專利名稱：一種萬向傳動機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機(jī)械傳動技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種通過鋼球傳遞扭矩的萬向傳動機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前在汽車傳動軸上普遍使用的是十字軸萬向節(jié)，十字軸安裝在兩個U型球叉之間，扭矩經(jīng)過兩次傳遞實現(xiàn)換向。十字軸萬向節(jié)在工作時每根軸都要承受與輸入扭矩相等的扭矩，工作負(fù)載大，潤滑條件差，容易加大滾針軸承的磨損，縮短萬向節(jié)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種萬向傳動機(jī)構(gòu)，通過周向布置的多個鋼球作為扭矩傳遞中介，扭矩平均分配到多個鋼球上，扭矩只經(jīng)過一次傳遞即可實現(xiàn)換向，既增強(qiáng)了負(fù)載能力，又提高了傳遞效率。
本實用新型的技術(shù)方案是萬向傳動機(jī)構(gòu)由帶有輸入軸的球形殼，若干鋼球和連接輸出軸的內(nèi)球套組成。球形殼一端是加工有花鍵的輸入軸，球形殼球形內(nèi)腔上沿周向均勻地設(shè)置多條滾道。內(nèi)球套外表面上均勻設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的鋼球定位孔，鋼球在定位孔與滾道的定位下，使鋼球球心連線中心與滾道中心重合。輸出軸通過花鍵與內(nèi)球套連接，也可以焊接成為一個整體提高傳遞效率。萬向節(jié)工作時，球形殼滾道推動鋼球，鋼球通過定位孔定位面推動內(nèi)球套和輸出軸實現(xiàn)強(qiáng)迫轉(zhuǎn)動。當(dāng)輸入、輸出軸的傳動軸線呈一定夾角時，內(nèi)球套、鋼球和輸出軸繞球形殼滾道中心整體回轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)換向傳動。
本實用新型的效果是結(jié)構(gòu)簡單，便于加工和控制成本。工作時扭矩平均分配到多個鋼球上，只經(jīng)過一次傳遞即可實現(xiàn)換向，既增強(qiáng)了負(fù)載能力，又提高了傳遞效率。球形殼和輸出軸之間較容易設(shè)置防塵罩，提供一個封閉空間容納潤滑脂，有利于提高萬向節(jié)的使用壽命。


圖1是本萬向傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是傳動軸軸線呈夾角時的示意圖；圖3是鋼球定位和受力示意圖；圖4是本萬向傳動機(jī)構(gòu)裝配的示意圖。
具體實施方式
參見圖1，球形殼1一端是加工有花鍵的輸入軸，其球形內(nèi)腔上沿周向均勻地加工多條滾道A，內(nèi)球套3外表面均勻加工相應(yīng)數(shù)量的錐孔B，鋼球2在錐孔B的錐面和滾道A的定位下，確保鋼球球心連線中點與滾道中心重合。輸出軸5外花鍵與內(nèi)球套3內(nèi)花鍵配合，并通過卡簧4實現(xiàn)軸向固定。萬向節(jié)工作時，球形殼滾道A推動鋼球2，鋼球2通過錐孔B的錐面推動內(nèi)球套3和輸出軸4實現(xiàn)強(qiáng)迫轉(zhuǎn)動。
參見圖2，當(dāng)輸入、輸出軸的傳動軸線呈一定夾角時，內(nèi)球套、鋼球和輸出軸繞球形殼滾道中心整體回轉(zhuǎn)，受力狀態(tài)不變，從而實現(xiàn)換向傳動。顯然，輸入軸的作用半徑X不等于輸出軸的作用半徑Y(jié)，本萬向傳動機(jī)構(gòu)并不能實現(xiàn)等速萬向傳動。
參見圖3，內(nèi)球套錐孔由前端夾角為α的鉆頭加工而成，鋼球在球形殼滾道和內(nèi)球套錐孔錐面之間形成定位。萬向節(jié)工作時，球形殼繞ω方向旋轉(zhuǎn)，球形殼滾道與鋼球的變形區(qū)給鋼球一個作用力Fa，相應(yīng)地鋼球?qū)﹀F孔錐面一個作用力Fb，從而推動內(nèi)球套沿ω方向轉(zhuǎn)動。由圖3易知，錐角α越小，F(xiàn)b越小，即內(nèi)球套負(fù)荷越小。但錐角α太小，錐孔會很深。錐角α通常在60°到90°之間取值。
參見圖4，裝配時，先將內(nèi)球套3向水平方向轉(zhuǎn)動，把鋼球2放在錐孔B內(nèi)后將內(nèi)球套3向垂直方向轉(zhuǎn)動，鋼球2進(jìn)入球形殼滾道A內(nèi)后就不能隨意竄動。完成所有鋼球的安裝后裝入輸出軸5，由于輸出軸5與球形殼1的干涉，限制了內(nèi)球套3的最大轉(zhuǎn)角，鋼球2不會從內(nèi)球套3和球形殼1之間的空隙漏出，即萬向節(jié)在裝配輸出軸后實現(xiàn)自動閉合。
權(quán)利要求1.一種萬向傳動機(jī)構(gòu)，由帶有輸入軸的球形殼、內(nèi)球套、鋼球和輸出軸組成，其特征在于球形殼一端是加工有花鍵的輸入軸，球形殼球形內(nèi)腔上沿周向均勻地設(shè)置多條滾道；內(nèi)球套外表面上均勻設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的鋼球定位孔，鋼球設(shè)置在定位孔與滾道中，鋼球球心連線中心與滾道中心重合；輸出軸通過花鍵與內(nèi)球套連接，或與內(nèi)球套焊接成為一個整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬向傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于；內(nèi)球套鋼球定位孔為錐孔，錐角在60°到90°之間。
專利摘要本實用新型公開了一種萬向傳動機(jī)構(gòu)，由帶有輸入軸的球形殼、內(nèi)球套、鋼球和輸出軸組成，萬向節(jié)球形殼一端是加工有花鍵的輸入軸，球形殼球形內(nèi)腔上沿周向均勻地設(shè)置多條滾道。內(nèi)球套外表面上均勻設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的鋼球定位孔，鋼球在定位孔與滾道的定位下，輸出軸通過花鍵與內(nèi)球套連接。萬向節(jié)工作時，球形殼滾道推動鋼球，鋼球通過定位孔定位面推動內(nèi)球套和輸出軸實現(xiàn)強(qiáng)迫轉(zhuǎn)動。當(dāng)輸入、輸出軸的傳動軸線呈一定夾角時，內(nèi)球套、鋼球和輸出軸繞球形殼滾道中心整體回轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)換向傳動。本機(jī)構(gòu)通過周向布置的多個鋼球作為扭矩傳遞中介，扭矩平均分配到多個鋼球上，扭矩只經(jīng)過一次傳遞即可實現(xiàn)換向，既增強(qiáng)了負(fù)載能力，又提高了傳遞效率。
文檔編號F16D3/221GK2799967SQ20052000954
公開日2006年7月26日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者梅剛 申請人:長安汽車(集團(tuán))有限責(zé)任公司