本發(fā)明涉及機械傳動技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種可伸縮傳動軸。
背景技術(shù):
傳動軸是能夠傳遞動力的部件,例如在汽車傳動系中,傳動軸的作用是與變速箱、驅(qū)動橋一起將發(fā)動機的動力傳遞給車輪,使汽車產(chǎn)生驅(qū)動力。
目前,常見的傳動軸包括礦車或汽車用萬向傳動軸以及軋鋼用萬向傳動軸,其中,礦車或汽車用萬向傳動軸在使用過程中會隨著車輛的振動微動伸縮,通過設(shè)置尼龍等摩擦系數(shù)較低的材料來減小傳動軸微動伸縮過程中的摩擦力;軋鋼用萬向傳動軸在使用過程中是不伸縮的。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:當(dāng)傳動軸應(yīng)用于不但要傳遞扭矩,而且還要在工作中不停伸縮(伸縮量在30mm以上)的工況中時,傳動軸無法正常工作,即使能夠微動伸縮的傳動軸很快就會因溫度過高、潤滑不暢而發(fā)生粘連,繼而發(fā)生破壞。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實施例提供一種可伸縮傳動軸,能夠應(yīng)用于傳遞扭矩過程中伸縮頻率和伸縮量均較大的工況場合。
為達到上述目的,本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案:
本發(fā)明實施例提供一種可伸縮傳動軸,包括:
軸體和套接于所述軸體的套件,所述軸體與所述套件通過鍵連接,以使所述軸體與所述套件能夠一同轉(zhuǎn)動且相對滑動;
所述軸體內(nèi)設(shè)置有腔室,所述腔室內(nèi)用于存儲潤滑油,所述腔室的側(cè)壁上設(shè)置有通孔,所述通孔連通于所述軸體與所述套件之間的鍵連接區(qū)域,所述軸體與所述套件之間位于鍵連接區(qū)域外的兩側(cè)位置相密封;
所述軸體用于連接第一部件,所述套件用于連接第二部件,以使所述第一部件與所述第二部件之間通過所述軸體與所述套件的鍵連接傳遞動力。
具體地,所述套件包括套管以及分別密封連接于所述套管兩端的承托組件,所述套管與所述軸體通過鍵連接,所述承托組件密封套接于所述軸體;所述承托組件包括滑動導(dǎo)向軸承,所述滑動導(dǎo)向軸承包括圍繞所述軸體設(shè)置且與所述軸體相接觸的承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
具體地,所述承托組件還包括端蓋,所述滑動導(dǎo)向軸承通過所述端蓋緊固于所述套管的端部,所述滑動導(dǎo)向軸承與所述套管之間密封,所述端蓋與所述軸體之間密封。
具體地,所述滑動導(dǎo)向軸承包括固定套以及固定于所述固定套內(nèi)壁上的第一套環(huán),所述第一套環(huán)為所述承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu),所述第一套環(huán)的內(nèi)壁上設(shè)置有回油槽,所述回油槽圍繞所述第一套環(huán)的內(nèi)壁沿軸向方向螺旋設(shè)置。
具體地,所述滑動導(dǎo)向軸承包括固定套以及滑動連接于所述固定套內(nèi)壁的第二套環(huán),所述第二套環(huán)固定套接于所述軸體,所述第二套環(huán)為所述承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
具體地,所述腔室的一端貫穿于所述軸體的一端面,所述腔室的另一端封堵于所述軸體內(nèi),所述腔室的一端通過活塞組件封堵,所述活塞組件包括兩端連通的活塞套和密封于所述活塞套內(nèi)的活塞芯,所述活塞套與所述腔室的一端密封連接。
具體地,所述活塞芯通過彈性部件連接于所述活塞套內(nèi)的中間位置,其中,所述彈性部件包括從所述活塞套內(nèi)一端至所述活塞芯一端的第一部分,以及從所述活塞套內(nèi)另一端至所述活塞芯另一端的第二部分;
所述活塞套密封連接于所述腔室一端的內(nèi)部。
具體地,所述通孔包括位于所述鍵連接區(qū)域的兩邊側(cè)的第一通孔,所述第一通孔位于所述軸體與所述套件相密封的位置與所述鍵連接區(qū)域之間;所述通孔還包括位于所述鍵連接區(qū)域內(nèi)的第二通孔,所述第二通孔的孔徑小于所述第一通孔的孔徑。
具體地,所述第一通孔圍繞所述軸體一周均勻設(shè)置多個;所述第二通孔的數(shù)量包括多個,多個所述第二通孔沿著所述軸體的軸向方向在所述鍵連接區(qū)域兩邊側(cè)的第一通孔之間均勻排列。
具體地,所述軸體與所述套件通過花鍵連接;所述套件的一端連接有第一接頭,其中,所述套件的一端與所述軸體的一端為同一方向,所述軸體的另一端連接有第二接頭。
