CN202545610U - 滚动花键十字轴万向联轴器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了滚动花键十字轴万向联轴器，该联轴器由滚动花键传动轴装置、1号万向节法兰装置及2号万向节法兰装置组成。滚动花键传动轴装置由万向节叉滚动花键轴、万向节叉滚动花键套、万向节叉滚动花键套端盖螺母、1号万向节叉滚动花键弹簧座装置、2号万向节叉滚动花键弹簧座装置、8排万向节叉滚动花键钢球及万向节叉滚动花键弹簧座压帽组成。滚动花键传动轴装置中的万向节叉滚动花键轴的万向节叉孔套装在1号万向节法兰装置中十字轴的轴颈上为转动连接，滚动花键传动轴装置中的万向节叉滚动花键套的万向节叉孔套装在2号万向节法兰装置中十字轴的轴颈上为转动连接，滚动花键十字轴万向联轴器的轴向伸缩量为±20mm，轴线折角为9度。

Description

滚动花键十字轴万向联轴器

技术领域

本实用新型涉及一种十字轴万向联轴器，更具体地说，本实用新型涉及一种滚动花键十字轴万向联轴器。

背景技术

目前我国工业广泛使用的万向联轴器按其结构可以分为十字轴式、球笼式和球铰式，其中十字轴万向联轴器往往使用在有折角高速转动的情况下，其中间的花键轴与花键套相联接处在传递较大扭矩的同时，轴向还需要不断地快速伸缩。普通的十字轴万向联轴器花键副采用平动摩擦配合方式，不能满足轴向伸缩速度较大的传动要求，同时间隙较大，易磨损，且特别容易产生大量热量引起热蚀现象，从而导致间隙越来越大。间隙的增大会导致中间的花键轴与花键套的同轴度变大，导致联轴器的剧烈抖动和振动，最终导致联轴器的失效。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了一种滚动花键十字轴万向联轴器。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：所述的滚动花键十字轴万向联轴器由滚动花键传动轴装置、1号万向节法兰装置及2号万向节法兰装置组成。

所述的滚动花键传动轴装置由万向节叉滚动花键轴、万向节叉滚动花键套、万向节叉滚动花键套端盖螺母、1号万向节叉滚动花键弹簧座装置、2号万向节叉滚动花键弹簧座装置、8排万向节叉滚动花键钢球及万向节叉滚动花键弹簧座压帽组成。

万向节叉滚动花键轴装入万向节叉滚动花键套的轴向通孔内，8排万向节叉滚动花键钢球装入万向节叉滚动花键套与万向节叉滚动花键轴所形成的8个圆形滚道内，1号万向节叉滚动花键弹簧座装置安装在万向节叉滚动花键轴上的半圆滚道的右端，1号万向节叉滚动花键弹簧座装置的左端与万向节叉滚动花键轴半圆滚道中的8排万向节叉滚动花键钢球的右端接触连接，万向节叉滚动花键弹簧座压帽的左端面与1号万向节叉滚动花键弹簧座装置的右端面接触连接并和万向节叉滚动花键套轴向通孔的右端螺纹连接。2号万向节叉滚动花键弹簧座装置安装在万向节叉滚动花键轴上的半圆滚道的左端，2号万向节叉滚动花键弹簧座装置的右端与万向节叉滚动花键轴半圆滚道中的8排万向节叉滚动花键钢球的左端接触连接，万向节叉滚动花键套端盖螺母与万向节叉滚动花键套的左端螺纹连接，万向节叉滚动花键套端盖螺母的右端面与2号万向节叉滚动花键弹簧座装置的左端面接触连接。

所述的滚动花键传动轴装置中的万向节叉滚动花键轴的万向节叉孔套装在1号万向节法兰装置中十字轴的轴颈上为转动连接，滚动花键传动轴装置中的万向节叉滚动花键套的万向节叉孔套装在2号万向节法兰装置中另一个十字轴的轴颈上为转动连接。

