JP5861349B2 - Ball type constant velocity joint cage stress analyzer - Google Patents
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本発明は、ボール型等速ジョイントの保持器の応力解析装置に関するものである。 The present invention relates to a stress analysis device for a cage of a ball type constant velocity joint.
ボール型等速ジョイントの構成部品において、保持器が最も耐久性の低い部品であることが多い。そのため、保持器の耐久性評価は非常に重要である。保持器の耐久性評価に際してより高精度な数値解析を行うことが望まれている。なお、ボール型等速ジョイントではないが、転がり軸受の保持器の応力解析について、特開2008−116040号公報(特許文献1)に記載されている。 Of the components of ball type constant velocity joints, the cage is often the least durable component. Therefore, durability evaluation of the cage is very important. It is desired to perform more accurate numerical analysis when evaluating the durability of the cage. In addition, although it is not a ball-type constant velocity joint, it is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-1116040 (patent document 1) about the stress analysis of the cage of a rolling bearing.
ところで、近年、高精度に数値解析を行う方法として、直接積分を用いた有限要素法による構造解析と運動学と動力学演算による機構解析との連成解析を行うことができるソフトウエアが開発されている。そして、このような連成解析をボール型等速ジョイントの保持器に適用する場合に、高精度な解析結果を得ることができる手法について検討されている。 In recent years, software has been developed as a method to perform numerical analysis with high accuracy, which can perform coupled analysis between structural analysis by finite element method using direct integration and mechanism analysis by kinematics and dynamics calculation. ing. And when such a coupled analysis is applied to a cage of a ball type constant velocity joint, a technique capable of obtaining a highly accurate analysis result has been studied.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、構造解析と機構解析との連成解析を適用して、より高精度な解析結果を得ることができるボール型等速ジョイントの保持器の応力解析装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to hold a ball-type constant velocity joint that can obtain a more accurate analysis result by applying a coupled analysis of a structural analysis and a mechanism analysis. An object of the present invention is to provide a stress analysis device for a vessel.
(請求項1)本発明に係るボール型等速ジョイントの保持器の応力解析装置は、内周面に外輪ボール溝が形成された外輪と、外周面に内輪ボール溝が形成された内輪と、前記外輪ボール溝および前記内輪ボール溝を転動可能に配置され前記外輪と前記内輪との間でトルク伝達を行うボールと、前記外輪と前記内輪との間に配置され前記ボールを保持する窓部が形成された保持器と、を備えるボール型等速ジョイントにおける前記保持器の応力解析を行う装置であって、前記保持器を六面体要素に分割して直接積分法を用いた有限要素法により行う構造解析と、前記ボール型等速ジョイントの構成部品および当該構成部品に連結される部品により構成される解析モデルによる機構解析と、の連成解析を適用し、前記保持器は、周方向に隣り合う前記窓部を区画する柱部を備え、前記柱部の外周面側の周方向幅は、前記柱部の内周面側の周方向幅よりも大きく、前記柱部の外周面は、前記外輪の開口側の内周縁に接触し、前記柱部の外周面側における周方向の前記六面体要素の数は、前記柱部の内周面側における周方向の前記六面体要素の数より多くなるように設定されている。 (Claim 1) A stress analysis apparatus for a cage of a ball type constant velocity joint according to the present invention includes an outer ring having an outer ring ball groove formed on an inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring ball groove formed on an outer peripheral surface, The outer ring ball groove and the inner ring ball groove are disposed so as to be capable of rolling, and a torque is transmitted between the outer ring and the inner ring, and a window portion is disposed between the outer ring and the inner ring and holds the ball. Is a device for performing stress analysis of the cage in a ball-type constant velocity joint comprising: a finite element method using a direct integration method by dividing the cage into hexahedral elements Applying coupled analysis of structural analysis and mechanism analysis using an analysis model composed of components of the ball-type constant velocity joint and components connected to the component, the cage is adjacent in the circumferential direction. Fit Comprising a pillar portion that partitions the Kimado portion, the circumferential width of the outer peripheral surface side of the pillar portion is larger than the circumferential width of the inner peripheral surface side of the pillar portion, the outer peripheral surface of the pillar portion, the outer ring The number of the hexahedron elements in the circumferential direction on the outer peripheral surface side of the column part is larger than the number of the hexahedron elements in the circumferential direction on the inner peripheral surface side of the column part. Is set.
