CN105782256A - 大滑移量联轴节 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大滑移量联轴节，节叉内圈在其圆柱形的外周面上斜向形成有6条内滑槽，相邻的两条内滑槽其倾斜方向相反构成 “八”字形结构；节叉外圈在其圆筒形的内壁上形成有与所述内滑槽对应的6条外滑槽，内滑槽与外滑槽其槽口相对构成其横截面与所述传动滚珠适配的滑道，保持架呈圆环形，其外环面为球面且其球面直径与节叉外圈的内径相适配，保持架的环壁上径向设有6个窗口，6个传动滚珠分别置于6个窗口内且分别位于6条滑道上。本发明有效地解决了现有技术的联轴器轴向滑移量小、装配困难的问题，具有很高的实用价值。

Description

大滑移量联轴节

技术领域

本发明涉及传送旋转运动的联轴器技术领域，尤其是涉及一种传动稳定、滑移量大的大滑移量联轴节。

背景技术

现有技术的汽车用球笼式等速联轴节其传动滚珠滑槽通常采用直线槽结构形式，而内圈和/或外圈与保持架之间采用球铰的结构形式以满足主轴的偏转要求，但这种结构的轴向滑移量较小。另一方面，直槽联轴节的滚珠在一侧装入时容易向另一侧脱出，装配比较困难。公开日为2014年10月1日，公开号为CN203856915U的专利文件公开了一种滑动式球铰等速联轴器，其既能抑制外圈的外径尺寸而实现小型化，又能确保所要求的负载容量。该滑动式球铰等速联轴器包括：在圆筒状内周面形成有6个外圈滚珠槽的外圈；配置于外圈的内侧、且在圆筒状外周面形成有6个内圈滚珠槽的内圈；在外圈与内圈之间传递扭矩的6个滚珠；以及配置于外圈与内圈之间、且在周向上形成有分别收纳滚珠的开口窗部的保持器，上述滑动式球铰等速联轴器的连接角的最大角度设定为处于11度至小于等于15度的范围。公开日为1998年10月21日，公开号为CN1196781A的专利文件公开了一种滑动形等速万向联轴节，包括：外侧联轴节部件、内侧联轴节部件、扭矩传导滚珠和保持器，外侧联轴节部件在圆筒形内径面上轴向形成有8条直线形导向槽，内侧联轴节部件在球面形外径面上轴向形成有8条直线形导向槽，扭矩传导滚殊分别配置在由外侧联轴节部件的导向槽和内侧联轴节部件的导向槽协动构成的滚道中，保持器具有用以保持扭矩传导滚珠的凹坑、与外侧联轴节部件的内径面接触并被导向的球面形外径面、及与内侧联轴节部件的外径面接触并被导向的球面形内径面，并且，该外径面的球面中心和内径面的球面中心分别相对于凹坑中心沿轴向相对侧的方向偏移。但上述两种联轴器均采用直线槽结构形式，内圈与保持架之间采用球铰，因此存在联轴器轴向滑移量小、装配困难等问题。

发明内容

本发明为解决现有技术的联轴器轴向滑移量小，装配困难的问题,提供一种轴向滑移量大、装配方便的大滑移量联轴节。

本发明为解决上述问题而采用的具体技术方案是，一种大滑移量联轴节，包括节叉内圈及套设在节叉内圈外的节叉外圈，节叉内圈与节叉外圈之间设有传动滚珠及用于传动滚珠限位的保持架，所述的节叉内圈在其圆柱形的外周面上斜向形成有6条内滑槽，相邻的两条内滑槽其倾斜方向相反构成“八”字形结构；节叉外圈在其圆筒形的内壁上形成有与所述内滑槽对应的6条外滑槽，内滑槽与外滑槽其槽口相对构成其横截面与所述传动滚珠适配的滑道，所述的保持架呈圆环形，其外环面为球面且其球面直径与节叉外圈的内径相适配，保持架的环壁上径向设有6个窗口，6个传动滚珠分别置于6个窗口内且分别位于6条滑道上。本发明的节叉内圈其外周面采用圆柱形，节叉外圈的内壁面采用圆筒形，两者之间有较大的间隙；而容纳传动滚珠的滑道采用“八”字形结构，与直线滑槽不同，本发明的节叉内圈相对于节叉外圈偏转时，位于偏转方向上下两侧的传动滚珠在滑道内轴向移动的同时在节叉内圈的外周面上周向移动，即通过向“八”字形滑道大开口一侧滑动使传动滚珠远离偏转中心面，使得节叉内圈的外周面端部可以靠近节叉外圈的内壁，从而保证节叉内圈轴线与节叉外圈轴线之间的最大偏转角度。这种节叉内圈的外周面与节叉外圈内壁均采用圆柱形的联轴节结构可以有效地改善节叉内圈与节叉外圈之间的轴向滑移量，使得该轴向滑移量远大于“球铰”的结构，经实测轿车用联轴节的轴向滑移量在节叉内圈与节叉外圈之间偏转角大于23度的前提下可以达到60毫米，而现有技术的球铰结构只能达到40毫米，解决了现有技术的联轴节的轴向滑移量偏小的问题。

