汽車球籠式等速萬向節(jié)及其總成

汽車球籠式等速萬向節(jié)及其總成汽車球籠式等速萬向節(jié)及其總成等速驅(qū)動軸

2008-07-2709:20

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小一，概況球籠式等速萬向節(jié)是利用若干鋼球分別置于與兩軸聯(lián)接的內(nèi)外星輪槽內(nèi)，以實現(xiàn)兩軸轉(zhuǎn)速同步的萬向聯(lián)軸器。其結(jié)構(gòu)主要由外殼（俗稱鐘形殼或外輪），傳力鋼球，星形輪（俗稱星形套或內(nèi)輪）和球籠保持架等四部份組成。1．分類等速萬向節(jié)按工作性能分為固定型和伸縮型。等速萬向節(jié)按在汽車中安裝型式和形狀分為末端封閉型，軸套型，法蘭型，輪盤型。等速萬向節(jié)傳動軸總成分為前輪驅(qū)動和后輪驅(qū)動兩種。2．結(jié)構(gòu)型式中心固定型等速萬向節(jié)（見圖1a）分：BJ型（圖1b）--球道與鋼球的接觸形狀呈90度四點接觸；RF型（圖1c）--球道與鋼球的接觸形狀呈球底面接觸；及GE型（圖2）。伸縮型等速萬向節(jié)分：DOJ型（圖3）--鋼球；TJ型（圖4）--三球銷；及VL型（圖5）和GI型（圖6）。3．安裝部分的形式和形狀末端封密型（圖7），軸套型（圖8），法蘭型（圖9），輪盤型（10）。4．等速萬向節(jié)轉(zhuǎn)動軸總成結(jié)構(gòu)分：前輪驅(qū)動總成BJ型+DOJ型或RF型+DOJ型的組合（圖11）；BJ型+VL型或RF型+VL型的組合（圖12）；BJ型+TJ型或RF型+TJ型的組合（圖13）。后輪驅(qū)動總成BJ型+DOJ型或RF型+DOJ型的組合（圖15）；BJ型+TJ型或RF型+TJ的組合（圖16）；VL型+VL型的組合（圖17）；TJ型+TJ型的組合（圖18）。

5．技術(shù)要求，性能要求，外觀質(zhì)量要求，出廠檢驗和型式檢驗，標(biāo)志、包裝等要求按JB/T10189-2000標(biāo)準(zhǔn)。二,BJ(RF)型球籠萬向節(jié)的制造BJ(RF)型球籠萬向節(jié)（俗稱外球籠）主要由外輪（鐘形殼），星形輪（內(nèi)輪），保持架，鋼球四個零件組成。其中所用鋼球,外輪、內(nèi)輪、保持架坯料一般屬外購件，車、銑、搓、磨等為自主加工。在加工BJ（RF）型球籠式等速萬向節(jié)的過程中，決定品質(zhì)優(yōu)劣的主要關(guān)鍵：一是必須嚴(yán)格控制外輪和內(nèi)輪三對球道兩鋼球距離的公差要求；二是必須嚴(yán)格控制外輪六條球道和內(nèi)輪六條球道六等分的公差要求；三是必須嚴(yán)格控制外輪內(nèi)球面中心高與球道中心高和內(nèi)輪外球面中心高和球道中心高兩者偏心距的公差要求；四是嚴(yán)格控制外輪內(nèi)球面和六條球道的同軸度，內(nèi)輪外球面和六條球道的同軸度公差要求；五是必須符合原車型對外輪螺栓、外花鍵及其總長度的裝配要求和內(nèi)輪內(nèi)花鍵與芯軸的配合要求。上述一、二、三、四點是為了保證球籠萬向節(jié)組裝后旋轉(zhuǎn)靈活，無松動，無異常聲響；五是為了保證與整車的裝配。以下分別對外輪，內(nèi)輪，保持架的生產(chǎn)流程、加工過程中的質(zhì)量監(jiān)控以及必需注意的事項逐一于以闡述。外輪加工流程:鍛件(坯料)→粗車→精車→銑球道→花鍵螺桿→熱處理→磨外圓→磨球道→磨內(nèi)球㈠鍛坯：