(請求項2)また、前記保持器は、前記柱部と、前記窓部における前記保持器の軸方向部分を区画する軸方向縁部とを備え、前記軸方向縁部における外周面側の周方向長さと前記軸方向縁部の内周面側の周方向長さの差の率は、前記柱部における外周面側の周方向幅と前記柱部の内周面側の周方向幅の差の率に比べて小さく、前記軸方向縁部の外周面側における周方向の前記六面体要素の数は、前記軸方向縁部の内周面側における周方向の前記六面体要素の数と同一となるように設定されるようにしてもよい。
(Claim 2) In addition, the cage includes the pillar portion and an axial edge portion defining an axial portion of the cage in the window portion, and the outer peripheral surface side periphery of the axial edge portion. The difference between the axial length and the circumferential length of the axial edge on the inner circumferential surface side is the difference between the circumferential width on the outer circumferential surface side of the column portion and the circumferential width on the inner circumferential surface side of the column portion. The number of the hexahedral elements in the circumferential direction on the outer peripheral surface side of the axial edge portion is the same as the number of the hexahedral elements in the circumferential direction on the inner peripheral surface side of the axial edge portion. You may make it set so.
(請求項1)保持器の柱部の外周面側の周方向幅は、内周面側の周方向幅よりも大きい。ここで、保持器の窓部は、例えば打抜きプレス加工やエンドミルによる切削加工により形成されることが一般的である。このようにして窓部を形成されることによって、柱部の外周面側の周方向幅と内周面側の周方向幅との差は、大きくなる。 (Claim 1) The circumferential width on the outer peripheral surface side of the pillar portion of the cage is larger than the circumferential width on the inner peripheral surface side. Here, the window portion of the cage is generally formed by, for example, punching press processing or cutting processing by an end mill. By forming the window portion in this manner, the difference between the circumferential width on the outer peripheral surface side of the column portion and the circumferential width on the inner peripheral surface side is increased.
そして、本発明によれば、連成解析のうち有限要素法を六面体要素に分割して行っている。ここで、高精度な構造解析を行うために、六面体要素のアスペクト比を1に近づけることが望まれる。つまり、理想的な六面体要素は立方体となる。本発明によれば、柱部の外周面側における周方向の要素数を内周面側における周方向の要素数より多くなるように分割されている。そのため、柱部の外周面側の周方向幅が内周面側の周方向幅より大きいとしても、柱部の各要素のアスペクト比がそれほど大きくならないようにできる。つまり、高精度な柱部の連成解析が可能となる。 According to the present invention, the finite element method is divided into hexahedral elements in the coupled analysis. Here, in order to perform a highly accurate structural analysis, it is desired that the aspect ratio of the hexahedral element be close to 1. In other words, the ideal hexahedral element is a cube. According to this invention, it is divided | segmented so that the number of elements of the circumferential direction in the outer peripheral surface side of a pillar part may be larger than the number of elements of the circumferential direction in the inner peripheral surface side. Therefore, even if the circumferential width on the outer peripheral surface side of the column portion is larger than the circumferential width on the inner peripheral surface side, the aspect ratio of each element of the column portion can be prevented from becoming so large. That is, a highly accurate coupled analysis of the column portion is possible.
