[发明专利]消除固定端万向节圆周及轴向配合间隙的半轴总成设计

说明书

本发明是一种半轴总成结构设计，特别涉及一种消除固定端万向节圆周及轴向配合间隙的半轴总成设计。按以下步骤进行：结构分析→外星轮的设计→实轴的设计→球笼的设计→顶杆的设计→弹簧帽的设计→圆线螺旋弹簧的设计→固定端万向节的装配→装配。消除固定端万向节圆周及轴向配合间隙的半轴总成设计，工艺科学合理，大大提升产品性能，为下游使用提供保障。

技术领域

本发明是一种半轴总成结构设计，特别涉及一种消除固定端万向节圆周及轴向配合间隙的半轴总成设计。

背景技术

目前，汽车用半轴通常采用高速万向节以及中间轴结构组成，并在万向节外端增加轮速齿圈。对于上述结构的半轴，轮速齿圈处于外露状态，在半轴运转时，轮速传感器随着轮速齿圈转动识别相关信号。上述齿圈结构在使用过程中，尤其针对越野车泥泞、砂石路面行驶时，车轮高速旋转带动的泥水、小砂石容易打在齿圈上，造成齿圈断齿等；齿圈开口之间容易夹杂泥土、小石子等杂物，较大的杂物旋转磕碰轮速传感器，造成轮速传感器破坏。若出现上述情况，轮速传感器容易出现信号中断、甚至失效的情况，导致其他相关设备的无法正常工作，严重时将对行车安全造成影响。

中国专利201610659631.3，公开一种汽车半轴总成装配工艺，其特征是顺序经过如下工艺步骤：(1).清洗、吹干：先将待装配各零件上的油污、锈迹清除干净，再用压缩空气吹干；(2).安装油封：使用专用工具将半轴油封压入轴承壳内；(3).压装轴承外圈：使用专用工具在液压机上将轴承外圈压入轴承壳内；(4).安装制动器总成：将已安装油封、轴承外圈的轴承壳装入半轴和制动器总成内；(5).压装轮胎螺栓：使用专用工具在液压机上将轮胎螺栓压入轴承壳内；(6).压装轴承内圈：使用专用工具在液压机上将轴承内圈压入半轴上；(7).压装轴承护圈：使用专用工具在液压机上将轴承护圈压入半轴上；(8).安装弹簧卡环：使用专用工具将弹簧卡环装入轴承护圈上方；(9).压装转子：使用专用工具将ABS转子压入半轴上。此工艺，还是存在装配精度低，操作繁琐，劳动强度大，生产效率低、成本高。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，结构紧凑，消除配合间隙，进一步提高产品性能的消除固定端万向节圆周及轴向配合间隙的半轴总成设计法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种消除固定端万向节圆周及轴向配合间隙的半轴总成设计，按以下步骤进行：

(一)、结构分析：

包括外星轮，外星轮的上部中设有嵌入式的内星轮，内星轮与外星轮间通过钢球滚动连接，钢球通过球笼进行定位，内星轮中设有向上延伸的实轴，实轴中设有弹簧帽，外星轮中设有与弹簧帽的底部相抵接的顶杆，顶杆的底部嵌入至外星轮中，弹簧帽通过圆线螺旋弹簧与实轴弹性连接，实轴的底端与内星轮通过圆形卡簧定位；

(二)、外星轮的设计：

球道采用“角接触球形子午线”结构设计，生成半径偏移量与万向节回转中心对称，压力角α＝39±3°，椭圆形断面的相似度ψ＝1.02～1.06，它们的运行轨道平行于主动元件和从动元件的轴线，钢球在球道中的滚动比例得到提高，降低发热和磨损，提高耐久性；

内球面直径在中心16°以外两端采用0～-0.014mm的曲率设计，减小与球笼外球面的配合间隙，降低轴向配合间隙，提高球笼对6颗钢球的运动轨迹控制；

(三)、实轴的设计：

实轴外花键采用螺旋花键，并根据不同的配合长度指定合适的实轴外花键螺旋角，确保内星轮内花键与实轴外花键为过盈配合，压入力2000N～12000N，消除花键配合导致的圆周间隙和轴向间隙；

实轴加工出弹簧孔，用于安装圆线螺旋弹簧和弹簧帽，并且孔的端口部分加工出92±2°的开放型倒角，确保实轴在万向节达到设计最大摆角时不与顶杆干涉；

(四)、内星轮的设计：