一种固定式等速万向节制造技术

本发明专利技术的名称一种固定式等速万向节。属于等速万向节技术领域。它主要是解决现有万向节在高转速、大工作角度和长时间运转时存在发热量及容易导致内部烧结损毁的问题。它的主要特征是：所述钟形壳与星形套之间构成偶数条滚道；钟形壳间隔分布的第一内滚道的第一旋转中心和其余的第二内滚道的第二旋转中心相对于重合点沿轴向两侧对称偏心；星形套上第一外滚道的第三旋转中心与第二旋转中心重合，第二外滚道的第四旋转中心与第一旋转中心重合。本发明专利技术具有能够有效减少球笼内部摩擦损失、提高传动效率、降低摩擦发热、小型化、轻量化和相对提高扭矩承载能力的特点，主要用于机动车辆传动系统中动力输入侧和动力输出侧之间的固定式等速万向节。等速万向节。等速万向节。

【技术实现步骤摘要】
一种固定式等速万向节


[0001]本专利技术属于等速万向节
具体涉及一种用于机动车辆传动系统中动力输入侧和动力输出侧之间仅允许角度变化的固定式等速万向节。

技术介绍

[0002]固定式等速万向节的是允许驱动侧和从动侧存在角度位移的条件下可以等角速度传递动力的一种联轴器。
[0003]现有的固定式等速万向节多采用球笼原理，如图1a所示，其结构由位于最外部的钟形壳101、位于最内部的星形套102、位于钟形壳和星形套之间的保持架103和数个滚珠104组成。滚珠104的数量以6个最为常见。钟形壳101的内球面105、星形套102的外球面106、保持架103的内球面107及外球面108，这4个球面的球心重合于共同的一点O。钟形壳101的内球面105上沿轴线方向均布数条用于包容滚珠104运动的内球面滚道110，内球面滚道110的旋转中心为O1。星形套102的外球面106上沿轴线方向也均布数条用于包容滚珠104运动的外球面滚道111，外球面滚道111的旋转中心为O2。O1和O2位于轴线上，且对称分布于点O的两侧，点O1或点O2到点O的距离为偏心距K。滚道的数量与滚珠的数量对应。
[0004]如图1a所示，为了保证万向节能够正常工作，钟形壳101的内球面105与保持架103的外球面108之间、保持架103的内球面107与星形套102的外球面106之间必须设置一定的配合间隙112。万向节在工作时，星形套102和钟形壳101之间将传递扭矩，滚珠104被内球面滚道110和外球面滚道111包容并挤压。如图1b所示，内球面滚道110和外球面滚道111分别与滚珠104在E1、E2两点接触并挤压滚珠104，挤压力的合力F推动滚珠104向内球面滚道110、外球面滚道111所共同形成的开口方向移动。由于滚珠104被安置在保持架103的窗口113当中，保持架103也会被滚珠推动，朝向内球面滚道110、外球面滚道111所形成的开口方向移动，如图2所示，滚珠104和保持架103会在配合间隙112的可容纳范围内向钟形壳101的开口侧移动，导致保持架103的外球面108与钟形壳101的内球面105在P点位置接触，保持架103的内球面107与星形套102的外球面106在Q点位置接触。在万向节运转时，所述接触位置将发生滑动摩擦，滑动摩擦的剧烈程度随着万向节的工作角度的增加而同步增加，降低传动效率并造成发热。
[0005]在某些应用场合，如特种车辆的轮边传动轴，有高转速（如：>2000转/分）和大的工作角度（如：>15
°
）长时间并存的工况，现有的固定式等速万向节在这种工况下的发热量很大，容易温度过高而产生内部烧结损毁。
[0006]目前，已经有通过增加滚珠个数（如8个滚珠）并减小滚珠直径、减小偏心距的方法来实现提高传动效率并减少发热的等速万向节。但是，如图2所示，在钟形壳101与星形套102上成对的内球面滚道110、外球面滚道111之间形成的各楔角均朝向钟形壳101的开口侧，因此由内球面滚道110、外球面滚道111作用于滚珠104的沿轴向的力均朝向钟形壳101的开口侧，作用于钟形壳101和保持架103的球面接触部P、星形套102和保持架103的球面接触部Q的负载朝恒定方向产生。因此，进一步的高效率化、低发热化受到限制。因此，即使采
用上述改进方案，改善也很有限。
[0007]为了保证固定型等速万向节能够正常工作，在设计中限定了保持架梁的最小横截面积、滚珠的最大直径和滚珠中心圆的最小直径，分别为保持架梁设计横截面积、滚珠的直径和滚珠的中心圆直径。即使采用了保持架梁设计横截面积、滚珠的直径和滚珠的中心圆直径，所设计的固定型等速万向节的外形尺寸和重量都还是相对过大。

