[发明专利]一种车用芯轴

说明书

技术领域

本发明属于汽车零部件技术领域，涉及一种车用芯轴。

背景技术

汽车作为人们的代步工具，是主要的交通工具之一。汽车有许多分布在车身各个方位的零部件，因为这类零部件大多为刚性材料制成，且安装在不同方位，所以它们不适合直接连接进行传动，尤其可用于汽车的操纵机构与汽车离合器的连接。因此软轴就普遍地出现在车身内。

众所周知，驾驶员如需改变行车的速度，就必须通过操纵操纵杆前后、左右摆动来实现，这是两个方向的往复行程，因此软轴需要承载两个方向的作用力，即推力和拉力。软轴的质量直接决定了汽车的变速性能。

软轴包括芯轴和轴套，芯轴安装在软轴的中间部位，是软轴的关键部位。在上述的往复行程中，芯轴的耐磨性、抗老化性以及耐化学腐蚀性等是决定软轴寿命重要关键要素之一。

综上所述，需要设计一种耐磨性好、抗老化性强、效率高的车用芯轴。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出一种耐磨性好、效率高的车用芯轴。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种车用芯轴，其特征在于，包括由复合材料制成的软管和至少一根钢芯，在软管内安装有同轴心设置且呈螺旋状的扁丝，所述的扁丝紧包裹在钢芯外壁上且扁丝外壁紧贴于软管内壁上；所述复合材料由以下重量份数成分组成：长链尼龙：80份，聚酰胺弹性体：5-20份，马来酸酐接枝改性PP：5-10份，蒙脱土：5-10份，增塑剂：5-20份，抗氧剂：0.5-2份，无机填料：5-10份，润滑剂：0.5-2份。

其中，所述长链尼龙为PA610、PA612中的一种，所述的聚酰胺弹性体为聚醚和聚酰胺嵌段制备的嵌段共聚物。PA和PP是一对性能不同且使用场合也不一样的聚合物，通过马来酸酐接枝改性PP和PA熔融混合工艺可以产生协同作用，提高尼龙在低温、干态下的冲击强度和降低吸湿性。在熔融共混过程中，PP-g-MAH与PA的端氨基发生反应，生成PP-g-PA接枝共聚物，并起增容作用，是PP-g-MAH增容PA/PP共混体系的主要原因。马来酸酐接枝改性PP对PA有较好的改性作用，其中接枝率2.3％的改性PP改性作用最好。在PA中加入改性PP后，冲击强度得到大幅度提高，吸湿性大大降低。其次，聚酰胺带有极性较强的酰胺基团，与非极性的聚烯烃类弹性体共混时，两相之间的相容性较差，相分离现象严重，导致合金冲击强度下降，本发明采用纳米蒙脱土可弥补共混后降低的性能，得到综合性能优异的复合材料。另外，本发明所采用的聚酰胺弹性体是一种由聚醚和聚酰胺嵌段制备的嵌段共聚物。它们独特的性能归功于其独特的相分离结构。其中聚酰胺嵌段为硬质相，聚醚嵌段为软质相。这两个嵌段由酯链接，可避免完整的宏观相分离。而本发明采用的聚酰胺弹性体与其他类型弹性体的本质区别在于：聚酰胺弹性体在改善主体材料柔韧性和耐低温性能的同时，基本不降低主体材料的强度，与主体尼龙树脂相容性极好，不改变材料的表面光亮度等。

作为优选，所述的纳米蒙脱土为经氨基酸处理的蒙脱土。将经氨基酸处理后的蒙脱土填入到复合材料的基体中可以明显地促进这种材料的力学性能。PA与蒙脱土之间形成的良好界面粘结。蒙脱土与PA分子间的链接接到了类似于交联点的作用。当复合材料中处理蒙脱土含量为5％时，断裂伸长率是相同未处理蒙脱土复合材料的8倍左右。此外，所述蒙脱土的平均粒径为0.1-1μm。

作为优选，所述的增塑剂为N-丁基苯磺酰胺、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。

作为优选，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与辅助抗氧剂，其中所述受阻酚类抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、抗氧剂1010中的一种或多种，所述辅助抗氧剂为DSTP、抗氧剂168、抗氧剂1098中的一种或多种。

抗氧剂DSTP、抗氧剂168、抗氧剂1098具有分解过氧化物的功能，可作为聚丙烯的辅助抗氧剂，其熔点高、挥发性低、热加工损失小，同时可以与受阻酚类抗氧剂产生很好的协同作用，更有效地防止复合材料在注塑中的热降解，给材料额外的长效保护。

作为优选，所述的无机填料为滑石粉、陶土、石棉粉中的一种或多种。

作为优选，所述的润滑剂为TAF、硬脂酸钙中的一种。优选TAF，TAF在玻璃纤维、无机填料与体积树脂之间形成了类似锚固结点，改善了玻璃纤维、无机填料与基体树脂中的分散性。同时，润滑剂TAF又具有润滑特性，可以改进复合材料的加工流动性，提高复合材料的表面光洁度。