傳動軸及使用該傳動軸的車輛傳動系統、車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及車輛傳動設備領域，特別涉及一種傳動軸及使用該傳動軸的車輛傳動系統、車輛，傳動軸包括前軸管、與前軸管同軸心插接的后軸管，前、后軸管中一個設有公插接段，另一個設有母插接段，公插接段插設在母插接段內，所述公插接段的外周面上設有外齒，母插接段的內周面上設有與外齒相對應的內齒，對應的內、外齒相鄰齒面之間設有用于在公、母插接段之間傳遞扭矩的彈性體，前、后軸管之間設有用于固定前、后軸管的軸向相對位置并限制彈性體前后滑動的防脫結構，解決了目前的扭轉減振傳動軸扭轉減振可靠性低的問題。
【專利說明】
傳動軸及使用該傳動軸的車輛傳動系統、車輛
技術領域
[0001]本實用新型涉及車輛傳動設備領域，特別涉及一種傳動軸及使用該傳動軸的車輛傳動系統、車輛。
【背景技術】
[0002]傳動軸作為客車傳動系統中一個重要的傳動部件，對整車傳動系的振動噪聲有著至關重要的影響。目前客車用傳動軸連接動力總成與驅動橋，起到動力傳遞的作用，由于傳動軸與動力總成及驅動橋之間均為剛性連接，這種剛性連接的抗扭性能差，而且動力總成的扭轉振動將無衰減傳遞至驅動橋上，引起傳動系的振動噪聲。公告號為CN103244572A公告日為20130814的中國專利公開了一種扭轉減振傳動軸，包括軸管、連接盤和焊接叉，軸管內壁通過彈性物質與焊接叉連接在一起，實現軸管與焊接叉之間的彈性連接，可以有效降低傳動軸動力傳遞過程中產生的振動，增強傳動軸本身的抗扭、減振性能，但是這種布置方式僅靠彈性物質起到抗扭、減振的作用，彈性物質長期受拉應力和剪切應力，易疲勞，扭轉減振可靠性低。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種傳動軸，以解決目前的扭轉減振傳動軸扭轉減振可靠性低的問題；另外，本實用新型的目的還在于提供一種使用上述傳動軸的車輛傳動系統及使用上述車輛傳動系統的車輛。
[0004]本實用新型的技術方案為:一種傳動軸，包括前軸管、與前軸管同軸心插接的后軸管，前、后軸管中一個設有公插接段，另一個設有母插接段，公插接段插設在母插接段內，所述公插接段的外周面上設有外齒，母插接段的內周面上設有與外齒相對應的內齒，對應的內、外齒相鄰齒面之間設有用于在公、母插接段之間傳遞扭矩的彈性體，前、后軸管之間設有用于固定前、后軸管的軸向相對位置并限制彈性體前后滑動的防脫結構。
[0005]所述的公插接段設置在后軸管上，母插接段設置在前軸管上，防脫結構包括設置在前軸管上母插接段后端的內凸環、設置在后軸管上公插接段前端的外凸環，外齒、內齒、彈性體均設置在內、外凸環之間用于當前、后軸管受軸向拉力時限制前、后軸管相對移動，后軸管上設有與內凸環擋止配合用于當前、后軸管受軸向壓力時限制前、后軸管相對移動的內凸環擋件。
[0006]所述的外凸環為后軸管前端面折邊，內凸環為前軸管后端面折邊。
[0007]所述的后軸管包括與前軸管連接的前軸管連接管和與前軸管連接管可伸縮插接的動力輸出軸管，所述的動力輸出軸管與所述的前軸管連接管止轉配合。
[0008]所述的前軸管連接管與動力輸出軸管通過花鍵副連接，前軸管連接管與動力輸出軸管的接口處設有防塵套筒及防塵墊。
[0009]—種車輛傳動系統，包括傳動軸，所述的傳動軸包括前軸管、與前軸管同軸心插接的后軸管，前、后軸管中一個設有公插接段，另一個設有母插接段，公插接段插設在母插接段內，所述公插接段的外周面上設有外齒，母插接段的內周面上設有與外齒相對應的內齒，對應的內、外齒相鄰齒面之間設有用于在公、母插接段之間傳遞扭矩的彈性體，前、后軸管之間設有用于固定前、后軸管的軸向相對位置并限制彈性體前后滑動的防脫結構。
[0010]所述的公插接段設置在后軸管上，母插接段設置在前軸管上，防脫結構包括設置在前軸管上母插接段后端的內凸環、設置在后軸管上公插接段前端的外凸環，外齒、內齒、彈性體均設置在內、外凸環之間用于當前、后軸管受軸向拉力時限制前、后軸管相對移動，后軸管上設有與內凸環擋止配合用于當前、后軸管受軸向壓力時限制前、后軸管相對移動的內凸環擋件。
