| 专利名称： | 一种汽车传动轴球台组件及加工工艺 | ||
| 专利名称(英文)： | An automobile transmission shaft table assembly and processing process | ||
| 专利号： | CN201610248604.7 | 申请时间： | 20160420 |
| 公开号： | CN105715668A | 公开时间： | 20160629 |
| 申请人： | 杭州雷迪克节能科技股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 311231 浙江省杭州市萧山经济技术开发区桥南区块春潮路89号 | ||
| 发明人： | 罗廷银; 沈仁荣; 黄东勋 | ||
| 分类号： | F16C11/06; B23P19/02; B21C25/02; B23B31/40 | 主分类号： | F16C11/06 |
| 代理机构： | 杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙) 33217 | 代理人： | 项军 |
| 摘要： | 本发明公开了一种汽车传动轴球台组件，包括内球台，还设有设于内球台外侧的外球台，所述外球台设有与内球台外球面滚动配合的内圆弧沟道，所述外球台在内球台的压入端内壁沿周向设有至少两个槽型开口。本发明还提供了一种汽车传动轴球台组件加工工艺，首先将外球台放到压装平面上，槽型开口朝上；然后将内球台垂直于压装平面方向压装到外球台内。本发明增加了设置有内圆弧沟道的外球台，使内球台外球面与内圆弧沟道滚动配合，内球台可相对外球台任意在圆周方向进行旋转摆动，灵活性能好，降低了振动和噪音。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses an automobile transmission shaft table assembly, comprises an inner table, is also provided with a on the outer side of the in ping-pong tableoutside ping-pong table, the ectosphere station is provided with outer spherical surface of ball station to the inner arc of a rolling fit with the channel, the, outside ping-pong tablepresses the input terminal table along the circumferential direction of the inner wall is provided with at least two slot type opening. The invention also provides a vehicle transmission shaft table assembly processing process, first of all the ectosphere station to the pressing plane, slot type opening upward; then the ball station perpendicular to the pressing plane direction the ectosphere press-fitting. The invention increases the of the channel is provided with an inner circular arc ectosphere station, to the inner arc of the outer spherical surface in ping-pong table rolling fit with the channel, the inner table can be relatively ectosphere model performs a rotary swing in the circumferential direction, excellent flexibility, vibration and noise is reduced. | ||
1.一种汽车传动轴球台组件，包括内球台，其特征在于：还设有设于内球台外 侧的外球台，所述外球台设有与内球台外球面滚动配合的内圆弧沟道，所述外 球台在内球台的压入端内壁沿周向设有至少两个槽型开口。
2.根据权利要求1所述的一种汽车传动轴球台组件，其特征在于：所述槽型开 口设有两个，两个槽型开口在外球台内壁的周向上间隔180度分布。
3.根据权利要求2所述的一种汽车传动轴球台组件，其特征在于：所述槽型开 口的深度为4.61mm，所述槽型开口的宽度为13.8mm，所述槽型开口的宽度侧 侧壁角度为5°。
4.根据权利要求1所述的一种汽车传动轴球台组件，其特征在于：所述内球台 的端面凸出外球台槽型开口侧端面，且凸出高度为0.3mm。
