球笼式等速万向节制造技术

本发明专利技术涉及一种等速万向节，其具有外部万向节部分（38）、内部万向节部分（44）、球笼（52）和位于球笼（52）中的多个球体（50）。内部万向节部分（44）的外表面设置有两个半径（R21、R22），球笼（52）的内表面设置有两个半径，使得与已知的万向节相比，该万向节更加紧凑、更加耐久且润滑较为良好。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种等速万向节，其具有外部万向节部分（38）、内部万向节部分（44）、球笼（52）和位于球笼（52）中的多个球体（50）。内部万向节部分（44）的外表面设置有两个半径（R21、R22），球笼（52）的内表面设置有两个半径，使得与已知的万向节相比，该万向节更加紧凑、更加耐久且润滑较为良好。【专利说明】球笼式等速万向节
本专利技术涉及车辆万向节，例如球笼式等速万向节。
技术介绍
如图1A和IB所示，常规的双偏移万向节10包括外部万向节部分12、内部万向节部分14、球笼16和至少一个球体18。通常，设有多个球体18。外部万向节部分10具有圆柱形形状，该圆柱形形状形成有多个沿周向间隔开的线性引导轨道20，该引导轨道具有哥特式弧或椭圆形式。内部万向节部分14具有在外部球形表面24上形成的沿周向间隔开的线性引导轨道22。球笼16在绕球笼16沿周向间隔开的多个凹部26中保持多个球体18。球笼16具有在R2处的内部凹球形表面和在Rl处的外部凸球形表面。Rl和R2从球体凹部的中心沿轴向方向向点0的相对两侧偏移e而偏移到点01、02，其中Rl处的外部凸球形表面接触外部万向节部分12的圆柱形孔28。球笼16的在R2处的内部凹球形表面接触内部万向节部分14的外部凸球形表面24。内部万向节部分14还具有与轴(未示出)连接的内表面30。在这样的万向节构造中，如果向万向节10施加一定的扭矩，那么载荷沿着与球体轨道20、22垂直的方向作用在球体轨道20、22或球体18上。部分地来自于球体轨道20、22上的载荷的另一种载荷以铰接运动角度沿轴向方向Z作用在球笼的球体凹部26的表面32、34上。在这种条件下，球体18以压力角度A接触轨道20、22。产生接触区域CA，其采取由凸形球体18和凹形轨道22之间的椭圆形接触的较长长度a以及凸形球体和圆柱形形成的轨道20之间形成的椭圆形接触的较短长度b限定的椭圆形的形式。然而，在球体凹部26的表面32、33上，a变得等于b，因此该接触区域采取圆的形式，原因是球体接触平的表面。球体轨道上的椭圆形接触的较长长度a (在下文中称为球体轨道上的接触椭圆形长度)和球体凹部上的接触长度(在下文中称为球体凹部上的接触长度)是设计参数，用以确定与球笼16的外部球形表面Rl接触的外部万向节部分12的圆柱形孔直径以及与球笼16的内球直径R2接触的内部万向节部分14的外球直径R2。从这个角度看，期望的是，它们(外部万向节部分12的圆柱形孔直径和内部万向节部分14的外球直径)被确定为用于接触椭圆形长度a而不被切断。如果球体轨道或球体凹部上的接触椭圆形长度被切断，那么球体轨道和球体凹部上的接触应力增大切断的量，并且影响万向节10的耐久性。在万向节10以铰接运动角度B旋转的情况下，如图1C最佳地示出，球体18在内部万向节部分14的轨道22和外部万向节部分12的轨道20上往复运动。在球体8往复运动期间，压力角度点与外部万向节部分的孔径之间的距离Lo由于其圆柱形形状而不沿着球体轨道改变，而压力角度点与内部万向节部分的孔径之间的距离Li由于其由R2限定的球形形状而沿着球体轨道改变。更具体地，当铰接运动角度增大时，球体18靠近球体轨道22上的内部万向节部分14的厚度的端部，并且减小压力角度点与内部万向节部分的球径之间的距离Li，从而指示出内部万向节部分14在与球体轨道上的椭圆形长度a中的接触空白区相关的耐久性方面不如外部万向节部分12。此外，因为外球表面R2的中心在零铰接运动角度下从球体凹部的中心O偏移到一侧02，所以其在球体凹部的中心处的直径变为R10，如图1A所示，因此内部万向节部分12甚至在零铰接运动角度下R2-R10的差限定的Li方面不如外部万向节部分10。同时，当球体18在轨道上往复运动时，如图1C所示，球体18还在球体凹部26的表面上沿着径向方向和周向方向运动。在该运动期间，一个球体18A运动以靠近外部球形表面Rl的边缘，而另一个球体18B沿径向方向同时靠近内部球形表面R2的边缘，但是这取决于球体的相位。