过盈配合连接固定，由于中间支承的轴承6内圈两端均被固定，中间支承只能绕轴向旋转，该种中间支承结构为固定式，对中间支承轴承配合安装面精度都要求较低，制造简单，同时限制轴6承轴向移动，提高产品寿命。
38.第一种实施例中，所述第一花键套2的内周面上的花键表面涂覆有尼龙涂层，所述第一花键的表面也涂覆有尼龙涂层，从而提高了滑动花键副的耐磨性，同时实现了滑动花键副滑动面接触面的电隔离，避免了钢铝零件直接接触磨损或发生电化学腐蚀，所述第一双头花键轴3内置于所述第一花键套2的一端的外周面连接有轴用钢丝挡圈15，所述第一花键套2靠近所述轴用钢丝挡圈15一端的内周面为锥形面，用于对滑动副滑动量进行限位，防止第一花键套2轴向滑动时与第一双头花键轴3发生脱落。
39.具体在使用时，所述的汽车用带中间支承铝合金传动轴还包括第二传动轴，所述第二转动轴包括第二轴管16、第三花键套17、第二花键轴18，所述第二轴管16的一端与所述第三花键套17的一端同轴固定连接，所述第二花键轴18的外周面的一端设置有第三花键，所述第三花键套17的另一端滑动套设于所述第二花键轴18的一端，并与所述第三花键配合连接，所述第二花键轴18的另一端通过第二万向节19与所述第二花键套4远离所述中间支撑部的一端连接。
40.请参阅图4、图5，在第二种实施方式中，所述第一双头花键轴3的外周面向外延长形成有第二限位面3b，所述第一双头花键轴3内置于所述第一花键套2的一端固定有锥面螺母20，所述第一花键套2靠近所述锥面螺母20一端的内周面为锥形面2a，所述锥面螺母20的圆锥面抵接于所述锥形面2a，并且所述锥面螺母20与所述第一双头花键轴3固定连接，所述第一花键套2的另一端抵接于所述第二限位面3b，锥面螺母20与第一双头花键轴3的端部通过螺纹配合，锥面螺母20锥面与锥形面2a贴合紧固，将第一双头花键轴3左端与第一花键套2进行固定配合，锥面螺母20与第一双头花键轴2螺纹配合时可通过涂敷螺纹胶或点焊或铆接进行防损处理。
41.该结构中间支承铝合金传动轴较传统钢制带中间支承传动轴轻量化10％
‑
20％；采用单根带中间支承铝合金传动轴(第一传动轴)与单根带花键副铝合金传动轴(第二传动轴)配合使用替代两根或三根或四根钢制传动轴，重量可降低30％
‑
60％，整车油耗预估可降低10％
‑
15％，从而覆盖所有车型轻量化需求，为整车节能环保做出贡献。
42.以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。