[实用新型]一种万向节叉锻造毛坯

说明书

技术领域

本实用新型为一种万向节叉，具体是机械及汽车传动系中常用的与传动轴管焊接的万向节叉。

背景技术

万向节是机械及汽车传动系中传递扭矩的常用关键零件之一,目前使用的万向节叉锻造毛坯如图1所示，由轴头部分1、叉耳部分构成一个整体，叉耳部分由轴头部分端部的法兰盘2及法兰盘对应两侧延伸的叉耳3构成，为了增强强度，在万向节叉耳设有中间凸台4。该万向节叉结构形状复杂；零件强度低；锻造和机加难度较大；重量较重造成成本高，难以满足现今汽车轻量化及低成本高效益的要求。

发明内容

为了克服上述万向节重量大、强度低的不足，本实用新型提供了一种万向节叉锻造毛坯。

本实用新型所采用的技术方案是：一种万向节叉锻造毛坯，由轴头部分、叉耳部分构成一个整体，叉耳部分由轴头部分端部的法兰盘及法兰盘对应两侧延伸的叉耳构成，其特征在于：法兰盘及轴头为中空结构；在中空结构的边缘设有封闭曲线加强筋，封闭曲线加强筋的高度为3-6毫米，封闭曲线加强筋的宽度为3-6毫米。

对上述技术方案的进一步改进：对应于两个叉耳外端部的内档设有向外开口的“U”形凹陷，U”形凹陷的深度以还有加工余量2-4毫米来计算。

本实用新型的有益效果是：去除目前使用的万向节叉中间凸台和底部内窝复杂的结构，改为通孔的中空结构，从而大大降低了毛坯自身重量，而通过封闭曲线加强筋进行加强，在节约材料的基础上增加强度，可以在节约材料的同时实现降低成本的目的；另外因万向节叉的两耳叉端部要加工出装配十字轴总成的耳孔，把万向节叉两叉耳毛坯内档面设计出带有“U”形凹陷的新型结构，节约材料的同时实现降低锻造和机加难度的目的；一件万向节叉节约原材料1.2—2.5Kg, 节约材料成本20%-25%。

附图说明

图1是目前使用的万向节叉毛坯图。

图2是本实用新型一种万向节叉锻造毛坯。

图3是封闭曲线加强筋的剖面示意图。

图4圆棒料实心截面轴的扭转切应力分布图。

具体实施方式

如图2、图3所示的一种万向节叉锻造毛坯，由轴头部分1、叉耳部分构成一个整体，叉耳部分由轴头部分端部的法兰盘2及法兰盘对应两侧延伸的叉耳3构成，法兰盘及轴头为中空结构5；在中空结构5的边缘设有封闭曲线加强筋6，封闭曲线加强筋6的高度为3-6毫米，封闭曲线加强筋6的宽度为3-6毫米。

如图2所示，对应于两个叉耳外端部的内档设有向外开口的“U”形凹陷7，U”形凹陷的深度以还有加工余量2-4毫米来计算；这样，可以进一步降低重量。

如图4所示，根据工程力学原理——圆棒料实心截面轴的扭转切应力分布规律（图5所示）：当截面边缘的最大切应力达到许用切应力时，圆心附近各点处的应力很小，为了合理利用材料，宜将材料向远离圆心的部分放置，即中间可以成空心结构。

例如，目前使用的一种万向节叉，毛坯件重8.6Kg，根据本实用新型技术方案设计出来的万向节叉，毛坯件重只有6.5Kg；

做破坯强度实验，目前的一种万向节叉加载扭矩38000N.m时扭断，而本实用新型万向节叉却需加载扭矩45000N.m才扭断；

做疲劳强度实验，加载扭矩19000N.m，目前的一种万向节叉运行21万次产生裂纹，而本实用新型万向节叉运行了30万次。