专利名称：一种新型车轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轴，尤其涉及一种新型车轴。
背景技术：
车轴是火车、轻轨及地铁等车辆的三大行走部件之一。在车辆装配中，车轴两端加 轴承，再加车轮。车轴通过悬架和车架相连、两端安装车轮，其功能是传递车架与车轮之间 各方向作用力。在现有技术中，车轮与车轴交界附近存在剪切效应，产生拉应力，降低了该部位的 疲劳强度。具体地，车轴承载时产生向上的弓形弯曲，车轴的轮座上又过盈装配有车轮，轮 座内侧表面产生径向和周向的压应力以及轴向的拉应力。当车辆转弯时，轮座内侧处的弯 矩和弯曲应力最大。车轴不断旋转，车轴表面应力不断地由最大拉应力变化为最大压应力， 使得车轴表面不断地由最大伸长量变为最大缩短量，如此周期性变化。因此，在车辆运行过程中，由于车轮与车轴保持过盈配合，车轮与车轴不断发生微 小的周期性的相对运动，造成车轴与车轮过盈配合部位不断地产生周期性的微动磨损，形 成微动疲劳产生疲劳裂纹。疲劳裂纹的存在导致车辆存在安全隐患，可能引起车轴失效造 成较大的经济损失甚至造成交通事故。有鉴于此，提供一种新型车轴，改善车轴的疲劳强度，从而提高车轴的安全性和可 靠性是业内亟待解决的问题。
实用新型内容本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种新型车轴。所述新型车轴 能够有效改变车轴的表面应力状态，提高车轴的疲劳强度，从而提高车轴的安全性和可靠 性。为了达到上述技术效果，本实用新型实施例提供了一种新型车轴，所述新型车轴 包括所述车轴两端之间呈方体结构的轴体，所述呈方体结构的轴体至少有两对立面设有凹槽。优选地，所述凹槽为弧形槽优选地，所述凹槽为方形槽。优选地，所述凹槽上端开口宽50 60匪，深1 3匪。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果由于在车轴的两端之间的轴体设有凹槽，且所述凹槽设置于轴体的至少两对立面 内。这种结构有利于改变轮座内侧配合表面的应力状态。具体地，车轮与车轴过盈配合产 生的径向和轴向的压应力不变，但是大幅降低了轴向拉应力，同时降低了轮座的应力集中， 并且由于该凹槽的存在使得车轴在运行过程中，轮座内侧的最大压应力和最大拉应力大大 减弱，从而有效提高了车轴的疲劳强度，提高了车轴的安全性和可靠性，延长了车轴的使用 寿命ο[0013]其次，由于凹槽是成对出现于轴体的对立面的，因此，在同一平面上可以部分抵消 轴体的径向和轴向的压应力以及轴向拉应力。再次，当凹槽为弧形槽或方形槽时，其对车轴上所产生的应力的分散效果较好，即 能够最大限度地减少疲劳裂纹的产生，提高车轴的疲劳强度，提高车轴的安全性和可靠性， 延长了车轴的使用寿命。最后，采用凹槽设计，能够在提高车轴疲劳强度的同时，减少材料，降低成本，达到 节约环保的最终目的，符合中国的当代国情——走可持续发展道路。
图1是现有的车轴结构示意图；图2是图1中A-A面的剖视图；图3是本实用新型一种新型车轴的结构示意图；图4是图3中B-B面的剖视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型作进一步地详细描述。图1是现有的车轴结构示意图；图2是图1中A-A面的剖视图；结合图1和图2，所述车轴两端之间的轴体1为普通方形结构。图3是本实用新型的车轴的结构示意图；图4是图3中B-B面的剖视图。结合图3和图4，所述车轴两端之间的轴体2为方形结构，所述轴体2至少有两对 立面设有凹槽3。由于在车轴的两端之间的轴体设有凹槽，这种结构有利于改变轮座内侧配合表面 的应力状态。