對外購坯料在入庫前須進行抽檢,檢查重點：型號規(guī)格是否符合,外表有無缺料、裂痕、夾灰等不良現(xiàn)象。編寫驗收報告?zhèn)浒?。㈡粗車：?/p>

C618車床(或其他普通車床,儀表車床)三爪(或彈簧夾具等)夾坯料小端柄部，粗車大端面，保證外輪內(nèi)孔深度，粗車大端外圓（車出外圓2/3以上即可）,端口內(nèi)、外倒角。②

C618車床三爪(或氣動夾具等)夾外輪大端外圓，車小端柄部端面，保證外輪總長度和端面粗糙度▽3.2；鉆中心孔，保證每批次孔徑一致。③

CK400數(shù)控車床三爪（或氣動夾具等）夾外輪大端外圓，以基準(zhǔn)面定位，粗車內(nèi)①

先在一條球道內(nèi)用紅泥薄而均勻的涂抹；②

按裝配要求用的標(biāo)準(zhǔn)鋼球(±0.00)在涂抹紅泥的球道內(nèi)擦拭,目測鋼球在球道內(nèi)的接觸位置是否在中心線兩側(cè)呈現(xiàn)90°夾角并符合鋼球支撐點尺寸；③

用大于標(biāo)準(zhǔn)鋼球0.00616的圓棒(圓棒端須銳角)擦拭球道,目測圓棒是否接觸在球道兩側(cè)的口邊,而不落入球道；④

用大于標(biāo)準(zhǔn)鋼球0.00329的圓棒(圓棒端口須銳角)擦拭球道,目測圓棒是否接觸在球道兩側(cè)面,并高于標(biāo)準(zhǔn)鋼球的落點,其夾角在120°～125°的范圍內(nèi)。外輪球道截面符合上述三項要求的屬最好形狀。（＋－）精磨內(nèi)球：

WT602X數(shù)控內(nèi)圓磨床：調(diào)整外輪外圓夾具，內(nèi)球中心高墊和球道中心高的偏心差尺寸，調(diào)整金剛筆R值。保證內(nèi)球徑，內(nèi)球曲率，內(nèi)球中心高與表面粗糙度符合技術(shù)要求。首

檢：確認內(nèi)球徑，球面曲率和球面粗糙度，檢測球面中心高并進行試裝配符合裝配要求后最終確定。巡檢要求：每半小時抽查一次，重點控制中心高的尺寸，嚴(yán)防批量報廢！臺檢要求：中心高抽檢10%，全檢內(nèi)球徑。做好清洗防銹處理，進入裝配線。內(nèi)球中心高不準(zhǔn)的彌補辦法：首先應(yīng)把中心高不準(zhǔn)的零件分類放置，同時測定與球道中心高的誤差，然后用相應(yīng)的未經(jīng)精磨外球面的內(nèi)輪精磨外球面，并將此內(nèi)輪的外球中心高和球道中心高的偏差值與上述外輪的誤差值磨成一致。用此內(nèi)輪裝配不會影響等速萬向節(jié)的配合質(zhì)量。

內(nèi)輪加工流程:鍛件(坯料)→車加工→內(nèi)花鍵→熱處理→精磨外球→精磨道磨㈠內(nèi)輪半成品（外協(xié)件）驗收：《控制內(nèi)輪外協(xié)粗加工件的外球面中心高、球面曲率、磨余量、內(nèi)輪高度，可以省略外球面軟磨和基準(zhǔn)面平磨兩道工序！》①

外觀：兩端面無碰傷，刀痕，缺料；②

各部位尺寸符合外協(xié)加工圖紙要求，注意！保證同一批扣環(huán)槽位置，槽寬，槽深一致！超標(biāo)拒收。③編寫入庫驗收報告。㈡粗銑球道：WT1200數(shù)控銑床：調(diào)整定位夾具和中心高墊，調(diào)整銑刀。保證球道中心高，對稱兩球道鋼球距的精磨余量，六球道同心度和等分度。首

