本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)向前軸設(shè)施，尤其涉及一種拳頭部加強的轉(zhuǎn)向前軸，具體適用于提高轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的機(jī)械強度。

背景技術(shù)：

目前，在重載汽車領(lǐng)域特別是工程車領(lǐng)域，轉(zhuǎn)向前軸拳頭部與轉(zhuǎn)向節(jié)通過主銷相聯(lián)，轉(zhuǎn)向節(jié)隨車輪左右轉(zhuǎn)動，限制了轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的外形尺寸，所以，現(xiàn)有轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的橫截面一般為圓形，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的壁厚較小，強度較低，當(dāng)整車載荷大或路況復(fù)雜時，轉(zhuǎn)向前軸需要承載很大的負(fù)荷，此時，隨著路況變化，前軸載荷會發(fā)生很大波動，前軸拳頭部承受的載荷易高于設(shè)計設(shè)定，使得前軸拳頭部出現(xiàn)強度不足的問題，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)向前軸拳頭部開裂。

中國專利，授權(quán)公告號為CN202368265U，授權(quán)公告日為2012年8月8日的實用新型專利公開了一種汽車前軸，包括截面呈工字形的前軸主體和對稱形成在該前軸主體兩端的前軸拳形部，所述前軸主體與各個前軸拳形部之間分別具有圓弧過渡部，優(yōu)選地所述前軸主體包括一體的主體上部、主體下部以及位于該主體上部與主體下部之間的主體連結(jié)部，該主體連結(jié)部的相對側(cè)面分別形成為弧形面，且該主體連結(jié)部與所述主體上部和主體下部的連結(jié)部位分別形成有弧形過渡面。雖然該設(shè)計能夠在不顯著增大汽車前軸重量的前提下，有效地改善汽車前軸的承載能力，但該設(shè)計中轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的橫截面為圓形，仍舊存在壁厚較小的缺陷，機(jī)械強度較低，在使用中易造成轉(zhuǎn)向前軸拳頭部開裂的事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的壁厚較小、機(jī)械強度較低的缺陷與問題，提供一種壁厚較大、機(jī)械強度較高的拳頭部加強的轉(zhuǎn)向前軸。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種拳頭部加強的轉(zhuǎn)向前軸，包括前軸主體、轉(zhuǎn)向前軸拳頭部與主銷孔，所述前軸主體的外端通過圓弧過渡部與轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的外側(cè)相連接，所述轉(zhuǎn)向前軸拳頭部為中空的圓筒型結(jié)構(gòu)，且在轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的中部開設(shè)有貫通的主銷孔；

所述轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的橫截面為封閉式的環(huán)形結(jié)構(gòu)，該環(huán)形結(jié)構(gòu)包括都為弧型的徑向外凸緣、縱向前凸緣、徑向內(nèi)凸緣、縱向后凸緣，所述徑向外凸緣的上側(cè)部與縱向前凸緣的左側(cè)部相連接，縱向前凸緣的右側(cè)部與徑向內(nèi)凸緣的上側(cè)部相連接，徑向內(nèi)凸緣的下側(cè)部與縱向后凸緣的右側(cè)部相連接，縱向后凸緣的左側(cè)部與徑向外凸緣的下側(cè)部相連接；

所述徑向外凸緣與主銷孔的左側(cè)壁之間的最大徑向間距為a，徑向內(nèi)凸緣與主銷孔的右側(cè)壁之間的最大徑向間距為c，縱向前凸緣與主銷孔的上側(cè)壁之間的最大縱向間距為b，縱向后凸緣與主銷孔的下側(cè)壁之間的最大縱向間距為d，主銷孔的半徑為r，且b+2r+d大于2r+2a。

所述b+2r+d大于2r+2a的范圍為5毫米至15毫米。

所述b+2r+d大于2r+2a的范圍為10毫米。

所述b、d的數(shù)值相等，a、c的數(shù)值相等，且b大于a。

所述a、c的數(shù)值相等，b大于d，d大于a。

所述縱向前凸緣、徑向外凸緣的交接處設(shè)置有一個內(nèi)凹的左上弧形承接部，縱向前凸緣、徑向內(nèi)凸緣的的交接處設(shè)置有一個內(nèi)凹的右上弧形承接部。

所述右上弧形承接部的弧度大于左上弧形承接部的弧度。

所述縱向后凸緣、徑向外凸緣的交接處設(shè)置有一個外凸的左下弧形承接部，縱向后凸緣、徑向內(nèi)凸緣的的交接處設(shè)置有一個外凸的右下弧形承接部。

所述左下弧形承接部的弧度小于右下弧形承接部。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明一種拳頭部加強的轉(zhuǎn)向前軸中，轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的橫截面為封閉式的環(huán)形結(jié)構(gòu)，該環(huán)形結(jié)構(gòu)中的徑向外凸緣、縱向前凸緣、徑向內(nèi)凸緣、縱向后凸緣與主銷孔之間的間距為a、b、c、d，其中，b+2r+d為轉(zhuǎn)向前軸拳頭部上危險截面的縱向長度，當(dāng)b+2r+d大于2r+2a時，危險截面的縱向長度被延長，厚度得到增加，危險截面的截面系數(shù)得到提升，轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的機(jī)械強度隨之增加，從而有效避免在使用中發(fā)生開裂的事故。因此，本發(fā)明中轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的壁厚較大，機(jī)械強度較高。