技术方案中所述的万向节叉滚动花键套的一部分为万向节叉，另一部分为一端设置有外螺纹的圆筒，万向节叉滚动花键套的轴向通孔的内圆表面上均布有沿轴向的8条半圆形贯通滚道。所述的万向节叉滚动花键轴的一部分为万向节叉，另一部分为圆柱体，圆柱体的外圆柱表面上均布有沿轴向的8条半圆形贯通滚道，万向节叉滚动花键轴上的半圆形贯通滚道的曲率半径和万向节叉滚动花键套上的半圆形贯通滚道的曲率半径相等；技术方案中所述的1号万向节叉滚动花键弹簧座装置与2号万向节叉滚动花键弹簧座装置为相同的结构件，皆由万向节叉滚动花键弹簧座和8个结构相同的万向节叉滚动花键弹簧组成。所述的万向节叉滚动花键弹簧座底部为圆环体，圆环体一端面上均布有8个结构相同的圆柱体，8个结构相同的圆柱体的回转轴线和圆环体的回转轴线平行，8个结构相同的万向节叉滚动花键弹簧套装在万向节叉滚动花键弹簧座中的8个结构相同的圆柱体上；技术方案中所述的1号万向节法兰装置和2号万向节法兰装置为相同的结构件，皆由万向节法兰、十字轴、1号十字轴轴承、2号十字轴轴承、3号十字轴轴承、4号十字轴轴承与万向节法兰端面键组成。所述的万向节法兰由万向节叉和法兰盘组成。法兰盘上均布有通孔，法兰盘的底端面即万向节法兰的底部设置有安装万向节法兰端面键的键槽。所述的十字轴是由垂直相交的两根轴所组成的对称的中空的结构件，每根轴的两端为工作轴颈，十字轴内部设置有通向四个轴颈的油路，1号十字轴轴承、2号十字轴轴承、3号十字轴轴承与4号十字轴轴承安装在十字轴的四个轴颈上。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器的传动轴采用滚珠花键连接，受力均匀，导向性好，通过滚珠在万向节叉滚动花键轴和万向节叉滚动花键套配合形成的槽道中的滚动，可实现传动轴轴向伸缩运动时允许承受更大的载荷，且可以在进行轴向伸缩运动的同时传递更大的扭矩。

2.本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器的滚珠花键连接，可以满足较大轴向伸缩速度的传动要求。

3.本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器的滚珠花键将普通十字轴万向联轴器花键副的滑动摩擦配合方式转变为滚动摩擦配合方式，避免了由于大扭矩传递时平动摩擦产生大量热量而引起的热蚀等现象，从而减少了机械损失，提高了传动效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1是本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器结构组成的轴测投影图；

图2是图1中A-A位置的剖视图；

图3是图1中B-B位置的剖视图；

图4是本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器中的滚动花键传动轴装置结构组成的轴测投影图；

图5是本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器中的滚动花键传动轴装置拆去万向节叉滚动花键套及万向节叉滚动花键套端盖螺母后的轴测投影图；

图6是本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器中的万向节叉滚动花键轴的轴测投影图;

图7是本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器中的万向节叉滚动花键套的轴测投影图;

图8是本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器中的万向节叉滚动花键套的俯视图;

图9是图8中C-C位置的剖视图;

图10是本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器中的万向节叉滚动花键弹簧座装置的轴测投影图；

图11是本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器中的万向节叉滚动花键弹簧座的轴测投影图；

图12是本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器中的1号万向节法兰装置或2号万向节法兰装置的轴测投影图；

图13是本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器中的万向节法兰端面键的轴测投影图；

图中：1.滚动花键传动轴装置,2.1号万向节法兰装置，3.2号万向节法兰装置，4.万向节叉滚动花键轴,5.万向节叉滚动花键套,6.万向节叉滚动花键套端盖螺母,7.1号万向节叉滚动花键弹簧座装置,8.2号万向节叉滚动花键弹簧座装置,9.8排万向节叉滚动花键钢球,10.万向节叉滚动花键弹簧座压帽,11.万向节叉滚动花键弹簧座,12.万向节叉滚动花键弹簧,13.万向节法兰，14.十字轴,15.1号十字轴轴承，16.2号十字轴轴承，17.3号十字轴轴承，18.4号十字轴轴承，19.万向节法兰端面键。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

为了克服目前普通的十字轴万向联轴器存在的问题，本实用新型提供了一种能满足较大轴向伸缩速度的传动要求，能传递较大扭矩且具有较高传动效率的滚动花键十字轴万向联轴器。

参阅图1至图5,本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器，主要由滚动花键传动轴装置1、1号万向节法兰装置2及2号万向节法兰装置3组成。其中：所述的1号万向节法兰装置2和2号万向节法兰装置3结构相同。所述的滚动花键传动轴装置1中的万向节叉滚动花键轴4的万向节叉孔套装在1号万向节法兰装置2中十字轴14的轴线共线的一对轴颈上为转动连接，1号万向节法兰装置2中的法兰盘通过螺栓与其欲连接的轴固定连接。滚动花键传动轴装置1中的万向节叉滚动花键套5中的万向节叉孔套装在2号万向节法兰装置3中十字轴14的轴线共线一对轴颈上为转动连接，2号万向节法兰装置3的法兰盘通过螺栓与其欲连接的轴固定连接。实施例中的滚动花键十字轴万向联轴器的轴向伸缩量为±20mm，轴线折角为9°。

