本發(fā)明涉及一種適應(yīng)水、旱田，小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋用傳動軸。

背景技術(shù)：

隨著農(nóng)機市場的發(fā)展，雙聯(lián)傳動軸產(chǎn)品也從原先的單一的平原環(huán)境，發(fā)展為山地、水田、低溫等各式各樣的相對復(fù)雜、惡劣的使用環(huán)境。普通的雙聯(lián)傳動軸在強度、密封性、轉(zhuǎn)彎半徑以及耐久性方面已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，以及不斷提升的用戶要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對背景技術(shù)中提及的現(xiàn)有農(nóng)機市場內(nèi)的雙聯(lián)傳動軸的強度，密封性能以及耐久性均不能滿足要求的技術(shù)問題。

為解決這些問題，提升產(chǎn)品的強度，密封性能以及耐久性，我們對普通的雙聯(lián)傳動軸改進提升。

本發(fā)明提出了新型雙聯(lián)傳動軸，具備了具有水、旱田通用性，防泥、防水、防沙，抗低溫性能。擁有小的轉(zhuǎn)彎半徑，提升農(nóng)機作業(yè)的效率。同時具備了高強度，高的疲勞耐久性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是：

一種適應(yīng)水、旱田，小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋用傳動軸，包括采用牌號為42crmo鋼制成的外半軸和內(nèi)半軸，采用牌號為40cr鋼制成的雙聯(lián)叉，采用牌號為08鋼制成的擋圈以及采用牌號為gcr15鋼制成的耐磨環(huán)；外半軸和內(nèi)半軸分別通過十字軸連接雙聯(lián)叉的兩端，耐磨環(huán)裝在靠近雙聯(lián)叉所在端的外半軸軸頸處，擋圈裝在靠近雙聯(lián)叉所在端的外半軸軸頸處并卡合耐磨環(huán)；

十字軸上用的油封，此油封包括三個密封唇口，其中相鄰的兩個密封唇口朝向一致，另一個密封唇口朝向與前述兩個密封唇口朝向相反；

外半軸和內(nèi)半軸的叉頭部位與軸身部位之間為過渡連接部；過渡連接部的厚度l1等于過渡連接部到叉頭部件中心軸線之間距離l2的二分之一；過渡連接部上在位于軸身部位所在側(cè)處設(shè)置寬度為4mm的強度段，此強度段的直徑大于外半軸或內(nèi)半軸最大直徑；在強度段與軸身部位連接處之間設(shè)置半徑為2mm的圓倒角；過渡連接部上在指向叉頭部件中心軸線側(cè)設(shè)置用于抑制十字軸運動干涉的寬度為4mm的直線段。

本發(fā)明技術(shù)方案中雙聯(lián)叉和十字軸均為現(xiàn)有技術(shù)中的應(yīng)用于本技術(shù)領(lǐng)域中的常規(guī)技術(shù)產(chǎn)品，具體的結(jié)構(gòu)和工作過程本發(fā)明不作詳細的說明。

本發(fā)明十字軸中的軸承外圈采用是薄鋼板精密沖壓成型的設(shè)計，結(jié)構(gòu)空間小。這種新型設(shè)計的十字軸外圈相比于同規(guī)格傳統(tǒng)十字軸外圈，壁厚可以減少一半。壁厚雖然較薄，但后續(xù)通過碳氮共滲工藝，使這種十字軸外圈同樣具備了滾針軸承外圈所需的表面硬度高，耐磨損的性能。節(jié)省的空間用于增大十字節(jié)零件軸徑處的直徑，和滾針直徑。使得十字軸對于大扭矩的承載性能以及扭轉(zhuǎn)疲勞性能得到提升。而這種性能的提升與轉(zhuǎn)向橋驅(qū)動橋用傳動軸，低扭矩、大載荷、載荷值循環(huán)變換的使用環(huán)境相適應(yīng)。新型十字軸的應(yīng)用，使傳動軸具備了更高耐久性。

進一步，本十字軸中采用的油封，此油封包括三個密封唇口，其中相鄰的兩個密封唇口朝向一致，另一個密封唇口朝向與前述兩個密封唇口朝向相反。設(shè)計十字軸油封結(jié)唇口方向，將油封唇口的方向由原先的單一方向，改僅為兩個唇口朝外，一個唇口朝內(nèi)。改進后的油封結(jié)構(gòu)在考證抗外部泥水入侵的性能，同時加強內(nèi)部油脂往外泄的密封性。增強了十字軸的密封性能，進而使傳動軸具備水、旱適應(yīng)性，增強了傳動軸的性能。

