CN210318232U

CN210318232U - 固定式等速万向节

Info

Publication number: CN210318232U
Application number: CN201920478355.XU
Authority: CN
Inventors: 朱卓选; 彭堂俊
Original assignee: Shanghai GKN Huayu Driveline Systems Co Ltd
Current assignee: Shanghai GKN Huayu Driveline Systems Co Ltd
Priority date: 2019-04-10
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2020-04-14
Anticipated expiration: 2029-04-10

Abstract

本实用新型提供一种固定式等速万向节，包括外星轮、置于外星轮内的内星轮以及设于外星轮与内星轮之间的球笼，外星轮的内表面为内球面，内星轮的外表面为外球面，内球面的球心与外球面的球心重合，外星轮的内球面上和内星轮的外球面上分别设有绕各自轴线等分布置的N个球道，N个球道中有n个球道的中心相重合且与自身所在球面的球心存在偏置，n≥3，且n个球道将球面上的相应圆周n等分，其余的N‑n个球道的中心与自身所在球面的球心同心，该N‑n个球道均由圆弧段与直线段光滑连接构成，球笼的周面上开设有N个与球道连通的窗口，每个窗口中均设有一个钢球，钢球与球道接触配合。本实用新型的固定式等速万向节不但运动效率高，而且球道之间的有效空间大，钢球容易装配。

Description

固定式等速万向节

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种固定式等速万向节。

背景技术

现有技术的固定式等速万向节由外星轮、内星轮、球笼、以及多个钢球构成。外星轮设置于球笼的外侧，内星轮设置于球笼的内侧，多个钢球分别穿过球笼的各个窗口并沿球笼的圆周均布，多个钢球分别与外星轮的相应球道以及内星轮的相应球道接触配合。外星轮的部分球道和内星轮的部分球道的中心分列于固定式等速万向节中心的左右两侧，即存在中心偏置，外星轮的其余球道和内星轮的其余球道的中心与固定式等速万向节的中心同心，即不存在中心偏置，其目的是在保持固定式等速万向节具有瞬时等速传递旋转运动特性的同时，减小球笼的外表面与外星轮的内球面以及球笼的内表面与内星轮的外球面之间的摩擦阻力，以便提高固定式等速万向节的运动效率，但与此同时，外星轮上的同心球道及与其配合的内星轮上的同心球道限制了球道之间的有效空间，以致球道之间的有效空间太小，不方便钢球的装配。

因此，需要一种不但运动效率高，而且球道之间的有效空间大、钢球装配方便的固定式等速万向节。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种固定式等速万向节，用于解决现有技术中固定式等速万向节的球道之间的有效空间小、钢球装配困难的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种固定式等速万向节，包括外星轮、置于外星轮内的内星轮以及设于外星轮与内星轮之间的球笼，所述外星轮的内表面为内球面，所述内星轮的外表面为外球面，所述内球面的球心与所述外球面的球心重合，所述外星轮的内球面上和所述内星轮的外球面上分别设有绕各自轴线等分布置的N个球道，N个球道中有n个为偏心球道，其余的N-n个球道为同心球道，n≥3，且n个球道将球面上的相应圆周n等分，所有偏心球道的中心相重合且与自身所在球面的球心存在偏置，同心球道的中心与自身所在球面的球心重合，所述外星轮中的所述n个偏心球道与所述内星轮中的所述n个偏心球道一一对应配合，所述外星轮中的所述N-n个同心球道与所述内星轮中的所述N-n个同心球道一一对应配合，所述球笼的周面上开设有N个与球道连通的窗口，每个所述窗口中均设有一个钢球，所述钢球与所述球道接触配合；每个所述同心球道均由圆弧段与直线段光滑连接构成。

优选的，在所述外星轮中，所述n个偏心球道的中心位于外星轮的轴线上，所述n个偏心球道的中心与外星轮的球心所存在的偏置位于外星轮的球心的右侧，每个所述同心球道的直线段均位于所述圆弧段的右侧。

优选的，在所述内星轮中，所述n个偏心球道的中心位于内星轮的轴线上，所述n个偏心球道的中心与内星轮的球心所存在的偏置位于内星轮的球心的左侧，每个所述同心球道的直线段位于所述圆弧段的左侧。

优选的，在所述外星轮中，所述同心球道的所述圆弧段与所述直线段光滑连接的接缝所在的径向线与所述外星轮的球心所在的径向线之间的夹角α的大小：由所述固定式等速万向节装配时所需要的最大有效球道空间确定。

优选的，在所述内星轮中，每个所述同心球道的所述圆弧段与所述直线段光滑连接的接缝所在的径向线与所述内星轮的球心所在的径向线之间的夹角β的大小：由所述固定式等速万向节装配时所需要的最大有效球道空间确定。

