專利名稱：一種起動機輸出軸及其加工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械技術領域，涉及一種起動機輸出軸，尤其涉及一種整體式結構的起動機輸出軸及其加工工藝。
背景技術：
電力起動機起動幾乎是現(xiàn)在汽車起動的唯一方式，其中行星齒輪式減速起動機的減速機構結構緊湊、傳動比大、效率高，分析其原因為行星齒輪式減速起動機的輸出軸與電樞軸同軸線、同旋向，電樞軸無徑向載荷，振動輕，整機的尺寸減小；另外，行星齒輪式減速起動機還具有如下優(yōu)點(I)負載平均分配在三個行星齒輪上，可以采用塑料內齒圈和粉末冶金的行星齒輪，使質量減輕、噪聲降低；(2)盡管增加行星齒輪減速機構，但是起動機的軸向其他結構與普通起動機相同，故配件可以通用。因此，行星齒輪式減速起動機應用越來越廣泛，很多乘用車及商用車都采用了行星齒輪式減速起動機。 圖5是行星齒輪式減速起動機的剖面圖，它由以下部件組成電磁開關501，齒輪502，撥叉503，直流電機504，行星齒輪離合器505，其中行星齒輪離合器由以下零件組成單向器505a，輸出軸505b，齒圈505c，行星齒輪505d。車輛起動時直流電機504在直流電壓作用下產生旋轉力矩，它通過行星齒輪離合器505及齒輪502驅動發(fā)動機曲軸旋轉，使汽車發(fā)動機起動。現(xiàn)輸出軸505b的通常結構如圖6所示，由輸出軸505bi及行星齒輪軸505b2 (3個或4個)組成，其為分體結構。由于輸出軸505b在車輛起動過程中主要是傳遞力矩的，所以行星齒輪軸505b2與輸出軸505bi的壓裝控制要求很高，配合過盈量大易引起輸出軸505bia處開裂，配合過盈量小易引起行星齒輪軸505b2脫落，此兩種情況均易引起起動機的早期失效，且由于輸出軸505bi需在熱處理后進行壓配行星齒輪軸505b2，熱處理的變形不易控制，從而引起壓配過盈量的不一致。現(xiàn)有結構加工工藝中，現(xiàn)有工藝路線一般有2種，其中4行星齒輪軸孔的加工方法為切削(鉆、銑加工)或沖裁加工，主要工序如下下料(鋸料或鍛料)一球化退火一拋丸一表面處理(磷皂化或涂高分子潤滑劑)一鍛造(2次或3次)一切削加工一行星齒輪軸孔加工(切削加工或沖裁加工)一花鍵加工一產品淬火處理一壓配行星齒輪軸一磨削等，由產品是在淬火后進行壓配行星齒輪軸，熱處理的變形使輸出軸的孔徑公差變大，使壓配后產品存在不穩(wěn)定現(xiàn)象。現(xiàn)有產品為分體結構的主要原因是由于行星齒輪軸505b2的橫截面積相對于輸出軸505bi法蘭面積比小，即對鍛造變形量太大(遠大于90%)，無法進行鍛造成形，且由于暫無加工此形狀的機加設備。因此，如何消除分體式結構而導致的行星齒輪軸脫落的隱患及壓配過盈量的不一致的問題就顯得尤為重要。

發(fā)明內容
鑒于上述現(xiàn)有技術存在的問題，提出了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的起動機輸出軸存在著上述的問題，提供一種結構簡單、行星齒輪軸不易脫落的起動機輸出軸。為了解決上述技術問題，本發(fā)明就提出了如下技術方案一種起動機輸出軸，包括復數(shù)個行星齒輪軸，所述行星齒輪軸成型于輸出軸前端；以及一呈圓柱狀的輸出軸，所述行星齒輪軸與輸出軸成一體式結構。作為本發(fā)明所述起動機輸出軸的一種優(yōu)選方案，其中所述行星齒輪軸為三個或四個。本發(fā)明的另一目的是提供一種起動機輸出軸的加工工藝，該方法可有效的克服傳統(tǒng)加工工藝壓配過盈量的不一致的問題。一種起動機輸出軸的加工工藝，其包括下料、第一次球化退火、拋丸、第一次表面處理、鍛造、切削加工、花鍵加工、淬火處理以及磨削成型，所述加工工藝在鍛造后進行第二
