[实用新型]一种内花键轴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传动轴，特别是涉及传动轴中的一种即内花键轴。

背景技术

内花键轴作为传动轴中的一种类型，由于其传动力大，扭矩分布均匀，已在工业领域中得到广泛的应用，尤其是应用于伺服电机上的传动轴，内花键已成为首选的传动方式，但内花键轴在加工过程中需要解决的技术问题很多。现有的内花键轴如图1和图2，图1中的内花键轴为整体加工。图2中的内花键轴则包括头部1’和尾部2’，中间锥销3’将头部1’和尾部2’通过动配合加胶水进行连接，头部1’腔内具有花键齿。

内花键轴的加工需要注意三个关键性能：花键精度；花键与轴承挡的同心度和齿部硬度。花键精度了决定内外花键的传动间隙，间隙过大，会产生噪音；间隙过小，会产生干涉，而花键精度是保证传动间隙合理的关键因素。花键与轴承挡的同心度则决定了传动过程中的平稳性，如果同心度超差，易造成震动，并加剧齿面的磨损。齿部硬度决定花键的耐磨性，齿部硬度不足，易造成磨损，降低轴的使用寿命；齿部硬度过高易产生裂纹或断裂现象。为此，合理的硬度是确保花键轴寿命的关键因素。

而传统的内花键轴存在机床、刀具、工装、测量、生产效率、成本、热处理等诸多问题：

图1中整体性的内花键轴存在两个问题：

1、由于花键在盲孔中制作，所以花键的加工只能采用插齿的方法来完成：即单齿加工完成后，通过分度机构的旋转，加工下一个齿，依次加工完所有齿。加工后的花键会受到插床的精度，分度机构精度以及工装夹具精度影响，花键精度无法达到要求。花键与轴承挡的同心度只能控制在0.04以内，而且效率低，成本高。

2、为了提高花键的耐磨性，传统工艺是用40Cr整体金加工后，齿面高频淬火，齿面全部淬透。同时为了避免传动中花键产生裂纹或拆断现象，只能把硬度控制在HRC40左右。而从耐磨性角度考虑，这个硬度显然是不够的。

3、由于存在上述问题，对整体内花键轴的一种改进是采用图2的镶嵌结构：将头部1’和尾部2’及中间锥销3’全部精加工后，采用动配合加胶水和锥销3’将头部1’和尾部2’联接起来。这样做，花键可用拉床加工，提高了花键加工的生产效率，提高花键精度，在热处理方面，可采取表面渗炭或氮化等手段来解决花键表面硬度和芯部强度的矛盾。但镶嵌结构同样会产生其他的问题，比如配合精度、联接强度等等，而且为了满足轴的整体刚性和强度，必须把轴做得更大，所以镶嵌结构同样会碰到诸多问题。

实用新型内容

为了克服现有内花键轴寿命短的缺点，本实用新型提供一种新的内花键轴，精度高、寿命长。

本实用新型的技术方案为：一种内花键轴包括头部和尾部，头部和尾部通过摩擦焊接连接。

所述头部包括柱状部位和导柱部位，导柱部位的外直径大于柱状部位，柱状部位的内腔具有花键齿，导柱部位具有内腔。

所述尾部包括依次连接的连接部、杆部和销部，连接部的直径大于杆部，杆部的直径大于销部，连接部靠头部一端具有内腔，销部末端开有中心孔。

本实用新型的内花键轴直接采用头部和尾部两段摩擦焊接连接，保证了内花键轴花键精度，工艺简单，使用寿命长。

附图说明

图1是现有技术的一种内花键轴的结构示意图。

图2是现有技术的另一种内花键轴的结构示意图。

图3是本实用新型的内花键轴的结构示意图。

图4是本实用新型内花键轴头部的结构示意图。

图5是本实用新型内花键轴尾部的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的内花键轴。

本实用新型的内花键轴如图3所示，包括头部1和尾部2，头部1和尾部2通过摩擦焊接连接为一体。如图4所示，头部1包括柱状部位11和导柱部位12，导柱部位12的外直径大于柱状部位11，柱状部位11的内腔具有花键齿13，导柱部位12也具有内腔121。如图5所示，尾部2包括依次连接的连接部21、杆部22和销部23，连接部21的直径大于杆部22，杆部22的直径大于销部23，连接部21靠头部1一端具有内腔211，销部23末端开有中心孔。从图5可以看到，销部23也可以由直径依次缩小的两部分构成。

尽管为说明目的公开了本实用新型的具体实施例和附图，其目的在于帮助理解本实用新型的内容并据以实施，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于最佳实施例和附图所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。