專利名稱：一種新型車軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種軸，尤其涉及一種新型車軸。
背景技術(shù)：
車軸是火車、輕軌及地鐵等車輛的三大行走部件之一。在車輛裝配中，車軸兩端加 軸承，再加車輪。車軸通過懸架和車架相連、兩端安裝車輪，其功能是傳遞車架與車輪之間 各方向作用力。在現(xiàn)有技術(shù)中，車輪與車軸交界附近存在剪切效應(yīng)，產(chǎn)生拉應(yīng)力，降低了該部位的 疲勞強度。具體地，車軸承載時產(chǎn)生向上的弓形彎曲，車軸的輪座上又過盈裝配有車輪，輪 座內(nèi)側(cè)表面產(chǎn)生徑向和周向的壓應(yīng)力以及軸向的拉應(yīng)力。當車輛轉(zhuǎn)彎時，輪座內(nèi)側(cè)處的彎 矩和彎曲應(yīng)力最大。車軸不斷旋轉(zhuǎn)，車軸表面應(yīng)力不斷地由最大拉應(yīng)力變化為最大壓應(yīng)力， 使得車軸表面不斷地由最大伸長量變?yōu)樽畲罂s短量，如此周期性變化。因此，在車輛運行過程中，由于車輪與車軸保持過盈配合，車輪與車軸不斷發(fā)生微 小的周期性的相對運動，造成車軸與車輪過盈配合部位不斷地產(chǎn)生周期性的微動磨損，形 成微動疲勞產(chǎn)生疲勞裂紋。疲勞裂紋的存在導(dǎo)致車輛存在安全隱患，可能引起車軸失效造 成較大的經(jīng)濟損失甚至造成交通事故。有鑒于此，提供一種新型車軸，改善車軸的疲勞強度，從而提高車軸的安全性和可 靠性是業(yè)內(nèi)亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種新型車軸。所述新型車軸 能夠有效改變車軸的表面應(yīng)力狀態(tài)，提高車軸的疲勞強度，從而提高車軸的安全性和可靠 性。為了達到上述技術(shù)效果，本實用新型實施例提供了一種新型車軸，所述新型車軸 包括所述車軸兩端之間呈方體結(jié)構(gòu)的軸體，所述呈方體結(jié)構(gòu)的軸體至少有兩對立面設(shè)有凹槽。優(yōu)選地，所述凹槽為弧形槽優(yōu)選地，所述凹槽為方形槽。優(yōu)選地，所述凹槽上端開口寬50 60匪，深1 3匪。實施本實用新型實施例，具有如下有益效果由于在車軸的兩端之間的軸體設(shè)有凹槽，且所述凹槽設(shè)置于軸體的至少兩對立面 內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)有利于改變輪座內(nèi)側(cè)配合表面的應(yīng)力狀態(tài)。具體地，車輪與車軸過盈配合產(chǎn) 生的徑向和軸向的壓應(yīng)力不變，但是大幅降低了軸向拉應(yīng)力，同時降低了輪座的應(yīng)力集中， 并且由于該凹槽的存在使得車軸在運行過程中，輪座內(nèi)側(cè)的最大壓應(yīng)力和最大拉應(yīng)力大大 減弱，從而有效提高了車軸的疲勞強度，提高了車軸的安全性和可靠性，延長了車軸的使用 壽命ο[0013]其次，由于凹槽是成對出現(xiàn)于軸體的對立面的，因此，在同一平面上可以部分抵消 軸體的徑向和軸向的壓應(yīng)力以及軸向拉應(yīng)力。再次，當凹槽為弧形槽或方形槽時，其對車軸上所產(chǎn)生的應(yīng)力的分散效果較好，即 能夠最大限度地減少疲勞裂紋的產(chǎn)生，提高車軸的疲勞強度，提高車軸的安全性和可靠性， 延長了車軸的使用壽命。最后，采用凹槽設(shè)計，能夠在提高車軸疲勞強度的同時，減少材料，降低成本，達到 節(jié)約環(huán)保的最終目的，符合中國的當代國情——走可持續(xù)發(fā)展道路。

圖1是現(xiàn)有的車軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A面的剖視圖；圖3是本實用新型一種新型車軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中B-B面的剖視圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新 型作進一步地詳細描述。圖1是現(xiàn)有的車軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A面的剖視圖；結(jié)合圖1和圖2，所述車軸兩端之間的軸體1為普通方形結(jié)構(gòu)。圖3是本實用新型的車軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中B-B面的剖視圖。結(jié)合圖3和圖4，所述車軸兩端之間的軸體2為方形結(jié)構(gòu)，所述軸體2至少有兩對 立面設(shè)有凹槽3。