檢：按粗銑加工圖確認。巡檢要求：每一小時檢查一次。臺檢要求：抽查1%。㈢球道兩側(cè)倒角：

儀表車床，調(diào)整刀具直徑，偏心墊和定位夾具，保證60°角和上下不同寬度。巡、臺檢抽查。㈣拉內(nèi)花鍵：拉床，確定所用拉刀規(guī)格符合內(nèi)花鍵各項參數(shù)要求，花鍵必需與基準(zhǔn)面垂直。首檢要求：按內(nèi)花鍵各項參數(shù)確定，或與芯軸外花鍵配合確認。臺檢要求：抽查2%。㈤銑兩眼扣凹槽：（選項）保證槽位、槽徑與槽深。巡臺檢抽查。㈥熱處理：滲碳淬火（多用爐），保證表面硬度、硬層深度、芯部硬度，嚴(yán)格控制內(nèi)花鍵的變形量，不允許有裂痕！檢驗要求：按熱處理工藝要求檢測，每批次必需解剖一件做金相分析，并有書面報告留存歸檔。每批次必須單件探傷。重點檢查內(nèi)花鍵與芯軸外花鍵的配合，必要時進行全檢?、雵娚疤幚恚呵宄趸瘜樱貏e是端面和花鍵表面的積碳。㈧精磨球道：

WT1000數(shù)控磨床：調(diào)整夾具和球道中心高墊，調(diào)整球道金剛修整輪。保證球道中心高，對稱球道兩鋼球距，球道支撐點，六球道等分度和同軸度。首

檢：按圖紙要求確認。巡檢要求：每半小時檢查一次，重點兩鋼球距。臺檢要求：抽檢球道中心高、等分度、同軸度、鋼球支撐點3%；全檢兩鋼球距，并分類放置便于裝配。㈨精磨外球面：

WT680數(shù)控磨床：調(diào)整夾具和中心高墊，調(diào)整球面金剛修整輪，保證外球直徑、球面曲率和中心高。首

檢：按圖紙要求確認。巡檢要求：每一小時抽查一次，重點外球直徑和中心高。臺檢要求：全檢外球直徑，抽檢中心高和球面曲率3%。做好清洗防銹處理，進入裝配線。外球中心高和球道中心高的偏心值出現(xiàn)不良品時，必須分類，不得混放。其彌補辦法與外輪原理相同。

保持架加工流程:鍛件(坯料)→車加工→沖窗孔→銑(拉)窗孔→熱處理→磨端面→磨外球面→磨內(nèi)球面→磨窗孔

（因保持架目前以外購為主，具體加工流程和要求間略。）保持架外購件的驗收要求：①

外觀：無碰傷，劃痕，毛刺等不良現(xiàn)象。②

每批嚴(yán)格按圖紙要求抽檢10%，超標(biāo)拒收。③

全部經(jīng)無損探傷并作消磁處理。

二DOJ伸縮型等速萬向節(jié)和TJ三叉銷萬向節(jié)的制造

DOJ型和TJ型萬向節(jié)(俗稱內(nèi)球籠)的不同處，一是結(jié)構(gòu)上DOJ型由筒體(俗稱直頭),內(nèi)星輪,保持架,，六個鋼球配合而成；TJ型是由筒體與三叉銷組成。二是使用上DOJ型芯軸與筒體之間擺角大于TJ型，適用于底盤高的車型。筒體是外購的精鍛半成品，三叉銷、保持架、鋼球是采購的成品，內(nèi)星輪是外協(xié)加工的半成品。筒體（直頭）加工流程：精鍛件→車加工→外（內(nèi)）花鍵加工→熱處理→表面處理㈠筒體精鍛件的驗收入庫：①

