CN110714989B - 一种方便拆卸的驱动轴及其拆卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方便拆卸的驱动轴，涉及汽车驱动轴的领域，旨在解决传统驱动轴固定端万向节不便拆卸的问题，其技术方案要点是：包括钟形壳、设在钟形壳内的星形套、设在钟形壳和星形套内的钢球，所述星形套中心通过花键连接有芯轴，所述星形套内壁沿圆周开设有第一环槽，所述芯轴外壁沿圆周开设有第二环槽，所述第一环槽和第二环槽内嵌设有钢丝挡圈，所述钢丝挡圈包括至少两个凸出段，所述凸出段嵌设于第一环槽内，所述第一环槽两侧壁均开设有倾斜的预脱角。本发明的一种方便拆卸的驱动轴，具有拆卸方便，且拆卸时不损伤芯轴的，消除轴向窜动间隙的特点，同时保证装车后不会轻易脱落。

Description

一种方便拆卸的驱动轴及其拆卸方法

技术领域

本发明涉及汽车驱动轴的技术领域，尤其是涉及一种方便拆卸的驱动轴及其拆卸方法。

背景技术

汽车前轮驱动系统的发展使得汽车的机动控制性能显著增强，等速万向节作为汽车驱动系统中的关键机构，对其承载能力、使用性能和耐用度都有很高的要求。等速万向节是把两个轴线不重合的轴连接起来，并使两轴以相同的角速度传递运动的机构。

等速万向节一般包括钟形壳、设在钟形壳内的星形套、设在钟形壳和星形套之间的钢球，星形套中心连接芯轴，为了保证星形套与芯轴连接牢固，能够承受足够的拉拔强度，在星形套与芯轴之间安装钢丝挡圈，从而防止星形套从芯轴上脱落。传统的是在芯轴和星形套上开设钢丝挡圈槽，在钢丝挡圈槽内卡接环形的钢丝挡圈，安装后钢丝挡圈锁紧在钢丝挡圈槽内，当需要拆卸时，无法从外面正常拆下，只能通过敲击破坏挡圈，但挡圈由于整体受力，接触面积大，生硬拆卸会造成芯轴永久破坏，这也是行业内亟待解决的难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种方便拆卸的驱动轴，具有方便拆卸的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种方便拆卸的驱动轴，包括钟形壳、设在钟形壳内的星形套、设在钟形壳和星形套内的钢球，所述星形套中心通过花键连接有芯轴，所述星形套内壁沿圆周开设有第一环槽，所述芯轴外壁沿圆周开设有第二环槽，所述第一环槽和第二环槽内嵌设有钢丝挡圈，所述钢丝挡圈包括至少两个凸出段，所述凸出段嵌设于第一环槽内，所述第一环槽两侧壁均开设有倾斜的预脱角。

通过采用上述技术方案，安装完成后，钢丝挡圈的凸出段嵌设在第一环槽内，其他部分嵌设在第二环槽内，从而保证驱动轴在正常使用过程中，钢丝挡圈能够承受足够的拉拔强度且不会发生脱落；在需要拆卸时，通过在第一环槽的两侧同时开设倾斜的预脱角，可以通过敲击钟形壳外壳体的方式，通过星形套的内轮对钢丝挡圈的凸出段伸入第二环槽的部分剪断，使得凸出段外缘形成缺口，之后反向敲击钟形壳，此时由于钢丝挡圈外缘被剪成缺口，因此可以轻易的将星形套从芯轴上分离，当驱动轴磨损严重需要更换时，便于星形套的拆卸。

本发明进一步设置为：所述星形套的内轮供芯轴伸入的一端开设有收口斜角。

通过采用上述技术方案，这样在安装钢丝挡圈时，先将钢丝挡圈套在芯轴的第二环槽内，之后将星形套套设在芯轴上，且收口斜角首先与钢丝挡圈的外缘抵触并向中间收紧，由于收口斜角的倾斜角度较大，可以对钢丝挡圈起到一定的收口导向作用，使得钢丝挡圈能够沿收口斜角以及星形套内壁滑移至第一环槽内，完成钢丝挡圈的安装。

