传动轴支撑轴承支架总成及传动轴总成的制作方法

本实用新型属于汽车传动技术领域，特别是涉及一种传动轴支撑轴承支架总成及传动轴总成。

背景技术：

汽车上的传动轴(例如驱动半轴)的结构形式和布置，是依据动力总成的布置情况、传动轴的布置空间和驱动性能及NVH性能的要求来选择和配置的。在发动机前横置前驱的乘用车，采用的都是长短两驱动半轴来传递发动机扭矩。为了能提供更好的性能，减少驱动半轴运动包络，如图1所示，会在较长的驱动半轴的连接轴1a靠近移动节2a处设置中间支撑轴承支架总成3a。

中间支撑轴承支架总成3a的作用如下：

(1)与变速箱差速器半轴接口一同控制驱动半轴的连接轴的径向和轴向运动；

(2)承受驱动半轴输出扭矩时产生的径向和轴向的载荷。

如图1及2所示，常规的中间支撑轴承支架总成3a包括轴承31a及轴承座32a，轴承31a的内圈压装在连接轴1a上，连接轴1a上靠近移动节2a的位置设置有径向延伸的限位台阶面11a，轴承31a的内圈远离移动节2a的一侧端面通过一轴用挡圈4a限位，轴承31a的内圈靠近移动节2a的一侧端面通过限位台阶面11a限位，从而实现了轴承31a在连接轴1a上的轴向限位。轴承31a的外圈压入轴承座32a中的安装孔321a中，安装孔321a中设置有径向延伸的限位环面322a，轴承31a的外圈靠近移动节2a的一侧端面通过一孔用挡圈5a限位，轴承31a的外圈远离移动节2a的一侧端面通过限位环面322a限位，从而实现了轴承31a(连接轴1a)在轴承座32a上的轴向限位。轴承座32a固定连接在发动机缸体或油底壳上。

上述的中间支撑轴承支架总成3a，其轴承31a采用的是普通的深沟球轴承，当由于零部件的加工误差及装配误差导致的驱动半轴实际旋转轴线偏离理想轴线距离较大时，由深沟球轴承的轴向/径向工作游隙决定了驱动半轴沿Y轴方向(车宽方向)、绕Y轴方向及绕Z轴方向(车高方向)的调整量极少。进而，容易导致驱动半轴挠性变形及回转偏摆增大，动平衡性能下降及振动增大，从而影响驱动半轴的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的传动轴中间支撑轴承支架总成，容易导致驱动半轴挠性变形及回转偏摆增大，动平衡性能下降及振动增大，从而影响驱动半轴的使用寿命的缺陷，提供一种传动轴支撑轴承支架总成。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种传动轴支撑轴承支架总成，包括轴承、轴承座、外壳、伸缩轴、底座、第一弹性元件及第二弹性元件，所述轴承座内形成有安装孔，所述轴承的外圈压装在所述安装孔内，所述外壳内设置有第一导向孔，所述伸缩轴沿所述轴承的径向滑动设置在所述第一导向孔中，且所述伸缩轴的轴向内端穿过所述第一导向孔并固定连接在所述轴承座上，所述底座固定连接在所述外壳的外侧，所述第一弹性元件设置于所述伸缩轴及底座之间，所述第二弹性元件设置于所述伸缩轴及外壳之间。

进一步地，所述外壳内设置有与第一导向孔轴向相通的弹性元件容置孔，所述第一弹性元件及第二弹性元件设置在所述弹性元件容置孔与所述伸缩轴形成的空腔中，所述伸缩轴的外侧壁上设置有沿其径向突出的支撑环台，所述第一弹性元件的一端支撑在所述底座上，另一端支撑在所述支撑环台的一侧表面上，所述第二弹性元件的一端支撑在所述外壳上，另一端支撑在所述支撑环台的另一侧表面上。

进一步地，所述支撑环台的外周面与所述外壳的内侧壁滑动接触。

进一步地，所述轴承为可相对所述轴承座调整角度的自调心轴承，所述伸缩轴可相对所述外壳转动。

进一步地，所述自调心轴承的外圈内表面为球面，所述自调心轴承的外圈外表面为圆柱面，所述安装孔的内侧壁具有与所述自调心轴承的外圈外表面匹配的圆柱面。

进一步地，所述自调心轴承的外圈内表面为圆柱面，所述自调心轴承的外圈外表面为球面，所述安装孔的内侧壁具有与所述自调心轴承的外圈外表面匹配的球面。

进一步地，所述第一弹性元件及第二弹性元件为弹簧。

进一步地，所述伸缩轴具有内孔，所述伸缩轴的轴向内端设置有螺栓过孔，所述轴承座的外侧设置有与所述螺栓过孔同轴的螺纹孔，所述内孔内设置有一螺栓，所述螺栓穿过所述螺栓过孔并螺纹连接在所述螺纹孔中。

