《农用挂车空心车轴及其加工方法和采用该车轴的农用挂车.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农用挂车空心车轴及其加工方法和采用该车轴的农用挂车.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103722983 A (43)申请公布日 2014.04.16 CN 103722983 A (21)申请号 201210382267.2 (22)申请日 2012.10.11 B60B 35/02(2006.01) B60B 35/04(2006.01) B60B 35/08(2006.01) (71)申请人 佛山市何氏协力机械制造有限公司 地址 528515 广东省佛山市高明区杨和镇杨 梅第三工业区内 (72)发明人 何炽峰 麦志成 何铭荣 (54) 发明名称 农用挂车空心车轴及其加工方法和采用该车 轴的农用挂车 (57) 摘要 本发明公开了一种农用挂车空心车轴。
2、及其加 工方法和采用该车轴的农用挂车， 该挂车空心车 轴， 包括空心轴管和分别设置于所述空心轴管两 端的两个轴头， 所述轴头与所述空心轴管焊接固 定， 所述空心轴管两端内侧焊接固定有轴头定位 套， 所述轴头靠近所述空心轴管的一端的中间部 位凸起， 所述凸起插入在所述空心轴管内的所述 轴头定位套内， 所述轴头的所述凸起与所述轴头 定位套过盈配合。 在有效提高承载能力的前提下， 还显著降低了材料成本和生产成本， 简化了生产 工艺。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图1。
3、页 (10)申请公布号 CN 103722983 A CN 103722983 A 1/1 页 2 1. 一种农用挂车空心车轴， 其特征在于， 包括空心轴管和分别设置于所述空心轴管两 端的两个轴头， 所述轴头与所述空心轴管焊接固定， 所述空心轴管两端内侧焊接固定有轴 头定位套， 所述轴头靠近所述空心轴管的一端的中间部位凸起， 所述凸起插入在所述空心 轴管内的所述轴头定位套内， 所述轴头的所述凸起与所述轴头定位套过盈配合。 2. 根据权利要求 1 所述的农用挂车空心车轴， 其特征在于， 所述轴头与所述空心轴管 采用 CO2 保护焊工艺焊接固定。 3.根据权利要求1或2任一所述的农用挂车空心车轴，。
4、 其特征在于， 所述空心轴管由空 心方管制成。 4. 根据权利要求 3 所述的农用挂车空心车轴， 其特征在于， 所述空心方管的材质为 20Mn2 低合金钢。 5. 根据权利要求 3 所述的农用挂车空心车轴， 其特征在于， 所述空心方管的截面尺寸 为 80mm*80mm 或 90mm*90mm 或 100mm*100mm。 6. 权利要求 1 所述的农用挂车空心车轴的加工方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： S1， 加工轴头 ； S2， 加工空心轴管 ； S3， 将S1制得的两个所述轴头分别装配于S2制得的所述空心轴管的两端， 然后焊接固 定 ； 其中， 所述 S1 和所述 S2 不分先后。 。
5、7. 根据权利要求 6 所述的加工方法， 其特征在于， S1 包括以下步骤 ： S11， 开料 ； S12， 粗加工 ； S13， 精加工。 8. 根据权利要求 6 所述的加工方法， 其特征在于， S2 包括以下步骤 ： S21， 开料 ； S22， 平总长 ； S23， 焊接轴头定位套 ； S24， 调质 ； S25， 校直 ； S26， 刨坡口 ； S27， 加工双孔。 9. 根据权利要求 6 所述的加工方法， 其特征在于， S3 包括以下步骤 ： S31， S1 制得的轴头与 S2 制得的空心轴管内的轴头定位套过盈配合， 将所述轴头的与 所述空心轴管接合的一端压入所述空心轴管一端内的轴头。
