一种刚性轴线联动行走系统轴头结构的制作方法

本发明涉及一种刚性轴线联动行走系统轴头结构，属于拖挂车车轴技术领域。

背景技术：

多轴线刚性联动结构是运输车辆使用的，这种钢性悬挂联动轴线在车辆行驶中，轴线受到钢性摩擦，没有缓冲，因此，在使用中需要经常保养，注入润滑脂。轴线运动中轴体前后左右摆动角度较小，碳钢轴头与平衡臂中的铸钢方体相对运动摩擦频率较高，刚性滑动摩擦加大，润滑脂短期就会干枯，而轴线自重比较笨重，造成使用过程中该轴头和方体部件同步磨损快，容易导致车轴轴头断裂，产生事故；并且，车辆行驶过程噪音大，拖挂摆动大，不稳定导致存在安全隐患；线轴碳钢轴头和铸钢方体磨损快，导致线轴的轴头、轴套间隙过大，经常损坏，需要修复，损坏频率高的后果就需要更换总成，增加了终端客户使用成本。

技术实现要素：

本发明目的是克服现有技术存在的上述缺点，提供一种刚性轴线联动行走系统轴头结构。

为实现上述目的，本发明所采用的技术手段是：一种刚性轴线联动行走系统轴头结构，包括安装在车体上的吊架i、吊架ii，安装在吊架ii上的旋转轴，安装在旋转轴上的连接板，固定在连接板两端的石墨尼龙碳纤维方体ii，吊架i上安装石墨尼龙碳纤维方体i，石墨尼龙碳纤维方体i具有一个十字形穿孔，车轴连接板一端的碳钢轴头i安装在石墨尼龙碳纤维方体i内，另一端的碳钢轴头ii安装在石墨尼龙碳纤维方体ii内，在石墨尼龙碳纤维方体i内还安装有与碳钢轴头i垂直的横轴轴头，轮胎安装在车轴上，车轴固定在车轴连接板的车轴孔内。

进一步的，所述碳钢轴头i一端穿出石墨尼龙碳纤维方体i，以螺栓锁紧，碳钢轴头ii穿出石墨尼龙碳纤维方体ii，穿出端自由放置。

更进一步的，所述横轴轴头穿过碳钢轴头i，且穿出石墨尼龙碳纤维方体i。

进一步的，所述石墨尼龙碳纤维方体，是以普通注塑机制备，工艺简单易行；以甲醛聚合物为母材，添加炭纤维及石墨混合，由挤出机在170～180℃挤出，热处理时作退火处理消除残余裂纹应力。

更进一步的，所述甲醛聚合物、炭纤维、石墨的混合质量比为80～85：8～12:3～7。

本发明的有益效果是：碳钢轴头i端锁紧，通过旋转轴安装的连接板能绕旋转轴转动，配合碳钢轴头ii穿出石墨碳纤维方体ii端的自由放置，释放扭转力；石墨碳纤维方体i、ii，利用石墨材料本身具有的自润滑功能，减缓轴头与套的磨损问题，延长各部件的寿命，无需注油，节省能源和降低了终端客户使用成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的石墨尼龙碳纤维方体连接结构示意图。

图中：1、吊架i，2、吊架ii，3、车轴连接板，4、石墨尼龙碳纤维方体i，5、碳钢轴头i，6、横轴，7、轮胎，8、连接板，9、旋转轴，10、石墨尼龙碳纤维方体ii，11、碳钢轴头ii。

具体实施方式

如图1所示，一种刚性轴线联动行走系统轴头结构，包括安装在车体上的吊架i1、吊架ii2，安装在吊架ii2上的旋转轴9，安装在旋转轴9上的连接板8，固定在连接板8两端的石墨尼龙碳纤维方体ii10，吊架i1上安装石墨尼龙碳纤维方体i4，石墨尼龙碳纤维方体i4具有一个十字形穿孔，车轴连接板3一端的碳钢轴头i5安装在石墨尼龙碳纤维方体i4内，另一端的碳钢轴头ii11安装在石墨尼龙碳纤维方体ii10内，在石墨尼龙碳纤维方体i4内还安装有与碳钢轴头i5垂直的横轴6轴头，轮胎7安装在车轴上，车轴固定在车轴连接板3的车轴孔内。

