CN111779771B - 可调角度的三枢轴式万向节 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可调角度的三枢轴式万向节，包括三枢轴、滚轮以及万向节外部件，所述万向节外部件的内壁上具有滚道，所述滚轮置于所述滚道内且沿滚道滚动，三枢轴上的轴头转动置于所述滚轮的内腔内；所述滚轮的外周面与所述滚道内壁为线接触，且在滚轮和滚道的轴向截面中，所述滚轮与所述滚道的接触线为两段相互分离且可延伸相交的直线。本发明增大了接触面积，接触点应力变小，增加了滚轮与滚道的疲劳寿命，减小了滚轮与滚道之间的摩擦力。

Description

可调角度的三枢轴式万向节
技术领域
本发明涉及三枢轴式万向节，特别是涉及一种可调角度的三枢轴式万向节。
背景技术
三枢轴式万向节在运行时，围绕三枢轴轴头旋转的滚轮与万向节外部件的滚道之间存在相对运动和摩擦力，从而使万向节产生了不利于万向节平稳工作的滑移阻力和轴向派生力。滚轮和滚道之间的摩擦力越大，万向节的滑移阻力和轴向派生力也越大。
如图1所示，三枢轴式万向节的滚轮2可绕三销轴3的轴头31(该轴头一般为球形)自由偏转。当万向节在有摆角工况下运行时，滚轮2可以不跟随三枢轴3一起发生偏转，并始终保持与万向节外部件1的滚道11相平行，因此减小了滚轮2与滚道11之间滑动摩擦的形成，有利于降低万向节的滑移阻力和轴向派生力。因为AAR万向节在传递动力时，三枢轴3的轴头31与滚轮内圈的接触区域有一定的长度，所以三枢轴3相对滚轮2的往复偏转运动会产生使滚轮2发生偏转的摩擦力矩，此摩擦力矩使滚轮2发生偏转而不再与滚道11相平行，从而使滚轮2与滚道11之间的摩擦力变大。
为了防止滚轮2在此偏转力矩下发生偏转，通常采用的方法是将滚道11的轮廓形状设计成尖拱状，将滚轮2的外廓形状设计成圆球形或圆环形，通过尖拱形球道与滚轮2之间形成的两个分离的接触点来限制滚轮2在球道11内的偏转，如图2所示。
但以上这种滚轮2与滚道11形状的设计存在以下几个缺点：
1)滚轮2与滚道11为角接触，即接触线与滚轮的滚动轴线不平行。理论上，滚轮在接触线上仅有一个接触点满足与滚道的相对运动速度为零的纯滚动条件，其余所有接触点均存在相对运动速度，因而都存在滑动摩擦力，所以角接触式的滚轮2和滚道11轮廓形状会导致滚轮与滚道之间的摩擦力较高。
2)在三枢轴式万向节工作角度较大时，因为三枢轴的轴头31位置不再正对滚轮中心，球形轴头31对滚轮内圈的压力会使滚轮2在球道11内发生侧倾，并使滚轮2非受载一侧与滚道11发生接触。因为滚轮2的非受载侧与滚道11之间为完全的滑动摩擦，所以AAR节在比较大的工作角度下会产生很高的滑移阻力和轴向派生力。滚轮2的侧倾及其非受载测的接触情况如图3所示，其为点接触，图中A为滚轮与滚道滑动摩擦接触点。
因此，需要一种滑移阻力和轴向派生力较小的三枢轴式万向节。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可调角度的三枢轴式万向节，用于解决现有技术中三枢轴式万向节滚轮和滚道间摩擦力大的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种可调角度的三枢轴式万向节，包括三枢轴、滚轮以及万向节外部件，所述万向节外部件的内壁上具有滚道，所述滚轮置于所述滚道内且沿滚道滚动，三枢轴上的轴头转动置于所述滚轮的内腔内；所述滚轮的外周面与所述滚道内壁为线接触，且在滚轮和滚道的轴向截面中，所述滚轮与所述滚道的接触线为两段相互分离且可延伸相交的直线。
优选的，所述滚轮的外周面具有一圈向滚轮内腔侧凹陷的凹部，所述滚道的内壁面具有向外凸起的尖角部，所述尖角部与所述凹部相对应。
优选的，在所述滚轮和滚道的轴向截面中，所述滚道的内壁面截面线为两段相交的倾斜直线，两段倾斜直线相交处形成所述尖角部。
优选的，在所述滚轮和滚道的轴向截面中，所述滚轮的外表面截面线为两段相交的弧线，两段弧线相交处形成所述凹部。
优选的，所述弧线的弧度最高处靠近所述滚轮的端部。