6、定位套内 ； 用同样方法将另一个 所述轴头装配到所述空心轴管的另一端 ； S32， 采用 CO2 保护焊工艺， 分别将两个所述轴头与所述空心轴管焊接在一起， 形成轴 体总成 ； S33， 校直 S32 制得的所述轴体总成， 制得农用挂车空心车轴。 10. 一种农用挂车， 其特征在于所述农用挂车的车轴采用的是权利要求 1 所述的农用 挂车空心车轴。 权 利 要 求 书 CN 103722983 A 2 1/5 页 3 农用挂车空心车轴及其加工方法和采用该车轴的农用挂车 技术领域 0001 本发明涉及农用车零部件领域， 尤其涉及一种农用挂车空心车轴及其加工方法和 采用该车轴的农用挂车。 背景技术 。
7、0002 现有技术中的农用挂车车轴都是采用一体轴(如图1所示)， 该种一体轴采用整体 实心方钢加工而成， 轴头是在轴体上整体加工出来， 由于加工工件很长， 在粗加工和半精加 工后， 要利用专用机床或大型数控机床精加工出两轴头上的轴承位， 以达到两轴头轴承位 的尺寸及粗糙度的精度要求。 0003 现有的一体轴 ( 如图 1 所示 )， 由于必须采用整体实心方钢加工， 对加工设备要求 高， 导致耗用原材料多， 成本昂贵， 同时由于实心车轴重量过重， 采用该种车轴的车辆就会 负载增加， 使得牵引车辆在行驶过程中油耗增加。 0004 为解决以上问题， 需要设计出一款既能降低产品成本， 加工设备简单， 。
8、又能降低油 耗的产品推出市场， 从而提高企业竞争力。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种既能降低产品成本， 加工设备简单， 又能降低油耗的 农用挂车空心车轴， 以及该农用挂车空心车轴的加工方法和采用该车轴的农用挂车， 从而 解决现有技术中存在的前述问题。 0006 为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案如下 ： 0007 一种农用挂车空心车轴， 包括空心轴管和分别设置于所述空心轴管两端的两个轴 头， 所述轴头与所述空心轴管焊接固定， 所述空心轴管两端内侧焊接固定有轴头定位套， 所 述轴头靠近所述空心轴管的一端的中间部位凸起， 所述凸起插入在所述空心轴管内的所述 轴头定位套内， 所述。
9、轴头的所述凸起与所述轴头定位套过盈配合。 0008 优选的， 所述轴头与所述空心轴管采用 C02 保护焊工艺焊接固定。 0009 优选的， 所述空心轴管由空心方管制成。 0010 优选的， 所述空心方管的材质为 20Mn2 低合金钢。 0011 优选的， 所述空心方管的截面尺寸为 80mm*80mm 或 90mm*90mm 或 100mm*100mm。 0012 一种农用挂车空心车轴的加工方法， 包括以下步骤 ： 0013 S1， 加工轴头 ； 0014 S2， 加工空心轴管 ； 0015 S3， 将S1制得的两个所述轴头分别装配于S2制得的所述空心轴管的两端， 然后焊 接固定 ； 0016 。
10、其中， 所述 S1 和所述 S2 不分先后。 0017 优选的， S1 包括以下步骤 ： 0018 S11， 开料 ； 说 明 书 CN 103722983 A 3 2/5 页 4 0019 S12， 粗加工 ； 0020 S13， 精加工。 0021 优选的， S2 包括以下步骤 ： 0022 S21， 开料 ； 0023 S22， 平总长 ； 0024 S23， 焊接轴头定位套 ； 0025 S24， 调质 ； 0026 S25， 校直 ； 0027 S26， 刨坡口 ； 0028 S27， 加工双孔。 0029 优选的， S3 包括以下步骤 ： 0030 S31， S1 制得的轴头与 S。
11、2 制得的空心轴管内的轴头定位套过盈配合， 将所述轴头 的与所述空心轴管接合的一端压入所述空心轴管一端内的轴头定位套内 ； 用同样方法将另 一个所述轴头装配到所述空心轴管的另一端 ； 0031 S32， 采用 C02 保护焊工艺， 分别将两个所述轴头与所述空心轴管焊接在一起， 形 成轴体总成 ； 0032 S33， 校直 S32 制得的所述轴体总成， 制得农用挂车空心车轴。 0033 一种农用挂车， 所述农用挂车的车轴采用的是所述的农用挂车空心车轴。本发明 的有益效果是 ： 0034 1. 本发明的农用挂车空心车轴使用新型空心方管， 能有效控制采购成本及使用成 本。本发明的农用挂车空心车轴由于。
