一种轿车传动轴移动端节的制作方法

本发明专利公开了一种轿车传动轴移动端节，属于汽车传动轴技术领域。

背景技术：

轿车传动轴是车辆中的重要安全部件，其产品质量和使用寿命与人身安全及驾驶人员的舒适感度息息相关，在轿车等速万向节传动轴中，大部分轿车传动轴移动端节均采用gi、kpj、aar等三柱销节形，其结构成熟、移滑力小、驾驶舒适，操控性好。但随着汽车工艺及技术的日益进步，汽车各部件的耐用性大幅度提高，涡轮增压技术的普及，也使得发动机功率扭矩转速也逐日提高，这对三柱销传动轴移动端节提出了更苛刻性能要求，现有技术大多围绕如何改进三柱销传动轴移动端节各工作面淬火工艺使其更加耐磨，以及如何提高加工精度来降低各工作面的摩擦力进行降噪，又或者对材料及润滑油或部件表面耐磨涂层进行改良等，由于其结构没有本质的改变，不仅增加了三柱销传动轴移动端节的加工制造成本、也提高了其日常使用维护成本，实际应用效果不理想。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轿车传动轴移动端节，从其结构上改善移动端节内部受力情况，使其工作噪音小、寿命长。

本发明的技术方案是：一种轿车传动轴移动端节，其特征在于：具有筒形壳(1)、销架(2)；所述的销架沿周均布设有四个销柱(3)，各销柱上装有球环(4)，各球环的内环面与对应的销柱周向转动、轴向滑动连接；所述的筒形壳内设有与四个球环相对的四个球槽(5)，每个球槽的两侧槽壁各设有球道(6)，各球环的外环面两端与对应球槽上的两个球道滑动、滚动连接。

各球槽的槽底设有移动摆角型腔区(7)。

各移动摆角型腔区的容积是2.7～6.3立方厘米。

各球环的外环面沿圆周设有环形槽(8)。

各球环上环形槽的数量是1条，各环形槽的槽宽是0.5～0.7毫米，槽深为0.2～0.4毫米。

各球环的滑移量为0.5～3毫米。

各球环的外环面上沿周向设有至少两条的横槽环带(9)，每条横槽环带由沿球环轴向延伸且数量≥72条的横槽组成，相邻横槽带中的各横槽位置相错。

每个横槽的槽宽为0.02～0.7毫米，每个横槽的槽深为0.02～0.3毫米。

各球环的外环面上设有交叉状的花纹槽(10)。

本发明的优点是：将三柱销传动轴移动端节的三线式接触受力改为四个销柱的四线式接触受力；多出一个受力线，在同等扭矩输出下，移动端节工作面的压力降低为原受力状态的3/4，产生的特别突出的技术效果；并且意料外的提高了发动机输出扭矩的利用率，在线性接触压力小于原三柱销结构的状况下(以球道底部中点受力情况分析约从cos35°0.82提高到cos28°0.88)达到相同状态的使用效果，即在筒形壳单一球道底部受力约降低为原受力的3/4×0.82/0.88≈0.7即可达到相同的驱动效果，发动机输出到变速箱的功率利用率提高约7％。这将大幅度降低发动机输出功率的要求与传动轴移动端节的内部磨损与传动效率筒形壳柄部磨损。使得汽车行驶时噪音小，驾驶更为舒适，延长传动轴移动端节用寿命,在消费者满意度的提高下，大幅度降低生产企业的售后索赔。以上因素综合一起，还产生了节油降耗的技术效果。

限定的滑移量，可使移动节端轴杆的摆角最大达到27度；采用四柱销使单一球道底部受力降低后，在筒形壳在外形尺寸不变、材质不变、热处理方法不变的条件下，既能增加移动摆角型腔区，还能保持其使用强度，移动摆角型腔区能使内置滚轮摆动空间增大，在汽车在道路不平路面行驶时或数十万公里后工作面磨损超差时，能避免部件干涉出现的异响，同时该移动摆角型腔区还能作为润滑油受热膨胀(油气)时的缓冲区，降低了传动轴油封的密封负担，大幅度降低了润滑油泄漏的几率(模拟量计算从原有的约3‰泄漏几率降低至约0.2‰泄漏几率)，由于润滑脂工作后受热具有流动性，限定摆角型腔区的容积能存储更多量的润滑脂，能使得轿车传动轴移动端节基本做到终身使用免维护。