本发明进一步设置为：所述芯轴花键上背离星形套的一端设置有敲击挡环，所述敲击挡环与第二环槽之间的距离小于星形套的内轮的轴向宽度。

通过采用上述技术方案，当需要拆卸时，向下敲击钟形壳外壁，使得星形套对钢丝挡圈的凸出段进行剪切，并且星形套会沿芯轴向下滑移一端距离，且星形套向下滑移时与敲击挡环抵接，敲击挡环起到限位作用，防止星形套过度滑移，由于星形套靠近钟形壳的端面为直角，若星形套向下滑移且超过钢丝挡圈，则之后对星形套反向敲击时容易产生卡死的问题，因此通过设置敲击挡环，使得星形套抵接于敲击挡环时，仍然能够保证钢丝挡圈位于星形套内。

本发明进一步设置为：所述凸出段设置有三个，三个凸出段分别位于钢丝挡圈的两个端部以及中部，且三个凸出段的外缘均嵌设于第一环槽内。

通过采用上述技术方案，三个凸出段的外缘分别嵌设在星形套内壁的钢丝挡圈槽内，实现本体的三点卡接，从而当需要将星形套从芯轴上拆下时，本体的受力点只有三个点，更加容易将本体的凸出段的三个受力点剪断，进而更易将本体拆下，减小对芯轴的损伤。

本发明进一步设置为：所述钢丝挡圈还包括连接于相邻凸出段之间的稳定段，所述稳定段外径小于凸出段且嵌设于第二环槽内。

通过采用上述技术方案，稳定段以钢丝挡圈的圆心为圆心呈弧形设置，并且稳定段嵌设在芯轴的第二环槽内用于减小本体在第二环槽内的晃动，保证传动的稳定性。

本发明同时提供一种方便拆卸的驱动轴的拆卸方法，具有拆卸方便的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种方便拆卸的驱动轴的拆卸方法，包括如下步骤，

步骤S1：选取空心圆柱状的套筒作为工装，套筒的直径大于钟形壳外壳所连接的花键轴的直径；

步骤S2：将芯轴呈竖直状态支撑于地面，将套筒套接于钟形壳外部的花键轴上，且套筒端部抵接于钟形壳外壁，由上向下敲击套筒，使得套筒对钟形壳施力，钟形壳推动星形套沿芯轴向下滑移，同时对伸入第二环槽的凸出段进行剪切，凸出段在来自第二环槽边沿与第一环槽边沿的剪力下被剪切形成缺口，星形套向下滑移直至抵接于敲击挡环；

步骤S3：将驱动轴翻转直至芯轴朝上且钟形壳朝下，朝向背离芯轴的方向朝钟形壳大端面轻轻敲击，此时由于钢丝挡圈凸出段的外边沿被剪成缺口，因此可以将星形套轻松的敲下；

步骤S4：取下损坏的钢丝挡圈并更换。

通过采用上述技术方案，当星形套沿芯轴滑移时，星形套本身硬度较强，星形套与芯轴的淬火区域对钢丝挡圈形成挤压剪切，从而将钢丝挡圈凸出段伸入第一环槽的部分剪切形成缺口，因此当将星形套反向推动时，可以减小钢丝挡圈凸出段对星形套的阻碍作用，从而更容易将星形套敲下；在安装完成后且在使用时，钢丝挡圈可以实现星形套与芯轴的连接，并且能够承受较大的拉拔强度，可有效防止星形套从芯轴脱落。

本发明进一步设置为：步骤S3中敲击前将套筒套接于芯轴，敲击时对套筒施力。

通过采用上述技术方案，通过在芯轴上套设套筒，施力时敲击在套筒上，之后再将力传递到星形套上，可以减小对星形套的直接施力，减小星形套或钟形壳的表面损伤，并且通过套筒使得传递到星形套的力更加均匀。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.当需要拆卸时，向下敲击钟形壳外壁，使得星形套对钢丝挡圈的凸出段进行剪切，并且星形套会沿芯轴向下滑移一端距离，且星形套向下滑移时与敲击挡环抵接，敲击挡环起到限位作用，防止星形套过度滑移，由于星形套靠近钟形壳的端面为直角，若星形套向下滑移且超过钢丝挡圈，则之后对星形套反向敲击时容易产生卡死的问题，因此通过设置敲击挡环，使得星形套抵接于敲击挡环时，仍然能够保证钢丝挡圈位于星形套内；

