[实用新型]一种新型车轴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轴，尤其涉及一种新型车轴。

背景技术

车轴是火车、轻轨及地铁等车辆的三大行走部件之一。在车辆装配中，车轴两端加轴承，再加车轮。车轴通过悬架和车架相连、两端安装车轮，其功能是传递车架与车轮之间各方向作用力。

在现有技术中，车轮与车轴交界附近存在剪切效应，产生拉应力，降低了该部位的疲劳强度。具体地，车轴承载时产生向上的弓形弯曲，车轴的轮座上又过盈装配有车轮，轮座内侧表面产生径向和周向的压应力以及轴向的拉应力。当车辆转弯时，轮座内侧处的弯矩和弯曲应力最大。车轴不断旋转，车轴表面应力不断地由最大拉应力变化为最大压应力，使得车轴表面不断地由最大伸长量变为最大缩短量，如此周期性变化。

因此，在车辆运行过程中，由于车轮与车轴保持过盈配合，车轮与车轴不断发生微小的周期性的相对运动，造成车轴与车轮过盈配合部位不断地产生周期性的微动磨损，形成微动疲劳产生疲劳裂纹。疲劳裂纹的存在导致车辆存在安全隐患，可能引起车轴失效造成较大的经济损失甚至造成交通事故。

有鉴于此，提供一种新型车轴，改善车轴的疲劳强度，从而提高车轴的安全性和可靠性是业内亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种新型车轴。所述新型车轴能够有效改变车轴的表面应力状态，提高车轴的疲劳强度，从而提高车轴的安全性和可靠性。

为了达到上述技术效果，本实用新型实施例提供了一种新型车轴，所述新型车轴包括所述车轴两端之间呈方体结构的轴体，所述呈方体结构的轴体至少有两对立面设有凹槽。

优选地，所述凹槽为弧形槽

优选地，所述凹槽为方形槽。

优选地，所述凹槽上端开口宽50～60mm，深1～3mm。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

由于在车轴的两端之间的轴体设有凹槽，且所述凹槽设置于轴体的至少两对立面内。这种结构有利于改变轮座内侧配合表面的应力状态。具体地，车轮与车轴过盈配合产生的径向和轴向的压应力不变，但是大幅降低了轴向拉应力，同时降低了轮座的应力集中，并且由于该凹槽的存在使得车轴在运行过程中，轮座内侧的最大压应力和最大拉应力大大减弱，从而有效提高了车轴的疲劳强度，提高了车轴的安全性和可靠性，延长了车轴的使用寿命。

其次，由于凹槽是成对出现于轴体的对立面的，因此，在同一平面上可以部分抵消轴体的径向和轴向的压应力以及轴向拉应力。

再次，当凹槽为弧形槽或方形槽时，其对车轴上所产生的应力的分散效果较好，即能够最大限度地减少疲劳裂纹的产生，提高车轴的疲劳强度，提高车轴的安全性和可靠性，延长了车轴的使用寿命。

最后，采用凹槽设计，能够在提高车轴疲劳强度的同时，减少材料，降低成本，达到节约环保的最终目的，符合中国的当代国情——走可持续发展道路。

附图说明

图1是现有的车轴结构示意图；

图2是图1中A-A面的剖视图；

图3是本实用新型一种新型车轴的结构示意图；

图4是图3中B-B面的剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

图1是现有的车轴结构示意图；

图2是图1中A-A面的剖视图；

结合图1和图2，所述车轴两端之间的轴体1为普通方形结构。

图3是本实用新型的车轴的结构示意图；

图4是图3中B-B面的剖视图。

结合图3和图4，所述车轴两端之间的轴体2为方形结构，所述轴体2至少有两对立面设有凹槽3。

由于在车轴的两端之间的轴体设有凹槽，这种结构有利于改变轮座内侧配合表面的应力状态。具体地，车轮与车轴过盈配合产生的径向和轴向的压应力不变，但是大幅降低了轴向拉应力，同时降低了轮座的应力集中，并且由于该凹槽的存在使得车轴在运行过程中，轮座内侧的最大压应力和最大拉应力大大减弱，从而有效提高了车轴的疲劳强度，提高了车轴的安全性和可靠性，延长了车轴的使用寿命。

优选地，所述轴体2于两面或四面设有凹槽3。

需要说明的是，当所述轴体2设有两面凹槽3时，所述凹槽为对立关系；当所述轴体2设有四面凹槽3时，所述凹槽为相邻关系。

采用上述凹槽，在同一平面上可以部分抵消轴体的径向和轴向的压应力以及轴向拉应力。

所述凹槽3包括弧形槽，方形槽。

优选地，所述凹槽为弧形槽。

优选地，所述弧形槽的半径为25mm。