本领域的技术人员普遍认为，传动轴移动端节中的工作面越光滑、表面加工精度越高，滑移摩擦阻力越小，但在实际工况下，表面精度高的配合面之间贴合紧密，经常处于半干磨状态，高温高压的环境下，对润滑油脂的品质要求很高；而本申请中在各球环的外环面上设置环形槽、横槽环带、花纹槽则打破了本领域的技术偏见，通过实验室对设有环形槽和/或横槽环带的球环做施压摩擦力和噪音测试，在高速显微镜观察下，环形槽、横槽、花纹槽内存储挂带油脂在球环与工作面接触的瞬间因压力受热膨胀，不仅有效的缓解了球环外表面与对应工作面之间的冲击力，降低了噪音，并且在油脂的作用下，球环的外表面与工作面之间的摩擦力变小，其性能明显优于表面光滑的球环，环形槽能使球环沿柱销周向滑移阻力变小，横槽能使球环沿柱销轴向滑移阻力变小，花纹槽在球环沿柱销周向和轴向之间均减少了滑移阻力。相邻横槽带中的各横槽位置相错,能避免球环滑移转动时产生震动。

本申请改变了原有轿车传动轴移动端节(gi节\kpj节\aar节)的三柱销移动端节的构造，使用四柱销节形在使用寿命和受力合理性能两方面更优于现有的三柱销节形，应用本申请传动轴移动端节的轿车，在驾驶舒适程度和传动轴使用寿命上将得到很大提高。

附图说明

图1是本发明一种轿车传动轴移动端节的结构示意图。

图2是本发明一种轿车传动轴移动端节的纵截面结构示意图。

图3是发明中销架的结构示意图。

图中1筒形壳、2销架、3销柱、4球环、5球槽、6球道、7移动摆角型腔区、8环形槽、9横槽环带、10花纹槽。

具体实施方式

一种轿车传动轴移动端节，具有筒形壳1、销架2；所述的销架沿周均布设有四个销柱3，各销柱上装有球环4，各球环的内环面与对应的销柱周向转动、轴向滑动连接；所述的筒形壳内设有与四个球环相对的四个球槽5，每个球槽的两侧槽壁各设有球道6，各球环的外环面两端与对应球槽上的两个球道滑动、滚动连接。

各球槽的槽底设有移动摆角型腔区7。各移动摆角型腔区的容积是2.7～6.3立方厘米。

各球环的外环面沿圆周设有环形槽8。各球环上环形槽的数量是1条，各环形槽的槽宽是0.5～0.7毫米，槽深为0.2～0.4毫米。

各球环的滑移量为0.5～3毫米。

各球环的外环面上沿周向设有至少两条的横槽环带9，每条横槽环带由沿球环轴向延伸且数量≥72条的横槽组成，相邻横槽带中的各横槽位置相错。每个横槽的槽宽为0.02～0.7毫米，每个横槽的槽深为0.02～0.3毫米。

各球环的外环面上设有交叉状的花纹槽10。

所述的筒形壳，基料为55#中碳钢(采用中频淬火回火处理)或低碳钢(采用渗碳淬火、回火处理)，其小端花键部位与轿车变速箱相连；所述的销架，基料为低碳钢，采用渗碳淬火、回火处理；变速箱输出的扭矩通过筒形壳大端的四个受力线传递给四销架上的四个球环(外表面经中频淬火回火)，通过与内花键相连的轴杆再传输到与汽车轮毂连接的固定端节上，从而达到驱动轿车的目的。

轿车传动轴移动端节的装配过程是：先将滚针安装到销架的四个柱销上(一周)，然后套上球环，再将挡圈安装到滚针外侧，后用钢丝卡簧嵌入柱销的卡簧槽内使之固定，最后将销架总成(销架内花键带卡簧槽一侧朝内放置，用于安装传动轴杆)装入筒形壳内完成移动节装配。