优选的，在所述外星轮及所述内星轮中，所述夹角α与所述夹角β的大小相等。

如上所述，本实用新型的固定式等速万向节，具有以下有益效果：数量较少的n个偏心球道能够减小由于其中心偏置引起的钢球对球笼窗口的推力，进而减小球笼外表面与外星轮的内球面以及球笼内表面与内星轮的外球面之间的摩擦阻力，而其余的由圆弧段与直线段光滑连接构成的N-n个同心球道能够扩大固定式等速万向节装配时所需要的最大有效球道空间，以便在保持固定式等速万向节具有瞬时等速传递旋转运动特性的同时，不但可以提高固定式等速万向节的运动效率，而且可以增大固定式等速万向节的球道之间的有效空间，解决固定式等速万向节钢球装配困难的问题。

附图说明

图1显示为本实用新型的固定式等速万向节示意图。

图2显示为沿图1中AA线的剖视图。

图3显示为沿图2中BB线的剖视图。

图4显示为本实用新型的外星轮示意图。

图5显示为沿图4中CC线的剖视图。

图6显示为本实用新型的内星轮示意图。

图7显示为沿图6中DD线的剖视图。

元件标号说明

1 外星轮

2 钢球

3 球笼

4 内星轮

s1～s9 外星轮上的球道

s1’～s9’ 内星轮上的球道

s 51 外星轮上的球道的圆弧段

s 52 外星轮上的球道的直线段

s 51’ 内星轮上的球道的直线段

s 52’ 内星轮上的球道的圆弧段

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，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实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、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，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，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，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型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，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

为便于描述，本说明书中左右方向为：外星轮的开口端指为右，外星轮的封闭端指为左，即在装配时，内星轮和球笼均从外星轮的开口端即从右侧进入外星轮内。

如图1及图2所示，本实用新型提供一种固定式等速万向节，包括外星轮1、设置于外星轮1内的内星轮4以及设置于外星轮1与内星轮4之间的球笼3，外星轮1的内表面为内球面，内星轮4的外表面为外球面，内球面的球心与外球面的球心重合，球心即图中O，外星轮1的内球面上和内星轮4的外球面上分别设有绕各自轴线等分布置的N个球道，N个球道中有n个为偏心球道，其余的N-n个球道为同心球道，n≥3，且n个球道将球面上的相应圆周n等分，所有偏心球道的中心相重合且与自身所在球面的球心O存在偏置，同心球道的中心与自身所在球面的球心O重合，这些N-n个同心球道均由圆弧段与直线段光滑连接构成；外星轮1上的n个偏心球道与内星轮4上的n个偏心球道一一对应配合，外星轮1上的N-n个同心球道与内星轮4上的N-n个同心球道一一对应配合，球笼3的周面上开设有N个与球道连通的窗口，每个窗口中均设有一个钢球2，钢球2与球道接触配合。

本实用新型采用在外星轮1的球道上和内星轮4的球道上设计部分球道的中心与自身所在球面的球心存在偏置，其余球道的中心与各自所在球面的球心重合，与自身所在球面的球心存在偏置的偏心球道的个数n需满足：n≥3，且这n个偏心球道将球面上的相应圆周n等分，使与自身所在球面的球心存在偏置的偏心球道位于圆周的n等分点上，这样，数量较少的n个偏心球道能够减小由于其中心偏置引起的钢球对球笼窗口的推力，进而减小球笼外表面与外星轮的内球面以及球笼内表面与内星轮的外球面之间的摩擦阻力，而其余的由圆弧段与直线段光滑连接构成的同心球道其能够扩大球道之间的最大有效空间，以便在保持固定式等速万向节具有瞬时等速传递旋转运动特性的同时，不但可以提高固定式等速万向节的运动效率，而且可以增大球道之间的有效空间，解决固定式等速万向节装配时钢球装配困难的问题。

本说明书中的球道空间指的是：外星轮上的球道与内星轮上的球道中，相对应的两球道之间的距离，即容置钢球的空间。见图2所示，图中外星轮1上的偏心球道与内星轮4上的偏心球道间的间距l1，外星轮1上的同心球道与内星轮4上的同心球道间的间距l2，间距l1、间距l2为球道空间。而固定式等速万向节装配时所需要的最大有效球道空间，具体指：在装配时，钢球2进入球道内时所需要的最大空间，也即上述相对应的两球道之间的最大距离。

在外星轮1中，n个偏心球道的中心位于外星轮1的轴线上，这些偏心球道的中心与外星轮1的球心所存在的偏置位于球心的右侧，N-n个同心球道的直线段位于圆弧段的右侧；在内星轮4中，n个偏心球道的中心位于内星轮4的轴线上，这些偏心球道的中心与内星轮4的球心所存在的偏置位于球心的左侧，N-n个同心球道的直线段位于圆弧段的左侧。