符合訂購產(chǎn)品的規(guī)格型號;②

檢測筒體各部位外徑、長度符合精加工要求；③

檢測六球道（三叉銷三滾道）和內(nèi)孔徑的尺寸及其變形量符合技術(shù)要求；④

檢查六球道（三叉銷三滾道）和內(nèi)孔表面的粗糙度符合技術(shù)要求；⑤

不允許存在裂紋、缺料和表面皺折；⑥

編寫入庫驗收報告。

㈡車加工：①

普通(儀表)車床三爪夾筒體，車大端面，保證內(nèi)孔深度和孔底厚度；車小端面保證花鍵長度尺寸；車小端外圓（車出2/3即可）；小端面打中心孔，保證孔徑尺寸。②

普通（儀表）車床三爪夾筒體小端，以大端面為基準(zhǔn)面車大端長尺寸。③

CK400數(shù)控車床三爪撐內(nèi)孔，尾架頂小端中心孔精車小端花鍵、油封等各部位外徑（保證花鍵滾前尺寸）；精車大外圓各部位尺寸。④

CK400數(shù)控車床三爪夾小端，以大端面為基準(zhǔn)面精車內(nèi)孔端口倒角，端口卡簧槽；精車端口外圓角和防塵套凸緣。首

檢：筒體總長度，小端長度，內(nèi)孔深度，花鍵滾前徑，油封徑，卡簧槽位、槽寬、槽深。巡

檢：按首件標(biāo)準(zhǔn)每一小時檢查一次。臺

檢：花鍵徑油封徑全檢，其余抽檢5%。㈢搓花鍵：WT1225搓齒機，保證漸開線花鍵跨棒距、大徑、小徑尺寸或花鍵與花鍵規(guī)（差速器內(nèi)花鍵）的配合。保證花鍵長度要求。首

檢：確認花鍵跨棒距，大、小徑或與花鍵規(guī)的配合。巡

檢：每二十件檢查一次。臺

檢：抽檢10%。㈣車花鍵卡簧槽：CK400數(shù)控車床三爪內(nèi)撐筒體內(nèi)孔，尾架頂中心孔，車槽。保證槽的位置、槽寬、槽深。首

檢：按圖紙要求確認。巡、臺檢：抽檢5%。㈤熱處理：材質(zhì)20CrMnTi整體多用爐滲碳淬火，表面硬度HRC54°～58°，硬深1.0～1.2mm材質(zhì)40Cr中頻感應(yīng)淬火，花鍵位表面硬度HRC54°～58°，硬深2.0～3.0，內(nèi)球面和球道(三叉滾道)表面硬度HRC58°～62°，硬深1.5～2.5mm。檢

驗：金相分析每批次不少于兩件，表面硬度檢測每批不少于5件。臺

檢：按每批5%抽檢球道（三叉滾道）經(jīng)熱處理后引起的變形量，如實填寫檢驗報告，作為內(nèi)輪精銑球道時的尺寸依據(jù)或訂購三叉銷的依據(jù)。單件無損探傷。㈥表面處理：

