一种碳纤维变截面轴管传动轴制造技术

本发明专利技术涉及车辆零部件技术领域，特别涉及一种碳纤维变截面轴管传动轴，包括：万向节叉、碳纤维变截面轴管及花键套。万向节叉连接在碳纤维变截面轴管的一端，花键套连接在碳纤维变截面轴管的另一端。本发明专利技术提供的碳纤维变截面轴管传动轴，采用碳纤维变截面轴管代替传统的钢制或铝合金轴管，在保证所需强度的前提下，可提高整个传动轴的长度，适用于长轴距车辆。碳纤维变截面轴管的重量低于钢制或铝合金轴管等金属材质，实现了传动轴的轻量化。此外，本发明专利技术提供的碳纤维变截面轴管传动轴，与等截面碳纤维轴管相比，在保证传动轴强度的前提下减小了外观尺寸，更方便传动轴的布局。更方便传动轴的布局。更方便传动轴的布局。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维变截面轴管传动轴


[0001]本专利技术涉及车辆零部件
，特别涉及一种碳纤维变截面轴管传动轴。

技术介绍

[0002]传动轴是汽车传动系中传递动力的重要部件，它的作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮，使汽车产生驱动力。目前商用汽车的传动轴轴管大多采用钢制轴管。对于钢制传动轴，其临界转速的计算一般都采用下列公式：当计算得出的临界转速n低于传动轴的最高转速时，该传动轴有使用风险。对于铝合金传动轴其临界转速的计算一般都采用下列公式：从数量上看，要是钢制传动轴与铝合金传动轴具有相同的临界转速，则需增大铝合金传动轴的外径。这就是在使用过程中铝合金传动轴比钢制传动轴有更大外观尺寸的原因。受汽车底盘布置空间的限制，铝合金传动轴的应用受到一定限制。同时，由于临界转速必须大于传动轴的最高转速，所以传动轴长度受到限制，不可能太长。
[0003]目前的汽车的钢制、铝合金传动轴轴管存在质量较重、长度受限等缺陷，而传统的碳纤维轴管有存在强度富余量太多的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中存在的汽车的钢制或铝合金传动轴轴管存在质量较重、长度受限等缺陷，而传统的碳纤维轴管有存在强度富余量太多的技术问题，提供了一种碳纤维变截面轴管传动轴。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种碳纤维变截面轴管传动轴，包括：万向节叉、碳纤维变截面轴管及花键套；
[0007]所述万向节叉连接在所述碳纤维变截面轴管的一端，所述花键套连接在所述碳纤维变截面轴管的另一端。
[0008]进一步的，所述碳纤维变截面轴管设置为从两端粗、中间细的对称式管状结构。
[0009]进一步的，所述碳纤维变截面轴管两端的内侧的圆周上设置有多个均匀分布的凸起；
[0010]所述万向节叉及所述花键套外侧的圆周上设置有多个均匀分布的凹槽；
[0011]所述凸起与所述凹槽紧密镶嵌。
[0012]进一步的，所述碳纤维变截面轴管包括：第一直管部、变截面管部及第二直管部；
[0013]所述第一直管部的一端用于和所述万向节叉连接，所述第一直管部的另一端与所述变截面管部的一端一体式连接；所述第二直管部的一端用于连接所述花键套，所述第二直管部的另一端与所述变截面直管部的另一端一体式连接；
[0014]所述第一直管部与所述第二直管部的内径及外径相同；
[0015]所述变截面管部设置为从两端向中间均匀变细的管状结构。
[0016]进一步的，所述碳纤维变截面轴管由多层碳纤维复合而成。
[0017]本专利技术提供的碳纤维变截面轴管传动轴至少具备以下有益效果或优点：
[0018]本专利技术提供的碳纤维变截面轴管传动轴，万向节叉连接在碳纤维变截面轴管的一端，花键套连接在碳纤维变截面轴管的另一端。本专利技术提供的碳纤维变截面轴管传动轴，采用碳纤维变截面轴管代替传统的钢制或铝合金轴管，在保证所需强度的前提下，可提高整个传动轴的长度，适用于长轴距车辆。碳纤维变截面轴管的重量低于钢制或铝合金轴管等金属材质，实现了传动轴的轻量化。此外，本专利技术提供的碳纤维变截面轴管传动轴，与等截面碳纤维轴管相比，在保证传动轴强度的前提下减小了外观尺寸，更方便对整个传动轴的布局。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例提供的碳纤维变截面轴管传动轴结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例提供的碳纤维变截面轴管结构示意图；