所述的滚动花键传动轴装置1主要包括万向节叉滚动花键轴4、万向节叉滚动花键套5、万向节叉滚动花键套端盖螺母6、1号万向节叉滚动花键弹簧座装置7、2号万向节叉滚动花键弹簧座装置8、8排万向节叉滚动花键钢球9以及万向节叉滚动花键弹簧座压帽10。

万向节叉滚动花键轴4装入万向节叉滚动花键套5的轴向通孔内，8排万向节叉滚动花键钢球9装入万向节叉滚动花键套5与万向节叉滚动花键轴4对正后所形成的8个圆形滚道内，实施例中每排有10个结构相同的钢球，1号万向节叉滚动花键弹簧座装置7安装在万向节叉滚动花键轴4上的半圆滚道的右端，1号万向节叉滚动花键弹簧座装置7的左端与万向节叉滚动花键轴4的半圆滚道中的8排万向节叉滚动花键钢球9右端接触连接，万向节叉滚动花键弹簧座压帽10的左端面与1号万向节叉滚动花键弹簧座装置7的右端面接触连接，万向节叉滚动花键弹簧座压帽10和万向节叉滚动花键套5轴向通孔的右端螺纹连接，2号万向节叉滚动花键弹簧座装置8安装在万向节叉滚动花键轴4上的半圆滚道的左端，2号万向节叉滚动花键弹簧座装置8的右端与万向节叉滚动花键轴4的半圆滚道中的8排万向节叉滚动花键钢球9的左端接触连接，万向节叉滚动花键套端盖螺母6与万向节叉滚动花键套5的左端螺纹连接，万向节叉滚动花键套端盖螺母6的右端面与2号万向节叉滚动花键弹簧座装置8的左端面接触连接。实施例中所述的滚动花键传动轴装置1的伸缩行程为±20mm。

参阅图6，所述的万向节叉滚动花键轴4由整体材料制造而成的为万向节叉外花键结构件，即万向节叉滚动花键轴4的一部分为万向节叉，另一部分为圆柱体，万向节叉滚动花键轴4的外圆柱表面上均布有沿轴向的8条半圆贯通凹槽（滚道），万向节叉滚动花键轴4上的半圆贯通滚道的曲率半径和万向节叉滚动花键套5上的半圆贯通滚道的曲率半径相等。

参阅图7至图9,所述的万向节叉滚动花键套5由整体材料制造而成的为万向节叉内花键结构件。万向节叉滚动花键套5的一部分为万向节叉，另一部分为一端设置有外螺纹的圆筒，两者连成一体，万向节叉滚动花键套5的轴向对称线上设置有轴向通孔。万向节叉滚动花键套5轴向通孔的内圆表面上均布有沿轴向的8条半圆贯通凹槽（滚道），万向节叉滚动花键套5内圆表面上的8条半圆贯通凹槽与装入的万向节叉滚动花键轴4外圆表面上均布的8条沿轴向的半圆贯通凹槽（滚道）对正安装形成供8排万向节叉滚动花键钢球9装入与在其内滚动的圆形通槽（滚道）。8排万向节叉滚动花键钢球9即分布在万向节叉滚动花键轴4和万向节叉滚动花键套5形成的8条滚道内。万向节叉滚动花键轴4与万向节叉滚动花键套5的相对滑动，就是由8排万向节叉滚动花键钢球9在滚道内的滚动实现。采用8排万向节叉滚动花键钢球9的目的是提高抗扭力矩。其中：实施例中每排的钢球数为10个。

参阅图2与图5,所述的万向节叉滚动花键轴4中8条滚道内的8排万向节叉滚动花键钢球9的右端和1号万向节叉滚动花键弹簧座装置7的左端接触连接与定位预紧，万向节叉滚动花键轴4中8条滚道内的8排万向节叉滚动花键钢球9的左端和2号万向节叉滚动花键弹簧座装置8的右端接触连接与定位预紧，这样就能促使8排万向节叉滚动花键钢球9恢复原位。