2、本發(fā)明一種拳頭部加強的轉(zhuǎn)向前軸中，強調(diào)b+2r+d大于2r+2a，延長的是轉(zhuǎn)向前軸拳頭部在縱向的長度，這是因為車輪轉(zhuǎn)角是向外側(cè)大，向內(nèi)側(cè)小，所以拳頭部縱向空間比較富裕，尤其它的前側(cè)空間更多，因此在縱向延長拳頭部的長度，不僅能夠增強拳頭部的機(jī)械強度，而且能夠提高拳頭部周邊空間的利用率，尤其當(dāng)b大于d，d大于a時，效果更佳。因此，本發(fā)明不僅能夠增強轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的機(jī)械強度，而且能夠提高空間利用率。

3、本發(fā)明一種拳頭部加強的轉(zhuǎn)向前軸中，b+2r+d大于2r+2a的范圍為5毫米至15毫米，該設(shè)計不僅能夠增強轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的機(jī)械強度，而且限定了縱向長度延長的范圍，使得隨其發(fā)生的在轉(zhuǎn)向前軸拳頭部上增加的質(zhì)量相對于整個前軸總成而言很小。因此，本發(fā)明增加的重量很小，性價比較高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中b=d時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中b>d時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：前軸主體1、圓弧過渡部11、轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2、主銷孔3、徑向外凸緣4、縱向前凸緣5、左上弧形承接部51、右上弧形承接部52、徑向內(nèi)凸緣6、縱向后凸緣7、左下弧形承接部71、右下弧形承接部72；

徑向外凸緣4與主銷孔3的左側(cè)壁之間的最大徑向間距為a，縱向前凸緣5與主銷孔3的上側(cè)壁之間的最大縱向間距為b，徑向內(nèi)凸緣6與主銷孔3的右側(cè)壁之間的最大徑向間距為c，縱向后凸緣7與主銷孔3的下側(cè)壁之間的最大縱向間距為d，主銷孔3的半徑為r。本文在描述中所使用的上、下、左、右的方位，都以圖1中所標(biāo)出的方位圖為準(zhǔn)。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

參見圖1至圖3，一種拳頭部加強的轉(zhuǎn)向前軸，包括前軸主體1、轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2與主銷孔3，所述前軸主體1的外端通過圓弧過渡部11與轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2的外側(cè)相連接，所述轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2為中空的圓筒型結(jié)構(gòu)，且在轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2的中部開設(shè)有貫通的主銷孔3；

所述轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2的橫截面為封閉式的環(huán)形結(jié)構(gòu)，該環(huán)形結(jié)構(gòu)包括都為弧型的徑向外凸緣4、縱向前凸緣5、徑向內(nèi)凸緣6、縱向后凸緣7，所述徑向外凸緣4的上側(cè)部與縱向前凸緣5的左側(cè)部相連接，縱向前凸緣5的右側(cè)部與徑向內(nèi)凸緣6的上側(cè)部相連接，徑向內(nèi)凸緣6的下側(cè)部與縱向后凸緣7的右側(cè)部相連接，縱向后凸緣7的左側(cè)部與徑向外凸緣4的下側(cè)部相連接；

所述徑向外凸緣4與主銷孔3的左側(cè)壁之間的最大徑向間距為a，徑向內(nèi)凸緣6與主銷孔3的右側(cè)壁之間的最大徑向間距為c，縱向前凸緣5與主銷孔3的上側(cè)壁之間的最大縱向間距為b，縱向后凸緣7與主銷孔3的下側(cè)壁之間的最大縱向間距為d，主銷孔3的半徑為r，且b+2r+d大于2r+2a。

所述b+2r+d大于2r+2a的范圍為5毫米至15毫米。

所述b+2r+d大于2r+2a的范圍為10毫米。

所述b、d的數(shù)值相等，a、c的數(shù)值相等，且b大于a。

所述a、c的數(shù)值相等，b大于d，d大于a。

所述縱向前凸緣5、徑向外凸緣4的交接處設(shè)置有一個內(nèi)凹的左上弧形承接部51，縱向前凸緣5、徑向內(nèi)凸緣6的的交接處設(shè)置有一個內(nèi)凹的右上弧形承接部52。