如上所述，本发明的可调角度的三枢轴式万向节，具有以下有益效果：通过对滚道和滚轮的外轮廓进行设计，使滚轮的外周面与滚道内壁成线接触，且接触线为两段，与现有技术中的点接触方式相比，增大了接触面积，接触点应力变小，增加了滚轮与滚道的疲劳寿命，减小了滚轮与滚道之间的摩擦力；滚轮与滚道之间的接触线为两段相互分离且可相交的直线，两段线内形成的摩擦力可以形成摩擦阻力矩，该摩擦阻力矩可与三枢轴的轴头作用在滚轮内腔表面的偏转力矩相抵消，从而使滚轮不易在滚道内发生偏转，始终保持与滚道相平行；另外，尖角部与凹部相对应的结构，消除了滚轮在滚道内的侧倾，使滚轮非受载侧与滚道不会发生接触，从而降低了万向节在较大工作角度下的滑移阻力与轴向派生力，同时也有利于减小滚轮与滚道之间的配合间隙，降低万向节因该间隙导致的圆周方向的转动间隙。
附图说明
图1显示为现有技术中的三枢轴式万向节示意图。
图2显示为现有技术中的三枢轴式万向节的滚轮和滚道示意图。
图3显示为图2中的三枢轴式万向节在工作角度较大时的状态图。
图4显示为本发明的三枢轴式万向节的正视图。
图5显示为本发明的三枢轴式万向节的立体图。
图6显示为沿图5中AA线的剖视图。
图7显示为图6中B处的放大图。
图8显示为本发明的滚轮与滚道在轴向截面中的轮廓线示意图。
元件标号说明
1 万向节外部件
11 滚道
12 尖角部
2 滚轮
3 三销轴
31 轴头
4 滚轮
41 凹部
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图8。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图4至图8所示，本发明提供一种可调角度的三枢轴式万向节，包括三枢轴3、滚轮4以及万向节外部件1，所述万向节外部1件的内壁上具有滚道11，所述滚轮4置于所述滚道11内且沿滚道11滚动，三枢轴3上的轴头31转动置于所述滚轮4的内腔内；所述滚轮4的外周面与所述滚道内壁为线接触，且在滚轮4和滚道11的轴向截面中，所述滚轮4与所述滚道11的接触线为两段相互分离且可延伸相交的直线。本发明通过滚轮4的外周面与所述滚道内壁为线接触，且滚轮4与滚道11的接触线为两段相互分离且可延伸相交的直线，增大了接触面积，接触点应力变小，增加了滚轮4与滚道11的疲劳寿命，减小了滚轮4与滚道11之间的摩擦力；线接触保证了滚轮4与滚道11始终贴合，消除了滚轮4在滚道11内的侧倾，使滚轮4非受载侧与滚道11不会发生接触，从而降低了万向节在较大工作角度下的滑移阻力与轴向派生力，同时也有利于减小滚轮4与滚道11之间的配合间隙，降低万向节因该间隙导致的圆周方向的转动间隙；接触线为两段，两段内形成的摩擦力可以形成摩擦阻力矩，该摩擦阻力矩可与轴头31作用在滚轮内腔表面的偏转力矩相抵消，从而使滚轮4不易在滚道11内发生偏转，始终保持与滚道11相平行。
为实现上述滚轮与滚道接触稳定，避免滚轮4在滚道11内发生偏转，见图7所示，本实施例滚轮4的外周面具有一圈向滚轮内腔侧凹陷的凹部41，所述滚道11的内壁面具有向外凸起的尖角部12，所述尖角部12与所述凹部41相对应。本实施例通过使滚轮4的外周面形成一圈凹部，滚道11的内壁面形成尖角部，凹部和尖角部的配合实现两者的接触处成分离的两段，两段内形成的摩擦力可以形成摩擦阻力矩，该摩擦阻力矩可与轴头31作用在滚轮内腔表面的偏转力矩相抵消，从而使滚轮4不易在滚道11内发生偏转，始终保持与滚道11相平行。
滚轮和滚道的外轮廓不限于此，其也可为尖角部位于滚轮上，而凹部位于滚道上，即滚轮的外周面为向外凸起，而滚道为内凹的壁面。
见图7及图8所示，本实施例在所述滚轮4和滚道11的轴向截面中，所述滚道11的内壁面截面线为两段相交的倾斜直线，两段倾斜直线相交处形成所述尖角部12。在所述滚轮4和滚道11的轴向截面中，所述滚轮4的外表面截面线为两段相交的弧线，两段弧线相交处形成所述凹部41。本实施例滚道11的内壁面可为两个圆锥面衔接而成，而滚轮的外周面轮廓线其具有一定的弧度；便于两者的摩擦接触，确保线接触；滚轮4的外轮廓和滚道11的内轮廓其易于加工。见图1所示，本实施例中滚轮4在轴向上的两端外径大而腰部外径小的结构，滚道11的内壁面在轴向上由两个对称圆锥面衔接而成。