[0011]所述的后軸管包括與前軸管連接的前軸管連接管和與前軸管連接管可伸縮插接的動力輸出軸管，所述的動力輸出軸管與所述的前軸管連接管止轉配合。
[0012]所述的前軸管連接管與動力輸出軸管通過花鍵副連接，前軸管連接管與動力輸出軸管的接口處設有防塵套筒及防塵墊。
[0013]—種車輛，包括車輛傳動系統，車輛傳動系統包括傳動軸，其特征在于:所述的傳動軸包括前軸管、與前軸管同軸心插接的后軸管，前、后軸管中一個設有公插接段，另一個設有母插接段，公插接段插設在母插接段內，所述公插接段的外周面上設有外齒，母插接段的內周面上設有與外齒相對應的內齒，對應的內、外齒相鄰齒面之間設有用于在公、母插接段之間傳遞扭矩的彈性體，前、后軸管之間設有用于固定前、后軸管的軸向相對位置并限制彈性體前后滑動的防脫結構。
[0014]本實用新型的有益效果為:由于本實用新型的軸管分為前軸管和后軸管，前、后軸管中一個設有外周面上帶有外齒的公插接段，另一個設有內周面帶內齒的母插接段，外齒與內齒之間設有彈性體，車輛運行時，動力扭矩輸入到前軸管上，之后通過外齒與內齒之間的彈性體傳遞到后軸管上，彈性體的非線性彈力對動力扭矩波動幅值進行衰減，并將衰減后的動力扭矩傳遞到后軸管上，由于彈性體設置在對應的外齒、內齒之間，彈性體在工作時始終處于受壓狀態，保證了本實用新型所述的傳動軸具有良好減振性能的同時具有極高的可靠性，保證了整車的安全，同時，可以通過設置彈性體的數量及剛度調整傳動軸的減振效果O
[0015]更進一步的，所述的內、外凸環分別為前軸管后端面、后軸管前端面的折邊，結構簡單，制造加工簡單方便，成本低。
[0016]更進一步的，所述的后軸管包括與前軸管連接的前軸管連接管和與前軸管連接管可伸縮插接的動力輸出軸管，伸縮結構保證了整車懸架跳動過程中傳動軸的正常運轉。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的一種傳動軸的具體實施例1的裝配圖；
[0018]圖2為圖1中沿A-A的剖視圖；
[0019]圖3為本實用新型的一種傳動軸的具體實施例1的前軸管與前軸管連接管裝配的半剖視圖；
[0020]圖4為本實用新型的一種傳動軸的具體實施例1的前軸管連接管結構示意圖；
[0021 ]圖5為圖4的左視圖；
[0022]圖6為本實用新型的一種傳動軸的具體實施例1的動力輸出軸管結構示意圖；
[0023]圖7為本實用新型的一種傳動軸的具體實施例2的前軸管與前軸管連接管裝配的半剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明。
[0025]本實用新型的一種傳動軸的具體實施例1，如圖1至圖6所示，傳動軸包括前軸節叉
1、前軸管2、彈性體4、與前軸管2同軸插接的后軸管6、后軸節叉11。彈性體4采用金屬橡膠材料。前軸管2與前軸節叉I焊接固定，前軸節叉I通過十字軸萬向節與動力總成連接，后軸管6與后軸節叉11焊接固定，后軸節叉11通過十字軸萬向節與驅動橋連接。前軸管2與后軸管6同軸心止轉插接，后軸管6的一端插接在前軸管2內。前軸管2上與后軸管6插接的一端設有母插接段，母插接段的內周面設有與前軸管軸心線平行且沿前軸管徑向設置的六個內齒13，六個內齒均勻分布在前軸管2的圓周內壁上。后軸管6上與前軸管2插接的一端設有公插接段，公插接段的外周面上設有與后軸管軸心線平行且沿后軸管6徑向設置與內齒13相對應的六個外齒14，六個外齒均勾分布在后軸管6的圓周外壁上，內齒13、外齒14均為板狀結構，外齒14與內齒13在圓周方向上間隔設置且相鄰公、內齒的齒面之間設有彈性體4，外齒14與內齒13沿圓周方向的投影有重疊，傳動軸扭轉時彈性體4始終處于受壓狀態。前軸管2的后端面上設有向內彎折的前軸管后端面折邊5用于限制外齒14和彈性體4向后滑動，后軸管的前端面設有向外彎折的后軸管前端面折邊3用于限制內齒13和彈性體4向前滑動，后軸管上外齒14的后側設有用于限制前軸管后端面折邊5向后滑動的限位擋圈12，限位擋圈12固定在后軸管6上的限位擋槽17內，后軸管6通過限位檔槽17及限位擋圈12將其與前軸管2的軸向相對位置固定，在本實用新型的其他實施例中，上述前軸管后端面折邊、后軸管前端面折邊還可以是外設的內、外凸環，外齒、內齒、彈性體均設置在內、外凸環之間用于當前、后軸管受軸向拉力時限制前、后軸管相對移動，此時限位擋圈12還可以為板簧、限位擋塊等其他與內凸環擋止配合用于當前、后軸管受軸向壓力時限制前、后軸管相對移動的內凸環擋件。
