CN212131101U - 一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，所属万向节技术领域，包括十字轴，十字轴上设有与十字轴相密封式活动嵌套的轴套，轴套与十字轴间设有若干滚针，轴套口部与十字轴间设有防尘罩，防尘罩与滚针间设有油封，油封与滚针间设有压缩弹垫。轴套包括轴套滚道，轴套滚道上设有与轴套滚道呈一体化内凹的轴套中间部微弧形槽，轴套中间部微弧形槽与压缩弹垫间设有与轴套滚道呈一体化内凹的轴套近根部微弧形槽。具有结构紧凑、运行稳定性好和使用周期长的特点。解决了应力集中的问题。避免在使用过程中出现压痕、烧结、疲劳剥落及滚针的断裂、缺损等失效的发生，提高了十字轴总成的使用寿命。

Description

一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成

技术领域

本实用新型涉及万向节技术领域，具体涉及一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成。

背景技术

十字轴是汽车驱动系统中万向传动装置的关节部件，其作用是实现变角度动力传递，用于需要改变传动轴线方向的位置。现有的十字轴都由中心体以及沿中心体四周径向均布的轴颈组成，在轴颈上安装好轴承就形成了十字轴总成。普通十字轴总成中十字轴轴颈为圆柱形且圆柱母线为直线，轴套滚道与滚针圆柱面相切的线也为直线，十字轴总成在使用过程中经常会出现压痕、烧结、疲劳剥落和滚针断裂等失效形式，而引起这些失效形式的主要原因是在工作过程中局部所承受的接触应力过于集中，目前解决这一问题主要是通过使用凸度滚针，这种方法虽然能有效缓解总成在工作过程中所承受的应力，但在路况不好或承载过重引起长期疲劳的情况下还是不能有效的避免或降低应力集中对总成造成的不利影响，况且凸度滚针的加工工艺十分复杂、制造成本大、加工过程中质量保证的难度也较大。

发明内容

本实用新型主要解决现有技术中存在应力集中、运行稳定性差和使用寿命短的不足，提供了一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，其具有结构紧凑、运行稳定性好和使用周期长的特点。解决了应力集中的问题。避免在使用过程中出现压痕、烧结、疲劳剥落及滚针的断裂、缺损等失效的发生，提高了十字轴总成的使用寿命。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，包括十字轴，所述的十字轴上设有与十字轴相密封式活动嵌套的轴套，所述的轴套与十字轴间设有若干滚针，所述的轴套口部与十字轴间设有防尘罩，所述的防尘罩与滚针间设有油封，所述的油封与滚针间设有压缩弹垫。所述的轴套包括轴套滚道，所述的轴套滚道上设有与轴套滚道呈一体化内凹的轴套中间部微弧形槽，所述的轴套中间部微弧形槽与压缩弹垫间设有与轴套滚道呈一体化内凹的轴套近根部微弧形槽。

压缩弹垫在滚针窜动时通过自身的弹性能及时的让滚针回到原位避免了轴颈与轴套上沿滚针纵向中心线对称的弧形结构由于受力不均而造成加速磨损，压缩弹垫与油封、滚针的线接触也减缓了磨损速度。

作为优选，所述的十字轴包括十字轴本体，所述的十字轴本体上设有四个与十字轴本体呈一体化结构的十字轴轴颈，所述的十字轴本体两端面均设有坯体沉槽，所述的坯体沉槽与十字轴本体间设有与十字轴本体呈一体化的坯体凸台。

作为优选，所述的十字轴轴颈上设有与轴套中间部微弧形槽呈对称式分布的轴颈中间部微弧形槽，所述的轴颈中间部微弧形槽与油封间设有与轴套近根部微弧形槽呈对称式分布的轴颈近根部微弧形槽。

作为优选，所述的轴颈中间部微弧形槽两端设有轴颈圆周端面。

作为优选，所述的轴颈圆周端面、轴套滚道均呈圆弧状结构且圆弧状结构沿中间部微弧形槽中心线呈对称分布且与滚针的排列分界中心线对齐。

作为优选，所述的十字轴轴颈端面设有盲孔，所述的盲孔呈一字形且深度占十字轴轴颈长度的三分之一至二分之一间。

作为优选，所述的十字轴轴颈与轴套间设有与轴套相嵌套的尼龙垫片。

本实用新型能够达到如下效果：

本实用新型提供了一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，与现有技术相比较，具有结构紧凑、运行稳定性好和使用周期长的特点。解决了应力集中的问题。避免出现压痕、烧结、疲劳剥落及滚针的断裂、缺损等失效的发生，提高了十字轴总成的整体使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中的十字轴与轴套的装配结构剖视图。