本發(fā)明實施例提供的一種可伸縮傳動軸,其軸體與套件通過鍵連接,使軸體與套件在傳遞扭矩同時能夠相對滑移,通過軸體的腔室內(nèi)存入潤滑油,潤滑油通過通孔流至軸體與套件之間的鍵連接區(qū)域,充分潤滑鍵連接區(qū)域,使得當(dāng)軸體與套件之間相對滑移時,潤滑油減少動摩擦力,降低摩擦產(chǎn)生的溫度,從而使軸體與套件順利相對滑移,即可伸縮傳動軸順利進行伸縮,避免了現(xiàn)有技術(shù)中傳動軸因溫度過高、潤滑不暢而發(fā)生粘連、破壞的現(xiàn)象,本發(fā)明實施例中由于潤滑油能夠在軸體腔室與鍵連接區(qū)域之間自循環(huán),因此有效保證了可伸縮傳動軸能夠進行較高頻率和較大伸縮量的伸縮,適用于傳遞扭矩過程中伸縮頻率和伸縮量均較大的工況場合。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例提供的一種可伸縮傳動軸的結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種滑動導(dǎo)向軸承的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種滑動導(dǎo)向軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
如圖1所示,本發(fā)明實施例提供一種可伸縮傳動軸,包括:軸體1和套接于軸體1的套件2,軸體1與套件2通過鍵連接(圖中未示出),以使軸體與套件能夠一同轉(zhuǎn)動且相對滑動;軸體1內(nèi)設(shè)置有腔室11,腔室11內(nèi)用于存儲潤滑油,腔室11的側(cè)壁上設(shè)置有通孔12,通孔12連通于軸體1與套件2之間的鍵連接區(qū)域3,軸體1與套件2之間位于鍵連接區(qū)域3外的兩側(cè)位置相密封;軸體1用于連接第一部件(圖中未示出),套件2用于連接第二部件(圖中未示出),以使第一部件與第二部件之間通過軸體1與套件2的鍵連接傳遞動力。
其中,軸體1與套件2鍵連接實現(xiàn)了軸體1與套件2之間的周向固定以傳遞運動和轉(zhuǎn)矩,具體地,可在軸體1的外壁上固定設(shè)置鍵,在套件2的內(nèi)壁上設(shè)置鍵槽;鍵連接包括松鍵連接、緊鍵連接和花鍵連接三大類,松鍵連接所用的鍵有普通平鍵、半圓鍵、導(dǎo)向平鍵及滑鍵等,靠鍵的側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩;緊鍵連接主要指采用的是楔鍵,鍵的上、下表面都是工作面;花鍵齒側(cè)面是工作面,靠鍵齒側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。
軸體1的腔室11內(nèi)存入潤滑油后,潤滑油通過通孔12流至鍵連接區(qū)域3,使軸體1與套件2之間的連接部分潤滑,使得當(dāng)軸體1相對于套件2滑移時,降低摩擦力,由于鍵連接區(qū)域3外的兩側(cè)位置處的軸體1與套件2之間密封連接,因此鍵連接區(qū)域3的潤滑油不會流出至外部。
下面通過可伸縮傳動軸的工作原理來說明本發(fā)明實施例,當(dāng)?shù)谝徊考B接軸體1,第二部件連接套件2時,第一部件與第二部件通過軸體1與套件2的鍵連接傳遞動力,第一部件與第二部件在傳遞扭矩過程中相互靠近或遠離時,軸體1與套體2產(chǎn)生相對滑移,將軸體1的腔室11內(nèi)存入潤滑油,使?jié)櫥屯ㄟ^通孔12流至鍵連接區(qū)域3,減少軸體1與套件2之間的摩擦力,降低軸體1與套件2相對滑動摩擦產(chǎn)生的熱量,在軸體1與套件2相對滑移的過程中,潤滑油在腔室11與鍵連接區(qū)域3之間自循環(huán),使鍵連接區(qū)域3充分潤滑,以使軸體1與套件2之間相對滑移順暢,進而實現(xiàn)第一部件與第二部件通過可伸縮傳動軸傳遞扭矩的過程中進行軸向方向的相對移動時,可伸縮傳動軸能夠順利伸縮。
本發(fā)明實施例提供的可伸縮傳動軸,其軸體與套件通過鍵連接,使軸體與套件在傳遞扭矩同時能夠相對滑移,通過軸體的腔室內(nèi)存入潤滑油,潤滑油通過通孔流至軸體與套件之間的鍵連接區(qū)域,充分潤滑鍵連接區(qū)域,使得當(dāng)軸體與套件之間相對滑移時,潤滑油減少動摩擦力,降低摩擦產(chǎn)生的溫度,從而使軸體與套件順利相對滑移,即可伸縮傳動軸順利進行伸縮,避免了現(xiàn)有技術(shù)中傳動軸因溫度過高、潤滑不暢而發(fā)生粘連、破壞的現(xiàn)象,本發(fā)明實施例中由于潤滑油能夠在軸體腔室與鍵連接區(qū)域之間自循環(huán),因此有效保證了可伸縮傳動軸能夠進行較高頻率和較大伸縮量的伸縮,適用于傳遞扭矩過程中伸縮頻率和伸縮量均較大的工況場合。
