[发明专利]轴向锁紧式过载保护轴

说明书

 

技术领域

本发明属于轴传动领域，尤其是涉及一种具有过载保护作用的传动轴结构。

 

背景技术

在机械传动领域，特别是在机动车上，发动机产生的动力需要依靠传动系统最终传递至车轮上。对于发动机前置前轮驱动的汽车而言，发动机的动力通过变速器、主减速器、差速器等传递到前桥两个半轴上从而带动车轮旋转，而发动机前置后轮驱动的汽车来说，动力经变速器之后需要通过主传动轴传递到后桥的主减速器。对于越野车和货车，为了增加车辆的爬坡性能和通过性能，通常采用前后桥多轴驱动。

车辆的传动系统是根据设定的要求而设计的。在正常行驶时，传动系统的受力通常小于其最大负载值，但是当车辆行驶在路况不是很理想的地区如坑洼路面是，轮胎的受力情况变得较为恶劣，当轮胎受力超过最大设计负载后，传动系统中的传动轴和其它部件容易损坏。在现代汽车上，设置在发动机和变速器之间的离合器，用于保证汽车平稳起步以及换挡时传动系统工作平顺，另外一个功能便是限制传动系统所承受的最大转矩，其中主要是通过离合器的主、从动部分的摩擦来传递动力的，当超过离合器的最大摩擦力矩时，离合器的主、从动部分将会发生相对滑动摩擦。可以很明显地看出，当传动轴过载时，是通过离合器主从动部分的相对摩擦将动能转化为热能从而提高对传动轴的保护，因此在路况较差的路面长时间行驶时，离合器经常处于过载工况，热量的大量堆积使离合器的温度不断升高，不仅降低了传动效率，而且极易导致其烧毁。

目前，用于保护传动轴过载的结构，如中国专利授权公告号：CN 201010230513.3，公开的一种传动轴,它是由内轴管、外轴管和压入橡胶组成,压入橡胶硫化在内轴管的外表面,硫化压入橡胶的内轴管压入外轴管。从中可以看出，内轴管和外轴管之间是通过橡胶磨擦传动,传动轴在过载时内轴管和外轴管之间的作用力克服橡胶静摩擦力从而发生相对转动。而在相对转动的过程中，橡胶磨损较快，内轴管和外轴管之间变得松动，时间一长则失去传动作用。

 

发明内容

本发明是为了克服过载时传动轴发生断裂，或者造成相关传动部件的损毁以及现有技术中防过载结构容易因磨损而失效的不足，提供了一种在过载时能够切断动力传递从而防止传动轴断裂，使用时磨损较少的轴向锁紧式过载保护轴。

 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种轴向锁紧式过载保护轴，包括第一轴和空心的第二轴，第一轴与第二轴同轴布置且两者转动连接，所述的第一轴上设有与第一轴相对固定的连接座，所述的第二轴上设有与第二轴相对固定的缸体座，所述的缸体座上沿着第二轴的圆周方向设有至少两对开口均朝向连接座的液压缸，每一对液压缸之间连接有一个蓄能阀，所述的液压缸内设有滑动的顶块，所述的连接座上设有与顶块相抵的凸块。动力可以从第一轴或者第二轴传入，从另外一轴传出，其中液压缸与相邻或者相对的液压缸通过蓄能阀相连。当传动轴的扭矩小于设定值时，顶块和凸块相接触，第一轴和第二轴同步旋转，传递动力；当扭矩升高时，缸体内的顶块在缸体内滑动，两轴之间有微小的相对转动，但是依然可以正常传递动力；而当扭矩超过设计值时，凸块刚好能上移至顶块的顶部，因此凸块和顶块之间的动力被断开，之后第一轴和第二轴之间发生相对旋转，以防止传动轴过载。当第一轴和第二轴之间的扭矩回复到设定值以内时，在蓄能阀的作用下顶块下降，使得第一轴和第二轴恢复同步旋转。当路况不佳、地面阻力过大时，本发明可以对传动轴起到缓冲作用，负载过大时可以通过切断动力传递的方式防止传动轴发生扭断的情况，同时也减小了传动轴过载时离合器的负载。此外，还可以缓和来自发动机的动力，减少换挡时动力对于传动轴的冲击，使得动力传递也更加平顺。对于前后桥同时驱动的汽车来说，在转向时，可以对前后轮之间由于转速差产生的冲击进行缓冲和调节，对主减速器和分动器也能起到较好的保护作用。

作为优选，所述的连接座在第一轴上相向设置，所述的第二轴设置在第一轴上的连接座之间，所述的缸体座分别设置在第二轴的两端，缸体座之间通过框体连接，框体沿着第一轴的轴向延伸形成与第一轴相对转动的轴体。在第一轴的连接座之间设置第二轴，第二轴两端的缸体座和连接座相对应，这样第一轴和第二轴的受力较为平衡，提高了第一轴和第二轴之间的最大负载，适用于负载较大的载重汽车。