また、保持器の柱部の外周面側は、外輪の開口側の内周縁に接触することにより、押し付け荷重を受ける。従って、柱部の外周面側を高精度に解析することは非常に重要である。本発明のように柱部の外周面側における周方向の要素数を多くすることによって、外輪との接触に起因する応力分布を高精度に解析ができる。つまり、柱部の各要素のアスペクト比を1に近づけることと、柱部の外周面側における周方向の要素数を多くすることによって、柱部の高精度な連成解析が可能となる。 Moreover, the outer peripheral surface side of the pillar part of the cage receives a pressing load by contacting the inner peripheral edge on the opening side of the outer ring. Therefore, it is very important to analyze the outer peripheral surface side of the column part with high accuracy. By increasing the number of elements in the circumferential direction on the outer peripheral surface side of the column portion as in the present invention, the stress distribution resulting from the contact with the outer ring can be analyzed with high accuracy. That is, highly accurate coupled analysis of the column part can be performed by increasing the aspect ratio of each element of the column part to 1 and increasing the number of elements in the circumferential direction on the outer peripheral surface side of the column part.
(請求項2)保持器の軸方向縁部については、外周面側の周方向長さが内周面側の周方向長さに比べて長い。しかしながら、軸方向縁部における外周面側の周方向長さと内周面側の周方向長さの差の率は、柱部における外周面側の周方向幅と内周面側の周方向幅の差の率に比べると小さい。そこで、軸方向縁部については、外周面側の周方向の要素数と内周面側の周方向の要素数とを同一にすることで、十分に高精度な連成解析を行うことができると共に、要素の設定が容易となる。 (Claim 2) About the axial direction edge part of a holder | retainer, the circumferential direction length on the outer peripheral surface side is long compared with the circumferential direction length on the inner peripheral surface side. However, the ratio of the difference between the circumferential length on the outer circumferential surface side and the circumferential length on the inner circumferential surface side in the axial edge portion is the difference between the circumferential width on the outer circumferential surface side and the circumferential width on the inner circumferential surface side in the column portion. Small compared to the rate of difference. Thus, with respect to the axial edge, it is possible to perform sufficiently accurate coupled analysis by making the number of elements in the circumferential direction on the outer peripheral surface side the same as the number of elements in the circumferential direction on the inner peripheral surface side. At the same time, setting of elements becomes easy.
以下、本発明のボール型等速ジョイントの保持器の応力解析装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment embodying a stress analysis device for a cage of a ball type constant velocity joint according to the invention will be described with reference to the drawings.
(連成解析モデル)
本実施形態の連成解析モデルについて、図1を参照して説明する。図1に示すように、連成解析モデルは、自動車のドライブシャフトを例に挙げる。そして、応力解析の対象は、ボール型等速ジョイント100を構成する保持器140である。また、保持器140について、有限要素法による構造解析とマルチボディダイナミクスによる動力学(多体動力学)演算となる機構解析との連成解析を行う。特に、構造解析は、直接積分法を用いて行う。
(Coupled analysis model)