进一步地，所述底座内设置有第二导向孔，所述伸缩轴的轴向外端滑动设置在所述第二导向孔中。

根据本实用新型的传动轴支撑轴承支架总成，将轴承的内圈压装在传动轴的中部，借助伸缩轴相对外壳的轴向滑动，使得与伸缩轴固定连接的轴承可自动沿其径向移动，第一弹性元件与第二弹性元件通过支撑在伸缩轴上而对轴承构成弹性支撑，且提供足够的轴承支撑刚度，第一弹性元件、第二弹性元件与传动轴在该处形成了合力平衡机构，进而合理调整传动轴运转姿态，进而有效的控制传动轴的偏摆幅度。可见，当由于零部件的加工误差及装配误差导致的驱动半轴实际旋转轴线偏离理想旋转轴线时，通过该合力平衡机构可以使得传动轴的实际旋转轴线与理想旋转轴线尽可能重合，减少传动轴的挠性变形，减少传动的轴旋转偏摆量及动不平衡量，进而降低振动，提高相关零部件的使用寿命。

另外，本实用新型还提供了一种传动轴总成，其包括传动轴及上述的传动轴支撑轴承支架总成，所述传动轴支撑轴承支架总成的轴承的内圈压装在所述传动轴的中部。

附图说明

图1是现有的驱动半轴(长轴)的示意图；

图2是现有的中间支撑轴承支架总成与驱动半轴的装配示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的传动轴支撑轴承支架总成与传动轴的安装示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的传动轴支撑轴承支架总成其轴承的示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的传动轴支撑轴承支架总成其轴承座的示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的传动轴支撑轴承支架总成其外壳的示意图；

图7是本实用新型一实施例提供的传动轴支撑轴承支架总成其底座的示意图；

图8是本实用新型一实施例提供的传动轴支撑轴承支架总成其伸缩轴的示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

10、传动轴支撑轴承支架总成；1、轴承；2、轴承座；21、安装孔；22、螺纹孔；23、限位环面；24、孔座；3、外壳；31、第一导向孔；32、弹性元件容置孔；4、伸缩轴；41、支撑环台；42、内孔；43、螺栓过孔；5、底座；51、第二导向孔；6、第一弹性元件；7、第二弹性元件；。

20、驱动半轴；201、连接轴；2011、限位台阶面；202、轴用挡圈；203、孔用挡圈。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图3至图8所示，本实用新型一实施例提供的传动轴支撑轴承支架总成10，包括轴承1、轴承座2、外壳3、伸缩轴4、底座5、第一弹性元件6及第二弹性元件7。

如图3至图8所示，所述轴承座2内形成有安装孔21，所述轴承1的外圈压装在所述安装孔21内，所述外壳3内设置有轴向相通的弹性元件容置孔32和第一导向孔31，所述伸缩轴4沿所述轴承1的径向滑动设置在所述第一导向孔31中，且所述伸缩轴4的轴向内端穿过所述第一导向孔31并可通过螺栓等紧固件固定连接在所述轴承座2的孔座24上，所述底座5可通过螺栓等紧固件固定连接在所述外壳3的外侧，所述第一弹性元件6及第二弹性元件7设置在所述外壳3的弹性元件容置孔32与所述伸缩轴4形成的空腔中，所述伸缩轴4的外侧壁上设置有沿其径向突出的支撑环台41，所述第一弹性元件6的一端支撑在所述底座5上，另一端支撑在所述支撑环台41的一侧表面上，所述第二弹性元件7的一端支撑在所述外壳3上，另一端支撑在所述支撑环台41的另一侧表面上。本实施例中，如图3所示，所述支撑环台41的外周面与所述外壳3的内侧壁滑动接触。

当然，在其它实施例中，支撑环台41的外周面与所述外壳3的内侧壁也可以是间隙配合(不接触)。

本实施例中，所述轴承1为可相对所述轴承座2调整角度的自调心轴承，自调心轴承可根据传动轴的轴线偏角而自适应地调整角度。相对于常规的轴承，自调心轴承具有调心作用，且调教范围更大。为了适应自调心轴承，所述伸缩轴4设置为可相对所述外壳3转动，即伸缩轴4具有绕Y轴方向(车高方向)移动的自由度以及绕Y轴方向旋转的自由度。增加了传动轴沿Y轴方向(车宽方向)、绕Y轴方向及绕Z轴方向(车高方向)的调整量，且传动轴沿Y轴方向(车宽方向)、绕Y轴方向及绕Z轴方向(车高方向)的调整量可以自适应，进而，该传动轴支撑轴承支架总成，在满足传动轴轴支撑所需的刚度和强度要求的基础上，实现影响最大多个自由度的自动调心，解决传动轴由零件加工尺寸误差和安装误差导致的旋转轴线不重合问题，提高相关零部件寿命，提升整车NVH性能。