作为优选，内滑槽的延伸方向与节叉内圈轴向之间的倾斜角α为15至17度；所述外滑槽的倾斜角与内滑槽的倾斜角相等。倾斜角过小会使节叉内圈轴线与节叉外圈轴线之间的最大偏转角度变小，而倾斜角过大会使节叉内圈的外形增大，影响联轴节的整体结构，增加重量与生产成本。

作为优选，内滑槽的槽底中点（即槽底最低点）在以节叉内圈中心轴线为中心线的同一圆柱面上；所述外滑槽的槽底中点（即槽底最低点）在以节叉外圈中心轴线为中心线的同一圆柱面上。

作为优选，6个内滑槽在节叉内圈径向截面上的6个横截面在节叉内圈的外周面上等间隔分布构成等内滑槽等间隔面，内滑槽等间隔面与节叉内圈的中心横截面重合。节叉内圈外周面上的内滑槽采用轴向交叉对称设置。

作为优选，保持架的轴向宽度小于节叉内圈及节叉外圈的轴向宽度，所述窗口在保持架轴向上的宽度与传动滚珠的直径相适配，窗口在保持架周向上的长度L是传动滚珠直径的1.50至1.65倍。保持架的轴向宽度小于节叉内圈及节叉外圈的轴向宽度有利于节叉内圈与节叉外圈之间的偏转，窗口在保持架周向上的长度用于限制相邻两个传动滚珠之间的最大间距，使其与“八”字形滑道的间距变化相适应。

作为优选，6个外滑槽在节叉外圈径向截面上的6个横截面在节叉外圈的内壁上等间隔分布构成外滑槽等间隔面，外滑槽等间隔面与节叉外圈的中心横截面间隔设置，其间距δ为传动滚珠直径的16%至18%；相邻两传动滚珠中心与节叉内圈轴心之间的最大圆心角小于节叉外圈端部相邻两条滑槽中心与节叉内圈轴心之间的最大圆心角。该方案的节叉外圈采用了6个外滑槽轴向偏置的方案，同时不增加保持架上限制传动滚珠位置的窗口长度L，这样邻两传动滚珠中心与节叉内圈轴心之间的最大圆心角小于节叉外圈端部相邻两条滑槽中心与节叉内圈轴心之间的最大圆心角，当传动滚珠位于节叉外圈远离外滑槽等间隔面一侧时，由于保持架的窗口限制了传动滚珠的周向移动范围，传动滚珠无法从这一侧脱出，这样就很大地方便了装配，降低了装配难度。

作为优选，保持架的中部为等壁厚结构，其中部内壁为与其外环面球面同心的内球面结构，保持架内球面结构的一侧设有阶梯结构，另一侧设有锥面结构。阶梯结构与锥面结构的设置主要起到避让节叉内圈、增大联轴节的最大偏转角作用。

作为优选，节叉内圈轴向两端的外周面上设有倒角，所述的倒角的角度为15至25度，其中一端的倒角角度大于另一端的倒角角度。倒角的设置主要起避让、增大联轴节的最大偏转角作用。

作为优选，传动滚珠的节径（即6个传动滚珠中心所在圆柱面的直径）与传动滚珠的直径比为3.2至3.7。这一比例可以优化联轴节的结构，在体积最小的前提下达到最好的动力传递效果。

本发明的有益效果是，它有效地解决了现有技术的联轴器轴向滑移量小、装配困难的问题，本发明的结构轴向滑移量大、装配方便，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明大滑移量联轴节的一种结构示意图；