为更好的便于固定式等速万向节装配，见图2所示，在外星轮1中，同心球道的圆弧段与直线段光滑连接的接缝所在的径向线与外星轮1的球心所在的径向线之间的夹角α的大小：由固定式等速万向节装配时所需要的最大有效球道空间确定，即由对应球道间所需要的最大距离确定。在内星轮4中，同心球道的圆弧段与直线段光滑连接的接缝所在的径向线与内星轮4的球心所在的径向线之间的夹角β的大小：由固定式等速万向节装配时所需要的最大有效球道空间确定。最优的，外星轮1中的夹角α与内星轮4中的夹角β的大小相等。

上述外星轮和内星轮上的球道个数N为6时，偏心球道个数n为3，同心球道个数N-n为3，其为3+3样式；上述外星轮和内星轮上的球道个数N为8时，偏心球道个数n为4，同心球道个数N-n为4，其为4+4样式；上述外星轮和内星轮上的球道个数N为9时，偏心球道个数n为3，同心球道个数N-n为6，其为3+6样式；上述外星轮和内星轮上的球道个数N为10时，偏心球道个数n为5，同心球道个数N-n为5，其为5+5样式；上述外星轮和内星轮上的球道个数N为12时，其可为3+9样式，4+8样式、6+6样式；针对其它上述外星轮和内星轮上的球道个数N的情况，依此类推即可。上述为列举出部分符合要求的球道设计方案，偏心球道个数n只需满足上述限定条件即可，而且所有这些设计方案中的N-n个同心球道均由圆弧段与直线段光滑连接构成。

下面具体以外星轮和内星轮上的球道个数N为9时，见图3所示，偏心球道个数n为3，同心球道个数N-n为6，其为3+6样式，作为具体实施例来进行详细描述。

如图4及图5所示，为具有N＝9个球道的外星轮示意图，根据偏心球道个数n将球面上的相应圆周n等分的要求，即每个偏心球道位于圆周的n等分点上，当偏心球道个数n＝3时，每个偏心球道位于3等分点上，图4及图5中的球道s1、s4、s7为其中心O₁与外星轮的球心O存在偏置的偏心球道，其余的6个球道s2、s3、s5、s6、s8、s9为其中心与外星轮的球心O重合的同心球道。偏心球道s1、s4、s7的中心O₁位于外星轮的轴线上，其球道的中心O₁偏置于外星轮的球心O的右侧，6个同心球道s2、s3、s5、s6、s8、s9均由圆弧段与直线段光滑连接构成，且直线段均位于圆弧段的右侧，见图5所示，同心球道s5由左侧的圆弧段s51与右侧的直线段s52光滑连接构成，且圆弧段s51与直线段s52光滑连接的接缝所在的径向线与外星轮1的球心O所在的径向线之间的夹角α的大小：由固定式等速万向节装配时所需要的最大有效球道空间确定。

如图6及图7所示，为具有N＝9个球道的内星轮示意图，根据偏心球道个数n将球面上的相应圆周n等分的要求，即每个偏心球道位于圆周的n等分点上，当偏心球道个数n＝3时，每个偏心球道位于3等分点上，图6及图7中的球道s1’、s4’、s7’为其中心O₂与内星轮的球心O存在偏置的偏心球道，其余的6个球道s2’、s3’、s5’、s6’、s8’、s9’为其中心与内星轮的球心O重合的同心球道。偏心球道s1’、s4’、s7’球道的中心O₂位于内星轮的轴线上，其球道的中心O₂偏置于内星轮的球心O的左侧，6个同心球道s2’、s3’、s5’、s6’、s8’、s9’均由圆弧段与直线段光滑连接构成，且直线段均位于圆弧段的左侧，见图7所示，同心球道s5’由左侧的直线段s51’与右侧的圆弧段s52’光滑连接构成，且直线段s51’与圆弧段s52’光滑连接的接缝所在的径向线与内星轮4的球心O所在的径向线之间的夹角β的大小：由固定式等速万向节装配时所需要的最大有效球道空间确定。

图5及图7中，夹角α与夹角β的大小相等。

如上所述，本实施例的固定式等速万向节，只有外星轮上的偏心球道s1、s4、s7的球道中心与内星轮上的偏心球道s1’、s4’、s7’的球道中心分列于固定式等速万向节中心(即外球面和内球面的球心O)的左右两侧，存在中心偏置。外星轮上的同心球道s2、s3、s5、s6、s8、s9的球道中心与内星轮上的同心球道s2’、s3’、s5’、s6’、s8’、s9’的球道中心重合，而且与固定式等速万向节的中心(即外球面和内球面的球心O)重合，不存在中心偏置。外星轮上的同心球道s2、s3、s5、s6、s8、s9的右侧部分均为直线段，而与其相对配合设置的内星轮上的同心球道s2’、s3’、s5’、s6’、s8’、s9’的右侧部分均为圆弧段。