所述右上弧形承接部52的弧度大于左上弧形承接部51的弧度。

所述縱向后凸緣7、徑向外凸緣4的交接處設(shè)置有一個外凸的左下弧形承接部71，縱向后凸緣7、徑向內(nèi)凸緣6的的交接處設(shè)置有一個外凸的右下弧形承接部72。

所述左下弧形承接部71的弧度小于右下弧形承接部72。

本發(fā)明的原理說明如下：

現(xiàn)有技術(shù)中，由于轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的橫截面為圓形設(shè)計，受布置空間影響，整體壁厚比較小，機(jī)械強度較低，使用中易開裂。本發(fā)明拋棄了現(xiàn)有技術(shù)中的圓形設(shè)計，用轉(zhuǎn)向前軸與轉(zhuǎn)向節(jié)之間的空間，延長其縱向長度（即b+2r+d大于2r+2a），增厚了轉(zhuǎn)向前軸拳頭部的危險截面，增加了危險截面的截面系數(shù)，提高了其機(jī)械強度，避免使用中發(fā)生破裂。同時，縱向長度的延長，利用的是轉(zhuǎn)向前軸拳頭部周邊的富余空間（車輪轉(zhuǎn)角是向外側(cè)大，向內(nèi)側(cè)小，所以拳頭部縱向的空間較多，尤其前側(cè)的空間更多），既不會對其余零部件的裝配產(chǎn)生妨礙，還能提高現(xiàn)有空間的利用率。

實施例1：

參見圖1至圖3，一種拳頭部加強的轉(zhuǎn)向前軸，包括前軸主體1、轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2與主銷孔3，所述前軸主體1的外端通過圓弧過渡部11與轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2的外側(cè)相連接，所述轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2為中空的圓筒型結(jié)構(gòu)，且在轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2的中部開設(shè)有貫通的主銷孔3；

所述轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2的橫截面為封閉式的環(huán)形結(jié)構(gòu)，該環(huán)形結(jié)構(gòu)包括都為弧型的徑向外凸緣4、縱向前凸緣5、徑向內(nèi)凸緣6、縱向后凸緣7，所述徑向外凸緣4的上側(cè)部與縱向前凸緣5的左側(cè)部相連接，縱向前凸緣5的右側(cè)部與徑向內(nèi)凸緣6的上側(cè)部相連接，徑向內(nèi)凸緣6的下側(cè)部與縱向后凸緣7的右側(cè)部相連接，縱向后凸緣7的左側(cè)部與徑向外凸緣4的下側(cè)部相連接；

所述徑向外凸緣4與主銷孔3的左側(cè)壁之間的最大徑向間距為a，徑向內(nèi)凸緣6與主銷孔3的右側(cè)壁之間的最大徑向間距為c，縱向前凸緣5與主銷孔3的上側(cè)壁之間的最大縱向間距為b，縱向后凸緣7與主銷孔3的下側(cè)壁之間的最大縱向間距為d，主銷孔3的半徑為r，且b+2r+d大于2r+2a。

實施例2：

基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：

所述b+2r+d大于2r+2a的范圍為5毫米至15毫米，優(yōu)選b+2r+d大于2r+2a的范圍為10毫米。

實施例3：

基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：

所述b、d的數(shù)值相等，a、c的數(shù)值相等，且b大于a。此時轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2的橫截面近似為橢圓形。

實施例4：

基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：

所述a、c的數(shù)值相等，b大于d，d大于a。此時轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2的橫截面近似為以橢圓形為基礎(chǔ)的一種變形，在縱向為不對稱結(jié)構(gòu)，該設(shè)計能夠更好地利用轉(zhuǎn)向前軸拳頭部2的前側(cè)富余空間，該非對稱設(shè)計相較于圓形設(shè)計，安全系統(tǒng)可以提升20%左右。

實施例5：

基本內(nèi)容同實施例3，不同之處在于：

所述縱向前凸緣5、徑向外凸緣4的交接處設(shè)置有一個內(nèi)凹的左上弧形承接部51，縱向前凸緣5、徑向內(nèi)凸緣6的的交接處設(shè)置有一個內(nèi)凹的右上弧形承接部52。所述右上弧形承接部52的弧度大于左上弧形承接部51的弧度。該設(shè)計能夠?qū)v向前凸緣5與徑向外凸緣4、徑向內(nèi)凸緣6之間連接處的負(fù)載進(jìn)行緩沖，避免損害。

實施例6：

基本內(nèi)容同實施例4，不同之處在于：

所述縱向后凸緣7、徑向外凸緣4的交接處設(shè)置有一個外凸的左下弧形承接部71，縱向后凸緣7、徑向內(nèi)凸緣6的的交接處設(shè)置有一個外凸的右下弧形承接部72。所述左下弧形承接部71的弧度小于右下弧形承接部72。該設(shè)計能夠?qū)v向后凸緣7與徑向外凸緣4、徑向內(nèi)凸緣6之間連接處的負(fù)載進(jìn)行緩沖，避免損害。