[0021]图3为图1中的F
‑
F剖视图。
[0022]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0023]1‑
万向节叉，2
‑
碳纤维变截面轴管，21
‑
第一直管部，22
‑
变截面管部，23
‑
第二直管部，3
‑
花键套。
具体实施方式
[0024]本专利技术针对现有技术中存在的汽车的钢制或铝合金传动轴轴管存在质量较重、长度受限等缺陷，而传统的碳纤维轴管有存在强度富余量太多的技术问题，提供了一种碳纤维变截面轴管传动轴。
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]在本专利技术的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本专利技术的限制。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0028]参见图1，本专利技术实施例提供了一种碳纤维变截面轴管传动轴，其主要包括：万向节叉1、碳纤维变截面轴管2及花键套3。万向节叉1连接在碳纤维变截面轴管2的一端，花键套3连接在碳纤维变截面轴管2的另一端。碳纤维变截面轴管2可由单层碳纤维加工而成，也可由多层碳纤维复合而成；当碳纤维变截面轴管2由多层碳纤维复合而成时，可采用不同规格的碳纤维材料，以得到不同强度的碳纤维变截面轴管2。
[0029]对于通用型碳纤维传动轴，其临界转速的计算采用下列公式：
[0030]对钢制传动轴、铝合金传动轴、碳纤维传动轴，其临界转速的计算公式可统一为：其中E为材料的弹性模量；J为抗弯惯性矩,J＝π(D4‑
d4)/64；q为单位长度质量,q＝π(D2‑
d2)γ/4,γ为材料密度(N/mm3)。
[0031]通用型碳纤维的弹性模量为1.0x105Mpa；高强型碳纤维的弹性模量为2.5x105Mpa；高模型碳纤维的弹性模量为3.0x105Mpa。对于高强型碳纤维传动轴，其临界转速的计算采用下列公式：对于高模型碳纤维传动轴，其临界转速的计算采用下列公式：因此，与钢制传动轴相比，在相同规格轴管、相同临界转速的情况下，通用型、高强型、高模型碳纤维传动轴的长度分别是钢制传动轴的1.21倍、1.53倍和1.6倍。对于相同长度的传动轴，假设轴管厚度一样的情况下，碳纤维传动轴与钢制传动轴外径D(Dt为碳纤维传动轴轴管外径，Dg为钢制传动轴轴管外径)的对应关系如下：
[0032]对通用型碳纤维传动轴，其与钢制传动轴的外径关系，通过计算：52耳孔传动轴，Dt＝0.6835Dg；57耳孔传动轴Dt＝0.6855Dg；60(该数字耳孔规格)耳孔传动轴，Dt＝0.6858Dg；62耳孔传动轴，Dt＝0.6871Dg本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维变截面轴管传动轴，其特征在于，包括：万向节叉(1)、碳纤维变截面轴管(2)及花键套(3)；所述万向节叉(1)连接在所述碳纤维变截面轴管(2)的一端，所述花键套(3)连接在所述碳纤维变截面轴管(2)的另一端。2.根据权利要求1所述的碳纤维变截面轴管传动轴，其特征在于，所述碳纤维变截面轴管(2)设置为从两端粗、中间细的对称式管状结构。3.根据权利要求2所述的碳纤维变截面轴管传动轴，其特征在于，所述碳纤维变截面轴管(2)两端的内侧的圆周上设置有多个均匀分布的凸起；所述万向节叉(1)及所述花键套(3)外侧的圆周上设置有多个均匀分布的凹槽；所述凸起与所述凹槽紧密镶嵌。4.根据权利要求2所述的碳纤维变截面轴管传动轴，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱洪，祝金贵，蔡峻豪，毛昌吉，
申请(专利权)人：东风汽车底盘系统有限公司，
类型：发明
国别省市：