第42卷第10期 Vol.42No.10
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
特装重卡传动轴等强度轻量化设计
杜玉合，葛洪央1，葛新锋2
2017年10月 Oet.2017
（1.许昌市计算机应用工程技术研究中心，河南许昌461000；2.许昌学院工程技术中心，河南许昌461000）
摘要：为了减轻特装重卡传动轴的重量，同时不降低其强度，对主要零部件进行了重新设计，对零部件毛坏的锻造工艺和机加工工艺进行了重新规划。设计了万向节总成，确定了万向节的规格，通过计算最终确定轴管尺寸为150mm×7mm，通过对比相关的性能指标，对花键轴进行了选型，改进了端面齿突缘叉和花键轴毛坏的锻造工艺以及花键轴的机加工工艺，最终实现了特装重卡传动轴总成轻量化设计制造。实践结果表明，在不降低传动轴性能的前提下，通过减小关键零部件毛坏的下料尺寸，提高了材料利用率，传动轴总成减重6.76kg，减重8.45%，实现了传动轴的轻量化设计。
关键词：特装重卡；传动轴；轻量化；万向节；突缘叉：花键轴 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 10. 004
中图分类号：TG506
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）10-0013-07
Uniform-strength and lightweight design on transmission shaft of special heavy truck
Du Yuhe', Ge Hongyang', Ge Xinfeng
( 1. Research Center of Computer Application Engineering Technology in Xuchang, Xuchang 461000, China;
2. Engineering Technology Center, Xuchang University, Xuchang 461000, China)
Abstract : To lighten the weight of transmission shaft for special heavy truck without weakening its power, the main components were rede-signed, and the forging process and machining process of component blanks were re-planned. Then, the universal joint assembly was de signed, and its dimension was determined. Therefore, the axle tube size was detemined as c150 mm × 7 mm by calculation, and the spline shaft was re-selected by comparing relative performance indexes. Furthermore, the forging process of end face tooth flange fork and spline shaft blanks and the machining process of spline shaft were improved, and the lightweight design and manufacture of transmission shaft assembly for special heavy truck were realized. The practical results show that the material utilization rate is improved by reducing the feeding size of key parts without reducing the performance of transmission shaft. So the lightweight design and manufacture of transmis sion shaft assembly for special heavy truck are realized with a 6. 76 kg weight loss of transmission shaft assembly, namely the weight loss rate is 8. 45% .
Key words: special heavy truck; transmission shaft; lightweight; universal joint; flange fork ; spline shaft
特装重卡是在特定环境下承担特殊任务的重型牵引、运载车辆，如陆基导弹发射车、大型工程机械等1。随着国民经济和国防建设的快速发展，特装重卡的需求量越来越大，据中国汽车工业协会统计和预测，2013年国内特装重卡销量达21万辆，预计未来5年特装重卡市场还将保持6%的增速[2]。由于特装重卡工作环境的特殊性，要求其关键零部
收稿日期：20170416；修订日期：20170630
基金项目：河南省重大科技专项（121100211800）；河南省科技政关项目（172102210094，142102210022）
作者简介：杜玉合（1971－），男，本科，高级工程师 E-mail: xeduyuhe@ 126. com
通讯作者：葛新锋（1978－），男，博土，副教投 E-mail: gexinfeng11@ 126. con
件同样具有相应的特殊性能，特别是国防建设和国家重大工程建设用特装重卡，对其关键零部件的可靠性、安全性等性能都有特殊的要求。但是，由于国外技术断，长期以来，国内特装重卡传动轴总成主要依赖进口，国内企业市场份额不足10%，且产品设计、生产制造、产品性能与国外同类产品相比有较大差距。研发具有自主知识产权的特装重卡传动轴总成系列产品，对打破国外垒断、满足国民经济发展和国防建设安全的需求，都具有十分重要的意义[3-4]。
目前，国内传动轴企业主要生产传递扭矩在 20000N·m以下的普通重卡传动轴总成，而特装重卡车辆配备的发动机功率都在257~588kW之间，要求传动轴总成传递扭矩需达到20000 30000N·m之间，其生产技术主要由以美国DANA