由于在車軸的兩端之間的軸體設(shè)有凹槽，這種結(jié)構(gòu)有利于改變輪座內(nèi)側(cè)配合表面 的應(yīng)力狀態(tài)。具體地，車輪與車軸過盈配合產(chǎn)生的徑向和軸向的壓應(yīng)力不變，但是大幅降低 了軸向拉應(yīng)力，同時降低了輪座的應(yīng)力集中，并且由于該凹槽的存在使得車軸在運行過程 中，輪座內(nèi)側(cè)的最大壓應(yīng)力和最大拉應(yīng)力大大減弱，從而有效提高了車軸的疲勞強度，提高 了車軸的安全性和可靠性，延長了車軸的使用壽命。優(yōu)選地，所述軸體2于兩面或四面設(shè)有凹槽3。需要說明的是，當所述軸體2設(shè)有兩面凹槽3時，所述凹槽為對立關(guān)系；當所述軸 體2設(shè)有四面凹槽3時，所述凹槽為相鄰關(guān)系。采用上述凹槽，在同一平面上可以部分抵消軸體的徑向和軸向的壓應(yīng)力以及軸向 拉應(yīng)力。所述凹槽3包括弧形槽，方形槽。優(yōu)選地，所述凹槽為弧形槽。優(yōu)選地，所述弧形槽的半徑為25mm。所述凹槽采用弧形槽，其對車軸上所產(chǎn)生的應(yīng)力的分散效果較好，即能夠最大限 度地減少疲勞裂紋的產(chǎn)生，提高車軸的疲勞強度，提高車軸的安全性和可靠性，延長了車軸
4的使用壽命。所述凹槽3上端開口寬50 60讓，深1 3讓。需要說明的是，凹槽的尺寸可以根據(jù)具體情況而定，以達到提高車軸的疲勞強度， 提高了車軸的安全性和可靠性為目的。如果設(shè)計得太淺，則起不到卸荷，提高抗疲勞能力， 降低發(fā)生裂紋的可能性的作用；如果設(shè)計得太深，則有可能影響車軸的整體強度。需要說明的是，所述凹槽可進行滾壓處理。這樣，通過滾壓處理，可以改善車軸的表面質(zhì)量，特別是可以增加表面殘余壓應(yīng) 力，能進一步提高車軸的抗疲勞能力。實施本實用新型實施例，具有如下有益效果由于在車軸的兩端之間的軸體設(shè)有凹槽，且所述凹槽設(shè)置于軸體的至少兩對立面 內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)有利于改變輪座內(nèi)側(cè)配合表面的應(yīng)力狀態(tài)。具體地，車輪與車軸過盈配合產(chǎn) 生的徑向和軸向的壓應(yīng)力不變，但是大幅降低了軸向拉應(yīng)力，同時降低了輪座的應(yīng)力集中， 并且由于該凹槽的存在使得車軸在運行過程中，輪座內(nèi)側(cè)的最大壓應(yīng)力和最大拉應(yīng)力大大 減弱，從而有效提高了車軸的疲勞強度，提高了車軸的安全性和可靠性，延長了車軸的使用 壽命ο其次，由于凹槽是成對出現(xiàn)于軸體的對立面的，因此，在同一平面上可以部分抵消 軸體的徑向和軸向的壓應(yīng)力以及軸向拉應(yīng)力。再次，當凹槽為弧形槽，方形槽時，其對車軸上所產(chǎn)生的應(yīng)力的分散效果較好，即 能夠最大限度地減少疲勞裂紋的產(chǎn)生，提高車軸的疲勞強度，提高車軸的安全性和可靠性， 延長了車軸的使用壽命。最后，采用凹槽設(shè)計，能夠在提高車軸疲勞強度的同時，減少材料，降低成本，達到 節(jié)約環(huán)保的最終目的，符合中國的當代國情——走可持續(xù)發(fā)展道路。以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用 新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的 范圍。
權(quán)利要求1.一種新型車軸，其特征在于，所述新型車軸包括所述車軸兩端之間呈方體結(jié)構(gòu)的軸 體，所述呈方體結(jié)構(gòu)的軸體至少有兩對立面設(shè)有凹槽。
2.如權(quán)利要求1所述的新型車軸，其特征在于，所述凹槽為弧形槽。
3.如權(quán)利要求1所述的新型車軸，其特征在于，所述凹槽為方形槽。
4.如權(quán)利要求1 3任一項所述的新型車軸，其特征在于，所述凹槽上端開口寬50 60mm，深 1 3mm0
專利摘要本實用新型公開了一種新型車軸，所述新型車軸包括所述車軸兩端之間呈方體結(jié)構(gòu)的軸體，所述呈方體結(jié)構(gòu)的軸體至少有兩對立面設(shè)有凹槽。采用本實用新型，能夠有效改變車軸的表面應(yīng)力狀態(tài)，提高車軸的疲勞強度，從而提高車軸的安全性和可靠性。
文檔編號F16C3/02GK201925322SQ20112000446
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者梁鉅文, 王會群, 陳柏興, 陳樹為 申請人:廣州市特耐得車軸有限公司