一种使用磁脉冲成形技术来形成滑动的花键型接头的方法，该方法包括提供阴的驱动轴构件和具有向内形成的花键的开有花键的插入件。提供阳的驱动轴构件，其具有向外形成的与插入件啮合的花键。提供具有外肋的心轴，外肋具有与阳驱动轴构件的外花键外形相同的外形。提供电感器，该电感器能够被通电而形成脉冲磁场。插入件放置在心轴上。阴的驱动轴构件设置在插入件上，两者放置在电感器内。电感器通电而使插入件上的阴的驱动轴构件的一部分变形，以形成阵列的卷边，以便永久地连接阴的驱动轴构件与插入件。阳的驱动轴构件啮合到插入件，以提供滑动花键型的滑动接头。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种使用磁脉冲成形技术来形成滑动的花键型接头的方法，该方法包括提供阴的驱动轴构件和具有向内形成的花键的开有花键的插入件。提供阳的驱动轴构件，其具有向外形成的与插入件啮合的花键。提供具有外肋的心轴，外肋具有与阳驱动轴构件的外花键外形相同的外形。提供电感器，该电感器能够被通电而形成脉冲磁场。插入件放置在心轴上。阴的驱动轴构件设置在插入件上，两者放置在电感器内。电感器通电而使插入件上的阴的驱动轴构件的一部分变形，以形成阵列的卷边，以便永久地连接阴的驱动轴构件与插入件。阳的驱动轴构件啮合到插入件，以提供滑动花键型的滑动接头。【专利说明】
本专利技术涉及车辆驱动轴组件，具体来说，涉及使用磁脉冲成形技术来形成滑动的花键型接头的方法。
技术介绍
本专利技术涉及驱动轴设计和制造驱动轴的方法，该方法能够利用磁脉冲成形技术的优点来简化驱动轴滑动花键型接头，并消除作用的工作心轴表面的电腐蚀。 扭矩传递轴(驱动轴)被广泛地用于将来自转动动力源的转动功率传递到可转动的从动机构。例如，在当今使用的大部分陆上车辆中，设置传动系统，将来自发动机/传动组件的输出轴的转动功率传递到轴组件的输出轴上，以转动地驱动车辆的轮子。为了实现这一点，典型的车辆传动系统包括中空的圆柱形驱动轴管。第一万向接头连接在发动机/传动组件的输出轴和驱动轴管的第一端之间，而第二万向接头连接在驱动轴管的第二端和轴组件的输入轴之间。万向接头提供转动的驱动连接，该驱动连接通过驱动轴管从发动机/传动组件的输出轴连接到轴组件的输入轴，同时，调节诸轴的旋转轴线之间有限的未对齐量。 如果驱动轴管具有两段或多段，则第一驱动轴段和第二驱动轴段的连接通常使用滑动的花键型滑动接头来实现，该花键型滑动接头具有合作的阳和阴构件，其带有形成在其上的相应的多个花键。阳构件形状通常是圆柱形的，并具有多个形成在其外表面上的向外延伸的花键。阴构件形状通常是真空的圆柱形，并具有多个形成在其内表面上的向内延伸的花键。阳构件插入在阴构件内，使阳构件的向外延伸花键与阴构件的向内延伸花键合作。其结果，阳和阴构件连接在一起，用于同时的转动运动和相对的轴向运动。 理论上讲，如果驱动轴的阳和阴构件是由铝管制成的话，那么，花键可使用磁脉冲成形技术来形成。磁脉冲成形已被开发成为成形和组装金属零件的手段。该技术使用圆柱形电感器来处理管形零件特别方便，但也能够借助于平电感器来形成金属板。如果必要的话，则在单一步骤中就可执行成形和组装操作。最容易通过脉冲磁场成形的材料是诸如铜、黄铜和铝之类的具有高导电率的材料。如果采用非常高频率脉冲或用铝或铜制成的驱动环，则也可成形低导电率的材料。 与其它金属成形方法相比，磁脉冲成形具有以下若干个优点:过程容易控制，成形工具(电感器)与待要成形的构件不是机械连接(遵循无工具的刻痕)；同样的电感器可用于形成不同形状的零件；成形可通过绝缘壁和真空来进行；仅需使用单件的工具(心轴或模具)；存在非常高的特殊成形压力；非常高的成形速度提高金属的塑性，且生产率很高。磁脉冲成形的根本缺点是:难于执行深度拉长；在实践中不使用驱动器成形大多数类型的钢是不可能的，且在电流自由通路受限时成形零件也是不可能的。 磁脉冲成形技术使用高压电容器组、大电流开关、成形电感器、高压电源，以及导电工件。通过电容器组放电到成形电感器内，形成磁场。工件通常放置得非常靠近电感线圈，这样，涡流感应到工件内。从磁场产生的时刻起，涡流以电磁方式沿线圈电流相反方向感应到工件内。电感器线圈和工件内的相反方向流动的电流的交互作用造成互相排斥。该互相排斥在电感器线圈和工件表面上造成压力脉冲。电感器必须在力学上强度非常大以承受住该压力而无变形。于是，电磁压力的脉冲致使仅位于电感器线圈下方的工件部分发生高速变形。该工件快速地移离线圈，直到所有起始的动能全都消耗在变形上，或直到该待要成形的部分与成形表面碰撞，例如，与心轴碰撞。磁场的脉冲通常保持很短以避免由于磁场穿透工件壁造成的磁压力降低。