The coupled analysis model of this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the coupled analysis model is exemplified by a drive shaft of an automobile. The object of the stress analysis is the
連成解析モデルは、図1に示すように、シャフト10と、シャフト10の一端に連結されるボール型等速ジョイント100と、シャフト10の他端に連結される摺動式トリポード型等速ジョイント200とを備える。ボール型等速ジョイント100は、固定式ボール型等速ジョイント(「ツェッパ型等速ジョイント」とも称する)である。ボール型等速ジョイント100は、外輪110と、内輪120と、複数のボール130と、保持器140とを備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the coupled analysis model includes a
外輪110は、一方に開口部を有するカップ状(有底筒状)に形成されている。この外輪110のカップ底部の外方には、連結軸111が外輪軸方向に延びるように一体成形されている。さらに、外輪110の内周面112は、球面凹状に形成されている。さらに、外輪110の内周面112には、外輪軸直交方向断面をほぼ円弧凹状に形成している複数の外輪ボール溝113が、ほぼ外輪軸方向に延びるように形成されている。これら複数の外輪ボール溝113は、径方向断面において、周方向に等間隔に形成されている。ここで、外輪軸方向とは、外輪110の中心軸を通る方向、すなわち、外輪110の回転軸方向を意味する。
The
内輪120は、環状に形成されており、外輪110のカップ内側に配置されている。この内輪120の外周面121は、球面凸状に形成されている。さらに、内輪120の外周面121には、内輪軸直交方向断面がほぼ円弧凹状からなる複数の内輪ボール溝122が、ほぼ内輪軸方向に延びるように形成されている。これら複数の内輪ボール溝122は、径方向断面において、周方向に等間隔に、且つ、外輪110に形成される外輪ボール溝113と同数形成されている。つまり、それぞれの内輪ボール溝122が、外輪110のそれぞれの外輪ボール溝113に対向するように位置する。
The
複数のボール130は、それぞれ、外輪110の外輪ボール溝113と、当該外輪ボール溝113に対向する内輪120の内輪ボール溝122には挟まれるように配置されている。そして、それぞれのボール130は、それぞれの外輪ボール溝113およびそれぞれの内輪ボール溝122に対して、転動自在で周方向に係合している。従って、ボール130は、外輪110と内輪120との間でトルクを伝達する。
The plurality of
保持器140は、環状に形成されている。この保持器140の外周面141は、外輪110の内周面112にほぼ対応する部分球面状、すなわち球面凸状に形成されている。一方、保持器140の内周面142は、内輪120の外周面121にほぼ対応する部分球面状、すなわち球面凹状に形成されている。この保持器140は、外輪110の内周面112と内輪120の外周面121との間に配置されている。さらに、保持器140は、周方向に等間隔に、略矩形の貫通孔である窓部143を複数形成している。そして、それぞれの窓部143に、ボール130が1つずつ収容され、保持されている。
The
摺動式トリポード型等速ジョイント200は、公知の摺動式トリポード型等速ジョイントである。この摺動式トリポード型等速ジョイントは、外輪210と、トリポード220と、三個のローラ230とを備えて構成される。
The sliding tripod type constant velocity joint 200 is a known sliding type tripod type constant velocity joint. This sliding tripod type constant velocity joint includes an
そして、シャフト10は弾性体とする。つまり、シャフト10は、連成解析において、弾性変形、例えば曲げ変形が許容されることになる。ここで、シャフト10は、演算処理の簡易化のため、分割した弾性体梁要素として把握する。さらに、シャフト10は、その質量を有するものとする。つまり、連成解析において、シャフト10の自重が考慮される。
The
また、シャフト10の他端は、摺動式トリポード型等速ジョイント200のトリポード220に連結されている。従って、シャフト10の他端は、摺動式トリポード型等速ジョイント200の外輪210に対して、当該外輪210の軸方向に摺動可能となる。ここで、拘束条件として、ボール型等速ジョイント100の外輪110の回転中心軸、当該外輪110の回転中心軸に対する位置、摺動式トリポード型等速ジョイント200の外輪210の回転中心軸、および、当該外輪210の回転中心軸に対する位置が固定されているものとする。
The other end of the
(保持器の詳細構成)
次に、応力解析対象である保持器140の構成について、図2および図3を参照して詳細に説明する。保持器140は、図2および図3に示すように、周方向に複数の窓部143を形成している。つまり、保持器140は、周方向に隣り合う窓部143を区画する複数の柱部144と、窓部143における軸方向部分を区画する軸方向縁部145,146とを備える。換言すると、窓部143は、2本の柱部144と、軸方向縁部145,146とにより囲まれて形成されている。なお、保持器140は、複数の柱部144、複数の軸方向縁部145、および、複数の軸方向縁部146により形成されている。
(Detailed configuration of cage)
Next, the configuration of the
窓部143は、打抜きプレス加工によって形成される。具体的には、図3に示すように、保持器140の径方向外側から径方向内側に向かって打抜型300を移動させることにより、1つの窓部143が形成される。このようにして、他の窓部143についても同様に形成する。この他に、エンドミルの周面による切削加工により、窓部143を形成することもできる。この場合の窓部143は、実質的に、打抜きプレス加工による窓部143と同様の形状に形成される。