所述的圆形的万向节叉滚动花键弹簧座压帽10的周边设置有外螺纹，万向节叉滚动花键弹簧座压帽10与万向节叉滚动花键套5内孔的右端螺纹连接，压在1号万向节叉滚动花键弹簧座装置7的右端面上。为减少磨损，万向节叉滚动花键弹簧座压帽10需要防尘、润滑以及密封。

万向节叉滚动花键套端盖螺母6与万向节叉滚动花键套5左端的外螺纹连接锁紧，万向节叉滚动花键套端盖螺母6通过右内端面与2号万向节叉滚动花键弹簧座装置8的左端面接触连接对2号万向节叉滚动花键弹簧座装置8进行定位，万向节叉滚动花键套端盖螺母6需防尘、润滑密封处理。

参阅图10与图11,所述的1号万向节叉滚动花键弹簧座装置7和2号万向节叉滚动花键弹簧座装置8结构相同，皆由一个万向节叉滚动花键弹簧座11和8个结构相同的万向节叉滚动花键弹簧12组成。万向节叉滚动花键弹簧座11底部为圆环体，圆环体一端面上均布有8个结构相同的圆柱体，8个结构相同的圆柱体的回转轴线和圆环体的回转轴线平行，8个结构相同的万向节叉滚动花键弹簧12套装在8个结构相同的圆柱体上，起到为万向节叉滚动花键弹簧12定位的作用。1号万向节叉滚动花键弹簧座装置7和2号万向节叉滚动花键弹簧座装置8通过万向节叉滚动花键弹簧12可防止8排万向节叉滚动花键钢球9脱落以及限定万向节叉滚动花键轴4与万向节叉滚动花键套5的相对移动量。

参阅图12,所述的1号万向节法兰装置2及2号万向节法兰装置3结构相同，皆由万向节法兰13，十字轴14,1号十字轴轴承15，2号十字轴轴承16，3号十字轴轴承17，4号十字轴轴承18，万向节法兰端面键19以及若干螺栓和螺母组成。

所述的十字轴14为垂直相交的两根轴所组成的对称结构件，每根轴的两端为配合的工作轴颈，十字轴14共有四个轴颈。1号万向节法兰装置2的十字轴14关于X轴对称的一对轴颈被套装在通过锁片螺钉固定有1号十字轴轴承15和2号十字轴轴承16的1号万向节法兰装置2的万向节法兰13的两节叉孔内，关于Y轴对称的一对轴颈被套装在通过锁片螺钉固定有3号十字轴轴承17和4号十字轴轴承18的万向节叉滚动花键轴4上的两节叉孔内。2号万向节法兰装置3的十字轴14关于X轴对称的一对轴颈被套装在通过锁片螺钉固定有另一个1号十字轴轴承15和另一个2号十字轴轴承16的2号万向节法兰装置3的另一个万向节法兰13的两节叉孔内，关于Y轴对称的一对轴颈被套装在通过锁片螺钉固定有另一个3号十字轴轴承17和另一个4号十字轴轴承18的万向节叉滚动花键套5的两节叉孔内。两套1号十字轴轴承15、2号十字轴轴承16、3号十字轴轴承17及4号十字轴轴承18采用相同型号的轴承，起到减少摩擦损失和提高传动效率的作用。

法兰盘上均布有通孔，用于采用螺栓与其它轴连接。法兰盘的底端面即万向节法兰13的底部设置有键槽，通过万向节法兰端面键19与其他轴连接起到径向定位作用。

所述的十字轴14为对称中空结构，其内部有油路通向四个轴颈，以便润滑1号十字轴轴承15、2号十字轴轴承16、3号十字轴轴承17以及4号十字轴轴承18，减少磨损。

参阅图13，所述的万向节法兰端面键19为条形对称结构件，起到径向固定的作用。

本实用新型所述的滚动花键十字轴万向联轴器是通过滚珠花键实现了从普通十字轴万向联轴器花键副滑动摩擦配合方式到滚动摩擦配合方式的转变，能满足较大轴向伸缩速度的传动要求，能传递较大扭矩，且避免了由于大扭矩传递时滑动摩擦产生大量热量引起的热蚀现象，减少了机械损失，提高了传动效率。

Claims (4)

1.一种滚动花键十字轴万向联轴器，其特征在于，所述的滚动花键十字轴万向联轴器由滚动花键传动轴装置（1）、1号万向节法兰装置（2）及2号万向节法兰装置（3）组成；

所述的滚动花键传动轴装置（1）由万向节叉滚动花键轴（4）、万向节叉滚动花键套（5）、万向节叉滚动花键套端盖螺母（6）、1号万向节叉滚动花键弹簧座装置（7）、2号万向节叉滚动花键弹簧座装置（8）、8排万向节叉滚动花键钢球（9）及万向节叉滚动花键弹簧座压帽（10）组成；