如果电感器围绕工件外部设置，那么，工件可向内变形而与心轴的支承表面啮合以形成阴花键。另一方面，如果电感器设置在工件内部，那么，工件可向外变形而与支承表面啮合以形成阳花键。 然而，在实践中难于实现该所描述的技术，尤其是在通常制造驱动轴的大体积生产条件下。确实，从效率、可靠性和安全性的观点来看，为了形成铝管的花键，最合适的磁脉冲成形机器是这样的机器:其电容器电池的电压低于10kv，磁脉冲频率约为10kHz。但因为通常的铝驱动轴管的壁厚是2.0-2.5_，所以，不可避免地是，该频率的磁场将部分地穿过内管表面和心轴支承表面之间的空间中的管壁。在高速管变形的过程中，穿透的磁通量(平均磁场乘上磁场穿透的垂直面积的乘积)将被捕捉和快速地在间隙内受压缩。其结果，沿着这些表面的周界诱发出非常高的相反电流，且在管子在心轴周围碰撞的时刻，发生了接触表面的电腐蚀。该腐蚀在心轴槽的底部特别强，心轴槽的底部是花键顶部首先接触到的地方。该电腐蚀非常快地毁坏心轴工作表面。这些表面的电腐蚀是磁脉冲成形技术广泛扩大到必须使用心轴/模具的应用中的主要局限性。理论上讲，例如，使用绝缘涂层或定位器，可保护心轴表面免遭腐蚀。还有，较高频率和随之的较高电压磁脉冲机器可降低腐蚀的强度。但要在实践中实现解决该问题的机会，在技术上是困难的和费钱的。
技术实现思路
本专利技术涉及使用磁脉冲成形技术形成滑动的花键型结构的方法。根据本专利技术，提供形成滑动的花键型接头的方法，该方法包括提供阴的管形驱动轴构件和管形开花键的插入件，其具有至少一个阵列的向内形成的花键。提供阳的驱动轴构件，其具有向外形成的与开花键的插入件啮合的花键，以及具有外肋的心轴，外肋具有基本上与阳驱动轴构件的外花键外形相同的外形。还提供电感器，该电感器能够被通电而形成脉冲磁场。管形开花键的插入件放置在心轴上。阴的管形驱动轴构件设置在开花键的插入件上，然后，两者同轴地放置在电感器内。电感器通电而使插入件上的阴的管形驱动轴构件的至少一部分变形，以形成至少一个环形阵列的卷边，以便永久地连接阴的管形驱动轴构件与插入件。阴的驱动轴构件与插入件一起从电感器中移去，阳的驱动轴构件与开有花键的插入件相啮合，并啮合到与阴的管形驱动轴构件连接的开有花键的插入件内，以提供滑动花键型的滑动接头。 根据本专利技术，高度要求开发驱动轴的设计和制造工艺过程，该工艺过程能够利用磁脉冲成形技术的优点，以简化驱动轴滑动的花键型滑动接头，并消除工作心轴表面的电腐蚀。 【专利附图】【附图说明】 本
内技术人员借助于附图考虑时，从以下的详细描述中将会容易地明白本专利技术上述的以及其它的优点，附图中: 图1是根据本专利技术的车辆驱动轴的轴向剖视图； 图2是沿着线2-2截取的图1所示插入件的剖视图； 图3是图1所示插入件的轴向剖视图； 图4是施加磁脉冲之前和之后的心轴、插入件和阴的管组件的部分剖视图； 图5是图1所示驱动轴的剖视图； 图6是图8所示的插入件20b的另一实施例的轴向剖视图； 图7是图8所示的插入件20c的另一实施例的轴向剖视图； 图8示出图1所示滑动的花键型滑动接头的不同实施例； 图9是装置和工艺过程的图示； 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种形成用于车辆驱动轴中的滑动的花键型接头的方法，该方法包括如下步骤：a)提供阴的管形驱动轴构件，提供管形开花键的插入件，所述插入件具有至少一个阵列的向内形成的花键，提供阳的驱动轴构件，所述阳的驱动轴构件具有向外形成的与所述开花键的插入件啮合的花键；提供具有外肋的心轴，所述外肋具有基本上与所述阳驱动轴构件的外花键外形相同的外形，以及提供电感器，该电感器能够被通电而形成脉冲磁场；b)将所述管形开花键的插入件放置在所述心轴上；c)将所述阴的管形驱动轴构件设置在所述开花键的插入件上，且同轴地放置在所述电感器内；d)对所述电感器通电而使所述插入件上的所述阴的管形驱动轴构件的至少一部分变形，以形成至少一个环形阵列的卷边，以便永久地连接所述阴的管形驱动轴构件与所述插入件；e)将所述阴的驱动轴构件与所述插入件一起从所述心轴和所述电感器中移去；以及f)将所述阳的驱动轴构件插入所述开有花键的插入件内，所述开有花键的插入件与所述阴的管形驱动轴构件连接，以提供滑动花键型的滑动接头。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·A·亚布洛奇尼科夫，J·N·史密斯，
申请(专利权)人：德纳汽车系统集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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