一种汽车前桥转向节与前轴连接机构的制作方法

本实用新型涉及汽车零部件，具体地指一种汽车前桥转向节与前轴连接机构。

背景技术：

汽车前桥是通过悬架与车架相连，用以承受地面与车架之间的垂直载荷外，还承受制动力和侧向力以及这些力所构成的力矩，并保证转向轮做正确的运动。为使汽车在行驶中具有较好的直线行驶能力，就要求：前桥的转向节与主销、转向节与前轴之间的摩擦力尽可能小，以保证转向操作的轻便性，并有足够的耐磨性；前桥车轮的摆振应尽可能小，以保证汽车的正常稳定行驶。

前桥是在转向节和前轴之间靠主销连接，用以转向节的摆转来实现转向动作，现有汽车前桥转向节与前轴连接结构如图1所示，转向节1上设有上圆柱孔1.1、下圆柱孔1.2，上圆柱孔1.1内装上衬套4、下圆柱孔1.2内装下衬套5，圆柱孔与衬套间过盈配合，主销2穿过上衬套4、下衬套5的内孔间隙配合。前轴3上设有主销孔3.1，主销2的中部切有凹槽，安装时用楔销6横向穿过主销孔3.1与主销2上凹槽配合，将主销2固定在前轴3主销孔3.1内，主销与前轴为间隙配合(也有采用主销与前轴过盈配合的结构，但生产及后期维修成本很高)，而转向节1下圆柱孔1.2与前轴3主销孔3.1下端面之间又安装止推轴承7来承载轴向力，上圆柱孔1.1、主销孔3.1间设有调整垫片8。这种结构不仅承载力小，而且配合不紧密，易出现主销异常磨损，且结构较复杂，使汽车运行过程中，前桥易出现转向节上下窜动现象，致使汽车前桥产生抖动，影响汽车驾驶安全。

因此，需要开发出一种转向灵活、主销寿命长、主销上下定位性好的汽车前桥转向节与前轴连接机构。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种转向灵活、主销寿命长、主销上下定位性好的汽车前桥转向节与前轴连接机构。

本实用新型的技术方案为：一种汽车前桥转向节与前轴连接机构，包括通过主销连接的转向节和前轴，其特征在于：所述转向节的上圆柱孔、下圆柱孔内分别过盈配合设置圆锥滚子轴承、滚针轴承，所述圆锥滚子轴承、滚针轴承与主销间过渡配合，所述上圆柱孔内设有与圆锥滚子轴承配合、将主销轴向限位的第一限位装置，所述前轴的主销孔内设有与主销表面配合的第二限位装置，所述第二限位装置通过第一限位装置对主销的轴向作用力将主销轴向、径向限位。本方案通过第二限位装置与第一限位装置配合，不仅限制其主销径向运动，也加强了主销的轴向限位，将主销与前轴间牢牢固定。本方案利用第一限位装置、第二限位装置将转向节、前轴、主销在轴向形成受力整体，避免了转向节的上下窜动。

优选的，所述第一限位装置包括主销在与圆锥滚子轴承配合处上方开设的螺纹部以及锁紧螺母，所述锁紧螺母与螺纹部螺纹连接且贴合圆锥滚子轴承内圈上端面将主销紧固。本方案中锁紧螺母与螺纹部配合，将主销在轴向上限位，使主销受到轴向向上的预紧力。

进一步的，所述锁紧螺母与圆锥滚子轴承内圈上端面间设有减磨垫片。当转向节绕主销转动时，圆锥滚子轴承内外圈相对转动，圆锥滚子轴承内圈与主销、锁紧螺母间无转动，减磨垫片的设置有利增大圆锥滚子轴承内圈上端面与锁紧螺母间的接触面积。

优选的，所述第二限位装置包括主销表面轴向朝上均匀收缩形成的第一锥形面，所述第一锥形面包括中部内凹形成加工面，所述主销孔内表面设有与第一锥形面对应的第二锥形面，所述第二锥形面与加工面对应处外扩形成免干涉面，所述免干涉面为直径大于加工面最下端直径的圆环面。本方案中第一锥形面和第二锥形面利用第一限位装置中主销向上的预紧力进行贴合，紧贴之后主销和前轴间轴向和径向间均无间隙，从而将主销在轴向、径向限位。与现有的楔销构件进行轴向、径向限位相比，本实用新型的优点有：主销通过第一限位装置、第二限位装置分别与转向节、前轴间相互作用，因此主销、转向节、前轴间轴向形成相互受力的稳定体系，避免了转向节的上下窜动；第二限位装置中锥面配合将主销所受轴向预紧力换成了径向锁紧力，使主销在轴向、径向同时限位。

进一步的，所述第一锥形面还包括加工面上方的上锥形面、加工面下方的下锥形面，所述上锥形面、下锥形面位于轴向朝上均匀收缩的同一圆锥面上。本方案中第一锥形面设置成两端锥面中间内凹的形状一方面是加工方便，另一方面是减少中间贴合面以提高第一锥形面整体贴合精度。

进一步的，所述主销上设有圆柱形上销部与圆锥滚子轴承过渡配合，所述主销上设有圆柱形下销部与滚针轴承过渡配合，所述第一锥形面位于上销部、下销部之间。

优选的，所述上圆柱孔内设有与圆锥滚子轴承下端密封配合的上油封，所述下圆柱孔内设有与滚针轴承上端密封配合的下油封。

优选的，所述上圆柱孔上端设有上端盖，所述下圆柱孔下端设有下端盖。

进一步的，所述上圆柱孔上端与上端盖间螺纹连接，所述下圆柱孔与下端盖间螺纹连接。

进一步的，所述上端盖、下端盖上均设有滑脂嘴。

本实用新型的有益效果为：

1.转向节上圆柱孔内过盈配合装配圆锥滚子轴承，下圆柱孔内过盈配合装配滚针轴承。圆锥滚子轴承既能承受轴向力，又能承受径向力，且承载力大，不易松动；主销与转向节下端采用滚针轴承连接，转向轻便。