The
従って、窓部143の周縁形状は、打抜型300の移動方向に平行な形状に形成されている。つまり、柱部144の側面と、周方向に隣りの柱部144の対向側面とは、平行に形成されている。また、軸方向縁部145,146の軸方向対向面も平行に形成されている。そのため、柱部144の外周面側の周方向幅は、その内周面側の周方向幅に比べて大幅に大きい。
Therefore, the peripheral shape of the
ここで、保持器140の外周面141および内周面142は、球面状に形成されている。そのため、保持器140の軸方向縁部145,146における外周面側の周方向長さは、その内周面側の周方向長さより長い。しかし、窓部143は上記のように形成されるため、軸方向縁部145,146における外周面側の周方向長さと内周面側の周方向長さの差の率(ΔL/La)は、柱部144における外周面側の周方向幅と内周面側の周方向幅の差の率(ΔH/Ha)に比べると小さい。ここで、ΔLは、軸方向縁部145,146の外内周の周方向長さの差であり、Laは、軸方向縁部145,146の外周面側の周方向長さである。ΔHは、柱部144の外内周の周方向幅の差であり、Haは、柱部144の外周面側の周方向幅である。
Here, the outer
(ボール型等速ジョイントの動作)
次に、ボール型等速ジョイント100の動作について、再び図1を参照して説明する。ジョイント角を付与した状態において、ボール130が外輪ボール溝113および内輪ボール溝122に係合することにより、外輪110と内輪120との間でトルクが伝達される。このとき、ボール130と外輪ボール溝113および内輪ボール溝122との接触によって、ボール130は外輪110の開口部側に向かって移動する方向への荷重が作用する。しかし、保持器140がボール130を保持しており、保持器140が外輪110の開口部側の内周縁に接触することで、ボール130は外輪ボール溝113と内輪ボール溝122に係合した状態を維持する。
(Ball type constant velocity joint operation)
Next, the operation of the ball type constant velocity joint 100 will be described with reference to FIG. 1 again. In a state where the joint angle is applied, the
このように、保持器140の外周面141が外輪110の開口部側の内周縁に接触する。特に、保持器140の柱部144の外周面側が、外輪110の開口部側の内周縁に接触する。従って、保持器140の柱部144の外周面側は、外輪110から荷重を受ける。
Thus, the outer
(保持器140の分割メッシュ)
次に、保持器140について有限要素法による構造解析を行うために、保持器140を多数の要素に分割する。この分割メッシュについて、図4および図5を参照して説明する。図4および図5に示すように、本連成解析においては、分割する保持器140の要素は、六面体一次要素とする。つまり、一つの六面体一次要素は、境界面が6面であり、境界線分が12本であり、節点数が8点(各角点)となる。ただし、分割する保持器140の要素を六面体二次要素としてもよい。一つの六面体二次要素は、境界面が6面であり、境界線分が12本であり、節点数が20点となる。
(Divided mesh of cage 140)
Next, in order to perform structural analysis by the finite element method for the
さらに、図5に示すように、保持器140の内周面から外周面に至る方向において、節点数が4点以上となるようにしている。ここでは、保持器140の内周面から外周面に至る方向において、五段の六面体一次要素を有するように分割メッシュを生成している。つまり、節点数が6点となる。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the number of nodes is set to 4 or more in the direction from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the
また、柱部144の外周面側における周方向の六面体一次要素の数は、7個とし、柱部144の内周面側における周方向の六面体一次要素の数は、3個となるように設定している。つまり、柱部144の外周面側における周方向の要素数が、内周面側における周方向の要素数より多くなるように設定されている。そして、柱部144において、内周面側から外周面側に行くに従って、周方向の要素数が多くなるようにしている。一方、軸方向縁部145,146の外周面における周方向の要素数は、軸方向縁部145,146の内周面側における周方向の要素数と同一となるように設定されている。
Also, the number of hexahedral primary elements in the circumferential direction on the outer peripheral surface side of the
ところで、高精度な構造解析を行うために、六面体一次要素のアスペクト比を1に近づけることが望まれる。つまり、理想的な六面体一次要素は立方体となる。柱部144および軸方向縁部145,146は、上記にようにメッシュ分割することにより、アスペクト比を可能な限り1に近づけることができている。このことについて、詳細に説明する。
By the way, in order to perform a highly accurate structural analysis, it is desired that the aspect ratio of the hexahedral primary element be close to 1. In other words, the ideal hexahedral primary element is a cube. The