[0026]后軸管6包括用于與前軸管2連接的前軸管連接管61及與前軸管連接管可伸縮連接的動力輸出軸管62，前軸管連接管61中后端開有內花鍵15，動力輸出軸管62與前軸管連接管61止轉配合并通過花鍵副連接，花鍵副的伸縮結構保證了整車懸架跳動過程中傳動軸的正常運轉。前軸管后端面折邊5、外齒14、限位擋槽17及限位擋圈12均設置在前軸管連接管61上。前軸管連接管61通過限位檔槽17和限位擋圈12將其與前軸管2的軸向位置固定。前軸管2與前軸管連接管61安裝完后，前軸管2與前軸節叉I焊接固定，前軸節叉I通過十字軸萬向節與動力輸入端連接。前軸管連接管61中后端開有內花鍵15，其與動力輸出軸管62上面的外花鍵16形成花鍵副8連接并傳遞扭矩，動力輸出軸管62上設有防塵套筒9及防塵墊7，其能有效防止塵土等污物進入到花鍵副中，影響傳動。動力輸出軸管62與后軸節叉11焊接固定，后軸節叉11與驅動橋連接并輸出動力扭矩。
[0027]整車運行時，發動機波動的動力扭矩通過前軸節叉I傳遞至前軸管2末端的內齒13上，由于前軸管后端面折邊5和后軸管前端面折邊3的存在限制了彈性體4的軸向位移，動力扭矩使內齒13壓縮彈性體4并將動力傳遞至外齒14上，進而傳遞到前軸管連接管61上，隨后經過花鍵副8傳遞至動力輸出軸管62及后軸節叉11上，從而輸出到驅動橋，在此過程中，發動機波動的動力扭矩幅值在通過內齒13擠壓彈性體4傳遞至外齒14時，經過了彈性體剛度特性和阻尼特性的非線性衰減，并傳遞到驅動橋，有效提高了傳動系的扭轉減振性能，提升了整車的振動噪聲水平。同時，彈性體4的剛度設置及圓周均布的個數設置均為傳動系最優減振性能的設計提供空間。前軸管后端面折邊5、后軸管前端面折邊3及內、外齒的限位作用保證了彈性體始終處于受壓狀態，避免剪切、受拉等惡劣受力情況，提高了彈性體的使用周期，具備非常高的可靠性，保證了行車安全，同時采用金屬橡膠的彈性體與普通橡膠不同，不存在老化現象。
[0028]本實用新型的一種傳動軸的具體實施例2，如圖7所示，本實施例與上述實施例的區別僅在于:上述前軸管后端面折邊和后軸管前端面折邊均不設，由設置在前軸管上的限位擋圈51和限位擋圈52固定前、后軸管軸向位置并限制彈性體前后滑動，其中限位擋圈51與前軸管2焊接固定，齒擋圈52與前軸管2為一體式結構，其他部分實施方式與上述實施例相同，不再贅述。
[0029]本實用新型的一種車輛傳動系統的實施例，車輛傳動系統包括傳動軸，所述的傳動軸與上述一種傳動軸的具體實施例中所述的結構相同，不再贅述。
[0030]本實用新型的一種車輛的實施例，該車輛包括車輛傳動系統，車輛傳動系統包括傳動軸，所述的傳動軸與上述一種傳動軸的具體實施例中所述的結構相同，不再贅述。
[0031]在本實用新型的一種傳動軸、車輛傳動系統及車輛的其他實施例中，上述的前軸管后端面折邊和后軸管前端面折邊還可以是分別與前、后軸管螺紋配合的內、外齒擋圈，擋圈的高度與內、外齒的高度相當，前軸管后端面折邊還可以不設，而在后軸管的外齒的后側設置與后軸管螺紋連接的外齒擋圈，上述情況均不再需要設置上述限位擋圈，同理，后軸管前端面折邊也可以不設;前軸管后端面折邊、后軸管前端面折邊還可以分別與前軸管、后軸管可拆固連，可以螺釘連接等;前軸管后端面折邊、后軸管前端面折邊還可以都不設，而在前軸管上內齒的前側設置用于對外齒、內齒、彈性體均軸向限位的第一限位環，而在后軸管上外齒的后側設置用于對外齒、內齒、彈性體均軸向限位的第二限位環，在后軸管上外齒的前側和/或在前軸管上前后管軸向板的后側設置固定前、后軸管軸向位置的限位環擋圈，當然，擋圈只是用來與第一、二限位環配合限制前后軸管相對移動，擋圈還可以是均勻分布在前軸管或后軸管上的若干擋塊;上述母插接段還可以設置在后軸管上，對應的，公插接段設置在前軸管上;上述后軸管還可以是一個整體，前軸管與前軸管節叉通過花鍵副連接，或者在動力總成與傳動軸連接的位置增設伸縮結構;上述內齒、外齒的數量可以根據需要進行調整以得到最優減振性能;上述彈性體還可以是普通橡膠等其他彈性材料;上述前軸管連接管還可以與動力輸出軸管通過設置在前軸管連接管上的軸向導向槽和設置在動力輸出軸管上與軸向管導向槽滑動配合的軸向導軌連接。