2.当星形套沿芯轴滑移时，星形套本身硬度较强，星形套与芯轴的淬火区域对钢丝挡圈形成挤压剪切，从而将钢丝挡圈凸出段伸入第一环槽的部分剪切形成缺口，因此当将星形套反向推动时，可以减小钢丝挡圈凸出段对星形套的阻碍作用，从而更容易将星形套敲下；在安装完成后且在使用时，钢丝挡圈可以实现星形套与芯轴的连接，并且能够承受较大的拉拔强度，可有效防止星形套从芯轴脱落；

3.通过在芯轴上套设套筒，施力时敲击在套筒上，之后再将力传递到星形套上，可以减小对星形套的直接施力，减小星形套或钟形壳的表面损伤，并且通过套筒使得传递到星形套的力更加均匀；

4.稳定段呈弧形设置，从而可以与第二环槽完全配合，稳定段沿钢丝挡圈的轴向呈波浪形设置，使得稳定段的轴向宽度增大，进而能够将第二环槽填充完全，可以起到消除万向节与芯轴轴向窜动间隙的作用，降低驱动轴的振动、噪声，提高驱动轴使用寿命。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的芯轴的结构示意图。

图3是本发明的星形套的内轮的结构示意图。

图4是本发明的钢丝挡圈的立体结构示意图。

图5是本发明的钢丝挡圈的侧视结构示意图。

图中，1、钟形壳；2、星形套；3、钢球；4、芯轴；5、第一环槽；6、第二环槽；7、钢丝挡圈；8、凸出段；9、预脱角；10、收口斜角；11、敲击挡环；12、稳定段；13、波峰。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1，为本发明公开的一种便于拆卸的驱动轴结构，包括钟形壳1、设在钟形壳1内的星形套2、设在钟形壳1和星形套2内的钢球3，星形套2中心为内轮且内轮的内壁通过花键连接有芯轴4，星形套2内壁沿圆周开设有第一环槽5，芯轴4外壁沿圆周开设有第二环槽6，第二环槽6与第一环槽5相对开设且在第一环槽5和第二环槽6内嵌设有钢丝挡圈7，钢丝挡圈7包括至少两个凸出段8，安装安成后，凸出段8嵌设于第一环槽5内，第一环槽5两侧壁均开设有倾斜的预脱角9。预脱角9的角度小于或等于20.75度，避免造成正常使用情况下芯轴4脱落，从而不仅实现易拆卸的功能，而且起到防止脱落的作用。安装完成后，钢丝挡圈7的凸出段8嵌设在第一环槽5内，其他部分嵌设在第二环槽6内，从而保证驱动轴在正常使用过程中，钢丝挡圈7能够承受足够的拉拔强度且不会发生脱落；在需要拆卸时，通过在第一环槽5的两侧同时开设倾斜的预脱角9，可以通过敲击钟形壳1外壳体的方式，通过星形套2的内轮对钢丝挡圈7的凸出段8伸入第二环槽6的部分剪断，使得凸出段8外缘形成缺口，之后反向敲击钟形壳1，此时由于钢丝挡圈7外缘被剪成缺口，因此可以轻易的将星形套2从芯轴4上分离，当驱动轴磨损严重需要更换时，便于星形套2的拆卸。两个预脱角9的角度选用20°；传统的自锁角为18°，此处设计为20°，经多次试验及实际使用发现，将预脱角9设置为20°时，其不仅能够承受足够的抗拉拔强度，而且敲击时更加便于拆卸。

如图3所示，星形套2的内轮供芯轴4伸入的一端开设有收口斜角10，收口斜角10可以选用30°；这样在安装钢丝挡圈7时，先将钢丝挡圈7套在芯轴4的第二环槽6内，之后将星形套2套设在芯轴4上，且收口斜角10首先与钢丝挡圈7的外缘抵触并向中间收紧，由于收口斜角10的倾斜角度较大，可以对钢丝挡圈7起到一定的收口导向作用，使得钢丝挡圈7能够沿收口斜角10以及星形套2内壁滑移至第一环槽5内，完成钢丝挡圈7的安装。