具體地,套件2包括套管21以及分別密封連接于套管21兩端的承托組件22,套管21與軸體1通過鍵連接,承托組件22密封套接于軸體1;承托組件22包括滑動導(dǎo)向軸承221,滑動導(dǎo)向軸承221包括圍繞軸體1設(shè)置且與軸體1相接觸的承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211。其中,套管21和滑動導(dǎo)向軸承221套設(shè)在軸體1上,滑動導(dǎo)向軸承221至少包括兩個,分別設(shè)置于套管21的兩端,滑動導(dǎo)向軸承221的承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211與軸體1接觸,對軸體1起支撐和導(dǎo)向作用,當(dāng)軸體1相對于套管21相對滑移時,承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211有助于軸體1的順利滑移,結(jié)合腔室11內(nèi)的潤滑油對軸體1與套件2之間的鍵連接區(qū)域3充分潤滑,更有效地實現(xiàn)可伸縮傳動軸在傳遞扭矩過程中進行更高頻率和更大伸縮量的伸縮。
具體地,承托組件22密封套接于軸體1可通過滑動導(dǎo)向軸承221上的某結(jié)構(gòu)實現(xiàn),然而不利于滑動導(dǎo)向軸承221的設(shè)計與安裝,因此為了更好的合理設(shè)計滑動導(dǎo)向軸承221以及保證承托組件22與軸體1之間的密封性,設(shè)計為:承托組件22還包括端蓋222,滑動導(dǎo)向軸承221通過端蓋222緊固于套管21的端部,滑動導(dǎo)向軸承221與套管21之間密封,端蓋222與軸體1之間密封。端蓋222分別設(shè)置于套管21兩端的滑動導(dǎo)向軸承221的端部,通過端蓋222將滑動導(dǎo)向軸承221緊固在套管21的兩端,安裝方便,對于滑動導(dǎo)向軸承221與軸體1之間只需考慮支撐、導(dǎo)向作用即可,端蓋222與軸體1之間的密封較易設(shè)計,端蓋222起固定滑動導(dǎo)向軸承221的作用以及防止傳動軸內(nèi)部潤滑油流出和防止外部灰塵等進入傳動軸內(nèi)的作用?;瑒訉?dǎo)向軸承221與套管21之間可通過密封圈密封。
承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211的具體實施方式可包括如下:
具體地,一種實施方式為:結(jié)合圖1和圖2,滑動導(dǎo)向軸承221包括固定套2212以及固定于固定套2212內(nèi)壁上的第一套環(huán),固定套固定連接于套管21的端部,第一套環(huán)為承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211,第一套環(huán)的內(nèi)壁上設(shè)置有回油槽2213,回油槽2213圍繞第一套環(huán)的內(nèi)壁沿軸向方向螺旋設(shè)置。其中,第一套環(huán)(即承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211)的內(nèi)壁可采用尼龍或銅合金等利于使軸體1順利滑移的材料,或者也可設(shè)計有沿軸向方向滾動的滾輪結(jié)構(gòu),第一套環(huán)(即承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211)內(nèi)壁上的回油槽2213沿軸向方向螺旋設(shè)置,使得從腔室11內(nèi)流至軸體1與套件2之間的潤滑油流入回油槽2213內(nèi),潤滑滑動導(dǎo)向軸承221與軸體1之間,利于軸體1相對于第一套環(huán)(即承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211)順利滑動。
具體地,另一種實施方式為:結(jié)合圖1和圖3,滑動導(dǎo)向軸承221包括固定套2212以及滑動連接于固定套2212內(nèi)壁的第二套環(huán),固定套2212固定連接于套管21的端部,第二套環(huán)固定套接于軸體1,第二套環(huán)為承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211。可設(shè)計固定套2212與第二套環(huán)(即承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211)之間相對順暢的滑移,軸體1固定連接第二套環(huán)(即承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211),從而使軸體1與第二套環(huán)(即承托導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2211)一起相對于固定套2212順利滑移。
