[发明专利]一种轻质耐磨万向节

说明书

一种轻质耐磨万向节，包括万向节叉、突缘叉与万向节十字轴，所述的万向节十字轴上设置有万向节叉与突缘叉；其特征在于：所述的突缘叉包括叉耳、安装孔与连接毂，所述的连接毂两侧设置有两个叉耳，所述的叉耳上设置有同轴的安装孔；所述的万向节十字轴上设置有弹性挡圈与安装孔连接固定；所述的叉耳上设置有内凹面，所述的叉耳之间设置有加强筋A；所述的万向节叉上设置有传动轴，所述的传动轴上设置有轴管与花键套，所述的花键套外设置有防尘外壳；所述的连接毂上设置有加工部位。本发明通过参数化设计，优化结构，在减轻万向节重量的同时，维持车辆和部件的原有性能水平。减少原材料的耗用，降低车辆油耗和排放，达到节能环保的效果。

技术领域

本发明涉及万向节领域，特别涉及一种轻质耐磨万向节。

背景技术

突缘叉是汽车上的重要部件，它是连接变速器和驱动桥的主要零件也是承受高速传动的零件。其结构和加工工艺直接影响零件的性能，进而影响整车动力传递的效果，其结构相对简单，但是加工工艺复杂，在选材中，了解其加工工艺，并在工艺设计中，合理安排加工工序，设计合理的夹具，对产品的最终质量具有十分重要的意义。但基于汽车产品轻量化的理念，整车重量和油耗成正比的关系。要使得车辆油耗和排放，达到节能环保的效果，就必须想办法在不影响汽车零件性能的情况下减少汽车零件的重量，因此非常有必要设计一种质量减轻，但性能不变甚至更加优秀的汽车万向节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轻质耐磨万向节，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

本发明的目的是这样实现的：一种轻质耐磨万向节，包括万向节叉、突缘叉与万向节十字轴，所述的万向节十字轴上设置有万向节叉与突缘叉；其特征在于：所述的突缘叉包括叉耳、安装孔与连接毂，所述的连接毂两侧设置有两个叉耳，所述的叉耳上设置有同轴的安装孔；所述的万向节十字轴上设置有弹性挡圈与安装孔连接固定；所述的叉耳上设置有内凹面，所述的叉耳之间设置有加强筋A；所述的万向节叉上设置有传动轴，所述的传动轴上设置有轴管与花键套，所述的花键套外设置有防尘外壳；所述的连接毂上设置有加工部位。

作为优选的技术方案：所述的叉耳仅中心面去除材料形成内凹面，两侧保留设置有加强筋B；所述的内凹面斜度为10°，所述的内凹面为倒置的U形结构，所述的内凹面顶部与安装孔相切。

作为优选的技术方案：所述的加强筋B筋宽16mm，所述的叉耳的内部圆角设定为R30；所述的加工部位圆角设定为R2。

作为优选的技术方案：所述的突缘叉总成应力1227 Mpa，部件应力最高最低分别为加工部位1199Mpa、内部圆角457Mpa、内凹面192Mpa。加工部位可以保留作为后续优化模型的参考点，对内部圆角、内凹面两点进行优化。

作为优选的技术方案：所述的内凹面点应力富余，在此处去除材料，为了对其相邻的内部圆角不额外增加应力，需保留两侧边一定宽度作为加强筋，设定内凹面斜度18°，加强筋B筋宽12，建立优化部件；用优化部件替换原部件，其它条件不变，继续对模型进行计算分析，得出应力数据；总成应力1303Mpa，部件应力最高最低分别为1268Mpa、465Mpa、225Mpa。总成和更改点应力均上升，证明更改有效果，下一步确定具体数值。

作为优选的技术方案：对加强筋B筋宽参数化设计，设定范围10~18；内部圆角设定范围R25~30；加工部位设定范围R1~5，分析计算，得到应力曲线。

作为优选的技术方案：根据应力曲线，将加强筋B筋宽设定16，内部圆角设定R30；计算应力与最初模型比较，基本持平，证明内凹面仍可加深。根据锻造特性，设定内凹面斜度为10°模型应力略微上升；设定加工部位圆角R2，总成应力下降1/4，改进区域内凹面与部件其它区域应力上升27%。