[发明专利]一种轻量化万向节、花键配合副及传动轴

说明书

本发明公开了一种轻量化万向节、花键配合副及传动轴，涉及汽车传动轴领域。所述轻量化万向节包括球窝、球头、一字轴，所述球窝为薄壁结构，所述球窝不再用于传递传动扭矩；所述球头铰接安装于所述球窝中，所述球头上设置有传动孔，一字轴贯穿所述传动孔，球窝两端均连接有固定翼，固定翼上设置有承载孔和传动键。所述轻量化花键配合副包括花键轴和花键套，花键轴和花键套均为薄壁结构。所述轻量化传动轴，包括所述轻量化万向节，和/或，所述轻量化花键配合副。本发明通过将球窝和花键配合副均采用薄壁结构一体成型，实现了无切削加工，大幅提高了生产效率和质量稳定性、大幅降低了零件重量及加工成本，适应了汽车零部件的轻量化发展要求。

技术领域

本发明涉及汽车传动轴领域，具体而言，涉及一种轻量化万向节、花键配合副及传动轴。

背景技术

本申请是在中国专利技术CN202021793026.3申请日：2020-08-20，公开号：CN213176523U基础上所作的进一步优化提升，是为了适应汽车工业对传动轴轻量化的要求而作的改进。现有技术的传动轴为了实现轻量化，普遍通过采用铝合金、碳纤维等轻质材料实现零部件减重的目的，但该类轻质材料一般价格昂贵，从而提高了传动轴的成本，同时还增加了制作难度，工艺复杂，技术上尚存在不足之处，在碳纤维与钢材之间的连接上也存在质量风险，不同材质之间易于出现脱层现象，从而降低了产品强度，引发质量事故。中国专利技术CN202021793026.3与传统的十字轴式传动轴相比，尽管在重量上有所降低，但球窝的加工工艺复杂，加工效率偏低，加工成本偏高，难以实现标准化，且由于球窝是关键受力部件，承担了传递扭矩的功能，因此整体受力比较大，需要较高的结构强度，零件壁厚和重量很难再做进一步降低，重量偏重，无法适应汽车传动轴大批量生产及轻量化的要求，且球窝承受的巨大扭矩易于导致球窝主体结构的变形，会进一步影响零部件的配合精度，存在进一步结构优化的必要，以达到降低重量、简化工艺、提高生产效率和加工质量的稳定性、提升产品性能、降低产品成本的目的。同时，现有技术传动轴的花键套和花键轴这对花键配合副的制作工艺也较复杂，重量偏重，存在改进的必要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种轻量化万向节、花键配合副及传动轴，以适应汽车工业对传动轴轻量化及标准化的要求，同时解决专利技术CN202021793026.3所存在的成本偏高、加工工艺复杂、加工效率偏低、无法适应汽车传动轴大批量生产的要求等问题；同时优化万向节及球窝的受力状态和功能，使球窝主体不再传递扭矩，主要承担起密封润滑油的功能，从而减小球窝的受力变形，改善球窝的结构工艺，降低制造难度，提高球窝的加工效率，降低球窝重量和加工成本；优化花键套及花键轴的结构工艺，通过大直径小壁厚，优化材料分布，最大限度地发挥材料性能，提升了花键承载能力，减小了花键的应力和滑动摩擦力，减少了花键磨损，提升了花键寿命，降低花键配合副的重量，简化花键配合副的制作工艺，提高生产效率，降低产品成本，提高产品质量。

为了解决现有技术传动轴所存在的前述问题，本发明提供了一种轻量化万向节，包括球窝、球头、一字轴，所述球窝为薄壁结构，所述球窝不再用于传递传动扭矩；所述球头转动安装于所述球窝中，所述球头上设置有传动孔，所述一字轴贯穿所述传动孔并通过球头的球心，所述球窝两端均连接有固定翼，所述固定翼上设置有承载孔和传动键。

本发明中球窝主体不再传递传动扭矩，其作用主要是为球窝内其它传动零部件提供密闭润滑空间，彻底改善了万向节的受力状态，解决了现有技术中存在的传统万向节的球窝主体结构需要用于传递扭矩，球窝整体受力比较大，而大扭矩易导致球窝结构变形的技术问题。并且，通过固定翼与外部零件连接，当外部零件连接尺寸变化时，可通过改变固定翼来适应，从而使外部连接尺寸的变化不再影响球窝的结构，使核心零部件球窝可实现标准化的大批量生产，从而适应汽车的大批量要求。

进一步地，所述球窝为整体式薄壁一体成型结构或分体式薄壁结构。

进一步地，还包括滚动体，所述滚动体设置在一字轴的两端，所述传动孔的两端设置滚道面，滚动体的外表面与所述传动孔的滚道面配合从而传递扭矩，滚动体能够绕一字轴轴线旋转并能够在传动孔的滚道面上滚动。