图2是本发明的一种结构剖视图；

图3是本发明节叉外圈的一种结构示意图；

图4是本发明节叉外圈的一种结构剖视图；

图5是本发明节叉内圈的一种结构示意图；

图6是图5的左视图；

图7是本发明节保持架的一种结构剖视图；

图8是图7的左视图；

图9是本发明节叉内圈外周面的一种展开示意图；

图10是本发明使用时的一种结构示意图。

图中：1.节叉内圈，2.内滑槽，3.节叉外圈，4.外滑槽，5.传动滚珠，6.保持架，7.外环面，8.窗口，9.内滑槽等间隔面，10.外滑槽等间隔面，11.中心横截面，12.阶梯结构，13.锥面结构，14.倒角，15.花键孔，16.固定孔，17.主轴，18.外罩,19.防尘罩。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

实施例1

在如图1图2所示的实施例1中，一种大滑移量联轴节，包括节叉内圈1（见图3图4）及套设在节叉内圈外的节叉外圈3（见图5图6），节叉内圈的中心设有花键孔15，节叉内圈与节叉外圈之间设有等直径的传动滚珠5及用于传动滚珠限位的保持架6，所述的节叉内圈的外周面呈圆柱形，圆柱形的外周面上斜向形成有6条内滑槽2，相邻的两条内滑槽其倾斜方向相反构成“八”字形结构，内滑槽的延伸方向与节叉内圈的轴向之间的倾斜角α为15至17度，本实施例为16度，而相互间隔一条内滑槽的两条内滑槽在节叉内圈的外周面上均匀布置，图9为节叉内圈圆柱形外周面的展开图，在图中，相邻两条内滑槽呈“八”字形结构设置，而间隔一条（如第一条与第三条、第二条与第四条）相互平行。

节叉外圈在其圆筒形的内壁上形成有与前述内滑槽对应的6条外滑槽4，外滑槽的倾斜角与内滑槽的倾斜角相等，内滑槽与外滑槽其槽口相对构成其横截面与所述传动滚珠适配的滑道，所述的保持架呈圆环形（见图7图8），其外环面7为球面且其球面直径与节叉外圈的内径相适配，保持架可以相对于节叉外圈偏转，保持架的环壁上径向设有6个窗口8，6个传动滚珠分别置于6个窗口内且分别位于6条滑道上；传动滚珠的节径（即传动滚珠中心所在圆柱面的直径）与传动滚珠的直径比为3.2至3.7，本实施例为3.45，节叉外圈上还设有固定孔16。

内滑槽相对于节叉内圈圆柱形外周面的槽深相等，即内滑槽的槽底中点（即槽底最低点）在以节叉内圈中心轴线为中心线的同一圆柱面上；相应的外滑槽相对于节叉外圈圆筒形内壁面的槽深相等，即外滑槽的槽底中点（即槽底最低点）在以节叉外圈中心轴线为中心线的同一圆柱面上；6个内滑槽在节叉内圈径向截面上的6个横截面在节叉内圈的外周面上等间隔分布构成等内滑槽等间隔面9（见图4），内滑槽等间隔面与节叉内圈的中心横截面重合；节叉内圈轴向两端的外周面上设有倒角14，其中一端的倒角角度为15，另一端的倒角角度为22度。

保持架的轴向宽度小于节叉内圈及节叉外圈的轴向宽度，所述窗口在保持架轴向上的宽度与传动滚珠的直径相适配，窗口在保持架周向上的长度L（见图8）是传动滚珠直径的1.50至1.65倍。保持架的中部为等壁厚结构，其中部内壁为与其外环面球面同心的内球面结构，保持架内球面结构的一侧设有阶梯结构12，另一侧设有锥面结构13。

6个外滑槽在节叉外圈径向截面上的6个横截面在节叉外圈的内壁上等间隔分布构成外滑槽等间隔面10（见图6），外滑槽等间隔面与节叉外圈的中心横截面11间隔设置，其间距δ为传动滚珠直径的15%至20%（本实施例为17%）；相邻两传动滚珠中心与节叉内圈轴心之间的最大圆心角小于节叉外圈端部相邻两条滑槽中心与节叉内圈轴心之间的最大圆心角。