本实施例中，如图3及图4所示，所述自调心轴承(轴承1)的外圈内表面为球面，滚珠与球面接触形成类似球铰结构，以使得轴承具有调心能力。所述自调心轴承的外圈外表面为圆柱面，所述安装孔21的内侧壁具有与所述自调心轴承的外圈外表面(圆柱面)匹配的圆柱面。此处的球面，并不是一个完整的球面，而是完整球面的一部分。采用外圈内表面为球面的自调心轴承，相对于外圈外表面为球面的自调心轴承，可以降低轴承座2的安装孔21的加工难度。

当然，在其它实施例中，轴承1也可以采用外圈外表面为球面的自调心轴承，该自调心轴承中，外圈内表面为圆柱面，外圈外表面为球面，安装孔21的内侧壁具有与所述自调心轴承的外圈外表面(球面)匹配的球面，即外圈的外表面(球面)与安装孔21的内侧壁(球面)接触形成类似球铰结构，以使得轴承具有调心能力。

本实施例中，所述第一弹性元件6及第二弹性元件7为弹簧。依据传动轴工作时由扭矩产生的径向分力和因动不平衡产生的径向分力的大小和频率，以及该传动轴支撑轴承支架总成的结构，计算并设计出弹簧的性能参数和尺寸。

对应于弹簧形式的第一弹性元件6及第二弹性元件7，弹性元件容置孔32设置为圆孔，以便于更好地容纳第一弹性元件6及第二弹性元件7。

如图3及图8所示，所述伸缩轴4具有内孔42，所述伸缩轴4的轴向内端设置有螺栓过孔43，所述轴承座2的外侧设置有与所述螺栓过孔43同轴的螺纹孔22，所述内孔42内设置有一螺栓8，所述螺栓8穿过所述螺栓过孔43并螺纹连接在所述螺纹孔22中，以此将所述伸缩轴4的轴向内端固定连接在所述轴承座2的径向外侧。

如图3及图7所示，所述底座5内设置有第二导向孔51，所述伸缩轴4的轴向外端滑动设置在所述第二导向孔51中。这样，伸缩轴4的轴向内外两端都形成有滑动支撑，伸缩轴4的滑动更加稳定。

本实施例中，伸缩轴4的主体部分呈圆柱状，第一导向孔31、第二导向孔51为圆孔，以使得伸缩轴4能够相对第一导向孔31、第二导向孔51相对滑动及转动。

根据本实用新型上述实施例的传动轴支撑轴承支架总成，将轴承的内圈压装在传动轴的中部，借助伸缩轴相对外壳的轴向滑动，使得与伸缩轴固定连接的轴承可自动沿其径向移动，第一弹性元件与第二弹性元件通过支撑在伸缩轴上而对轴承构成弹性支撑，且提供足够的轴承支撑刚度，第一弹性元件、第二弹性元件与传动轴在该处形成了合力平衡机构，进而合理调整传动轴运转姿态，进而有效的控制传动轴的偏摆幅度。可见，当由于零部件的加工误差及装配误差导致的驱动半轴实际旋转轴线偏离理想旋转轴线时，通过该合力平衡机构可以使得传动轴的实际旋转轴线与理想旋转轴线尽可能重合，减少传动轴的挠性变形，减少传动的轴旋转偏摆量及动不平衡量，进而降低振动，提高相关零部件的使用寿命。

另外，本实用新型一实施例还提供了一种传动轴总成，其包括传动轴20及上述实施例的传动轴支撑轴承支架总成10，所述传动轴支撑轴承支架总成的轴承1的内圈压装在所述传动轴20的中部。

本实施例中，如图3所示，所述传动轴20为驱动半轴，轴承1的内圈压装在驱动半轴的连接轴201靠近移动节的一端。

如图3所示，轴承1的内圈压装在连接轴201上，连接轴201上靠近移动节的位置设置有径向延伸的限位台阶面2011，轴承1的内圈远离移动节的一侧端面通过一轴用挡圈202限位，轴承1的内圈靠近移动节的一侧端面通过限位台阶面2011限位，从而实现了轴承1的内圈的轴向限位，以限制轴承1的内圈的轴向移动、窜出。轴承1的外圈压入轴承座2中的安装孔21中，安装孔21中设置有径向延伸的限位环面23，轴承1的外圈靠近移动节的一侧端面通过一孔用挡圈203限位，轴承1的外圈远离移动节的一侧端面通过限位环面23限位，从而实现了轴承1的外圈的轴向限位，限制轴承1的外圈的轴向移动、窜出。进而，轴承1的轴向被限制移动。底座5固定连接在发动机缸体或油底壳上。

当然，在其它实施例中，所述传动轴20也可以是桥间传动轴(发动机前置后驱车型)，传动轴支撑轴承支架总成的轴承1的内圈压装在桥间传动轴的中部。桥间传动轴与传动轴支撑轴承支架总成10的具体装配关系与图3所示的实施例类似。用于桥间传动轴的传动轴支撑轴承支架总成10，底座5固定连接在车身下地板上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。