【主權項】
1.一種傳動軸，其特征在于:包括前軸管、與前軸管同軸心插接的后軸管，前、后軸管中一個設有公插接段，另一個設有母插接段，公插接段插設在母插接段內，所述公插接段的外周面上設有外齒，母插接段的內周面上設有與外齒相對應的內齒，對應的內、外齒相鄰齒面之間設有用于在公、母插接段之間傳遞扭矩的彈性體，前、后軸管之間設有用于固定前、后軸管的軸向相對位置并限制彈性體前后滑動的防脫結構。2.根據權利要求1所述的傳動軸，其特征在于:所述的公插接段設置在后軸管上，母插接段設置在前軸管上，防脫結構包括設置在前軸管上母插接段后端的內凸環、設置在后軸管上公插接段前端的外凸環，外齒、內齒、彈性體均設置在內、外凸環之間用于當前、后軸管受軸向拉力時限制前、后軸管相對移動，后軸管上設有與內凸環擋止配合用于當前、后軸管受軸向壓力時限制前、后軸管相對移動的內凸環擋件。3.根據權利要求2所述的傳動軸，其特征在于:所述的外凸環為后軸管前端面折邊，內凸環為前軸管后端面折邊。4.根據權利要求1-3任一項所述的傳動軸，其特征在于:所述的后軸管包括與前軸管連接的前軸管連接管和與前軸管連接管可伸縮插接的動力輸出軸管，所述的動力輸出軸管與所述的前軸管連接管止轉配合。5.根據權利要求4所述的傳動軸，其特征在于:所述的前軸管連接管與動力輸出軸管通過花鍵副連接，前軸管連接管與動力輸出軸管的接口處設有防塵套筒及防塵墊。6.一種車輛傳動系統，包括傳動軸，其特征在于:所述的傳動軸包括前軸管、與前軸管同軸心插接的后軸管，前、后軸管中一個設有公插接段，另一個設有母插接段，公插接段插設在母插接段內，所述公插接段的外周面上設有外齒，母插接段的內周面上設有與外齒相對應的內齒，對應的內、外齒相鄰齒面之間設有用于在公、母插接段之間傳遞扭矩的彈性體，前、后軸管之間設有用于固定前、后軸管的軸向相對位置并限制彈性體前后滑動的防脫結構。7.根據權利要求6所述的車輛傳動系統，其特征在于:所述的公插接段設置在后軸管上，母插接段設置在前軸管上，防脫結構包括設置在前軸管上母插接段后端的內凸環、設置在后軸管上公插接段前端的外凸環，外齒、內齒、彈性體均設置在內、外凸環之間用于當前、后軸管受軸向拉力時限制前、后軸管相對移動，后軸管上設有與內凸環擋止配合用于當前、后軸管受軸向壓力時限制前、后軸管相對移動的內凸環擋件。8.根據權利要求6或7所述的車輛傳動系統，其特征在于:所述的后軸管包括與前軸管連接的前軸管連接管和與前軸管連接管可伸縮插接的動力輸出軸管，所述的動力輸出軸管與所述的前軸管連接管止轉配合。9.根據權利要求8所述的車輛傳動系統，其特征在于:所述的前軸管連接管與動力輸出軸管通過花鍵副連接，前軸管連接管與動力輸出軸管的接口處設有防塵套筒及防塵墊。10.一種車輛，包括車輛傳動系統，車輛傳動系統包括傳動軸，其特征在于:所述的傳動軸包括前軸管、與前軸管同軸心插接的后軸管，前、后軸管中一個設有公插接段，另一個設有母插接段，公插接段插設在母插接段內，所述公插接段的外周面上設有外齒，母插接段的內周面上設有與外齒相對應的內齒，對應的內、外齒相鄰齒面之間設有用于在公、母插接段之間傳遞扭矩的彈性體，前、后軸管之間設有用于固定前、后軸管的軸向相對位置并限制彈性體前后滑動的防脫結構。
【文檔編號】F16H57/00GK205578669SQ201620165844
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月4日
【發明人】王占彬, 陳志恒, 張博強, 陳威, 李有哲
【申請人】鄭州宇通客車股份有限公司