CN201496420U - 一种整体轴式等速万向联轴器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种整体轴式等速万向联轴器，该万向联轴器的内环(2)上设置有两个呈球台壳体状的钢球半保持架(6)，该半保持架(6)的大端为环齿状，钢球(5)置于两个半保持架(6)之间，并与半保持架(6)上的齿(7)的顶端相接触。该整体轴式等速万向联轴器采用上述结构后，钢球的保持架(6)不再占钢球(5)与外环(1)和内环(2)的接触面积，这样就使钢球(5)的传力面积最大化，从而增大了联轴器的承载能力且降低了钢球(5)与半保持架(6)的接触应力；同时，半保持架(6)形状简单，与外环(1)没有配合面，这样就大大降低了其加工和装配的难度。

Description

一种整体轴式等速万向联轴器

技术领域

本实用新型涉及一种机械传动部件，尤其是一种万向联轴器。

背景技术

目前在钢铁、汽车等制造行业中广泛应用的十字轴式万向联轴器，由于其构造的原因，主要存在一下缺陷：

1、该联轴器是一种非等速联轴器，使用时必须满足以下条件才能使主、从动轴转速相等，即两万向联轴节成对使用，且两万向节与中间轴在同一平面内且轴向角相等、叉头方向一致。

2、该联轴器不能抗击强烈冲击震动，万向节中叉头、十字轴的受力是集中载荷，十字轴上的四处轴承中的滚动体(圆柱滚子或滚针)、十字轴轴颈、叉头、轴端卡圈等都不能抗击强烈震动。

3、该联轴器制造复杂，精度要求高，组装及拆卸十分困难。

由于这些缺陷，尤其是不能抗击强烈冲击震动，致使许多设备及机组不能采用该联轴器。如轧制钢材的初轧机、轧制钢管的周期轧管机等，至今仍在使用滑块式万向联轴器、鼓形齿联轴器。而这些联轴器都是依靠滑动摩擦力传递动力，所以传动效率低，耗电量大。

目前另一种较先进的万向联轴器是球笼式同步万向联轴器，它具有转速同步(等速)、传动平稳、转角大、适于高速传动等优点。但其结构复杂，加工制造精度要求很高，承载能力低，不能传递重载负荷。造成这些缺陷的原因是其万向节内的整体式球笼形状复杂，具有内、外两个球面及其偏心距，与内环、外环之间的配合精度要求高。内环、外环上的钢球滚道槽的截面是椭圆形，因此加工难度大。由于球笼在内、外环之间，其厚度占去了传力钢球的接触面积，所以钢球的传力性减弱。另外，内环与传动轴的采用花键连接，削弱了内环，也限制了轴的增大，因此造成联轴器承载能力较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能抗强烈冲击震动、承载能力大且易加工制造的整体轴式等速万向联轴器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种整体轴式等速万向联轴器，包括外环、内环、内环轴、内环前端小轴和连接内环与外环的钢球，内环上设置有两个呈球台壳体状的钢球半保持架，该半保持架的大端为环齿状，钢球置于两个半保持架之间，并与半保持架上的齿的顶端相接触。

所述半保持架外设置有圆球盖状的前定心环和后定心环，其中前定心环固定在内环前端小轴上，后定心环固定在内环轴上。

所述前定心环与内环前端小轴和后定心环与内环轴均采用螺纹方式连接。

所述前定心环与内环前端小轴和后定心环与内环轴均采用螺纹方式连接。

所述内环前端小轴的顶端设置有钢球和钢球固定罩。

所述钢球固定罩主体呈一端封闭的圆管，其封闭端面上开设有圆孔，圆孔半径小于小轴上的钢球的半径。

所述小轴和钢球固定罩采用螺纹方式连接。

所述内环、内环轴和内环前端小轴为整体结构。

所述外环由两瓣或多瓣拼合而成。

所述外环的外圆柱面上设置有加强筋。

本实用新型一种整体轴式等速万向联轴器采用上述结构后，钢球的保持架不再占钢球与外环和内环的接触面积，这样就使钢球的传力面积最大化，从而增大了联轴器的承载能力且降低了钢球与半保持架的接触应力；半保持架形状简单，与外环没有配合面，这样就大大降低了其加工和装配难度。同时，该万向联轴器的整体轴式设计、外环小轴的推力轴承式设计及外环的强度优化，均使联轴器的负载能力和抗冲击性能得到了大大的提升。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型一种整体轴式等速万向联轴器的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2的B-B剖视图；