根據(jù)客戶要求：（1）表面液體噴砂處理；（2）烤漆或發(fā)蘭處理。㈦油封位外圓磨盤：外圓磨床錐套撐內(nèi)孔倒角面，尾架頂中心孔精磨油封直徑。首

檢：按圖紙確認。巡、臺檢：抽檢10%。做好清洗防銹處理，進入裝配線。

內(nèi)輪加工流程：溫鍛坯料→車加工→精銑球道→拉花鍵→熱處理→清除氧化層→磨外球

㈠溫鍛坯料（外購件）的入庫驗收：①

符合訂購產(chǎn)品的規(guī)格型號；②

無裂痕毛刺缺料等不良品；③

留余量符合精加工要求。④

編寫入庫檢驗報告。㈡車加工：①

CK400數(shù)控車床三爪夾三球道，精車端面，精車內(nèi)花鍵孔徑及倒角。②

CK400數(shù)控車床彈簧夾撐內(nèi)孔，精車端面與倒角，保證內(nèi)球總高度；精車外球面保證球面直徑、中心高、曲率和精磨余量。防止兩端面碰傷。首

檢：按圖紙要求確認孔徑、外球徑、外球中心高和總高度。巡

檢：每一小時檢查一次。臺

檢：每班次抽檢5%。㈢精銑六球道：WT1200數(shù)控銑床，按外球徑調(diào)整薄壁彈簧夾具和銑刀直徑，保證三對對稱球道的球距。首

檢：按圖紙確認球距，檢測球道六等分。巡

檢：每小時抽查一次。臺

檢：抽檢5%。

㈣球道兩側(cè)倒角：

儀表車床，調(diào)整夾具中心高和銑刀，保證倒角上下勻稱，大小一致。檢驗員確認。㈤拉內(nèi)花鍵：拉床，確定所用拉刀規(guī)格符合內(nèi)花鍵各項參數(shù)要求，花鍵必需與基準(zhǔn)面垂直。首檢要求：按內(nèi)花鍵各項參數(shù)確定，或與芯軸外花鍵配合確認。臺檢要求：抽查2%。㈥熱處理：滲碳淬火（多用爐），保證表面硬度、硬層深度、芯部硬度，嚴(yán)格控制內(nèi)花鍵的變形量，不允許有裂痕！檢驗要求：按熱處理工藝要求檢測，每批次必需解剖一件做金相分析，并有書面報告留存歸檔。每批次必須單件探傷。重點檢查內(nèi)花鍵與芯軸外花鍵的配合，必要時進行全檢?、雵娚疤幚恚呵宄趸瘜樱貏e是端面和花鍵表面的積碳。㈧精磨外球面：

WT680數(shù)控磨床：調(diào)整夾具和中心高墊，調(diào)整球面金剛修整輪，保證外球直徑、球面曲率和中心高。首

檢：按圖紙要求確認。巡檢要求：每一小時抽查一次，重點外球直徑和中心高。臺檢要求：全檢外球直徑，抽檢中心高和球面曲率3%。做好清洗防銹處理，進入裝配線。

保持架工藝流程：鍛件(坯料)→車加工→沖窗孔→銑(拉)窗孔→熱處理→磨端面→磨外球面→磨內(nèi)球面→磨窗孔

（因保持架目前以外購為主，具體加工流程和要求間略。）保持架外購件的驗收要求：⑤

外觀：無碰傷，劃痕，毛刺等不良現(xiàn)象。⑥

每批嚴(yán)格按圖紙要求抽檢10%，超標(biāo)拒收。⑦

全部經(jīng)無損探傷并作消磁處理。

（三）芯軸的制造芯軸的兩頭通過花鍵連接等速萬向節(jié)（外）和等速萬向節(jié)（內(nèi)）組成傳動軸總成。芯軸分空心和實心兩種，一般多采用實心。材料以42CrMn為主，也有用40Cr的元鋼。傳動軸有左右之分，左右有等長的和不等長兩種。芯軸工藝流程：落料→調(diào)質(zhì)處理→校直→車加工→搓花鍵→車卡簧槽→熱處理→校直→表面處理㈠落料：鋸床，按芯軸總長度兩端各留1㎜余量。㈡調(diào)質(zhì)處理：調(diào)質(zhì)硬度BRC170°～230°。㈢校直：校直機，芯軸中部徑向跳動≤0.3㎜。㈣車加工：①

普通車床三爪夾芯軸一端，車平端面；粗車BJ或DOJ頭花鍵位長度；鉆中心孔，保證每批中心孔大小一致。

②普通車床三爪夾芯軸另一端，車端面保證芯軸總長度；鉆中心孔，保證每批中心孔大小一致。

③普通車床三爪夾芯軸已車BJ或DOJ頭花鍵處，尾架頂另一端中心孔，按圖紙要求粗車芯軸。④CK400數(shù)控車床花蘭夾兩頂針頂芯軸兩端中心孔，精車芯軸BJ端花鍵滾前直徑和其他部位至DOJ端花鍵凸緣。⑤

CK400數(shù)控車床花蘭夾兩頂針頂芯軸兩端中心孔，精車芯軸DOJ端花鍵滾前直徑和凸緣部連接。首

檢：BJ和DOJ兩處滾前直徑經(jīng)滾花鍵后確認，檢測芯軸中間徑向跳動≤0.15㎜,兩端徑向跳動≤0.05㎜。巡

檢：按首檢要求每小時抽查一次。臺

檢：全檢兩端花鍵滾前直徑，徑向跳動抽檢5%。㈤搓BJ，DOJ兩端花鍵：WT1225搓齒機，保證漸開線花鍵跨棒距、大徑、小徑尺寸或花鍵與花鍵規(guī)（差速器內(nèi)花鍵）的配合。保證花鍵長度要求。嚴(yán)防兩端花鍵規(guī)格搞錯！首

檢：確認花鍵跨棒距，大、小徑或與花鍵規(guī)的配合。巡

檢：每二十件