本发明的联轴节在实际使用时，主轴17与节叉内圈的花键孔15连接，外罩18及防尘罩19通过固定孔16固定（见图10）。本发明的节叉内圈相对于节叉外圈偏转时，位于偏转方向上下两侧的传动滚珠在滑道内轴向移动的同时在节叉内圈的外周面上周向移动，即通过向“八”字形滑道大开口一侧滑动使传动滚珠远离偏转中心面，使得节叉内圈的外周面端部可以靠近节叉外圈的内壁，从而保证节叉内圈轴线与节叉外圈轴线之间的最大偏转角度。这种节叉内圈的外周面与节叉外圈内壁均采用圆柱形的联轴节结构可以有效地改善节叉内圈与节叉外圈之间的轴向滑移量，使得该轴向滑移量远大于“球铰”的结构，经实测轿车用联轴节的轴向滑移量在节叉内圈与节叉外圈之间偏转角大于23度的前提下可以达到60毫米，而现有技术的球铰结构只能达到40毫米，解决了现有技术的联轴节的轴向滑移量偏小的问题。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施方式，这些本发明没有详细描述的实施方式是本领域技术人员无需创造性劳动就可以轻易实现的，因此这些未详细描述的实施方式也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大滑移量联轴节，包括节叉内圈及套设在节叉内圈外的节叉外圈，节叉内圈与节叉外圈之间设有传动滚珠及用于传动滚珠限位的保持架，其特征是，所述的节叉内圈（1）在其圆柱形的外周面上斜向形成有6条内滑槽（2），相邻的两条内滑槽其倾斜方向相反构成“八”字形结构；节叉外圈（3）在其圆筒形的内壁上形成有与所述内滑槽对应的6条外滑槽（4），内滑槽与外滑槽其槽口相对构成其横截面与所述传动滚珠（5）适配的滑道，所述的保持架（6）呈圆环形，其外环面（7）为球面且其球面直径与节叉外圈的内径相适配，保持架的环壁上径向设有6个窗口（8），6个传动滚珠分别置于6个窗口内且分别位于6条滑道上。

2.根据权利要求1所述的大滑移量联轴节，其特征是，所述内滑槽的延伸方向与节叉内圈轴向之间的倾斜角α为15至17度；所述外滑槽的倾斜角与内滑槽的倾斜角相等。

3.根据权利要求1所述的大滑移量联轴节，其特征是，所述内滑槽的槽底中点在以节叉内圈中心轴线为中心线的同一圆柱面上；所述外滑槽的槽底中点在以节叉外圈中心轴线为中心线的同一圆柱面上。

4.根据权利要求1所述的大滑移量联轴节，其特征是，6个内滑槽在节叉内圈径向截面上的6个横截面在节叉内圈的外周面上等间隔分布构成等内滑槽等间隔面（9），内滑槽等间隔面与节叉内圈的中心横截面重合。

5.根据权利要求1所述的大滑移量联轴节，其特征是，所述保持架的轴向宽度小于节叉内圈及节叉外圈的轴向宽度，所述窗口在保持架轴向上的宽度与传动滚珠的直径相适配，窗口在保持架周向上的长度L是传动滚珠直径的1.50至1.65倍。

6.根据权利要求1所述的大滑移量联轴节，其特征是，6个外滑槽在节叉外圈径向截面上的6个横截面在节叉外圈的内壁上等间隔分布构成外滑槽等间隔面（10），外滑槽等间隔面与节叉外圈的中心横截面（11）间隔设置，其间距δ为传动滚珠直径的15%至20%；相邻两传动滚珠中心与节叉内圈轴心之间的最大圆心角小于节叉外圈端部相邻两条滑槽中心与节叉内圈轴心之间的最大圆心角。

7.根据权利要求1所述的大滑移量联轴节，其特征是，所述保持架的中部为等壁厚结构，其中部内壁为与其外环面球面同心的内球面结构，保持架内球面结构的一侧设有阶梯结构（12），另一侧设有锥面结构（13）。

8.根据权利要求1所述的大滑移量联轴节，其特征是，所述节叉内圈轴向两端的外周面上设有倒角（14），所述的倒角的角度为15至25度，其中一端的倒角角度大于另一端的倒角角度。

9.根据权利要求1至8任一项所述的大滑移量联轴节，其特征是，传动滚珠的节径与传动滚珠的直径比为3.2至3.7。