图4是本实用新型一种整体轴式等速万向联轴器的工作示意图；

图5是本实用新型中带加强筋的三瓣式外环的结构示意图。

其中，附图标记：1为外环，2为内环，3为内环轴，4为内环前端小轴，5为钢球，6为半保持架，7为半保持架上的齿，8为前定心环，9为后定心环，10为钢球，11为钢球固定罩，12为外环上的加强筋，13为外环上的钢球滚道槽，14为内环上的钢球滚道槽，15为透盖，16为防尘罩，17为胶囊，18为垫圈，19为螺钉，20为连接螺栓，21为外环座，22为外环座上的球面凹槽。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型一种整体轴式等速万向联轴器，包括外环1、内环2、内环轴3、内环前端小轴4和连接内环2与外环1的钢球5等部件，其中内环2上设置有两个呈球台壳体状的钢球半保持架6，该半保持架6的大端为环齿状，钢球5置于两个半保持架6之间，并与半保持架6上的齿7的顶端相接触。半保持架6外设置有圆球盖状的前定心环8和后定心环9，其中前定心环8固定在内环前端小轴4上，后定心环9固定在内环轴3上。若干钢球5置于外环上的钢球滚道槽13和内环上的钢球滚道槽14内，滚道槽的横截面为半圆形；钢球5依靠两个半保持架6的齿7进行轴向定位，两个半保持架6的若干齿7，位于外环的滚道直槽14内，因此半保持架6不占钢球5与外环1和内环2的接触面积，这样就可使钢球5的传力面积最大化，从而增大了联轴器的承载能力且降低了钢球5与半保持架6的接触应力。同时，半保持架6形状简单，与外环1没有配合面，这样就大大降低了其加工难度。前定心环8与内环前端小轴4和后定心环9与内环轴3均可采用螺纹方式连接，这样既使对半保持架6的固定可靠，又可通过螺纹来调节前定心环8和后定心环9与半保持架6外球面之间的间隙，使装配更简易且使用效果更好，同时也降低了对相关零部件的制造精度要求。

如图1和图4所示，本实用新型一种整体轴式等速万向联轴器，其内环前端小轴4的顶端设置有钢球10和钢球固定罩11。钢球固定罩11主体呈一端封闭的圆管，其封闭端面上开设有圆孔，圆孔半径小于小轴4上的钢球10的半径。该结构形式以滚动摩擦代替了原来的小轴4与外环座21上的球面凹槽22之间的滑动摩擦，减少了小轴4和球面凹槽22的磨损，从而以推力轴承的形式保证了联轴器等速传动的有效性，所以该设计简单实用且增长了联轴器的使用寿命。小轴4和钢球固定罩11采用螺纹方式连接，该连接方式易装配和调整，对于磨损零件的更换也十分便利。

如图1和图4所示，本实用新型一种整体轴式等速万向联轴器，其内环2、内环轴3和内环前端小轴4最好设计为整体结构。这样设计的优点是：整体式的内环2、内环轴3和内环前端小轴4能够传递更大扭矩、承受更大的载荷，特别是在用于大型设备中时，其性能得到明显提升；同时，这种整体轴式联轴器既简化了该部分的装配环节，也可使整体的装配精度更容易达到，从而提高了其制造工艺水平。

如图1、图4和图5所示，本实用新型一种整体轴式等速万向联轴器，其外环1可设计为两瓣或多瓣拼合而成，并采用连接螺栓20连接在一起。该设计主要是考虑到在制造尺寸较大的外环1时，可以降低其对加工工艺水平的要求，同时也可提高材料的利用率。外环1的外圆柱面上还可设置加强筋12。整个外环1在钢球滚道槽13的那一圆周上承受的应力最大，在其外圆柱面上设置加强筋12，就可以提高其负载能力，从而优化了外环1的结构。

如图1和图4所示，本实用新型一种整体轴式等速万向联轴器，其内环轴3上还装配有透盖15、防尘罩16和胶囊17等部件，其中透盖15通过螺钉19固定在外环1上。透盖15的作用主要是用于滚道槽中钢球5的运动终端定位；防尘罩16和胶囊17的设置是起防尘和润滑密封的作用。

如图1和图4所示，本实用新型一种整体轴式等速万向联轴器工作时，依靠与联轴器连接的主动轴的转动，再凭借传力钢球5在外环上的钢球滚道槽13和内环上的钢球滚道槽14内移动以及小轴上的钢球10在外环座上的球面凹槽22内运动，来带动与联轴器相连的从动轴做等速转动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种整体轴式等速万向联轴器，包括外环(1)、内环(2)、内环轴(3)、内环前端小轴(4)和连接内环(2)与外环(1)的钢球(5)，其特征在于：内环(2)上设置有两个呈球台壳体状的钢球半保持架(6)，该半保持架(6)的大端为环齿状，钢球(5)置于两个半保持架(6)之间，并与半保持架(6)上的齿(7)的顶端相接触。

2.根据权利要求1所述的万向联轴器，其特征在于：所述半保持架(6)外设置有圆球盖状的前定心环(8)和后定心环(9)，其中前定心环(8)固定在内环前端小轴(4)上，后定心环(9)固定在内环轴(3)上。

3.根据权利要求2所述的万向联轴器，其特征在于：所述前定心环(8)与内环前端小轴(4)和后定心环(9)与内环轴(3)均采用螺纹方式连接。

4.根据权利要求1所述的万向联轴器，其特征在于：所述内环前端小轴(4)的顶端设置有钢球(10)和钢球固定罩(11)。

5.根据权利要求4所述的万向联轴器，其特征在于：所述钢球固定罩(11)主体呈一端封闭的圆管，其封闭端面上开设有圆孔，圆孔半径小于小轴(4)上的钢球(10)的半径。

6.根据权利要求4或5所述的万向联轴器，其特征在于：所述小轴(4)和钢球固定罩(11)采用螺纹方式连接。

7.根据权利要求1所述的万向联轴器，其特征在于：所述内环(2)、内环轴(3)和内环前端小轴(4)为整体结构。

8.根据权利要求1所述的万向联轴器，其特征在于：所述外环(1)由两瓣或多瓣拼合而成。

9.根据权利要求1或8所述的万向联轴器，其特征在于：所述外环(1)的外圆柱面上设置有加强筋(12)。

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