如图2所示，芯轴4花键上背离星形套2的一端设置有敲击挡环11，敲击挡环11与第二环槽6之间的距离小于星形套的内轮的轴向宽度；当需要拆卸时，向下敲击钟形壳1外壁，使得星形套2对钢丝挡圈7的凸出段8进行剪切，并且星形套2会沿芯轴4向下滑移一端距离，且星形套2向下滑移时与敲击挡环11抵接，敲击挡环11起到限位作用，防止星形套2过度滑移，由于星形套2靠近钟形壳1的端面为直角，若星形套2向下滑移且超过钢丝挡圈7，则之后对星形套2反向敲击时容易产生卡死的问题，因此通过设置敲击挡环11，使得星形套2抵接于敲击挡环11时，仍然能够保证钢丝挡圈7位于星形套2内。

芯轴4在实际淬火过程中，其整体硬度大大提高，但是靠近末端部位淬火不完全，造成第一环槽5内端硬度比外端高，这样在对钢丝挡圈7进行剪切的阶段，通过敲击钟形壳1使得星形套2相对于芯轴4滑动，此时由于钢丝挡圈7的本体嵌设在第一环槽5内，三个凸出段8嵌设在第二环槽6内，当星形套2相对于芯轴4滑移时，星形套2对钢丝挡圈7施加横向的剪切力，从而通过第一环槽5边沿和第二环槽6边沿对凸出段8进行剪切，并且由于第二环槽6的受力端经过淬火处理硬度较大，可以减小剪切时对芯轴4的损伤，剪切后在凸出段8的外缘剪切形成缺口，从而使得整个钢丝挡圈7的最大直径小于第一环槽5的内径，便于后续星形套2的取下。

如图4所示，凸出段8设置有三个，三个凸出段8分别位于钢丝挡圈7的两个端部以及中部，且三个凸出段8的外缘均嵌设于第一环槽5内；三个凸出段8的外缘分别嵌设在星形套2内壁的钢丝挡圈7槽内，实现本体的三点卡接，从而当需要将星形套2从芯轴4上拆下时，本体的受力点只有三个点，更加容易将本体的凸出段8的三个受力点剪断，进而更易将本体拆下，减小对芯轴4的损伤。

如图4所示，钢丝挡圈7还包括连接于相邻凸出段8之间的稳定段12，稳定段12直径小于凸出段8且嵌设于第二环槽6内；稳定段12以钢丝挡圈7的圆心为圆心呈弧形设置，并且稳定段12嵌设在芯轴4的第二环槽6内用于减小本体在第二环槽6内的晃动，保证传动的稳定性。

如图4和图5所示，稳定段12沿钢丝挡圈7径向呈弧形设置，沿钢丝挡圈7轴向呈波浪形设置；稳定段12呈弧形设置，从而可以与第二环槽6完全配合，稳定段12沿钢丝挡圈7的轴向呈波浪形设置，使得稳定段12的轴向宽度增大，进而能够将第二环槽6填充完全，可以起到消除万向节与芯轴4轴向窜动间隙的作用，降低驱动轴的振动、噪声，提高驱动轴使用寿命。

如图4和图5所示，稳定段12沿钢丝挡圈7轴向弯折形成有2-3个波峰13，波峰13的两端分别抵接于钢丝挡圈7槽的侧壁；通过波峰13的高点和低点分别抵接在第二环槽6的两侧内壁上，从而减小稳定段12在第二环槽6内的晃动，且设置2-3个效果最佳，稳定支撑性能最为稳定。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

实施例二：

为本发明公开的一种方便拆卸的驱动轴的拆卸方法，包括如下步骤，步骤S1：选取空心圆柱状的套筒作为工装，套筒的直径大于钟形壳1外壳所连接的花键轴的直径。

步骤S2：将芯轴4呈竖直状态支撑于地面，将套筒套接于钟形壳1外部的花键轴上，且套筒端部抵接于钟形壳1外壁，由上向下敲击套筒，使得套筒对钟形壳1均匀施力，钟形壳1推动星形套2沿芯轴4向下滑移，同时对伸入第二环槽6的凸出段8进行剪切，凸出段8在来自第二环槽6边沿与第一环槽5边沿的剪力下被剪切形成缺口，星形套2向下滑移直至抵接于敲击挡环11。