12、采用的是空心轴管， 使得重量比传统的实心轴管减少 40以上。以 90mm*90mm， 轮距为 2000mm 的普通一体轴为例， 轴体重量达到 127KG。而本发 明公开的同规格的农用挂车空心车轴， 轴体重量只有75KG， 按1年生产5000条车轴， 每公斤 6 元计算， 加上节省的运输成本， 每年可以为车轴生产企业节省 160 万以上。由于本发明的 空心车轴整体重量减轻， 使得采用本发明的空心车轴的农用挂车在使用过程中油耗必然节 省， 各零部件的磨损也会减少， 使用寿命相应加长。 0035 2. 由于本发明的农用挂车空心车轴的空心轴管采用材质为 20Mn2 低合金钢的空 心方管制成， 从而使得。
13、其相比使用实心方钢(Q345低合金钢)制成的传统实心车轴， 无论是 抗拉强度、 屈服强度、 硬度等都有显著提高。 0036 3. 由于采用轴头定位套与轴头过盈配合， 并使用 CO2 保护焊的加工方式， 有效地 解决了因焊缝短而承载力低的问题， 大大提高了本发明的空心车轴的使用寿命， 通过本发 明的加工方法制成的空心车轴， 通过疲劳试验， 可以达到 80 万次， 充分保证了空心车轴的 承载能力。 0037 4. 由于空心轴管与轴头分别加工成型， 所以生产设备简单， 只需按照传统的加工 工艺加工即可， 减少工人劳动强度， 降低加工成本。 附图说明 0038 图 1 是现有技术中的一体式实心农用挂车。
14、车轴示意图 ； 0039 图 2 是本发明的农用挂车空心车轴结构示意图 ； 说 明 书 CN 103722983 A 4 3/5 页 5 0040 其中， 1、 空心轴管 ； 2、 轴头 ； 3、 轴头定位套 ； 4、 焊缝。 具体实施方式 0041 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图， 对本发明进 行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明， 并不用于 限定本发明。 0042 如图 2 所示， 本发明公开了一种农用挂车空心车轴及其加工方法和采用该车轴的 农用挂车， 该农用挂车空心车轴， 包括空心轴管和分别设置于所述空心轴管两端的两。
15、个轴 头， 所述轴头与所述空心轴管焊接固定， 所述空心轴管两端内侧焊接固定有轴头定位套， 所 述轴头靠近所述空心轴管的一端的中间部位凸起， 所述凸起插入在所述空心轴管内的所述 轴头定位套内， 所述轴头的所述凸起与所述轴头定位套过盈配合。 0043 一般农用挂车的车轴应能承载 8T-10T 的载荷， 为了能够在保证车轴的承载 能力下， 降低车轴的生产成本及使用成本， 使车轴轻量化， 采用截面尺寸为 80mm*80mm， 90mm*90mm， 100mm*100mm 的三种规格的新型空心方管加工空心轴管， 材质采用 20Mn2 低合 金钢， 加工时对其进行调质处理， 加强轴管强度， 并采取轴头焊接。
16、方式。 0044 由于传统的轴头焊接方式存在焊接位， 故承载能力低， 本发明采用轴头定位套与 轴头过盈配合， 并使用 CO2 保护焊， 解决这一技术难题。有效地解决了因焊缝短而承载力低 的问题， 大大提高车轴使用寿命。 0045 本发明挂车空心车轴加工流程如下 ： 0046 轴头的加工 ： 开料 粗加工 精加工 ； 0047 空心轴管的加工 ： 开料 平总长 焊接轴头定位套 调质 校 直 刨坡口 加工双孔 ； 0048 轴体总成的加工 ： 压轴头(轴头与空心轴管内的轴头定位套过盈配合)焊接 轴头 校直。 0049 由于要求承载能力较高， 轴管的截面要求小， 故用传统的实心方钢虽然可行， 但实 。