5.根据权利要求1所述的一种汽车传动轴球台组件，其特征在于：所述内圆弧 沟道的粗糙度Ra≤0.25，所述外球面的粗糙度Ra≤0.2，所述内球台的内孔粗糙 度Ra≤0.2。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种汽车传动轴球台组件，其特征在于： (1)Sφd＝〔(φD-φd)/2+d〕×ρ (2){〔(φD-Sφd)/2〕/〔(Sφd-φd)/2〕-1}×100％＞7.5％. Sφd：中球径 ΦD:外球台外径 Φd：内球台内径 ρ：比率系数，取0.9～0.98。
7.一种汽车传动轴球台组件加工工艺，其特征在于：首先将外球台放到压装平 面上，槽型开口朝上；然后将内球台垂直于压装平面方向压装到外球台内。
8.根据权利要求7所述的一种汽车传动轴球台组件加工工艺，其特征在于：所 述外球台的加工工艺为：锻件—粗车—磷皂化—冷挤—车加工—热处理—磨加 工。
9.根据权利要求8所述的一种汽车传动轴球台组件加工工艺，其特征在于：所 述外球台采用外球台挤压成型模具挤压成型，所述外球台挤压成型模具包括成 型头，所述成型头的头部设有压入外球台内孔的凸柱，所述凸柱的根部设有用 于挤压出槽型开口的凸台。
10.根据权利要求8所述的一种汽车传动轴球台组件加工工艺，其特征在于： 在车加工步骤，采用涨紧夹具装夹外球台，所述涨紧夹具包括筒状本体及穿过 筒状本体的内涨紧轴，所述筒状本体的头部设有锥口，所述筒状本体的头部沿 周向设有若干条膨胀缝，所述筒状本体设有与槽型开口配合的定位耳，所述内 涨紧轴的头部设有环形凸台，所述环形凸台的外环面上设有与锥口配合的锥面。
1.一种汽车传动轴球台组件，包括内球台，其特征在于：还设有设于内球台外 侧的外球台，所述外球台设有与内球台外球面滚动配合的内圆弧沟道，所述外 球台在内球台的压入端内壁沿周向设有至少两个槽型开口。
2.根据权利要求1所述的一种汽车传动轴球台组件，其特征在于：所述槽型开 口设有两个，两个槽型开口在外球台内壁的周向上间隔180度分布。
3.根据权利要求2所述的一种汽车传动轴球台组件，其特征在于：所述槽型开 口的深度为4.61mm，所述槽型开口的宽度为13.8mm，所述槽型开口的宽度侧 侧壁角度为5°。
4.根据权利要求1所述的一种汽车传动轴球台组件，其特征在于：所述内球台 的端面凸出外球台槽型开口侧端面，且凸出高度为0.3mm。
5.根据权利要求1所述的一种汽车传动轴球台组件，其特征在于：所述内圆弧 沟道的粗糙度Ra≤0.25，所述外球面的粗糙度Ra≤0.2，所述内球台的内孔粗糙 度Ra≤0.2。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种汽车传动轴球台组件，其特征在于： (1)Sφd＝〔(φD-φd)/2+d〕×ρ (2){〔(φD-Sφd)/2〕/〔(Sφd-φd)/2〕-1}×100％＞7.5％. Sφd：中球径 ΦD:外球台外径 Φd：内球台内径 ρ：比率系数，取0.9～0.98。
7.一种汽车传动轴球台组件加工工艺，其特征在于：首先将外球台放到压装平 面上，槽型开口朝上；然后将内球台垂直于压装平面方向压装到外球台内。
8.根据权利要求7所述的一种汽车传动轴球台组件加工工艺，其特征在于：所 述外球台的加工工艺为：锻件—粗车—磷皂化—冷挤—车加工—热处理—磨加 工。
9.根据权利要求8所述的一种汽车传动轴球台组件加工工艺，其特征在于：所 述外球台采用外球台挤压成型模具挤压成型，所述外球台挤压成型模具包括成 型头，所述成型头的头部设有压入外球台内孔的凸柱，所述凸柱的根部设有用 于挤压出槽型开口的凸台。
10.根据权利要求8所述的一种汽车传动轴球台组件加工工艺，其特征在于： 在车加工步骤，采用涨紧夹具装夹外球台，所述涨紧夹具包括筒状本体及穿过 筒状本体的内涨紧轴，所述筒状本体的头部设有锥口，所述筒状本体的头部沿 周向设有若干条膨胀缝，所述筒状本体设有与槽型开口配合的定位耳，所述内 涨紧轴的头部设有环形凸台，所述环形凸台的外环面上设有与锥口配合的锥面。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车传动装置。
背景技术
目前，汽车传动轴与一个内球台配合，使用时摩擦阻力大，产生了较大的 振动和噪音。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种汽车传动轴球台组件，改善因旋 转摩擦阻力产生的振动源和噪音源。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种汽车传动轴球台组 件，包括内球台，还设有设于内球台外侧的外球台，所述外球台设有与内球台 外球面滚动配合的内圆弧沟道，所述外球台在内球台的压入端内壁沿周向设有 至少两个槽型开口。
作为优选，所述槽型开口设有两个，两个槽型开口在外球台内壁的周向上 间隔180度分布。
作为优选，所述槽型开口的深度为4.61mm，所述槽型开口的宽度为13.8mm， 所述槽型开口的宽度侧侧壁角度为5°。
作为优选，所述内球台的端面凸出外球台槽型开口侧端面，且凸出高度为 0.3mm。
作为优选，所述内圆弧沟道的粗糙度Ra≤0.25，所述外球面的粗糙度Ra≤ 0.2，所述内球台的内孔粗糙度Ra≤0.2。
作为优选，(1)Sφd＝〔(φD-φd〕/2+d〕×ρ
(2){〔(φD-Sφd)/2〕/〔(Sφd-φd)/2〕-1}×100％＞7.5％.