最糟糕的情况是，不适当地选择Rl或R2，使得球体18可能从凹部26脱出。为了防止球体18从凹部26脱出，球体接触点与内部球径之间的距离(在下文中称为球笼内部球形空白区)SI应当适当地固定，如图1A所示。尽管球体不会从球体凹部26脱出，但是在SI小于球体凹部26的表面上的接触长度a或b的情况下，球体凹部的表面上的接触应力将增加中断的接触长度。另一方面，后部开口直径Rr应当大于内部万向节部分14的外部球形表面22的直径，以便内部万向节部分14能组装到球笼16中。这将使得后部开口直径与球体凹部上的球体接触点之间的距离(在下文中称为球笼后部开口空白区)S2小于SI。任何增大内部万向节部分14的球体轨道22上或外部万向节部分12的球体轨道20上的接触椭圆形长度a而不调节其它设计参数的尝试实际上会使得球笼内部球形空白区S1、球笼后部开口空白区S2或球笼外部球形空白区SSl、SS2变小。因此，应当同时考虑球体轨道上的接触椭圆形长度a和球体凹部上的接触长度a或b或者球笼内部球形空白区S1、球笼外部球形空白区SS1、SS2、球笼后部开口空白区S2，以确定孔径、外部球径和内部球径，尤其是在紧凑设计方面。最近，已经做出了许多与紧凑设计相关的尝试，以通过增加球体的数量、减小球体尺寸、减小节圆直径以及调节其它设计参数，例如压力角度和符合度比率(=球体轨道半径/球体尺寸)，来减小外部万向节部分的外径。然而，由于上述设计约束，常规构造的双偏移万向节中设计参数的简单尺寸调节不足以实现紧凑设计，这意味着要牺牲球体凹部上的接触长度的空白区或球体轨道上的椭圆形长度的接触空白区来实现紧凑设计，从而导致降低了球体轨道的耐久性或球笼球体凹部的耐久性。
技术实现思路
通过在球笼的内部球形表面上形成具有不同半径的两个部分球形表面，以及通过在内部万向节部分的外表面上形成具有不同半径的两个部分球形表面，而提供具有紧凑设计和增大的耐久性的球笼式等速万向节。笼式万向节包括:外部万向节部分，其具有圆柱形内表面，该圆柱形内表面形成有多个沿周向间隔开的线性引导轨道；内部万向节部分，其具有外表面，该外表面形成有与外部万向节部分的线性引导轨道匹配的线性引导轨道；多个扭矩传递球体，设置在球体轨道中；以及球笼，其将球体保持在沿周向间隔开的多个凹部中。要求保护的装置相对于现有技术在几个方面是有利的。首先，朝向球笼的后部开口形成在内部万向节部分的外表面上的具有较大球半径的部分球形表面在球体轨道上提供更多的接触椭圆形长度空白区，从而通过增加球体轨道上的空白区而增大了万向节的耐久性且减小了万向节尺寸。其次，朝向球笼的前部开口形成在球笼的内表面上的具有较小球半径的部分球形表面在球体凹部的表面上提供更多的接触长度空白区，从而通过增加球体凹部上的空白区而增大了万向节的耐久性且减小了万向节尺寸。第三，在具有不同半径的两个不同球形表面之间形成的敞开空间提供较好的润滑机构，原因是敞开空间在零度相位角下变宽而在180度相位角下变窄。换言之，随着万向节以铰接运动角度旋转，当敞开空间变宽时，填充预定的油脂，当敞开空间变窄时，油脂被挤出并且被泵送到部件之间的空隙中。因此，降低了球本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等速万向节，其包括：外部万向节部分；球笼，在所述球笼中的沿周向间隔开的多个窗口中的每一个窗口内容纳一个球体，所述球笼具有第一内部部分球形表面、第二内部部分球形表面和所述部分球形表面之间的单个过渡区段，所述第一内部部分球形表面面向所述球笼的前部开口且由第一半径限定，所述第一半径具有相对于球体中心偏移的中心，所述第二内部部分球形表面面向球笼的后部开口且由第二半径限定，所述第二半径具有相同的相对于球体中心偏移的中心，其中所述第一半径小于所述第二半径；内部万向节部分，所述内部万向节部分具有面向所述球笼的前部开口的第一部分球形表面、面向所述球笼的后部开口的第二部分球形表面和所述部分球形表面之间的单个过渡区段；其中所述球笼的球形表面和所述内座圈球形表面之间限定了具有预定长度的敞开空间，该预定长度由所述球笼的所述第一内部部分球形表面与所述内部万向节部分的所述第一部分球形表面的重叠所限定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·T·吴，
申请(专利权)人：德纳汽车系统集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US