CN108443340B - 一种球环钢球组合型三球销式等速万向节 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球环钢球组合型三球销式等速万向节，包括传动轴、三柱槽壳、三销架、三个球环，设置在三个球环和三销架之间的若干滚针，所述三销架通过花键与传动轴相连接，每个球环均包括内外相套的内球环和外球环，所述内球环和外球环的相对面为同心球面，所述内球环和外球环的相对面之间设置有保持架，所述保持架中均匀设置有若干可滚动的钢球，三个所述外球环分别与所述三柱槽壳上三个均匀分布的滚道配合，所述内球环的中心孔与滚针相配合。本发明有效减小内部构件之间的摩擦，降低万向节的轴向派生力和滑移阻力，从而减少万向节引起的机械传动系统的振动和噪声，提升传动系统的性能，提高万向节的传递效率，延长其使用寿命。

Description

一种球环钢球组合型三球销式等速万向节
技术领域
本发明属于机械传动技术领域，尤其涉及一种球环钢球组合型三球销式等速万向节。
背景技术
众所周知，万向传动装置的功用是在轴线且相对位置经常发生变化的两轴间传递动力，一般主要包括万向节和传动轴。在机械传动系统中，万向传动装置主要用于夹角不断变化的两转轴之间传递动力，如连接汽车变速器与驱动桥、分动器与驱动桥等。
其中，在夹角不断变化的两转轴之间传递动力的功用主要通过万向节实现。按扭转方向上是否有明显的弹性，万向节可分为刚性万向节和挠性万向节。前者是靠零件的刚性铰链式连接传递动力，后者则是靠弹性元件传递动力，且具有缓冲减振作用。刚性万向节又分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节。
传统三球销式等速万向节包括三销架、三柱槽壳、球环、滚针、销轴、开口卡簧以及冲压挡圈。销轴一体地设于所述销架上。三销架的内花键与传动轴上的外花键配合，三柱槽壳与另一传动轴一体制造。三个销轴分别放置在三柱槽壳上周向均匀分布的三个滚道中。球环可活动地套设在销轴上，且球环与销轴之间满装滚针。球环的外表面与三柱槽壳上周向均匀分布的滚道的内表面之间具有间隙，且形状相应。为防止滚针在工作中脱落，专门设计了三个开口卡簧和冲压挡圈。开口卡簧分别置于三个销轴顶部的三个卡簧槽中。
经试验和长期使用发现，上述三球销式等速万向节球环和滚道之间存在纯滑动运动，使其球环和滚道之间存在较大的摩擦。以上不足会导致上述三球销式等速万向节产生较大的轴向派生力和滑移阻力，导致整个机械传动系统出现较大的振动和噪声。
发明内容
本发明为解决传统三球销式万向节内部构件摩擦力大的技术问题，提供一种新型球环钢球组合型三球销式等速万向节。创新性地采用了双球环结构以及在内球环和外球环之间的空隙填充钢球，在消除了球环和滚道之间的滑动摩擦的同时，减小了外球环绕内球环表面摆角时的摩擦，使得三球销式等速万向节内部的摩擦降到最低，提升万向节乃至整个机械传动系统的性能。
本发明所采用的技术方案是：
一种球环钢球组合型三球销式等速万向节，包括传动轴、三柱槽壳和三球销轴承，所述的三球销轴承包括三销架、三个球环，设置在三个球环和三销架之间的若干滚针，所述三销架通过花键与传动轴相连接，每个所述的球环均包括内外相套的内球环和外球环，所述内球环和外球环的相对面为同心球面，所述内球环和外球环的相对面之间设置有形状相匹配的保持架，所述保持架中均匀设置有若干可滚动的钢球，三个所述外球环分别与所述三柱槽壳上三个均匀分布的滚道配合，所述的内球环的中心孔与滚针相配合。
进一步地，所述外球环的厚度大于内球环的厚度。
进一步地，所述外球环内弧面两边设置有倒角，且与所述钢球之间留有一定的间隙。
进一步地，所述外球环内弧面与所述钢球之间留有尺寸为0.2~0.5mm的间隙，便于装配。
进一步地，所述保持架和内球环之间、所述外球环和三柱槽壳的滚道之间的配合均为过渡配合。
进一步地，所述保持架的厚度大于所述钢球半径，进一步防止钢球在工作过程中脱落。
进一步地，所述所述保持架的内弧面形状和尺寸与所述内球环外弧面的形状和尺寸相一致，所述保持架的外弧面为内弧面的同心球面。
进一步地，所述保持架上设置有钢球安装孔，所述钢球安装孔朝向所述外球环一端的内弧面为直径大于钢球直径的球面，朝向所述内球环一端的内弧面为直径与所述球面相一致的圆柱面。
进一步地，所述球面的直径与所述钢球直径差为0.1~0.2mm。
进一步地，所述保持架的材料为工程塑料。
相比现有技术，本发明的有益效果是：
本发明的球环钢球组合型三球销式等速万向节不仅能平稳、灵活、可靠和精确地传递运动和转矩，而且可以有效减小内部构件之间的摩擦，降低万向节的轴向派生力和滑移阻力，从而减少万向节引起的机械传动系统的振动和噪声，提升传动系统的性能；提高万向节的传递效率和承载能力，减小万向节内部构件的磨损，延长万向节使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例的纵向正剖视构造图。
图2是图1的横向剖面侧视图。
图3是本发明实施例的单个球环组件的细节图。
图4是本发明实施例的保持架三维图。
图5是本发明实施例的保持架的水平正剖视构造图。
图6是图5的横向剖面侧视图。
图7是本发明实施例的保持架上钢球安装孔细节图。