当本实施例的固定式等速万向节在有摆角情况下做旋转运动时，上述外星轮上的s1、s4、s7偏心球道与相对设置的内星轮上s1’、s4’、s7’偏心球道中的共三个钢球，使球笼窗口的对称横截面保持于固定式等速万向节的摆角的等分平面内，而外星轮上的s2、s3、s5、s6、s8、s9同心球道与相对设置的内星轮上的s2’、s3’、s5’、s6’、s8’、s9’同心球道中的共六个钢球，随动地位于固定式等速万向节的摆角的等分平面内。这样，既保持了固定式等速万向节具有瞬时等速传递旋转运动的特性，同时又减小了球笼窗口受到的来自钢球的推力，进而减小了固定式等速万向节在有摆角情况下旋转运动时的摩擦阻力，其优点是提升了固定式等速万向节的运动效率。

当本实施例的固定式等速万向节装配时，外星轮上的同心球道s2、s3、s5、s6、s8、s9的右侧部分的直线段与内星轮上相对设置的同心球道s2’、s3’、s5’、s6’、s8’、s9’的右侧部分的圆弧段之间的有效空间即间隔距离较大，其优点是非常方便钢球的装配工作。

综上所述，本实用新型的固定式等速万向节，其能够减小由于中心偏置引起的钢球对球笼窗口的推力，同时也能减小球笼外表面与外星轮的内球面以及球笼内表面与内星轮的外球面之间的摩擦阻力，以便在保持固定式等速万向节具有瞬时等速传递旋转运动特性的同时，提高固定式等速万向节的运动效率，同时，本实用新型的固定式等速万向节中的外星轮上的同心球道的右侧部分的直线段与内星轮上相对设置的同心球道的右侧部分的圆弧段之间的有效空间较大，非常方便钢球的装配工作。所以，本实用新型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实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，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实用新型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，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种固定式等速万向节，包括外星轮(1)、置于外星轮(1)内的内星轮(4)以及设于外星轮(1)与内星轮(4)之间的球笼(3)，所述外星轮(1)的内表面为内球面，所述内星轮(4)的外表面为外球面，所述内球面的球心与所述外球面的球心重合，所述外星轮(1)的内球面上和所述内星轮(4)的外球面上分别设有绕各自轴线等分布置的N个球道，N个球道中有n个球道为偏心球道，其余的N-n个球道为同心球道，n≥3，且n个球道将球面上的相应圆周n等分，所有偏心球道的中心相重合且与自身所在球面的球心存在偏置，同心球道的中心与自身所在球面的球心不存在偏置；所述外星轮(1)上的所述n个偏心球道与所述内星轮(4)上的所述n个偏心球道一一对应配合，所述外星轮(1)上的所述N-n个同心球道与所述内星轮(4)上的所述N-n个同心球道一一对应配合，所述球笼(3)的周面上开设有N个与球道连通的窗口，每个所述窗口中均设有一个钢球(2)，所述钢球(2)与所述球道接触配合，其特征在于：每个所述同心球道均由圆弧段与直线段光滑连接构成；在外星轮中，直线段位于所述外星轮的开口端侧。

2.根据权利要求1所述的固定式等速万向节，其特征在于，在所述外星轮(1)中，所述偏心球道的中心位于所述外星轮(1)的轴线上，所述偏心球道的中心与所述外星轮(1)的球心所存在的偏置位于所述外星轮(1)的球心的右侧，每个所述同心球道的所述直线段均位于所述圆弧段的右侧。

3.根据权利要求1所述的固定式等速万向节，其特征在于，在所述内星轮(4)中，所述偏心球道的中心位于所述内星轮(4)的轴线上，所述偏心球道的中心与所述内星轮(4)的球心所存在的偏置位于所述内星轮(4)的球心的左侧，每个所述同心球道的所述直线段均位于所述圆弧段的左侧。

4.根据权利要求1所述的固定式等速万向节，其特征在于，在所述外星轮(1)中，每个所述同心球道的所述圆弧段与所述直线段光滑连接的接缝所在的径向线与所述外星轮(1)的球心所在的径向线之间的夹角α的大小：由所述固定式等速万向节装配时所需要的最大有效球道空间确定。

5.根据权利要求4所述的固定式等速万向节，其特征在于，在所述内星轮(4)中，每个所述同心球道的所述圆弧段与所述直线段光滑连接的接缝所在的径向线与所述内星轮(4)的球心所在的径向线之间的夹角β的大小：由所述固定式等速万向节装配时所需要的最大有效球道空间确定。

6.根据权利要求5所述的固定式等速万向节，其特征在于，所述夹角α与所述夹角β的大小相等。