Sφd：中球径
ΦD:外球台外径
Φd：内球台内径
ρ：比率系数，取0.9～0.98。
本发明还提供了一种汽车传动轴球台组件加工工艺，首先将外球台放到压 装平面上，槽型开口朝上；然后将内球台垂直于压装平面方向压装到外球台内。
作为优选，所述外球台的加工工艺为：锻件—粗车—磷皂化—冷挤—车加 工—热处理—磨加工。
作为优选，所述外球台采用外球台挤压成型模具挤压成型，所述外球台挤 压成型模具包括成型头，所述成型头的头部设有压入外球台内孔的凸柱，所述 凸柱的根部设有用于挤压出槽型开口的凸台。
作为优选，在车加工步骤，采用涨紧夹具装夹外球台，所述涨紧夹具包括 筒状本体及穿过筒状本体的内涨紧轴，所述筒状本体的头部设有锥口，所述筒 状本体的头部沿周向设有若干条膨胀缝，所述筒状本体设有与槽型开口配合的 定位耳，所述内涨紧轴的头部设有环形凸台，所述环形凸台外环面上设有与锥 口配合的锥面。
本发明采用的技术方案，增加了设置有内圆弧沟道的外球台，使内球台外 球面与内圆弧沟道滚动配合，内球台可相对外球台任意在圆周方向进行旋转摆 动，灵活性能好，降低了振动和噪音。
另外，为了使内球台与外球台顺利组装在一起，外球台在内球台的压入端 内壁沿周向设有至少两个槽型开口，使内球台可以顺利的压装到外球台内。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为汽车传动轴球台组件的剖面结构示意图；
图2为图1中A处放大结构示意图；
图3为汽车传动轴球台组件的内球台压入端局部结构示意图；
图4为外球台挤压成型模具的结构示意图；
图5为外球台涨紧夹具的端面结构示意图；
图6为图5中A-A剖面结构示意图；
图7为外球台涨紧夹具组装结构示意图；
图8为球台组件结构尺寸示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种汽车传动轴球台组件1，包括内球台11、外球台 12，所述外球台12设有与内球台11的外球面滚动配合的内圆弧沟道，所述外 球台在内球台的压入端内壁沿周向设有至少两个槽型开口121。槽型开口121使 内球台11可以顺利的压装到外球台12内。
其中，所述槽型开口121设有两个，两个槽型开口在外球台内壁的周向上 间隔180度分布。两个槽型开口宽度大于内球台厚度1mm，槽型底部安装位置 小于内球台外径0.1mm，只有设置两个180°对称的槽型才能将内球台巧妙压装 到外球台内，槽型设有0.1mm的过盈量，在压装后防止内球台脱落。
所述槽型开口121的深度为4.61mm，所述槽型开口121的宽度为13.8mm、 宽度侧侧壁角度为5°。槽型开口的深度和宽度及侧壁角度的设计，主要考虑与 内球台11的匹配，槽型过小，产品不能组装，槽型过大影响外球台12的强度。
所述内球台端面凸出外球台槽型开口侧端面，其凸出的高度为0.3mm，这 种设计是为了使外球台12具有更好的旋转摆动角度，摆动效果更加优越。
传动轴球台组件设计比较独特，产品加工精度要求高，外球台设有两个 180°对称槽型开口，精加工为断续磨削，加工难度大，采用成型磨削内圆弧沟 道粗糙度要保证Ra≤0.25，外球面粗糙度Ra≤0.2，内球台内孔粗糙度Ra≤0.2。
由于产品结构的特殊性，采用精加工成型磨削技术，保证产品的加工精度， 组装后使内球台可相对外球台任意在圆周方向进行旋转摆动，灵活性能可达到 最佳状态。
如图8所示，对于内球台11、外球台12的配合尺寸，采用以下设计：
(1)Sφd＝〔(φD-φd〕/2+d〕×ρ
(2){〔(φD-Sφd)/2〕/〔(Sφd-φd)/2〕-1}×100％＞7.5％.