次球化退火處理，接著再度拋丸，然后對起動機輸出軸的毛坯進行第二次表面處理，接著在輸出軸的中部進行凸臺鍛造加工。作為本發(fā)明所述加工工藝的一種優(yōu)選方案，其中所述凸臺鍛造加工后，對起動機輸出軸的毛坯進行切削加工，去除凸臺。作為本發(fā)明所述加工工藝的一種優(yōu)選方案，其中所述下料是通過鋸切下料或者鍛造下料。作為本發(fā)明所述加工工藝的一種優(yōu)選方案，其中所述第一次表面處理過程中對起動機輸出軸的毛坯進行磷皂化。作為本發(fā)明所述加工工藝的一種優(yōu)選方案，其中所述第一次表面處理過程中對起動機輸出軸的毛坯進行涂高分子潤滑劑。采用本發(fā)明所述結構的起動機輸出軸，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，經過改進后結構的起動機輸出軸將所述輸出軸由現(xiàn)有的分體式結構改為整體式結構，該輸出軸由分體式結構改為整體式結構后產品性能穩(wěn)定，解決了行星齒輪軸脫落的隱患；同時，在加工工藝方面，增加材料分流凸臺減小鍛造變形量，使輸出軸上行星齒輪軸適合鍛造，使用鍛造方法加工整體式輸出軸，利用分流鍛造原理增加材料分流凸臺，使鍛造加工成為可行，極大提高加工效率，降低了產品加工成本。


圖I是本發(fā)明所述起動機輸出軸的結構示意圖。圖2是本發(fā)明所述起動機輸出軸的左視圖。圖3是本發(fā)明所述起動機輸出軸加工工藝過程中起動機輸出軸鍛造毛坯結構示意圖。圖4是本發(fā)明所述起動機輸出軸加工工藝過程中起動機輸出軸鍛造毛坯左視圖。圖5是現(xiàn)有技術行星齒輪式減速起動機的剖面圖。圖6是現(xiàn)有技術起動機輸出軸結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖I 圖4所不，圖中，I、行星齒輪軸；2、輸出軸；3、分流凸臺；501、電磁開關；502、齒輪；503、撥叉；504、直流電機；505、行星齒輪離合器；505a、單向器；505b、輸出軸；505c、齒圈；505d、行星齒輪5051^、輸出軸；505b2、行星齒輪軸。此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。本發(fā)明的描述中，術語“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。如圖I所示，圖I為本發(fā)明所述起動機輸出軸的結構示意圖。在此實施例中，該起動機輸出軸，包括復數(shù)個行星齒輪軸1，其中，所述行星齒輪軸I成型于輸出軸2的前端；以及一呈圓柱狀的輸出軸2,所述行星齒輪軸I與輸出軸2成一體式結構,在該實施例中,這樣的整體結構能夠有效的消除行星齒輪軸I脫落的隱患。
較佳地,所述行星齒輪軸I為3個或4個。如圖2所示，圖2為本發(fā)明所述起動機輸出軸的左視圖。在此實施例中，行星齒輪軸I為4個，分布于輸出軸法蘭(圖中未標示)的同軸線上，所述輸出軸2成型于輸出軸法蘭的另一端，且行星齒輪軸I、輸出軸法蘭以及輸出軸2成整體式一體結構。如圖3所示，圖3為本發(fā)明所述起動機輸出軸加工工藝過程中起動機輸出軸鍛造毛坯結構示意圖。所述起動機輸出軸的加工工藝，其包括(I)下料，即通過鋸切下料或鍛造下料；(2)第一次球化退火，將起動機輸出軸的毛坯加熱到Acl (727°C)以上20 30°C，保溫一段時間，然后緩慢冷卻，得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀；(3)拋丸，去除表面氧化皮等雜質提高外觀質量，拋丸強化就是利用高速運動的彈丸流連續(xù)沖擊被強化工件表面，迫使靶材表面和表層在循環(huán)性變形過程中發(fā)生以下變化；(4)第一次表面處理，對起動機輸出軸的毛坯進行磷皂化或涂高分子潤滑劑；(5)鍛造，進行鍛造兩次或者三次；(6)第二次球化退火，將起動機輸出軸的毛坯加熱到Acl以上20 30°C，保溫適當時間，然后隨爐緩慢冷卻，冷到500°C左右出爐空冷卻；(7)再度拋丸，使工件的表面達到一定的粗糙度，使工件變得美觀；(8)第二次表面處理，在起動機輸出軸的毛坯材料表面上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層；(9)凸臺3鍛造加工，在輸出軸的中部進行凸臺3鍛造加工，使鍛造變形量減小，適合鍛造加工；(10)切削加工，去除凸臺；(11)花鍵加工，用花鍵滾刀在花鍵軸銑床上按展成法加工；(12)淬火處理，將起動機輸出軸的毛坯加熱到某一適當溫度并保持一段時間，隨即浸入淬冷介質中快速冷卻；(13)磨削成型，用磨具切除起動機輸出軸的毛坯上多余材料進行成型。