柱部144における外周面側の周方向幅は、内周面側の周方向幅に比べて大きい。特に、幅に対する差が大きい。そこで、柱部144においては、外周面側における周方向の要素数を内周面側における周方向の要素数より多くなるようにメッシュ分割している。そのため、柱部144の外周面側の周方向幅が内周面側の周方向幅より大きいとしても、柱部144の各要素のアスペクト比がそれほど大きくならないようにできる。つまり、高精度な柱部144の連成解析が可能となる。
The circumferential width on the outer peripheral surface side of the
また、上述したように、柱部144の外周面側は、外輪110の開口部側の内周縁に接触することにより、押し付け荷重を受ける。従って、柱部144の外周面側を高精度に解析することは非常に重要である。そして、柱部144の外周面側における周方向の要素数を多くすることによって、外輪110との接触に起因する応力分布を高精度に解析ができる。つまり、柱部144の各要素のアスペクト比を1に近づけることと、柱部144の外周面側における周方向の要素数を多くすることによって、柱部144の高精度な連成解析が可能となる。
Further, as described above, the outer peripheral surface side of the
また、保持器140の外内周面は、球面状であるため、軸方向縁部145,146の外周面側の周方向長さは、内周面側の周方向長さに比べて長い。ただし、軸方向縁部145,146の外内周面における周方向の要素数は、同一となるように設定されている。つまり、軸方向縁部145,146の要素形状は、内周面側から外周面側に行くに従って僅かながら大きくなっている。
Further, since the outer inner peripheral surface of the
ここで、軸方向縁部145,146における外内周面側の周方向長さの差の率(ΔL/La)は、柱部144における外内周面側の周方向幅の差の率(ΔH/Ha)に比べると小さい。そこで、軸方向縁部145,146については、外内周面側の周方向の要素数を同一にしたとしても、十分に高精度な連成解析を行うことができる。特に、要素数を同一にすることで、要素の設定が容易となる。このように、柱部144および軸方向縁部145,146を、それぞれに応じた要素にメッシュ分割することで、高精度に保持器140の応力解析を行うことができる。
Here, the ratio (ΔL / La) of the difference in the circumferential length on the outer inner peripheral surface side in the
また、保持器140の内周面から外周面に至る方向において六面体一次要素の境界線分上における節点数を4点以上としている。これにより、保持器140に対して径方向力が作用した場合に、変形後の保持器140の窓部143の輪郭形状が湾曲した形状に近似することができるようになり、且つ、当該輪郭形状が鋭角になることを抑制できる。その結果、高精度な解析結果を得ることができる。
Further, the number of nodes on the boundary line segment of the hexahedral primary element is set to four or more in the direction from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the
ここで、ボール型等速ジョイント100には、二次偶力が作用し、シャフト10は曲げ変形することが知られている。そこで、本実施形態における連成解析モデルとして、シャフト10を弾性体とすることで、二次偶力によりシャフト10を曲げようとする力が発生した場合に、シャフト10が曲げ変形することが許容される。従って、連成解析において保持器140に生じる応力は、実際の保持器140に生じる応力に非常に近い状態とすることができる。
Here, it is known that a secondary couple acts on the ball-type constant velocity joint 100 and the
さらに、シャフト10の自重による曲げ変形を考慮すること、および、シャフト10の他端に軸方向に摺動可能な摺動式トリポード型等速ジョイント200を連結した状態で連成解析を行うことで、連成解析におけるシャフト10の曲げ変形が実際の状態に近い状態とすることができる。その結果、高精度に保持器140の応力解析を行うことができる。
Furthermore, by taking into account bending deformation due to the weight of the
100:ボール型等速ジョイント、 110:外輪、 112:外輪の内周面、 113:外輪ボール溝、 120:内輪、 121:内輪の外周面、 122:内輪ボール溝、 130:ボール、 140:保持器、 143:窓部、 144:柱部、 145,146:軸方向縁部
100: Ball type constant velocity joint, 110: Outer ring, 112: Inner circumferential surface of outer ring, 113: Outer ring ball groove, 120: Inner ring, 121: Outer ring surface of inner ring, 122: Inner ring ball groove, 130: Ball, 140: Holding 143: Window part 144:
Claims (2)
前記保持器を六面体要素に分割して直接積分法を用いた有限要素法により行う構造解析と、前記ボール型等速ジョイントの構成部品および当該構成部品に連結される部品により構成される解析モデルによる機構解析と、の連成解析を適用し、
前記保持器は、周方向に隣り合う前記窓部を区画する柱部を備え、
前記柱部の外周面側の周方向幅は、前記柱部の内周面側の周方向幅よりも大きく、
前記柱部の外周面は、前記外輪の開口側の内周縁に接触し、