Sφd：中球径
ΦD:外球台外径
Φd：内球台内径
ρ：比率系数(一般取0.9～0.98mm)。
以上设计公式适用于内球台内径＞φ16mm至外球台外径＜φ50mm的产品。 另外，上述槽型开口的尺寸也适用这个规格的产品。
外球台是本发明增加的部件，其使用工况比较复杂，材料选择高强度具有 高耐磨性能的Gcr15，以达到与内球台的良好配合。
上述汽车传动轴球台组件加工工艺：首先将外球台放到平行的桌面，外球 台槽型开口朝上，然后将内球台垂直于桌面方向放到外球台槽型开口处，将垂 直于的内球台通过设置的过盈结构进行压装，组装到位后检查内、外球台的旋 转灵活性能。
由于外球台设有槽型开口，对于这类结构，传统主要采用铣加工工艺。但 是铣加工的效率较低、成本也高。为此本发明采用冷挤成型工艺。
外球台的加工工艺为：锻件—粗车—磷皂化—冷挤—车加工—热处理—磨 加工。其中，锻件、粗车、磷皂化、热处理、磨加工均为常规工艺步骤，在此 不再赘述，但是对于冷挤成型这个步骤，本发明开发了外球台挤压成型模具， 对于车加工步骤，本发明开发了对外球台进行车加工的涨紧夹具。
如图4所示，所述外球台挤压成型模具2包括圆柱状的成型头21，所述成 型头的头部设有压入外球台内孔的凸柱22，凸柱22直径小于成型头21后部圆 柱体直径，所述凸柱根部设有用于挤压出槽型开口的凸台23。成型头由于形状 不规则，采用三维造型，数控编程输入到加工设备中进行成型加工，成型头材 料选用日本进口LD模具材料。
如图5至图7所示，所述涨紧夹具包括筒状本体31及穿过筒状本体31的 内涨紧轴4，筒状本体后端环绕整个周向设有凸缘32，凸缘沿周向均布设置固 定孔321，所述筒状本体的头部设有锥口311，所述筒状本体的头部沿周向设有 若干条膨胀缝312，所述筒状本体的头部设有与槽型开口121配合的定位耳313。 内涨紧轴4的头部设有环形凸台41，所述环形凸台外环面上设有与锥口配合的 锥面411。内涨紧轴的尾部设有螺柱段42，环形凸台41端面设有一字型或者十 字型开槽412。
螺栓穿过凸缘32上固定孔321将筒状本体31固定到机床上，内涨紧轴4 通过螺柱段42固定到机床内部轴向移动体上，螺丝刀通过一字型或者十字型开 槽412带动内涨紧轴4旋转，从而将螺柱段与轴向移动体固定。通过轴向移动 体带动内涨紧轴4移动，锥面411作用于锥口311，使筒状本体31的头部将外 球台12涨紧固定，此时定位耳313正好与槽型开口121配合。
该张涨紧夹具组装到机床上进行调试，调试后为了保证夹具与机床的精度， 再次采用精加工方式对夹具进行修正。
