采用摩擦焊工艺的铝合金传动轴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采用摩擦焊工艺的铝合金传动轴，包括滑动叉、左万向节、左焊接叉、右焊接叉、右万向节、法兰叉，所述的左万向节的一端与滑动叉相连接，左万向节的另一端与左焊接叉相连接，所述的右万向节的一端与法兰叉相连接，右万向节的另一端与右焊接叉相连接；在该左焊接叉与右焊接叉之间固定有轴管，该轴管与左焊接叉、右焊接叉通过摩擦焊接成型为一体；本实用新型专利技术采用一段式的铝合金传动轴替代两段式普通钢件传动轴，结构简单，重量轻，同比减轻40‑60％，安装方便，同时取消了中间支架结构，避免了由于中间支架橡胶老化引起的车辆振动噪声。

Aluminum alloy transmission shaft using friction welding process

The utility model relates to a Aluminum Alloy transmission shaft friction welding process, including sliding fork, left gimbal, left and right fork, fork welding welding right joint, flange fork, the left end of the universal joint with sliding fork is connected with the left joint and the other end of the left fork are welding one end of the right connection joint of the flange and the fork is connected with the right joint and the other end is connected with the right welding fork; shaft tube fixed between the left and right fork fork welding welding, the shaft pipe and the left and right fork fork welded by friction welding welding as a whole; the the utility model adopts a type of Aluminum Alloy transmission shaft replaces the two section type ordinary steel transmission shaft, simple structure, light weight, an 40 decrease in 60%, convenient installation, and removal of the intermediate support structure, to avoid the aging caused by the middle bracket rubber car Vehicle vibration and noise.