本發(fā)明技術(shù)方案中通過設(shè)計耐磨環(huán)與擋圈，提升產(chǎn)品的耐磨性與防異物的能力。在靠近雙聯(lián)叉所在端的外半軸軸頸處與耐磨環(huán)緊配合，并有相對運動。傳統(tǒng)的設(shè)計沒有這種結(jié)構(gòu)，采用的是在軸頸外圓感應(yīng)淬火的方式，表面硬度達到hrc55。但在實際使用過程中，磨損仍然十分嚴(yán)重。這種情況下，傳統(tǒng)設(shè)計鍍硬鉻的方式使表面硬度達到hrc60，產(chǎn)品的耐磨性能得到較大的改善，由于此工藝不環(huán)保，不能得到批量應(yīng)用。為本發(fā)明在外半軸軸頸處設(shè)計耐磨環(huán)和擋圈，采用牌號為08鋼制成的擋圈，采用牌號為gcr15鋼制成的耐磨環(huán)，并且硬度hrc60-64。兩件均通過過盈配合緊固在軸上。擋圈主要起擋泥、水、沙，阻止其進入橋殼內(nèi)部的作用。耐磨環(huán)為軸承鋼，高硬度軸套，硬度達到hrc60-64，大大提升了耐磨損性能，同時方便批量加工制造。

本發(fā)明技術(shù)方案中，在通過對外半軸和內(nèi)半軸進行疲勞實驗加載，得出外半軸和內(nèi)半軸上的叉頭部位與軸身部位之間為較薄弱處斷裂，薄弱處為斷裂點，并且此處為內(nèi)、外半軸零件叉頭部位。本發(fā)明在外半軸和內(nèi)半軸的叉頭部位與軸身部位之間為過渡連接部；過渡連接部的厚度l1等于過渡連接部到叉頭部件中心軸線之間距離l2的二分之一。此技術(shù)特征的設(shè)計改進，在不影響外半軸和內(nèi)半軸其他性能參數(shù)的情況下，加強了叉頭部位與軸身部位之間的強度。改進后尺寸，薄弱處得到了加強。經(jīng)試驗加載由原先的扭疲試驗加載4萬次薄弱處斷裂，提升到26萬次。

進一步，在強度段與軸身部位連接處之間設(shè)置半徑為2mm的圓倒角；r2(此件r2圓角未淬火)圓角處斷裂。對薄弱區(qū)的加強提高了產(chǎn)品的耐疲勞性能。對改進后產(chǎn)品的試驗加載試驗，使得新的薄弱環(huán)節(jié)端面處r2圓角被識別。以下是對產(chǎn)品新的薄弱環(huán)節(jié)的加強。對端面圓角處的加強我們采用的是對端面圓角進行表面感應(yīng)淬火的方式提升產(chǎn)品的性能。改進前產(chǎn)品在r2端面處形成了一個較薄的位置，導(dǎo)致r2不能淬火加強，若將r2淬火將導(dǎo)致厚度最薄處2.94位置材料的融化。改進后的內(nèi)、外半軸薄弱處進行尺寸設(shè)計中兼顧考慮，過渡連接部上在位于軸身部位所在側(cè)處設(shè)置寬度為4mm的強度段，此強度段的直徑大于外半軸或內(nèi)半軸最大直徑；此加厚端面處的厚度至4mm，使得內(nèi)、外半軸淬火時能夠?qū)2圓角淬火。調(diào)整熱處理淬火區(qū)到端面r2圓角之后，對r2圓角進行淬火加強。此技術(shù)方案中熱處理工藝的改進對產(chǎn)品的耐久性能又一次較大的加強。扭疲試驗加載由26萬次傳動軸(內(nèi)、外半軸改進后尺寸但r2未淬火)在內(nèi)、外半軸零件r2處斷裂，提升到50萬次加載后，內(nèi)、外半軸改進后尺寸，同時r2處淬火，未見損壞。

更進一步，過渡連接部上在指向叉頭部件中心軸線側(cè)設(shè)置用于抑制十字軸運動干涉的寬度為4mm的直線段。此技術(shù)特征的設(shè)計主要在于干涉的位置巧妙的去處一部分的材料，達到產(chǎn)品的角度。