步骤S3：将驱动轴翻转直至芯轴4朝上且钟形壳1朝下，朝向背离芯轴4的方向敲击钟形壳1，敲击前将套筒套接于芯轴4，敲击时对套筒施力，此时由于钢丝挡圈7凸出段8的外边沿被剪成缺口，因此可以将星形套2轻松的敲下。

步骤S4：取下损坏的钢丝挡圈7并更换。

由于芯轴4位于第二环槽6背离钟形壳1的一侧经过淬火处理，其硬度较强，当星形套2沿芯轴4滑移时，星形套2本身硬度较强，星形套2与芯轴4的淬火区域对钢丝挡圈7形成挤压剪切，从而将钢丝挡圈7凸出段8伸入第一环槽5的部分剪切形成缺口，因此当将星形套2反向推动时，可以减小钢丝挡圈7凸出段8对星形套2的阻碍作用，从而更容易将星形套2敲下；在安装完成后且在使用时，钢丝挡圈7可以实现星形套2与芯轴4的连接，并且能够承受较大的拉拔强度，可有效防止星形套2从芯轴4脱落。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种方便拆卸的驱动轴，其特征在于：包括钟形壳(1)、设在钟形壳(1)内的星形套(2)、设在钟形壳(1)和星形套(2)内的钢球(3)，所述星形套(2)中心通过花键连接有芯轴(4)，所述星形套(2)内壁沿圆周开设有第一环槽(5)，所述芯轴(4)外壁沿圆周开设有第二环槽(6)，所述第一环槽(5)和第二环槽(6)内嵌设有钢丝挡圈(7)，所述钢丝挡圈(7)包括至少两个凸出段(8)，所述凸出段(8)嵌设于第一环槽(5)内，所述第一环槽(5)两侧壁均开设有倾斜的预脱角(9)；所述芯轴(4)花键上背离星形套(2)的一端设置有敲击挡环(11)，所述敲击挡环(11)与第二环槽(6)之间的距离小于星形套（2）的内轮的轴向宽度；所述凸出段(8)设置有三个，三个凸出段(8)分别位于钢丝挡圈(7)的两个端部以及中部，且三个凸出段(8)的外缘均嵌设于第一环槽(5)内；所述钢丝挡圈(7)还包括连接于相邻凸出段(8)之间的稳定段(12)，所述稳定段(12)外径小于凸出段(8)且嵌设于第二环槽(6)内；所述芯轴(4)上且位于第二环槽(6)背离钟形壳(1)一侧的部分进行淬火处理；所述稳定段（12）沿钢丝挡圈（7）轴向弯折形成有2-3个波峰（13），波峰（13）的两端分别抵接于第二环槽(6)的侧壁。

2.根据权利要求1所述的一种方便拆卸的驱动轴，其特征在于：所述星形套(2)的内轮供芯轴(4)伸入的一端开设有收口斜角(10)。

3.根据权利要求1-2所述的任意一种方便拆卸的驱动轴的拆卸方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤S1：选取空心圆柱状的套筒作为工装，套筒的直径大于钟形壳(1)外壳所连接的花键轴的直径；

步骤S2：将芯轴(4)呈竖直状态支撑于地面，将套筒套接于钟形壳(1)外部的花键轴上，且套筒端部抵接于钟形壳(1)外壁，由上向下敲击套筒，使得套筒对钟形壳(1)施力，钟形壳(1)推动星形套(2)沿芯轴(4)向下滑移，同时对伸入第二环槽(6)的凸出段(8)进行剪切，凸出段(8)在来自第二环槽(6)边沿与第一环槽(5)边沿的剪力下被剪切形成缺口，星形套(2)向下滑移直至抵接于敲击挡环(11)；

步骤S3：将驱动轴翻转直至芯轴(4)朝上且钟形壳(1)朝下，朝向背离芯轴(4) 的方向朝钟形壳（1）大端面轻轻敲击，此时由于钢丝挡圈(7)凸出段(8)的外边沿被剪成缺口，因此可以将星形套(2)轻松的敲下；

步骤S4：取下损坏的钢丝挡圈(7)并更换。

4.根据权利要求3所述的一种驱动轴的拆卸方法，其特征在于：步骤S3中敲击前将套筒套接于芯轴(4)，敲击时对套筒施力。

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