前記柱部の外周面側における周方向の前記六面体要素の数は、前記柱部の内周面側における周方向の前記六面体要素の数より多くなるように設定されているボール型等速ジョイントの保持器の応力解析装置。 An outer ring having an outer ring ball groove formed on the inner circumferential surface, an inner ring having an inner ring ball groove formed on the outer circumferential surface, and the outer ring ball groove and the inner ring ball groove arranged so as to be rollable. Stress analysis of the cage in a ball type constant velocity joint comprising: a ball that transmits torque between the outer ring and the inner ring; and a cage that is disposed between the outer ring and the inner ring and that has a window portion that holds the ball. A device for performing
Based on a structural analysis performed by a finite element method using a direct integration method by dividing the cage into hexahedral elements, and an analysis model composed of components of the ball-type constant velocity joint and components connected to the components Apply coupled analysis with mechanical analysis,
The retainer includes a column part that partitions the window part adjacent in the circumferential direction,
The circumferential width on the outer peripheral surface side of the column portion is larger than the circumferential width on the inner peripheral surface side of the column portion,
The outer peripheral surface of the column portion is in contact with the inner peripheral edge on the opening side of the outer ring,
The number of the hexahedron elements in the circumferential direction on the outer peripheral surface side of the column part is greater than the number of the hexahedral elements in the circumferential direction on the inner peripheral surface side of the column part. Cage stress analyzer.
前記保持器は、前記柱部と、前記窓部における前記保持器の軸方向部分を区画する軸方向縁部とを備え、
前記軸方向縁部における外周面側の周方向長さと前記軸方向縁部の内周面側の周方向長さの差の率は、前記柱部における外周面側の周方向幅と前記柱部の内周面側の周方向幅の差の率に比べて小さく、
前記軸方向縁部の外周面側における周方向の前記六面体要素の数は、前記軸方向縁部の内周面側における周方向の前記六面体要素の数と同一となるように設定されているボール型等速ジョイントの保持器の応力解析装置。 In claim 1,
The cage includes the pillar portion and an axial edge portion defining an axial portion of the cage in the window portion,
The rate of the difference between the circumferential length on the outer circumferential surface side of the axial edge and the circumferential length on the inner circumferential surface side of the axial edge is the circumferential width on the outer circumferential surface side of the column portion and the column portion. Smaller than the rate of difference in the circumferential width on the inner peripheral surface side of
A ball set so that the number of the hexahedral elements in the circumferential direction on the outer peripheral surface side of the axial edge portion is the same as the number of the hexahedral elements in the circumferential direction on the inner peripheral surface side of the axial edge portion Stress analysis device for cage of mold constant velocity joint.
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