【技术实现步骤摘要】
采用摩擦焊工艺的铝合金传动轴
本技术属于传动轴
，尤其涉及一种采用摩擦焊工艺的铝合金传动轴。
技术介绍
行业内普遍采用钢制传动轴，钢制传动轴多数采用熔化焊接，通过高温使得不同的零件结合面的金属熔化，再冷却凝固，是一个金属件的破坏和重新结合的过程。少数钢制传动轴采用摩擦焊工艺，通过特定的设备使两个工件之间产生相对运动，同时施加特定的压力使得两个零件接触面产生高温，破坏金属原有的原子间作用力，形成新的金属件，从而达到焊接的目的。行业内极少数传动轴采用铝合金材料，采用熔化焊接的焊接方式进行加工。如附图1所示，钢制传动轴由于受临界转速的限制，当传动轴一般总长超过1.2m时采用分段式的结构，常规分段式传动轴的零件数量为15个，而铝合金传动轴由于铝材的密度为钢材的1/3，因此可将常规的分段式传动轴变成一段式结构，零件数目为8个。如附图2所示，而现有铝合金传动轴采用熔化焊接，铝合金导热快，凝固速度快，容易导致焊缝融合不充分。而且铝合金在高温下易形成氧化铝，导致焊缝夹渣，影响焊接强度。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种采用摩擦焊工艺的铝合金传动轴，采用一段式的铝合金传动轴替代两段式普通钢件传动轴，结构简单，重量轻，同比减轻40-60％，安装方便，同时取消了中间支架结构，避免了由于中间支架橡胶老化引起的车辆振动噪声。本技术的目的是通过如下技术方案来完成的，包括滑动叉、左万向节、左焊接叉、右焊接叉、右万向节、法兰叉，所述的左万向节的一端与滑动叉相连接，左万向节的另一端与左焊接叉相连接，所述的右万向节的一端与法兰叉相连接，右万向节的另一端与右焊接叉相连接；在该左焊接叉与右焊接叉之间固定有轴管，该轴管与左焊接叉、右焊接叉通过摩擦焊接成型为一体。作为优选，所述的左焊接叉、右焊接叉和轴管由铝合金材料制作而成。作为优选，所述的滑动叉端与变速箱连接，法兰叉端与后桥连接。本技术的有益效果为：对传动轴的生产而言，一段式摩擦焊工艺铝合金传动轴零件少，生产效率高，达到降成本的目的；对汽车而言，采用摩擦焊铝合金传动轴，由于传动轴的重量轻，零件少，质量稳定，可降低汽车的油耗，提高汽车的加速性能，同时少零件化并采用摩擦焊工艺可提高焊接的强度以及焊接过程的稳定性，轻量化的传动轴也会提高整个传动轴系统的耐久寿命，也就是提高整车的耐久寿命和舒适性。附图说明图1是现有的传动轴结构示意图。图2是现有的铝合金气体保护焊焊接结构示意图。图3是本技术的传动轴结构示意图。图4是本技术的摩擦焊铝合金传动轴焊接结构示意图。附图中的标号分别为：1、滑动叉；2、左万向节；3、左焊接叉；4、轴管；5、右焊接叉；6、右万向节；7、法兰叉；8、中间连接副；9、前轴管；10、后轴管。具体实施方式下面将结合附图对本技术做详细的介绍：如附图3、4所示，本技术包括滑动叉1、左万向节2、左焊接叉3、右焊接叉5、右万向节6、法兰叉7，所述的左万向节2的一端与滑动叉1相连接，左万向节2的另一端与左焊接叉3相连接，所述的右万向节6的一端与法兰叉7相连接，右万向节6的另一端与右焊接叉5相连接；在该左焊接叉3与右焊接叉5之间固定有轴管4，该轴管4与左焊接叉3、右焊接叉5通过摩擦焊接成型为一体；所述的滑动叉1端与变速箱连接，法兰叉7端与后桥连接。1、结构简单重量轻：该传动轴上的左焊接叉3、右焊接叉5和轴管4均采用6061-T6材料，密度为2.7x10-6kg/mm3，是钢密度(7.8x10-6kg/mm3)的三分之一左右，在同等体积下，重量是钢件的30％左右。左焊接叉3、右焊接叉5采用铝棒锻压成型，在529℃温度下固溶处理，之后在177℃温度下进行时效处理，最后通过切削加工耳孔、卡簧及外圆。轴管4采用冷拔成型的管材。左焊接叉3、右焊接叉5与轴管4通过摩擦焊接成型为一体。2、取消了如附图1所示的中间支架(中间连接副8、及前轴管9、后轴管10)结构，避免了由于中间支架橡胶老化变软，使传动轴摆幅加大，从而引起的车辆振动噪声。利用两物质摩擦生热，连续驱动摩擦焊(惯性)是在摩擦压力的作用下被焊界面相互接触，通过相对运动(一般一静一动)进行摩擦，使机械能转变为热能，利用摩擦热产生的高温热塑性和摩擦压力去除界面的氧化物，经过一段设定时间或设定长度的磨耗后，达到了一定的界面温度和温度梯度，马上制动并施加更大的顶锻压力并保持一段时间，在原子间引力大于斥力的作用下进行焊合，并通过原子扩散和再结晶形成结合牢固的可靠的焊接接头(核心机理，解决常人的疑问)，焊接方式属于压力焊类别。采用摩擦焊接具有以下优点：1、焊接质量稳定性好，焊接温度更低加之形变强化组织更细密，焊缝强度高于母材(形变强化和快速冷却：热量小、冷铁吸热快)，热变形和热影响区小，无气孔、飞溅、裂纹、咬边、虚焊、偏焊等熔化焊常见的缺陷。2、材料的适应性好：对于传动轴来说，可容易实现钢对钢、铝对铝、钢对铝合金等焊接。3、能耗低：消耗功率与其他焊接方法相比为其1/5～1/20。4、设备自动化程度高(调试与维修要求高)，操作相对简单。5、绿色环保：无电弧刺眼亮光和有毒气体排放，不用焊丝和保护气体，改善了工作环境，利于环境保护，防止员工职业病的发生。6、适合大批量生产。7、生产节拍快。8、焊合总成加工精度高：设备采用两台伺服电机控制行程，最终总成长度变化≤1mm，两端跳动≤0.3mm，花键轴外圆跳动≤0.10mm，两端零件相位差≤1°。9、焊缝质量可靠：焊接摩擦时是控制长度，顶锻时是控制压力和时间，主轴采用两台伺服电机控制。10、操作方便安全：有光栅防护，触摸屏集成控制，生产程序及工艺参数编制设定后一键即可完成焊接过程。本技术不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本技术所提供的结构设计，都是本技术的一种变形，均应认为在本技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用摩擦焊工艺的铝合金传动轴，包括滑动叉(1)、左万向节(2)、左焊接叉(3)、右焊接叉(5)、右万向节(6)、法兰叉(7)，其特征在于：所述的左万向节(2)的一端与滑动叉(1)相连接，左万向节(2)的另一端与左焊接叉(3)相连接，所述的右万向节(6)的一端与法兰叉(7)相连接，右万向节(6)的另一端与右焊接叉(5)相连接；在该左焊接叉(3)与右焊接叉(5)之间固定有轴管(4)，该轴管(4)与左焊接叉(3)、右焊接叉(5)通过摩擦焊接成型为一体。

【技术特征摘要】
1.一种采用摩擦焊工艺的铝合金传动轴，包括滑动叉(1)、左万向节(2)、左焊接叉(3)、右焊接叉(5)、右万向节(6)、法兰叉(7)，其特征在于：所述的左万向节(2)的一端与滑动叉(1)相连接，左万向节(2)的另一端与左焊接叉(3)相连接，所述的右万向节(6)的一端与法兰叉(7)相连接，右万向节(6)的另一端与右焊接叉(5)相连接；在该左焊接叉(3)与右焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国利，朱少青，李宏，毛宇芳，夏剑虹，
申请(专利权)人：万向钱潮传动轴有限公司，万向集团公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33