一种花键连接轴及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，具体讲是一种花键连接轴及汽车。

背景技术：

在汽车动力传动系统(变速器和分动器)的研发过程中，为减少产品开发周期，降低试验风险，我们往往不会再重新开发变速器或分动器，而采用成熟量产的产品，因此二者传动轴花键一般不能直接配合。为满足变速器与分动器之间的配接问题，现有技术采用了一种花键连接轴，采用该过渡方式，当车辆变速器和分动器在配接过程中出现花键不匹配问题时，可以无需改动模具，只需在机加工阶段时改变相应的花键型式，实现模具的通用化，既节省了花键轴的设计开发费用及模具制造费用，又缩短了研发和制造周期。但是，由于汽车动力传动系统振动大，若花键轴设计不合理，很容易造成轴的扭断、花键齿的断裂，这将直接影响到汽车的动力输出，后果严重。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能够提高花键连接轴的强度，避免出现花键连接轴的扭断的花键连接轴及汽车。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的花键连接轴，包括花键轴本体，其中，花键轴本体包括带有内花键的第一轴段和带有外花键的第二轴段组成，第一轴段的外径大于第二轴段的外径，第一轴段与第二轴段的连接处包括第一台阶、第二台阶和第三台阶，第一台阶与第一轴段的连接面上包括第一圆弧面，第二台阶与第一台阶的连接面上包括第二圆弧面，第三台阶与第二台阶的连接面上包括第三圆弧面，第二台阶位于第一台阶和第三台阶之间。

优选地，第一圆弧面的圆弧半径可为5mm，第二圆弧面的圆弧半径可为5mm，第三圆弧面的圆弧半径可为12mm。

优选地，第二圆弧面与第一台阶之间具有一斜面。

优选地，斜面与第一台阶的水平面之间的夹角可为45°。

优选地，第一轴段左端的端面上可设连续的第一段倒角和第二段倒角。

优选地，第一段倒角的角度可为30°，第一段倒角的边长可为1.2mm，第二段倒角的角度可为15°，第二段倒角的边长可为1.8mm。

优选地，第一轴段可由第一装配段和第二装配段组成，第一装配段的外径小于第二装配段的外径，第一装配段与第二装配段连接面包括第四圆弧面，第四圆弧面的半径可为0.1mm。

优选地，第一装配段外表面的粗糙度Ra值小于0.4。

优选地，花键连接轴还可包括一个压装轴套，压装轴套与第二轴段过盈配合，压装轴套内壁设有一个用于装O型密封圈的凹槽。

采用以上结构后，与现有技术相比，本实用新型的优点是：能够提高花键连接轴的强度，避免出现花键连接轴的扭断。

本实用新型还提供了一种汽车，该汽车具有上述结构的花键连接轴。

附图说明

图1为本实用新型花键连接轴的剖面结构示意图；

图2为图1中去掉压装轴套后的结构示意图；

图3为图2中Ⅰ部位的结构示意图；

图4为图2中Ⅱ部位的结构示意图；

图5为图2中Ⅲ部位的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型一种花键连接轴及汽车作进一步详细说明：

如图1和图2所示，本实用新型一种花键连接轴包括花键轴本体100和压装轴套200，其中，花键轴本体100由第一轴段101和第二轴段102组成，第一轴段101带有内花键，用于连接变速器输出轴，第二轴段102带有外花键，用于连接分动器输入轴，压装轴套200与第二轴段102过盈配合，压装轴套200内壁设有一个用于装配O型密封圈的凹槽201。第二轴段102右端端面设置有45°的倒角。

如图2和图5所示，第一轴段101的外径大于第二轴段102的外径，第二轴段102与第一轴段101的连接处包括第一台阶、第二台阶和第三台阶，第一台阶与第一轴段101的连接面上包括第一圆弧面103，第二台阶与第一台阶的连接面上包括第二圆弧面104，第三台阶与第二台阶的连接面上包括第三圆弧面105，第二台阶位于第一台阶和第三台阶之间。如图2所示，第一圆弧面103的圆弧半径为5mm，第二圆弧面104的圆弧半径为5mm，第三圆弧面105的圆弧半径为12mm。与此同时，在第二圆弧面104与第一台阶之间具有一斜面106，斜面106与第一台阶的水平面之间的夹角为45°。本实用新型通过采用第一圆弧面103、第二圆弧面104和第三圆弧面105的结构，大大提高了花键连接轴的强度，通过CAE仿真强度分析计算及台架试验验证，本实用新型花键连接轴的强度完全满足要求，其承受的力小于材料的屈服强度，能够确保车辆顺利通过强化路、越野路试验。

如图2和图3所示，花键连接轴的第一轴段101左端的端面上设有连续的第一段倒角107和第二段倒角108，第一段倒角107的角度为30°，第一段倒角107的边长为1.2mm，第二段倒角108的角度为15°，第二段倒角108的边长为1.8mm。由于花键连接轴的变速器连接端需要插入到变速器油封内部，所以容易划伤油封，而本实用新型通过在第一轴段101左端的端面上设置第一段倒角107和第二段倒角108，从而有效防止花键连接轴在插入到变速器油封内部时划伤油封而出现漏油的情况。与此同时，为了更好地避免划伤油封，我们可去掉第一段倒角107与第二段倒角108之间的尖角、倒角与第一轴段101的端面之间的尖角以及倒角与第一轴段101外表面之间的尖角，磨光倒角，尖角部位具体参考图3中所示的A处。

如图2和图4所示，本实用新型中的第一轴段101由第一装配段1011和第二装配段1012组成，第一装配段1011的外径小于第二装配段1012的外径，第一装配段1011与第二装配段1012连接面包括第四圆弧面109，第四圆弧面109的半径为0.1mm。第一装配段1011外表面需要进行抛光工艺，其粗糙度Ra值需要控制在0.4以内。采用第一装配段1011和第二装配段1012的结构，设置第四圆弧面109，以及进行抛光工艺，控制其粗糙度Ra值的目的均是为了更好地防止对变速器油封造成损伤，从而避免变速器出现漏油情况。

本具体实施方式还公开了一种汽车，该汽车包括具有以上结构特征的花键连接轴。

以上所述的实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。