所述碳钢轴头i5一端穿出石墨尼龙碳纤维方体i4，以螺栓锁紧，碳钢轴头ii11穿出石墨尼龙碳纤维方体ii10，穿出端自由放置。

所述横轴6轴头穿过碳钢轴头i5，且穿出石墨尼龙碳纤维方体i4。

在车辆行驶过程中，由于路面不平等原因，两侧轮胎很容易出现倾斜和前后轮轮距变化的情况，当两侧轮胎出现倾斜的情况时，两侧轮胎与车轴连接板固定连接，从而导致车轴连接板通过碳钢轴头i在石墨尼龙碳纤维方体i中绕x轴旋转，引起碳钢轴头i与石墨尼龙碳纤维方体i的摩擦（见图2），当前后轮轮距发生变化时，导致连接板绕旋转轴转动，从而导致横轴与石墨尼龙碳纤维方体i发生沿y轴转动，导致石墨尼龙碳纤维方体i与横轴经常性摩擦，现有市场使用的钢性悬挂联动轴线，车辆行驶中轴线属于钢性摩擦，没有缓冲，使用时需要经常保养注入润滑脂，是多轴线刚性联动结构；轴线运动中前后左右摆动角度较小，轴头与平衡臂相对运动频率较高，刚性滑动摩擦加大，润滑脂短期就会干枯，轴线自重比较笨重；造成使用过程中该轴头和方体部件同步磨损较快，容易导致车轴轴头断裂，造成事故。

线轴使用中碳钢轴头和铸钢方体存在磨损快，导致线轴的轴头、轴套间隙过大，经常损坏需要修复，损坏频率高的后果就需要更换总成；增加终端客户使用成本。本发明利用石墨尼龙碳纤维材料替代铸钢产品；无需注油节省能源和降低了终端客户使用成本；该产品的石墨材料本身具有自润滑功能，解决减缓轴头与套的磨损问题，延长各部件的寿命。

石墨尼龙碳纤维方体，是以甲醛聚合物为母材，添加炭纤维及石墨混合，由挤出机高温挤出，热处理时作退火处理消除残余裂纹应力。

所述甲醛聚合物、炭纤维、石墨的混合质量比为80～85：8～12:3～7。通过上述工艺制备的样品，进行如下性能的测试。

拉伸测试：试样原长163mm，宽10mm，厚5mm，拉伸速度3mm/min；

最大力：3.672kn，最大力变形：40.750mm，断裂力：3.570kn，断裂力变形：66.227mm，上屈服点力：3.508kn，上屈服点变形：20.593mm，下屈服点力：3.507kn，下屈服点变形：20.614mm，弹性比率：0.917kn/mm，结论：σs=70n、σb=73n、ψ=0.1，

冲击测试：冲击样条l=120mm，d=10,h=4mm，缺口简支梁。韧性断裂：αk=984kj/m²；

压缩测试：压缩速度1mm/min，

10%形变：最大力-36.030kn，最大力变形-5.015mm，弹性比率15.862kn/mm；

20%形变：最大力-43.877kn，最大力变形-10.005mm；

上屈服点力：38.178kn，上屈服点变形：0.850mm；

下屈服点力：38.115kn，下屈服点变形：1.130mm；

σs=95n。

硬度测试：邵氏表面硬度，硬度=71hsd；

摩擦测试：样条6mm*7mm*30mm，载荷=15kg，转速=150转，时间=2小时；

摩擦系数=0.5，摩擦损耗=7.5x10^-3mg/mm²·h。

该材料具有良好的物理、机械和化学性能，且耐摩擦、耐疲劳、抗冲击力、自润滑性能优异，材料吸水性几乎为零。

石墨尼龙碳纤维方体，能有效减少重量，比原铸钢材料减重2/3以上。铸钢产品1.2万元/吨，石墨尼龙碳纤维2万元/吨，铸钢产品自重15kg，石墨尼龙碳纤维方体产品自重5kg。石墨尼龙碳纤维方体能有效降低50%产品成本。石墨尼龙碳纤维方体能有效提高该部件的韧性和强度，解决了重型轴线使用过程中易磨损，长期使用维护难度较大，车体空间过小无法解决的问题。

本申请实施例只是用于说明本申请所公开的技术特征，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。