本發(fā)明技術(shù)方案中，外半軸、內(nèi)半軸選用力學(xué)性能，熱處理工藝性較好的42crmo材料，雙聯(lián)叉選擇加工性能較好40cr材料，十字節(jié)選用20crnimo材料，耐磨環(huán)選用gcr15材料，擋圈選用08鋼，通過以上材料的選用，達到產(chǎn)品的性能，同時兼顧了可加工性，與經(jīng)濟性。

本發(fā)明通過設(shè)計改進，在保證產(chǎn)品強度的前提下，巧妙的設(shè)計，產(chǎn)品角度達到了55度到58度。內(nèi)半軸和外半軸的擺角的增大，是傳動軸性能的較大的提升，直接帶來整機的轉(zhuǎn)彎半徑的減小，提升了整機的作業(yè)性能。

對本發(fā)明技術(shù)方案的改進，耐磨環(huán)與外半軸之間過盈配合；擋圈與外半軸之間過盈配合。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：

1)本發(fā)明的適應(yīng)水、旱田，小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋用傳動軸，水、旱田適應(yīng)性，耐泥水性，耐磨損性能的提升；具體為，選用高密封性的十字軸，使產(chǎn)品能適應(yīng)水田、旱田的作業(yè)環(huán)境；設(shè)計耐磨環(huán)與擋圈，提升產(chǎn)品的耐磨性與防異物的能力；采用新型十字軸軸承外圈設(shè)計，節(jié)省空間，增大了十字軸軸頸直徑，增大了十字軸的力學(xué)性能，提升了傳動軸的耐久性。

2)本發(fā)明的適應(yīng)水、旱田，小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋用傳動軸，提升產(chǎn)品強度方面的可靠與耐久性能；具體為，通過內(nèi)、外半軸，薄弱處改進。合理設(shè)計內(nèi)、外半軸叉頭處的尺寸，同時結(jié)合熱處理工藝，達到產(chǎn)品高耐久性；合理選用零件材料。

3)本發(fā)明的適應(yīng)水、旱田，小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋用傳動軸，大擺角，實現(xiàn)整機較小轉(zhuǎn)彎半徑要求。

附圖說明

圖1是本傳動軸的裝配示意圖。

圖2是圖1的爆炸視圖。

圖3是十字軸用油封的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是外半軸的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是外半軸的局部剖視圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加明顯易懂，以下結(jié)合附圖1-圖5和具體實施方式做進一步的描述。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例：

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

如圖1和2所示，本適應(yīng)水、旱田，小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋用傳動軸，包括采用牌號為42crmo鋼制成的外半軸1和內(nèi)半軸2，采用牌號為40cr鋼制成的雙聯(lián)叉3，采用牌號為08鋼制成的擋圈4以及采用牌號為gcr15鋼制成的耐磨環(huán)5；外半軸和內(nèi)半軸分別通過十字軸6連接雙聯(lián)叉的兩端，耐磨環(huán)裝5在靠近雙聯(lián)叉所在端的外半軸軸頸處，擋圈裝在靠近雙聯(lián)叉所在端的外半軸軸頸處并卡合耐磨環(huán)5；耐磨環(huán)5與外半軸1之間過盈配合；擋圈與外半軸之間過盈配合。

如圖2和3所示，十字軸上用的油封，此油封包括三個密封唇口，其中相鄰的兩個密封唇口朝向一致，另一個密封唇口朝向與前述兩個密封唇口朝向相反；

如圖2、4和5所示，外半軸和內(nèi)半軸的叉頭部位與軸身部位之間為過渡連接部7；過渡連接部的厚度l1等于過渡連接部到叉頭部件中心軸線之間距離l2的二分之一；過渡連接部上在位于軸身部位所在側(cè)處設(shè)置寬度為4mm的強度段8，此強度段的直徑大于外半軸或內(nèi)半軸最大直徑；在強度段與軸身部位連接處之間設(shè)置半徑為2mm的圓倒角；過渡連接部上在指向叉頭部件中心軸線側(cè)設(shè)置用于抑制十字軸運動干涉的寬度為4mm的直線段9。

本發(fā)明的適應(yīng)水、旱田，小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋用傳動軸，通過設(shè)計改進，在保證產(chǎn)品強度的前提下，巧妙的設(shè)計，產(chǎn)品角度達到了55度到58度。內(nèi)半軸和外半軸的擺角的增大，是傳動軸性能的較大的提升，直接帶來整機的轉(zhuǎn)彎半徑的減小，提升了整機的作業(yè)性能。

本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。