17、心方钢成本昂贵且重量重。本发明中， 在 80mm*80mm， 90mm*90mm， 100mm*100mm 的三种规格 下使用新型空心方管材料20Mn2， 并经过热处理调质加工空心轴管。 空心轴管选用新型空心 方管， 无论在承载能力还是成本控制方面都能达到理想效果 ( 空心方管重量比传统实心方 钢减轻 40以上 )。 0050 20Mn2 低合金钢， 冷变形时塑性高， 低温性能良好， 而且可以通过热处理而大大增 大空心轴管的力学性能。相比传统使用的实心方钢， 只是采用普通 Q345 低合金钢， 无论是 抗拉强度、 屈服强度、 材料硬度等都比不上 20Mn2 低合金钢。 0051 两种材料比较如。
18、下表 ： 0052 材料 20Mn2 Q345 抗拉强度 785MPa 630MPa 屈服强度 590MPa 275MPa 说 明 书 CN 103722983 A 5 4/5 页 6 冲击功 47Aku/J 34Akv/J 硬度 230-260HB 160-200HB 热处理方式 冷拉、 调质处理 热扎、 无调质处理 0053 由于本发明的空心轴管与轴头是分开的。用常规数控车床单独精加工轴头， 就能 保证轴头轴承位的加工精度。空心轴管的加工也是在常规设备下加工完成。将两轴头与空 心轴管过盈配合压在一起后进行焊接。 0054 在空心轴管截面较大时焊缝较长， 焊缝承载能力尚可。但对于小截面空心轴。
19、管焊 缝很短， 承载能力有限。为了消除焊缝的先天不足， 用轴头定位套与轴头过盈配合， 并紧压 在一起， 然后用 CO2 保护焊的焊接方式加工成型， 使空心轴管与轴头的焊接问题有效地解 决且提高了空心车轴的整体承载能力。 大大提高空心车轴的使用寿命， 通过疲劳试验， 本发 明的空心车轴可以达到 80 万次， 保证了车轴的承载能力。 0055 使用新型空心方管与轴头分开加工成型。生产设备简单， 只需按照传统的加工工 艺加工即可， 减少工人劳动强度， 降低加工成本， 与现有技术的一体轴工艺比较如下表 ： 0056 0057 通过采用本发明公开的上述技术方案， 得到了如下有益的效果 ： 0058 1.。
20、 本发明的农用挂车空心车轴使用新型空心方管， 能有效控制采购成本及使用成 本。本发明的农用挂车空心车轴由于采用的是空心轴管， 使得重量比传统的实心轴管减少 40以上。以 90mm*90mm， 轮距为 2000mm 的普通一体轴为例， 轴体重量达到 127KG。而本发 明公开的同规格的农用挂车空心车轴， 轴体重量只有75KG， 按1年生产5000条车轴， 每公斤 6 元计算， 加上节省的运输成本， 每年可以为车轴生产企业节省 160 万以上。由于本发明的 空心车轴整体重量减轻， 使得采用本发明的空心车轴的农用挂车在使用过程中油耗必然节 省， 各零部件的磨损也会减少， 使用寿命相应加长。 0059。
21、 2. 由于本发明的农用挂车空心车轴的空心轴管采用材质为 20Mn2 低合金钢的空 心方管制成， 从而使得其相比使用实心方钢(Q345低合金钢)制成的传统实心车轴， 无论是 抗拉强度、 屈服强度、 硬度等都有显著提高。 0060 3. 由于采用轴头定位套与轴头过盈配合， 并使用 CO2 保护焊的加工方式， 有效地 说 明 书 CN 103722983 A 6 5/5 页 7 解决了因焊缝短而承载力低的问题， 大大提高了本发明的空心车轴的使用寿命， 通过本发 明的加工方法制成的空心车轴， 通过疲劳试验， 可以达到 80 万次， 充分保证了空心车轴的 承载能力。 0061 4. 由于空心轴管与轴头分别加工成型， 所以生产设备简单， 只需按照传统的加工 工艺加工即可， 减少工人劳动强度， 降低加工成本。 0062 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应 视本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103722983 A 7 1/1 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103722983 A 8 。