如圖4所示，圖4為本發(fā)明所述起動機輸出軸加工工藝過程中起動機輸出軸鍛造毛坯左視圖。在此實施例中，經起動機輸出軸加工工藝成型有4個行星齒輪軸1，且輸出軸與輸出軸法蘭為同心圓軸；同時，在輸出軸的中部進行凸臺3鍛造加工，使鍛造變形量減小，適合鍛造加工。由此，在實際加工時，利用分流鍛造方法改變毛坯結構，即在鍛造起動機輸出軸的毛坯中部增加一凸臺3，具體結構如圖4所示，使鍛造變形量減小，適合鍛造加工，后再用機加方法去除凸臺，加工出符合產品特性的產品。主要工序如下下料(鋸料或鍛料)一第一次球化退火一拋丸一第一次表面處理(磷皂化或涂高分子潤滑劑)一鍛造(2次或3次)一第二次球化退火一再度拋丸一第二次表面處理一凸臺鍛造加工一切削加工一花鍵加工一產品淬火處理一磨削等。此方案解決了行星齒輪軸I的鍛造成形，大大提高的加工效率，降低了加工成本。綜上所述，經過改進后結構的起動機輸出軸將所述輸出軸由現(xiàn)有的分體式結構改為整體式結構，該輸出軸由分體式結構改為整體式結構后產品性能穩(wěn)定，解決了行星齒輪軸脫落的隱患；同時，在加工工藝方面，增加材料分流凸臺減小鍛造變形量，使輸出軸上行星齒輪軸適合鍛造，使用鍛造方法加工整體式輸出軸，利用分流鍛造原理增加材料分流凸臺，使鍛造加工成為可行，極大提高加工效率，降低了產品加工成本。 應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種起動機輸出軸，包括復數(shù)個行星齒輪軸，所述行星齒輪軸成型于輸出軸前端；以及ー呈圓柱狀的輸出軸，其特征在于所述行星齒輪軸與輸出軸成一體式結構。
2.如權利要求I所述的起動機輸出軸，其特征在于所述行星齒輪軸為三個或四個。
3.—種如權利要求I所述的起動機輸出軸的加工エ藝，其包括下料、第一次球化退火、拋丸、第一次表面處理、鍛造、切削加工、花鍵加工、淬火處理以及磨削成型，其特征在于所述加工エ藝在鍛造后進行第二次球化退火處理，接著再度拋丸，然后對起動機輸出軸的毛坯進行第二次表面處理，接著在輸出軸的中部進行凸臺鍛造加工。
4.如權利要求3所述的加工エ藝，其特征在于所述凸臺鍛造加工后，對起動機輸出軸的毛坯進行切削加工，去除凸臺。
5.如權利要求3所述的加工エ藝，其特征在于所述下料是通過鋸切下料或者鍛造下料。
6.如權利要求3所述的加工エ藝，其特征在于所述第一次表面處理過程中對起動機輸出軸的毛坯進行磷皂化。
7.如權利要求3所述的加工エ藝，其特征在于所述第一次表面處理過程中對起動機輸出軸的毛坯進行涂高分子潤滑剤。
全文摘要
本發(fā)明公開一種起動機輸出軸及其加工工藝，該起動機輸出軸包括復數(shù)個行星齒輪軸，所述行星齒輪軸成型于輸出軸前端；以及一呈圓柱狀的輸出軸，其特征在于所述行星齒輪軸與輸出軸成一體式結構；該加工工藝在鍛造后進行第二次球化退火處理，接著再度拋丸，然后對起動機輸出軸的毛坯進行第二次表面處理，接著在輸出軸的中部進行凸臺鍛造加工。使用鍛造方法加工整體式輸出軸，利用分流鍛造原理增加材料分流凸臺，使鍛造加工成為可行，極大提高加工效率，降低了產品加工成本。
文檔編號B23P15/00GK102852958SQ201210307669
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權日2012年8月27日
發(fā)明者蔡永輝, 王平 申請人:江蘇森威集團飛達股份有限公司