更进一步的，上述滚轮4的外轮廓线中，弧线的弧度最高处靠近所述滚轮4的端部，更进一步使滚轮4不易在滚道11内发生偏转，始终保持与滚道11相平行。
综上所述，本发明可调角度的三枢轴式万向节，其增大了接触面积，接触点应力变小，增加了滚轮与滚道的疲劳寿命，减小了滚轮与滚道之间的摩擦力。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种可调角度的三枢轴式万向节，包括三枢轴、滚轮以及万向节外部件，所述万向节外部件的内壁上具有滚道，所述滚轮置于所述滚道内且沿滚道滚动，三枢轴上的轴头转动置于所述滚轮的内腔内；其特征在于，所述滚轮的外周面与所述滚道内壁为线接触，且在滚轮和滚道的轴向截面中，所述滚轮与所述滚道的接触线为两段相互分离且可延伸相交的直线；所述滚轮的外周面具有一圈向滚轮内腔侧凹陷的凹部，所述滚道的内壁面具有向外凸起的尖角部，所述尖角部与所述凹部相对应。
2.根据权利要求1所述的可调角度的三枢轴式万向节，其特征在于：在所述滚轮和滚道的轴向截面中，所述滚道的内壁面截面线为两段相交的倾斜直线，两段倾斜直线相交处形成所述尖角部。
3.根据权利要求2所述的可调角度的三枢轴式万向节，其特征在于：在所述滚轮和滚道的轴向截面中，所述滚轮的外表面截面线为两段相交的弧线，两段弧线相交处形成所述凹部。
4.根据权利要求3所述的可调角度的三枢轴式万向节，其特征在于：所述弧线的弧度最高处靠近所述滚轮的端部。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000154832A (ja) * 1998-11-17 2000-06-06 Ntn Corp 等速自在継手
KR200260930Y1 (ko) * 1998-04-29 2002-09-27 위아 주식회사 트라이포드식등속조인트
KR20060060342A (ko) * 2004-11-30 2006-06-05 한국프랜지공업 주식회사 트라이포드식 등속 조인트
KR100847337B1 (ko) * 2001-01-23 2008-07-21 지케이엔 오토모티브 게엠베하 등속 조인트 및 등속 조인트용 기계식 전동 부재
WO2009156514A1 (de) * 2008-06-27 2009-12-30 Tedrive Holding B.V. Tripodegelenk für ein kraftfahrzeug sowie verfahren zu dessen herstellung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200260930Y1 (ko) * 1998-04-29 2002-09-27 위아 주식회사 트라이포드식등속조인트
JP2000154832A (ja) * 1998-11-17 2000-06-06 Ntn Corp 等速自在継手
KR100847337B1 (ko) * 2001-01-23 2008-07-21 지케이엔 오토모티브 게엠베하 등속 조인트 및 등속 조인트용 기계식 전동 부재
KR20060060342A (ko) * 2004-11-30 2006-06-05 한국프랜지공업 주식회사 트라이포드식 등속 조인트
WO2009156514A1 (de) * 2008-06-27 2009-12-30 Tedrive Holding B.V. Tripodegelenk für ein kraftfahrzeug sowie verfahren zu dessen herstellung

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