[发明专利]高刚性半挂车车轴轴体

说明书

技术领域

本发明涉及一种高刚性半挂车车轴轴体,属于汽车车轴领域。

背景技术

目前，国内、外半挂车车轴生产厂所生产的半挂车车轴的轴体横截面都是方形或圆形。专利CN2374376Y“半挂车整体式车轴”、专利CN201925322U“一种新型车轴”、专利CN201506215U“一种半挂运输车用的整体式车轴”和专利CN201228039Y“一种挂车车轴的轴体”中的轴体横截面都是方形。使用专利CN202015776U“一种车轴推方装置”和专利CN2455399Y“一种半挂车后桥方形轴成型机”所描述的方法成型。而用146毫米直径钢管和127毫米直径钢管生产的一些小吨位半挂车车轴和农用挂车车轴，如专利CN101547914A“半挂车车轴与悬挂的联结结构”的轴体横截面多是圆形。对于这些车轴，由于轴体形状已经固定，如果需要提高其刚性性能，多采用提高轴体壁厚的方法。这样不仅提高了车轴的成本，还会带来车轴重量的增加。

随着国内、外对汽车特别是商用运输车辆轻量化要求的日渐提高，各种类型的汽车零配件都把维持性能不变而最大限度的降低自身重量的轻量化技术作为衡量其产品先进性的指标之一。各种具备了轻量化意义的产品不断涌现并投入市场。

在挂车、半挂车领域的车轴特别是整体式半挂车车轴的生产中，由于整体式车轴轴头热旋轧技术的进步和钢管局部预增厚工艺的使用，使用较薄壁钢管所生产的轻量化车轴的轴头性能相当于；有的甚至超过了使用标准厚度钢管所生产的标准车轴的轴头性能。但在中间轴体上，由于壁厚减薄所带来的抗弯截面模数降低而导致的轴体刚性的降低，却成为阻碍轻量化车轴发展的难题。以使用14毫米壁厚178毫米直径无缝钢管，通过普通热旋轧工艺成型轴头，利用冷挤压成型工艺加工轴体的13吨半挂车整体式车轴（以下简称标准车轴）为例，其轴体横截面如图1为150×150毫米方形，以圆弧过渡连接，其抗弯截面模数为288203.48。而使用12毫米壁厚178毫米直径无缝钢管，通过先进的热旋轧工艺或先钢管局部增厚再使用普通热旋轧工艺成型的13吨半挂车整体式轻量化车轴（以下简称轻量化车轴），其轴头的剖面形状和轴头性能与标准车轴近似或相当。而冷挤压成型工艺加工的同样外形的轴体，由于壁厚的减少2毫米，其抗弯截面模数为256347.47。比标准车轴降低11%。

发明内容

为了满足标准车轴提高刚性的需求、解决轻量化车轴轴体刚性不足的问题，本发明提供了一种高刚性半挂车车轴轴体。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种高刚性半挂车车轴轴体，轴体包括板簧座装配平面、与板簧座装配平面相邻的垂直面和与板簧座装配平面相对的下平面，其特征在于，垂直面与下平面组合成异型结构。

所述的垂直面的下半部与下平面构成U形结构。

U形结构包括第一底部圆弧和连接圆弧，第一底部圆弧通过连接圆弧连接垂直面。

所述的垂直面的下半部分与下平面构成异U形结构。

所述的异U形结构包括第二底部圆弧和连接切线，第二底部圆弧通过连接切线连接垂直面。

所述的连接切线呈喇叭状。

异U形结构可过渡形成V字形结构。

保留轴体的板簧座装配平面的形状不变，并只改变垂直面下半部分板簧座使距离车轴中心线的距离不变。缩短的垂直面的长度，缩短的限度是满足标准车轴用板簧座与本发明车轴轴体焊接的要求。这样既保障了板簧座的通用性，也保证车轴中心与板簧座间的距离与标准车轴一样，从而不影响车轴与悬挂系统或整车装配后车体的高度。不论是美式正装、反装的悬挂还是德式悬挂、板簧式空气悬挂都不会引起悬挂与车架组装后车厢高度的变化。轴身与板簧间的连接件也不需任何改变。

由于整个车轴也是由标准车轴生产用无缝钢管加工而成，保证横截面外表面周长不变的基本原则，将下平面和垂直面制作成U形或异U形，并用切线或连接圆弧连接底部圆弧与垂直面。底部圆弧的大小、中心偏移的多少根据悬挂的形式、要求或悬挂配件的适应性确定。通过这种变形，增加轴体横截面的抗弯截面模数，从而提高车轴的刚性。具体的轴体横截面可根据对客户对车轴的刚性要求、悬挂系统形式及配件的情况、生产厂家对冷挤压设备和轧辊系统可能改变的许可程度而不同。

本发明所具有的有益效果是：通过轴体横截面形状的改变，提高轴体的抗弯截面模数，从而提高轴体的刚性。并且这种变形不会引起整车高度的变化。悬挂系统与车桥装配所需联接配件大多数可利用既有配件。易于加工生产。

附图说明

图1是本发明原结构示意图；