图3是本实用新型中的十字轴的结构示意图。

图4是本实用新型中的轴套的结构剖视图。

图中：油封1，十字轴2，轴套3，滚针4，尼龙垫片5，防尘罩6，压缩弹垫7，轴颈近根部微弧形槽8，轴颈中间部微弧形槽9，轴颈圆周端面10，轴套滚道11，轴套中间部微弧形槽12，轴套近根部微弧形槽13，十字轴本体14，十字轴轴颈15，坯体凸台16，坯体沉槽17，盲孔18。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-4所示，一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，包括十字轴2，十字轴2包括十字轴本体14，十字轴本体14上设有四个与十字轴本体14呈一体化结构的十字轴轴颈15，十字轴轴颈15端面设有盲孔18，盲孔18呈一字形且深度占十字轴轴颈15深度的三分之一至二分之一间。十字轴轴颈15上设有与轴套中间部微弧形槽12呈对称式分布的轴颈中间部微弧形槽9，轴颈中间部微弧形槽9两端设有轴颈圆周端面10。轴颈圆周端面10呈圆弧状结构且圆弧状结构沿中间部微弧形槽中心线呈对称分布。轴颈中间部微弧形槽9与油封1间设有与轴套近根部微弧形槽13呈对称式分布的轴颈近根部微弧形槽8。十字轴本体14两端面均设有坯体沉槽17，坯体沉槽17与十字轴本体14间设有与十字轴本体14呈一体化的坯体凸台16。十字轴2上设有与十字轴2相密封式活动嵌套的轴套3，十字轴轴颈15与轴套3间设有与轴套3相嵌套的尼龙垫片5。轴套3与十字轴2间设有2组双排式的滚针4，轴套3口部与十字轴2间设有防尘罩6，防尘罩6与滚针4间设有油封1，油封1与滚针4间设有压缩弹垫7。轴套3包括轴套滚道11，轴套滚道11呈圆弧状结构且圆弧状结构沿中间部微弧形槽中心线呈对称分布。轴套滚道11上设有与轴套滚道11呈一体化内凹的轴套中间部微弧形槽12，轴套中间部微弧形槽12与压缩弹垫7间设有与轴套滚道11呈一体化内凹的轴套近根部微弧形槽13。

十字轴2和滚针4之间形成间隙配合，在工作过程中轴颈近根部微弧形槽8、轴颈中间部微弧形槽9与滚针4形成线接触从而避免了普通十字轴总成中滚针与十字轴轴颈形成点的接触造成的应力集中，起到了降低十字轴2与滚针4之间应力集中的作用。而轴套3滚道上的轴套中间部微弧形槽12、轴套近根部微弧形槽13与滚针4在工作过程中也形成了线接触，避免了普通十字轴总成中滚针与轴套形成的应力集中点，同样起到了降低轴套与滚针之间应力集中的作用。

轴颈近根部微弧形槽8、轴颈中间部微弧形槽9、轴套中间部微弧形槽12和轴套近根部微弧形槽13加工成半径为1.5～3mm、深度为0.05～0.2mm的圆弧槽。轴颈近根部微弧形槽8与轴颈圆周端面10间、轴颈中间部微弧形槽9与轴颈圆周端面10间、轴套中间部微弧形槽12与轴套滚道11间和轴套近根部微弧形槽13与轴套滚道11间的连接处圆弧采用半径为0.5～1.5的小圆弧过度。

在总成装配过程中，轴颈近根部微弧形槽8、轴颈中间部微弧形槽9、轴套中间部微弧形槽12、轴套近根部微弧形槽13以及滚针4与轴套滚道11、十字轴轴颈15上的轴颈圆周端面10内还可储存少量的油脂，在工作时对应力集中的区域能起到一定的润滑与防止温度骤升的作用。

综上所述，该用于降低万向节应力集中的十字轴总成，具有结构紧凑、运行稳定性好和使用周期长的特点。解决了应力集中的问题。避免出现压痕、烧结、疲劳剥落及滚针的断裂、缺损等失效的发生，提高了十字轴总成的使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范实施例的细节，而且在不背离实用新型的基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

总之，以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (7)

1.一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，其特征在于：包括十字轴（2），所述的十字轴（2）上设有与十字轴（2）相密封式活动嵌套的轴套（3），所述的轴套（3）与十字轴（2）间设有若干滚针（4），所述的轴套（3）口部与十字轴（2）间设有防尘罩（6），所述的防尘罩（6）与滚针（4）间设有油封（1），所述的油封（1）与滚针（4）间设有压缩弹垫（7）；所述的轴套（3）包括轴套滚道（11），所述的轴套滚道（11）上设有与轴套滚道（11）呈一体化内凹的轴套中间部微弧形槽（12），所述的轴套中间部微弧形槽（12）与压缩弹垫（7）间设有与轴套滚道（11）呈一体化内凹的轴套近根部微弧形槽（13）。

2.根据权利要求1所述的一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，其特征在于：所述的十字轴（2）包括十字轴本体（14），所述的十字轴本体（14）上设有四个与十字轴本体（14）呈一体化结构的十字轴轴颈（15），所述的十字轴本体（14）两端面均设有坯体沉槽（17），所述的坯体沉槽（17）与十字轴本体（14）间设有与十字轴本体（14）呈一体化的坯体凸台（16）。

3.根据权利要求2所述的一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，其特征在于：所述的十字轴轴颈（15）上设有与轴套中间部微弧形槽（12）呈对称式分布的轴颈中间部微弧形槽（9），所述的轴颈中间部微弧形槽（9）与油封（1）间设有与轴套近根部微弧形槽（13）呈对称式分布的轴颈近根部微弧形槽（8）。

4.根据权利要求3所述的一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，其特征在于：所述的轴颈中间部微弧形槽（9）两端设有轴颈圆周端面（10）。

5.根据权利要求4所述的一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，其特征在于：所述的轴颈圆周端面（10）、轴套滚道（11）均呈圆弧状结构且圆弧状结构沿中间部微弧形槽中心线呈对称分布。

6.根据权利要求2所述的一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，其特征在于：所述的十字轴轴颈（15）端面设有盲孔（18），所述的盲孔（18）呈一字形且深度占十字轴轴颈（15）长度的三分之一至二分之一间。

7.根据权利要求2所述的一种用于降低万向节应力集中的十字轴总成，其特征在于：所述的十字轴轴颈（15）与轴套（3）间设有与轴套（3）相嵌套的尼龙垫片（5）。

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