2.主销与前轴间采用双圆锥面的结构连接，不需要用楔销构件，结构简单，易于装配及维修。

3.上圆柱孔、下圆柱孔内轴承处增加油封，防止泥沙进入，减少主销异常磨损，提高转向轻便性。

4.转向节与前轴间的止推轴承取消，其原有功能由圆锥滚子轴承完成，结构简化，定心性能更好。

附图说明

图1为现有技术中汽车前桥转向节与前轴连接机构零件图

图2为本实用新型汽车前桥转向节与前轴连接机构零件图

图3为本实用新型装配状态剖面图

图4为主销结构示意图

其中：1-转向节2-主销3-前轴4-上衬套5-下衬套6-楔销7-止推轴承8-调整垫片9-圆锥滚子轴承10-滚针轴承11-上端盖12-下端盖13-锁紧螺母14-减磨垫片15-第一锥形面16-第二锥形面17-上油封18-下油封19-滑脂嘴1.1-上圆柱孔1.2-下圆柱孔3.1-主销孔2.1-螺纹部2.2-上销部2.3-下销部15.1-加工面15.2-上锥形面15.3-下锥形面16.1-免干涉面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示为现有的前桥转向节与前轴连接机构，已在背景技术中作了详细说明，于此不再赘述。

如图2-4所示，本实用新型提供的前桥转向节与前轴连接机构，包括通过主销2连接的转向节1和前轴3，主销2上设有圆柱形上销部2.2与上圆柱孔1.1对应配合，主销2上设有圆柱形下销部2.3与下圆柱孔1.2对应配合，转向节1的上圆柱孔1.1内设置圆锥滚子轴承9与上销部2.2过渡配合，圆锥滚子轴承9过盈配合设置于上圆柱孔1.1内；下圆柱孔1.2内设置滚针轴承10与下销部2.3过渡配合，滚针轴承10过盈配合设置于下圆柱孔1.2内。

上圆柱孔1.1内设有与圆锥滚子轴承9配合、限制主销2轴向运动的第一限位装置，主销孔3.1内设有与主销2表面配合的第二限位装置，上圆柱孔1.1上端设有上端盖11，下圆柱孔1.2下端设有下端盖12，上圆柱孔1.1、主销孔3.1间设有调整垫片8。

第一限位装置包括主销2在与圆锥滚子轴承9配合处(上销部2.2)上方开设的螺纹部2.1以及锁紧螺母13，锁紧螺母13与螺纹部2.1螺纹连接且贴合圆锥滚子轴承9内圈上端面将主销2紧固。锁紧螺母13轴向朝下进给时主销2朝上运动。锁紧螺母13与圆锥滚子轴承9内圈上端面间设有减磨垫片14，减磨垫片14外径小于圆锥滚子轴承9外圈内径。当转向节1绕主销转动时，圆锥滚子轴承9内外圈相对转动，圆锥滚子轴承9内圈与主销2、锁紧螺母13间无转动，减磨垫片14的设置有利增大圆锥滚子轴承9内圈上端面与锁紧螺母13间的接触面积。

第二限位装置包括主销2表面轴向朝上均匀收缩形成的第一锥形面15，第一锥形面15包括中部内凹形成加工面15.1，还包括加工面15.1上方的上锥形面15.2、加工面15.1下方的下锥形面15.3，上锥形面15.2、下锥形面15.3位于轴向朝上均匀收缩的同一圆锥面上。主销孔3.1内表面设有与第一锥形面15对应的第二锥形面16，第二锥形面16与加工面15.1对应处外扩形成免干涉面16.1，免干涉面16.1为直径＞加工面15.1最下端直径的圆环面。第二锥形面16与第一锥形面15配合限制了主销2的轴向向上移动。第一锥形面15设置成两端锥面(上锥形面15.2、下锥形面15.3)中间内凹(加工面15.1)的形状一方面是加工方便，另一方面是减少中间贴合面以提高第一锥形面15整体贴合精度。第一锥形面15位于上销部2.2、下销部2.3之间且两端分别与上销部2.2、下销部2.3连接。

上圆柱孔1.1内设有与圆锥滚子轴承9下端密封配合的上油封17。下圆柱孔1.2内设有与滚针轴承10上端密封配合的下油封18。上圆柱孔1.1上端与上端盖11间螺纹连接，下圆柱孔1.2与下端盖12间螺纹连接。上端盖11、下端盖12上均设有滑脂嘴19。

本实用新型的工作原理为：

装配时先将主销2的第一锥形面15与前轴3的第二锥形面16配合，第二锥形面16限制其主销2轴向向上运动，再将锁紧螺母13与螺纹部2.1螺纹连接将主销2轴向锁紧，锁紧螺母13压紧圆锥滚子轴承9内圈使主销2受到轴向向上的预紧力，此时第一锥形面15和第二锥形面16紧贴，主销2和前轴3间轴向和径向间均无间隙，从而将主销2在轴向、径向牢牢限位。圆锥滚子轴承9的预紧力可以通过锁紧螺母13的拧紧力矩进行调节，从而调节转向节转动力矩，使转向节围绕主销灵活转动，调整垫片8用以调整轴向间隙。上油封17、下油封18防止泥沙进入圆锥滚子轴承9和滚针轴承10内，滑脂嘴19用于向圆锥滚子轴承9、滚针轴承10加注润滑脂。