具体地，车轮与车轴过盈配合产生的径向和轴向的压应力不变，但是大幅降低 了轴向拉应力，同时降低了轮座的应力集中，并且由于该凹槽的存在使得车轴在运行过程 中，轮座内侧的最大压应力和最大拉应力大大减弱，从而有效提高了车轴的疲劳强度，提高 了车轴的安全性和可靠性，延长了车轴的使用寿命。优选地，所述轴体2于两面或四面设有凹槽3。需要说明的是，当所述轴体2设有两面凹槽3时，所述凹槽为对立关系；当所述轴 体2设有四面凹槽3时，所述凹槽为相邻关系。采用上述凹槽，在同一平面上可以部分抵消轴体的径向和轴向的压应力以及轴向 拉应力。所述凹槽3包括弧形槽，方形槽。优选地，所述凹槽为弧形槽。优选地，所述弧形槽的半径为25mm。所述凹槽采用弧形槽，其对车轴上所产生的应力的分散效果较好，即能够最大限 度地减少疲劳裂纹的产生，提高车轴的疲劳强度，提高车轴的安全性和可靠性，延长了车轴
4的使用寿命。所述凹槽3上端开口宽50 60讓，深1 3讓。需要说明的是，凹槽的尺寸可以根据具体情况而定，以达到提高车轴的疲劳强度， 提高了车轴的安全性和可靠性为目的。如果设计得太浅，则起不到卸荷，提高抗疲劳能力， 降低发生裂纹的可能性的作用；如果设计得太深，则有可能影响车轴的整体强度。需要说明的是，所述凹槽可进行滚压处理。这样，通过滚压处理，可以改善车轴的表面质量，特别是可以增加表面残余压应 力，能进一步提高车轴的抗疲劳能力。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果由于在车轴的两端之间的轴体设有凹槽，且所述凹槽设置于轴体的至少两对立面 内。这种结构有利于改变轮座内侧配合表面的应力状态。具体地，车轮与车轴过盈配合产 生的径向和轴向的压应力不变，但是大幅降低了轴向拉应力，同时降低了轮座的应力集中， 并且由于该凹槽的存在使得车轴在运行过程中，轮座内侧的最大压应力和最大拉应力大大 减弱，从而有效提高了车轴的疲劳强度，提高了车轴的安全性和可靠性，延长了车轴的使用 寿命ο其次，由于凹槽是成对出现于轴体的对立面的，因此，在同一平面上可以部分抵消 轴体的径向和轴向的压应力以及轴向拉应力。再次，当凹槽为弧形槽，方形槽时，其对车轴上所产生的应力的分散效果较好，即 能够最大限度地减少疲劳裂纹的产生，提高车轴的疲劳强度，提高车轴的安全性和可靠性， 延长了车轴的使用寿命。最后，采用凹槽设计，能够在提高车轴疲劳强度的同时，减少材料，降低成本，达到 节约环保的最终目的，符合中国的当代国情——走可持续发展道路。以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用 新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的 范围。
权利要求1.一种新型车轴，其特征在于，所述新型车轴包括所述车轴两端之间呈方体结构的轴 体，所述呈方体结构的轴体至少有两对立面设有凹槽。
2.如权利要求1所述的新型车轴，其特征在于，所述凹槽为弧形槽。
3.如权利要求1所述的新型车轴，其特征在于，所述凹槽为方形槽。
4.如权利要求1 3任一项所述的新型车轴，其特征在于，所述凹槽上端开口宽50 60mm，深 1 3mm0
专利摘要本实用新型公开了一种新型车轴，所述新型车轴包括所述车轴两端之间呈方体结构的轴体，所述呈方体结构的轴体至少有两对立面设有凹槽。采用本实用新型，能够有效改变车轴的表面应力状态，提高车轴的疲劳强度，从而提高车轴的安全性和可靠性。
文档编号F16C3/02GK201925322SQ20112000446
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者梁钜文, 王会群, 陈柏兴, 陈树为 申请人:广州市特耐得车轴有限公司