图中：1-传动轴；2-三柱槽壳；3-滚针；4-三销架；5-开口卡簧；6-冲压挡圈；7-内球环；8-钢球；9-塑料保持架；10-外球环。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1至图3所示，一种球环钢球组合型三球销式等速万向节，包括传动轴1、三柱槽壳2和三球销轴承，所述的三球销轴承包括三销架4、三个球环，设置在三个球环和三销架4之间的若干滚针3，所述三销架4通过花键与传动轴1相连接，每个所述的球环均包括内外相套的内球环7和外球环10，所述内球环7和外球环10的相对面为同心球面，所述内球环7和外球环10的相对面之间设置有形状相匹配的保持架9，所述保持架9的材料为工程塑料。所述保持架9中均匀设置有若干可滚动的钢球8，三个所述外球环10分别与所述三柱槽壳2上三个均匀分布的滚道配合，所述的内球环7的中心孔与滚针3相配合。
所述外球环10的厚度大于内球环7的厚度。所述外球环10内弧面两边设置有倒角，且与所述钢球8之间留有尺寸为0.2~0.5mm的间隙。
如图3所示，为了便于上述装配，所述保持架9和内球环6之间、所述外球环10和三柱槽壳2的滚道之间的配合均为过渡配合。
如图4-7所示，设置保持架9是为了为防止钢球8在使用过程中脱落，所述保持架9的厚度大于所述钢球半径，所述所述保持架9的内弧面形状和尺寸与所述内球环7外弧面的形状和尺寸相一致，所述保持架9的外弧面为内弧面的同心球面。
如图4-6所示，所述保持架9上设置有钢球安装孔，所述钢球安装孔朝向所述外球环10一端的内弧面为直径比钢球8直径大0.1~0.2mm的球面，可防止在球环钢球组合型三球销式等速万向节的工作过程中钢球8脱出，所述钢球安装孔朝向所述内球环7一端的内弧面为直径与所述球面相一致的圆柱面，可使塑料保持架9上的钢球安装孔和钢球8之间留有一定的间隙，从而防止因为保持架9和钢球8的接触产生不必要的摩擦，所述钢球安装孔结构如图7所示。
上述实施例的球环钢球组合型三球销式等速万向节的装配方法为：
首先，将三组滚针3和内球环7分别装配到三销架4的三等分销轴上，在三销架4的三个销轴顶端安装冲压挡圈6，在相应的卡簧槽中置入开口卡簧5，使得三组滚针3和内球环7在装配和工作过程中不脱落。
其次，在所述内球环7外表面涂上胶水，将所述保持架9装入，粘牢；
再次，将所述钢球8装入所述保持架9中预留的钢球安装孔中，防止所述钢球8脱落，再将外球环10装入，装配后的三销架4、滚针3、内球环7、钢球8、保持架9和外球环10的结构如图3所示，将传动轴1轴端的外花键装入三销架4中心处的内花键中。
最后，安装三柱槽壳2，完成球环钢球组合型三球销式等速万向节装配。整体结构如图1和图2所示。
本发明的球环钢球组合型三球销式等速万向节，能够在两轴同时有角位移和轴向位移等复杂工况下传递运动和转矩，并且有效减小万向节内部构件之间的摩擦，降低万向节的轴向派生力和滑移阻力，从而减少万向节引起的机械传动系统的振动和噪声问题，改善整体传动系统的性能，提高万向节的传递效率，延长万向节的使用寿命。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种球环钢球组合型三球销式等速万向节，包括传动轴(1)、三柱槽壳(2)和三球销轴承，所述的三球销轴承包括三销架(4)、三个球环，设置在三个球环和三销架(4)之间的若干滚针(3)，所述三销架(4)通过花键与传动轴(1)相连接，其特征在于：每个所述的球环均包括内外相套的内球环(7)和外球环(10)，所述内球环(7)和外球环(10)的相对面为同心球面，所述内球环(7)和外球环(10)的相对面之间设置有形状相匹配的保持架(9)，所述保持架(9)中均匀设置有若干可滚动的钢球(8)，三个所述外球环(10)分别与所述三柱槽壳(2)上三个均匀分布的滚道配合，所述的内球环(7)的中心孔与滚针(3)相配合；
其中，所述外球环(10)的厚度大于内球环(7)的厚度；
所述保持架(9)和内球环(7)之间、所述外球环(10)和三柱槽壳(2)的滚道之间的配合均为过渡配合。
2.根据权利要求1所述的球环钢球组合型三球销式等速万向节，其特征在于：所述外球环(10)内弧面两边设置有倒角，且与所述钢球(8)之间留有一定的间隙。
3.根据权利要求2所述的球环钢球组合型三球销式等速万向节，其特征在于：所述外球环(10)内弧面与所述钢球(8)之间留有尺寸为0.2～0.5mm的间隙。
4.根据权利要求1所述的球环钢球组合型三球销式等速万向节，其特征在于：所述保持架(9)的厚度大于所述钢球半径。
5.根据权利要求1所述的球环钢球组合型三球销式等速万向节，其特征在于：所述保持架(9)的内弧面形状和尺寸与所述内球环(7)外弧面的形状和尺寸相一致，所述保持架(9)的外弧面为内弧面的同心球面。
6.根据权利要求1所述的球环钢球组合型三球销式等速万向节，其特征在于：所述保持架(9)上设置有钢球安装孔，所述钢球安装孔朝向所述外球环(10)一端的内弧面为直径大于钢球(8)直径的球面，朝向所述内球环(7)一端的内弧面为直径与所述球面相一致的圆弧面。
7.根据权利要求6所述的球环钢球组合型三球销式等速万向节，其特征在于：所述球面的直径与所述钢球(8)直径差为0.1～0.2mm。
8.根据权利要求1所述的球环钢球组合型三球销式等速万向节，其特征在于：所述保持架(9)的材料为工程塑料。
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