傳動軸制造技術

一種傳動軸，包括與第一齒輪1嚙合的齒輪軸31和與第二齒輪2內花鍵嚙合的花鍵軸32，齒輪軸31和花鍵軸32是完全同軸的，花鍵軸32的小徑、分度圓直徑、壓力角、變位系數分別和齒輪軸31的齒根圓直徑、分度圓直徑、齒形角、變位系數相等，花鍵軸32大徑小于齒輪軸31齒頂圓的直徑，但是大于或等于齒輪軸31分度圓的直徑；花鍵軸32背向齒輪軸31的端面上安裝有一個擋圈4。本發明專利技術可以使用同一種齒輪加工刀具或工具將花鍵軸和齒輪軸的齒部一次性加工完成，不僅減少了加工刀具或工具的使用，集中了加工工序，還避免了在保證傳動軸強度的情況下，因增加工藝過渡部分而導致傳動軸軸向或徑向尺寸增大，進而增加傳動軸所在傳動裝置尺寸和重量的技術問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種花鍵軸和齒輪軸同軸的傳動軸。
技術介紹
機械設備的傳動機構經常會用到這樣一種傳動軸，該傳動軸包括與第一齒輪嚙合的齒輪軸和與第二齒輪內花鍵嚙合的花鍵軸，且通常花鍵軸的直徑小于齒輪軸的直徑。由于齒輪軸和花鍵軸齒部輪齒的齒型、數量一般不一樣，需要用兩種刀具來加工。為了退刀方便，需要在齒輪軸和花鍵軸的連接處設置工藝過渡部分。現有技術設置在齒輪軸和花鍵軸連接處的工藝過渡部分有兩種結構一種結構是設計退刀槽，由于加工空間的限制，花鍵軸的齒部一般只能采用插齒或梳齒的加工方法。當花鍵軸齒頂圓的直徑高于齒輪軸齒根圓的直徑時，齒輪軸的部分也需要采用插齒或梳齒的加工方法。但能加工這種傳動軸的插齒或者梳齒的機床比較昂貴，一般的企業配備的這種機床比較少。然后，花鍵軸和齒輪軸之間退刀槽的存在導致傳動軸整體強度降低，為了保證傳動軸的強度，一般會增加傳動軸的直徑，使得與傳動軸相配合的其它相關零部件的尺寸增大，進而增加了整個傳動裝置的尺寸和重量。此外，為提高傳動軸的齒部強度和剛度，一般會對傳動軸的齒部進行齒面硬化以及磨齒的處理，而磨齒所用的磨具半徑遠大于齒輪軸和花鍵軸之間退刀槽的寬度，因此對齒面硬化后的花鍵軸的齒部進行磨齒加工時，就很容易碰到齒輪軸的齒部，導致花鍵軸齒部磨齒工藝性差。另一種結構是設計一個刀具半徑長的退刀長度，以滿足加工刀具的退刀要求。這種傳動軸由于該退刀長度的存在，其齒面硬化后的磨齒工藝性比較好，但這樣必然要增加整個傳動軸軸向長度，影響傳動軸的整體彎曲強度，而且不能滿足一些對傳動軸軸向長度有嚴格限制的傳動裝置的要求。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術的上述不足，而提供一種在具有同等強度的條件下尺寸更小、加工工藝性更好的、花鍵軸和齒輪軸同軸的傳動軸。本專利技術的技術方案是一種傳動軸，包括與第一齒輪哨合的齒輪軸和與第二齒輪內花鍵嚙合的花鍵軸的傳動軸，花鍵軸的小徑、分度圓直徑分別和齒輪軸的齒根圓直徑、分度圓直徑相等，花鍵軸的大徑大于或等于齒輪軸分度圓直徑、小于或等于齒輪軸齒頂圓直徑，花鍵軸齒部的模數、齒數、壓力角、變位系數分別和齒輪軸齒部的模數、齒數、齒形角、變位系數相等，花鍵軸齒部所有的輪齒中心線與齒輪軸齒部所有的輪齒中心線在傳動軸橫截面上的投影重合。采用本專利技術的技術方案，由于花鍵軸齒部的模數、齒數、壓力角、變位系數分別和齒輪軸齒部的模數、齒數、齒形角、變位系數相等，而且花鍵軸齒部所有的輪齒中心線與齒輪軸齒部所有輪齒中心線在傳動軸橫截面上的投影重合，這樣花鍵軸和齒輪軸之間就不必設置工藝過渡部分，可以使用同一種齒輪加工刀具或工具將花鍵軸和齒輪軸的齒部一次性加工完成，不僅減少了加工刀具或工具的使用，集中了加工工序；還避免了在保證傳動軸強度的情況下，因增加工藝過渡部分而導致傳動軸軸向或徑向尺寸增大，進而增加傳動軸所在傳動裝置尺寸和重量的技術問題。由于花鍵軸和齒輪軸的連接處不必設置工藝過渡部分，因此整個傳動軸的齒部可以用滾壓法加工，滾壓法加工不僅能提高傳動軸的疲勞強度，改善齒部材料組織，表面硬度由里向外得到明顯提高；而且滾壓法是一種對坯料進行擠壓的無切削加工，可以使加工后的傳動軸齒部齒頂圓的直徑大于加工前毛坯的直徑，與切削式加工的梳齒和插齒方法相t匕，減少了投入毛坯的直徑，節約了材料，縮短了生產周期。