技术实现思路

[0008]为了克服
技术介绍
的不足，本专利技术提供一种能够有效减少球笼内部摩擦损失的固定型等速万向节，以达到提高传动效率、降低摩擦发热的目的。并且，相比现有的固定式等速万向节，本专利技术还有外形尺寸小、重量轻的特点。
[0009]本专利技术的技术解决方案是：一种固定式等速万向节，包括钟形壳、星形套、保持架和滚珠,所述钟形壳的钟形壳内球面、星形套的星形套外球面、保持架的保持架内球面及保持架外球面的球心重合于重合点一点，其特征在于：所述钟形壳与星形套之间构成偶数条容纳滚珠的滚道；所述钟形壳间隔分布的一半第一内滚道的第一旋转中心和其余的另一半第二内滚道的第二旋转中心相对于重合点沿轴向两侧对称偏心；所述星形套上与第一内滚道对应的一半第一外滚道的第三旋转中心与第二旋转中心重合，与第二内滚道对应的另一半第二外滚道的第四旋转中心与第一旋转中心重合。
[0010]在上述技术解决方案的基础上，与现有的滚道数量相同的固定式等速万向节相比，本专利技术还同时减少了保持架梁的横截面积，增大了滚珠的直径，减小了滚珠分布中心圆直径，以及减小了外形尺寸。
[0011]本专利技术的技术解决方案中所述的偶数条容纳滚珠的滚道为6条、8条、10条或12条容纳滚珠的滚道。
[0012]本专利技术的技术解决方案中所述的偶数条容纳滚珠的滚道为8条容纳滚珠的滚道。
[0013]本专利技术的技术解决方案中所述的第一内滚道的口部设置第一沟道口部倒角，第二内滚道的口部设置第二沟道口部倒角。
[0014]本专利技术的技术解决方案中所述的第二外滚道上与第二内滚道口部相背的端部设置反曲段。
[0015]本专利技术的技术解决方案中所述的第一内滚道的口部设置第一沟道口部倒角，第二内滚道的口部设置第二沟道口部倒角；所述第二外滚道上与第二内滚道口部相背的端部设置反曲段。
[0016]本专利技术的技术解决方案中所述的保持架）的保持架梁横截面积小于保持架梁设计横截面积，滚珠的直径大于滚珠设计直径，滚珠的中心圆直径小于滚珠设计中心圆直径。
[0017]本专利技术的技术解决方案中所述的保持架的保持架梁横截面积为保持架梁设计横截面积的56%~84%，滚珠的直径为滚珠设计直径的105%~115%，滚珠的中心圆直径为滚珠设计中心圆直径的89%~96%。
[0018]本专利技术的技术解决方案中所述的保持架的保持架梁横截面积为保持架梁设计横截面积的61.3%，滚珠的直径为滚珠设计直径的109.9%，滚珠的中心圆直径为滚珠设计中心圆直径的91.7%。
[0019]固定式等速万向节所采用的偏置沟道结构，在传递扭矩时会产生一个沿轴向挤出
滚珠的力，力的方向与沟道的开口方向相同。传统的固定式等速万向节，所有的沟道采用相同的偏置形式，因此对于每个滚珠而言，沿轴向挤出滚珠的力方向相同，相互叠加后形成合力F，通过保持架窗口传递到保持架上，并作用在钟形壳内球面与保持架外球面的接触部以及星形套外球面与保持架内球面的接触部，形成两个球面摩擦副。
[0020]本专利技术由于采用由钟形壳、星形套、保持架和滚珠构成偶数条容纳滚珠滚道的固定式等速万向节，其中，钟形壳间隔分布的一半第一内滚道的第一旋转中心和其余的另一半第二内滚道的第二旋转中心相对于重合点沿轴向两侧对称偏心，星本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定式等速万向节，包括钟形壳（301）、星形套（302）、保持架（303）和滚珠（304），所述钟形壳（301）的钟形壳内球面（305）、星形套（302）的星形套外球面（307）、保持架(303)的保持架内球面（311）及保持架外球面（312）的球心重合于重合点（C）一点，其特征在于：所述钟形壳（301）与星形套（302）之间构成偶数条容纳滚珠（304）的滚道；所述钟形壳（301）间隔分布的一半第一内滚道（306a）的第一旋转中心（C1）和其余的另一半第二内滚道（306b）的第二旋转中心（C2）相对于重合点（C）沿轴向两侧对称偏心；所述星形套（302）上与第一内滚道（306a）对应的一半第一外滚道（308a）的第三旋转中心与第二旋转中心（C2）重合，与第二内滚道（306b）对应的另一半第二外滚道（308b）的第四旋转中心与第一旋转中心（C1）重合。2.根据权利要求1所述的一种固定式等速万向节，其特征在于：所述的偶数条容纳滚珠(304)的滚道为6条、8条、10或12条容纳滚珠（304）的滚道。3.根据权利要求1所述的一种固定式等速万向节，其特征在于：所述的偶数条容纳滚珠(304)的滚道为8条容纳滚珠（304）的滚道。4.根据权利要求1、2或3所述的一种固定式等速万向节，其特征在于：所述的第一内滚道（306a）的口部设置第一沟道口部倒角（306c），第二内滚道（306b）的口部设置第二沟道口部倒角（306d）。5.根据权利要求1、2或3所述的一种固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，
申请(专利权)人：张伟，
类型：发明
国别省市：