具體地,腔室11的一端貫穿于軸體1的一端面,腔室11的另一端封堵于軸體1內(nèi),腔室11的一端通過活塞組件4封堵,活塞組件4包括兩端連通的活塞套41和密封于活塞套41內(nèi)的活塞芯42,活塞套41與腔室11的一端密封連接。使用活塞組件4封堵腔室11的一端,其中,活塞套41固定密封連接于腔室11的一端,活塞芯42在活塞套41內(nèi)將活塞套41的兩端口之間的通路截斷,當(dāng)腔室11內(nèi)的潤滑油發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象時,活塞組件4的活塞芯42隨著潤滑油的膨脹或收縮相應(yīng)的在活塞套41內(nèi)沿軸向移動,起到泄壓或補壓作用,以保證腔室11內(nèi)的潤滑油正常自循環(huán)工作,同時避免軸體因潤滑油膨脹損壞。
具體地,活塞芯42通過彈性部件43連接于活塞套41內(nèi)的中間位置,其中,彈性部件43包括從活塞套41內(nèi)一端至活塞芯42一端的第一部分,以及從活塞套41內(nèi)另一端至活塞芯42另一端的第二部分。其中,彈性部件43可采用彈簧,當(dāng)可伸縮傳動軸產(chǎn)生振動時,彈簧可減少振動對活塞芯42在活塞套41內(nèi)的位置影響。
活塞套41密封連接于腔室11一端的內(nèi)部?;钊?1在與腔室11的一端密封連接時,使活塞套41伸入腔室11內(nèi)進行連接,可避免當(dāng)有其他部件套接于軸體1的一端時妨礙連接。
具體地,通孔12包括位于鍵連接區(qū)域3的兩邊側(cè)的第一通孔121,第一通孔121位于軸體1與套件2相密封的位置與鍵連接區(qū)域3之間;通孔12還包括位于鍵連接區(qū)域3內(nèi)的第二通孔122,第二通孔122的孔徑小于第一通孔121的孔徑。第一通孔121與鍵連接區(qū)域3相鄰,第一通孔121設(shè)計為較大的孔,使得腔室11內(nèi)的潤滑油能夠快速通孔第一通孔121流入軸體1與套件2之間,潤滑油通過第一通孔121后流向鍵連接區(qū)域3,同時在鍵連接區(qū)域3內(nèi)設(shè)置第二通孔122,第二通孔122設(shè)計為較小的孔,使得不影響鍵連接的前提下腔室內(nèi)的潤滑油能夠通過第二通孔122流至鍵連接區(qū)域3,軸體1與套件2相對滑移過程中充分潤滑。
具體地,第一通孔121圍繞軸體1一周均勻設(shè)置多個;第二通孔122的數(shù)量包括多個,多個第二通孔122沿著軸體1的軸向方向在鍵連接區(qū)域3兩邊側(cè)的第一通孔121之間均勻排列。圍繞軸體1一周設(shè)置多個第一通孔121有助于提高軸體1與套件2之間潤滑的充分性,多個第二通孔122有助于使?jié)櫥涂焖贊櫥I連接區(qū)域3,更好地保證軸體1與套件2之間的相對滑移順利。
具體地,軸體1與套件2通過花鍵連接。通常將軸體1設(shè)計為外花鍵,套件2設(shè)計為內(nèi)花鍵,花鍵適合定心精度要求高、傳遞轉(zhuǎn)矩大、經(jīng)?;频穆?lián)接,因此采用花鍵聯(lián)接是較優(yōu)選則。
套件2的一端連接有第一接頭51,其中,套件2的一端與軸體1的一端為同一方向,軸體1的另一端連接有第二接頭52。其中,第一接頭51用于連接第二部件,第二接頭52用于連接第一部件,以實現(xiàn)第一部件與第二部件之間通過鍵連接傳遞動力;當(dāng)?shù)谝唤宇^和第二接頭分別連接萬向節(jié)或者第一接頭和第二接頭分別為萬向節(jié)時,作為可伸縮萬向傳動軸應(yīng)用于伸縮頻率和伸縮量均較大的工況場合。
本發(fā)明實施例提供的可伸縮傳動軸,其軸體與套件通過鍵連接,使軸體與套件在傳遞扭矩同時能夠相對滑移,通過軸體的腔室內(nèi)存入潤滑油,潤滑油通過通孔流至軸體與套件之間的鍵連接區(qū)域,充分潤滑鍵連接區(qū)域,使得當(dāng)軸體與套件之間相對滑移時,潤滑油減少動摩擦力,降低摩擦產(chǎn)生的溫度,從而使軸體與套件順利相對滑移,即可伸縮傳動軸順利進行伸縮,避免了現(xiàn)有技術(shù)中傳動軸因溫度過高、潤滑不暢而發(fā)生粘連、破壞的現(xiàn)象,本發(fā)明實施例中由于潤滑油能夠在軸體腔室與鍵連接區(qū)域之間自循環(huán),因此有效保證了可伸縮傳動軸能夠進行較高頻率和較大伸縮量的伸縮,適用于傳遞扭矩過程中伸縮頻率和伸縮量均較大的工況場合。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。