万向节叉滚动花键轴（4）装入万向节叉滚动花键套（5）的轴向通孔内，8排万向节叉滚动花键钢球（9）装入万向节叉滚动花键套（5）与万向节叉滚动花键轴（4）所形成的8个圆形滚道内，1号万向节叉滚动花键弹簧座装置（7）安装在万向节叉滚动花键轴（4）上的半圆滚道的右端，1号万向节叉滚动花键弹簧座装置（7）的左端与万向节叉滚动花键轴（4）半圆滚道中的8排万向节叉滚动花键钢球（9）的右端接触连接，万向节叉滚动花键弹簧座压帽（10）的左端面与1号万向节叉滚动花键弹簧座装置（7）的右端面接触连接并和万向节叉滚动花键套（5）轴向通孔的右端螺纹连接，2号万向节叉滚动花键弹簧座装置（8）安装在万向节叉滚动花键轴（4）上的半圆滚道的左端，2号万向节叉滚动花键弹簧座装置（8）的右端与万向节叉滚动花键轴（4）半圆滚道中的8排万向节叉滚动花键钢球（9）的左端接触连接，万向节叉滚动花键套端盖螺母（6）与万向节叉滚动花键套（5）的左端螺纹连接，万向节叉滚动花键套端盖螺母（6）的右端面与2号万向节叉滚动花键弹簧座装置（8）的左端面接触连接；

所述的滚动花键传动轴装置（1）中的万向节叉滚动花键轴（4）的万向节叉孔套装在1号万向节法兰装置（2）中十字轴（14）的轴颈上为转动连接，滚动花键传动轴装置（1）中的万向节叉滚动花键套（5）的万向节叉孔套装在2号万向节法兰装置（3）中另一个十字轴（14）的轴颈上为转动连接。

2.按照权利要求1所述的滚动花键十字轴万向联轴器，其特征在于，所述的万向节叉滚动花键套（5）的一部分为万向节叉，另一部分为一端设置有外螺纹的圆筒，万向节叉滚动花键套（5）的轴向通孔的内圆表面上均布有沿轴向的8条半圆形贯通滚道；

所述的万向节叉滚动花键轴（4）的一部分为万向节叉，另一部分为圆柱体，圆柱体的外圆柱表面上均布有沿轴向的8条半圆形贯通滚道，万向节叉滚动花键轴（4）上的半圆形贯通滚道的曲率半径和万向节叉滚动花键套（5）上的半圆形贯通滚道的曲率半径相等。

3.按照权利要求1所述的滚动花键十字轴万向联轴器，其特征在于，所述的1号万向节叉滚动花键弹簧座装置（7）与2号万向节叉滚动花键弹簧座装置（8）为相同的结构件，皆由万向节叉滚动花键弹簧座（11）和8个结构相同的万向节叉滚动花键弹簧（12）组成；

所述的万向节叉滚动花键弹簧座（11）底部为圆环体，圆环体一端面上均布有8个结构相同的圆柱体，8个结构相同的圆柱体的回转轴线和圆环体的回转轴线平行，8个结构相同的万向节叉滚动花键弹簧（12）套装在万向节叉滚动花键弹簧座（11）中的8个结构相同的圆柱体上。

4.按照权利要求1所述的滚动花键十字轴万向联轴器，其特征在于，所述的1号万向节法兰装置（2）和2号万向节法兰装置（3）为相同的结构件，皆由万向节法兰（13）、十字轴（14）、1号十字轴轴承（15）、2号十字轴轴承（16）、3号十字轴轴承（17）、4号十字轴轴承（18）与万向节法兰端面键（19）组成；

所述的万向节法兰（13）由万向节叉和法兰盘组成；法兰盘上均布有通孔，法兰盘的底端面即万向节法兰（13）的底部设置有安装万向节法兰端面键（19）的键槽；

所述的十字轴（14）是由垂直相交的两根轴所组成的对称的中空的结构件，每根轴的两端为工作轴颈，十字轴（14）内部设置有通向四个轴颈的油路，1号十字轴轴承（15）、2号十字轴轴承（16）、3号十字轴轴承（17）与4号十字轴轴承（18）安装在十字轴（14）的四个轴颈上。

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