為了提高花鍵軸和齒輪軸齒部的剛度和精度，以提高傳動軸的承載能力和使用壽命，降低傳動噪聲，一般傳動軸的齒部需要經過齒面硬化和磨齒兩道工序的處理；由于花鍵軸和齒輪軸之間不必設置工藝過渡部分，因此傳動軸只需要經過一次齒面硬化，減少了傳動軸的變形量；而現有技術的傳動軸由于工藝過渡部分的存在需要依次對齒輪軸和花鍵軸齒部進行齒面硬化，也就是說要經過兩次齒面硬化，從而增大了傳動軸的變形量；另外，花鍵軸和齒輪軸齒部是用同一種齒輪加工刀具或工具一次性加工完成的，它們齒部的各種參數一樣，因此也可以用同一種磨齒工具一次性完成磨齒的工序。此外，本專利技術涉及的傳動軸，花鍵軸齒部所有的輪齒中心線與齒輪軸齒部所有的輪齒中心線在傳動軸橫截面上的投影重合，也就是說花鍵軸實際上完全是齒輪軸的延伸部分，花鍵軸和齒輪軸的齒部是輪齒對輪齒、齒槽對齒槽的整體件，在一些需要滿足同步傳輸動力的特殊場合，只要保證安裝在花鍵軸上第二齒輪的某個輪齒或者齒槽中心線與花鍵軸某個內花鍵的輪齒或者齒槽的中心線在第二齒輪橫截面上的投影重合，就可以保證齒輪軸上某個輪齒或者齒槽的中心線和第二齒輪上某個輪齒或者齒槽的中心線在傳動軸橫截面上的投影重合，使得齒輪軸的齒部和安裝在花鍵軸的第二齒輪齒部有共同的起點，從而實現了動力的同步傳輸；而現有技術中花鍵軸和齒輪軸的齒部是分兩次加工的，很難保證花鍵軸上的輪齒或齒槽中心線和齒輪軸上的輪齒或齒槽中心線在傳動軸橫截面上的投影重口 ο現有的傳動軸齒部不是一次性加工完成的，因此花鍵軸的齒部橫截面還有呈矩形或者三角形的，本專利技術花鍵軸的齒部由于是有齒輪加工刀具或工具一次性加工完成的，因此其齒廓必然是漸開線形的，而漸開線形的輪齒有自動定心功能，強度高，壽命長，易獲得較高精度和互換性，載荷較大，定心精度要求較高，有利于安裝在花鍵軸上的第二齒輪與傳動軸的對心。本專利技術進一步的技術方案是所述花鍵軸和齒輪軸上的齒部采取的變位是正變位。正變位后，傳動軸上齒部的齒數可以更少，相應地傳動軸的徑向尺寸更小，使得安裝該傳動軸的傳動裝置結構更緊湊，同時承載能力也得到增強。本專利技術再進一步的技術方案是花鍵軸背向齒輪軸的端面上固定有可覆蓋安裝在花鍵軸上第二齒輪部分端面的擋圈。采用本技術方案后，當花鍵軸大徑和齒輪軸的齒頂圓直徑相等時，安裝在花鍵軸上的第二齒輪不僅可以是直齒輪或者人字齒輪這種軸向受力平衡的齒輪，還可以是軸向受力背向齒輪軸方向的斜齒輪；當花鍵軸大徑小于齒輪軸齒頂圓直徑時，安裝在花鍵軸上的第二齒輪不僅可以是軸向受力平衡的直齒輪或者人字齒輪，軸向受力朝齒輪軸方向的斜齒輪，還可以是軸向受力背向齒輪軸方向的斜齒輪。附圖說明圖1為本專利技術實施例一的結構示意 圖2為本專利技術實施例二的結構示意圖。以下結合附圖和實施例對本專利技術的詳細內容作進一步描述。具體實施例方式實施例一 如圖1所不，一種傳動軸，包括與第一齒輪I哨合的齒輪軸31和與第二齒輪2內花鍵嚙合的花鍵軸32，齒輪軸31和花鍵軸32 —體成型，齒輪軸31和花鍵軸32是完全同軸的，齒輪軸31和花鍵軸32連接處沒有設置退刀槽或者退刀長度的工藝過渡部分；花鍵軸32的小徑、分度圓直徑、壓力角、變位系數分別和齒輪軸31的齒根圓直徑、分度圓直徑、齒形角、變位系數相等，花鍵軸32大徑小于齒輪軸31齒頂圓的直徑，但是大于或等于齒輪軸31分度圓的直徑，齒輪軸31朝花鍵軸方向的部分端面顯露出來，安裝在花鍵軸32上的第二齒輪2靠緊齒輪軸31朝花鍵軸32的端面；花鍵軸32背向齒輪軸31的端面上安裝有一個擋圈4，擋圈4的直徑大到可以覆蓋安裝在花鍵軸32上第二齒輪2的部分端面。當安裝在花鍵軸32上的第二齒輪2是斜齒輪，且受到軸向受力方向是背向齒輪軸31的，那么第二齒輪2受到的軸向力可以得到擋圈4的支撐，從而不會背齒輪軸31方向產生軸向竄動；當安裝在花鍵軸32上的第二齒輪2為斜齒輪，且受到的軸向力方向是朝齒輪軸31方向時，齒輪軸31朝花鍵軸32的端面就可以支本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種傳動軸，包括與第一齒輪嚙合的齒輪軸和與第二齒輪內花鍵嚙合的花鍵軸的傳動軸，其特征是花鍵軸的小徑、分度圓直徑分別和齒輪軸的齒根圓直徑、分度圓直徑相等，花鍵軸的大徑大于或等于齒輪軸分度圓直徑、小于或等于齒輪軸齒頂圓直徑，花鍵軸齒部的模數、齒數、壓力角、變位系數分別和齒輪軸齒部的模數、齒數、齒形角、變位系數相等，花鍵軸齒部所有的輪齒中心線與齒輪軸齒部所有的輪齒中心線在傳動軸橫截面上的投影重合。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周湘衡，
申請(專利權)人：中鋼集團衡陽重機有限公司，
類型：發明
國別省市：