本公开涉及工程机械领域，具体地，涉及一种组合半轴、碳纤维等速驱动轴总成及汽车。
背景技术：
汽车的半轴也叫汽车驱动轴，是等速驱动轴总成中的重要部件。半轴的内外端各有一个万向节分别通过万向节上的花键与减速器齿轮及轮毂轴承内圈连接，使半轴两端的两个轴线不重合的轴以相同的角速度传递运动，其作用是将发动机的动力从变速器(差速器)传递到汽车的驱动轮，满足轿车传动轴外端转角的要求，将发动机的动力平稳可靠地传递给车轮，补偿汽车内端悬架的跳动，驱动其高速行驶。
由于电动汽车的续航里程在很大程度上受制于车体重量，轻量化成为了电动汽车制造商关注的重点，因此在“十三五”期间，我国的新能源汽车重点专项布局中的电动汽车轻量化被作为一个研究侧重点，此处的轻量化不仅是指车身的轻量化，还包含传动设备、电池等的轻量化。而目前的纯电动新能源汽车的半轴几乎都是沿用传动汽车的设计方案，该方案主要应用钢件精锻而成，重量较重，因此，目前亟待研究一种减轻重量的同时能够优化控制的半轴，这对于电动汽车的性能提升是很有必要的。
技术实现要素：
本公开的第一个目的是提供一种组合半轴，该组合半轴相较于现有汽车半轴的整体强度增大且重量大大减少，同时能够有效控制驱动轴整体的动平衡。
为了实现上述目的，本公开提供一种组合半轴，所述组合半轴包括用于连接汽车减速器齿轮的第一实心轴、用于连接汽车驱动轮的第二实心轴，以及同轴连接在第一实心轴和第二实心轴之间的双包层轴；所述双包层轴包括碳纤维轴以及同轴包覆在碳纤维轴外部的空心钢管。
可选地，所述碳纤维轴采用空心碳纤维轴或者实心碳纤维轴。
可选地，所述第一实心轴和第二实心轴与所述双包层轴中的碳纤维轴的连接方式为粘结。
可选地，所述第一实心轴和第二实心轴与所述双包层轴中的空心钢管的连接方式为螺接或者焊接。
可选地，所述第一实心轴和第二实心轴与所述双包层轴的连接面之间为摩擦焊层。
可选地，所述第一实心轴和第二实心轴的长度均为70～90mm。
可选地，在碳纤维轴采用空心碳纤维轴的方式下，所述空心钢管的厚度为6～8mm；所述空心碳纤维轴的厚度为6～9mm。
可选地，在碳纤维轴采用实心碳纤维轴的方式下，空心钢管的厚度为 9～12mm；实心碳纤维轴的截面半径为9～12mm。
本公开的第二个目的是提供一种碳纤维等速驱动轴总成，所述碳纤维等速驱动轴总成包括外球笼、半轴和内球笼，外球笼安装在半轴的第一实心轴的末端，内球笼安装在半轴的第二实心轴的末端；所述半轴为本公开提供的组合半轴。
本公开的第三个目的是提供一种汽车，所述汽车包括本公开所提供的碳纤维驱动轴总成，所述碳纤维驱动轴总成安装在汽车的减速器和驱动轮之间。
通过上述技术方案，将传统的半轴采用碳纤维轴和钢件的组合方式替代，使得半轴整体强度增加且重量大大减少，同时空心钢管的设计能够有效控制驱动轴整体的动平衡，从而提高汽车运行的安全性和燃油效率，有效隔绝噪声与减震；另外，组合半轴的结构简单易于实现。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开提供的组合半轴的结构示意图。
图2是采用空心碳纤维轴的图1的A-A方向结构示意图。
图3是采用实心碳纤维轴的图1的A-A方向结构示意图。
图4是本公开提供的碳纤维等速驱动轴总成的结构示意图。
附图标记说明
1 第一实心轴 2 第二实心轴
3 双包层轴 31 空心钢管
32 空心碳纤维轴 33 实心碳纤维轴
4 摩擦焊层 5 外球笼
6 半轴 7 内球笼
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。
如图1所示，本公开提供一种半轴，包括用于连接汽车减速器齿轮的第一实心轴1、用于连接汽车驱动轮的第二实心轴2，以及同轴连接在第一实心轴1和第二实心轴2之间的双包层轴3；其中，双包层轴3包括碳纤维轴以及同轴包覆在碳纤维轴外部的空心钢管31。通过上述技术方案，将传统的半轴采用碳纤维轴和钢件的组合方式替代，使得半轴整体强度增加且重量大大减少，同时空心钢管31的设计能够有效控制驱动轴整体的动平衡，从而提高汽车运行的安全性和燃油效率，有效隔绝噪声与减震；另外，该组合半轴的结构简单易于实现。
其中，在本实施方式中，碳纤维轴采用空心碳纤维轴32(如图2所示) 或者实心碳纤维轴33(如图3所示)。尤其是在采用空芯碳纤维轴32的情况下，半轴整体在强度增加的基础上进一步减轻了重量，特别是空心碳纤维轴的设计使得现有半轴的转动不平衡控制更加精准，提高了汽车运行的安全性和燃油效率，有效隔绝噪声与减震。
具体的，在本实施方式中，第一实心轴1和第二实心轴2与双包层轴3中的碳纤维轴的连接方式为粘结，粘接剂可采用环氧树胶。第一实心轴1和第二实心轴2与双包层轴3中的空心钢管31的连接方式为螺接或者焊接。其中，在焊接情况下的较好的方式是，第一实心轴1和第二实心轴2与双包层轴3 的连接处均为由摩擦焊工艺得到的摩擦焊层4，摩擦焊层4能够快速成型且使得两个实心钢杆与双包层轴的稳固连接，保证了半轴在工作过程中的稳定性。
进一步地，为了保证该半轴的整体结构在增强轻度和减轻重量的基础上能够稳定工作，在本实施方式中，第一实心轴1和第二实心轴2的长度均为 70～90mm，经试验获得最优长度为80mm。
具体的，在碳纤维轴采用空心碳纤维轴32的方式下，空心钢管31的厚度为6～8mm，优选6mm；空心碳纤维轴32的厚度为6～9mm，优选8mm。另外的，在碳纤维轴采用实心碳纤维轴33的方式下，空心钢管31的厚度为9～12mm，优选10mm；实心碳纤维轴33的截面半径为9～12mm，优选10mm。
如图4所示，根据本公开的第二个方面，还提供一种碳纤维等速驱动轴总成，包括外球笼5、半轴6和内球笼7，外球笼5安装在半轴6的第一实心轴1的末端，内球笼7安装在半轴6的第二实心轴2的末端。第一实心轴 1通过外球笼5与汽车的驱动轮相连接；第二实心轴2通过内球笼7与汽车的减速器齿轮相连接。其中半轴采用本公开的组合半轴。该碳纤维等速驱动轴总成在增强半轴强度的基础上大大减轻了整体重量，同时能够更加精准地控制半轴转动不平衡性。
根据本公开的第三个方面，还提供一种汽车，包括本公开的上述驱动轴总成，所述碳纤维驱动轴总成安装在减速器和驱动轮之间。由于在增强半轴强度的基础上大大减轻了驱动轴总成的整体重量，同时能够更加精准地控制半轴转动不平衡性，使得汽车的驱动控制更加精准。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。