一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械傳動(dòng)裝置上萬(wàn)向聯(lián)軸器的十字包總成結(jié)構(gòu)，更具體地說(shuō)，涉及一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型可以用在SWC型、SWZ型、SWP型等萬(wàn)向聯(lián)軸器上。
【背景技術(shù)】
[0002]在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的十字萬(wàn)向聯(lián)軸器中，SWC型屬于整體叉頭式，SWZ型屬于整體軸承座式，SWP型屬于剖分式軸承座式等等。以上不同類(lèi)型的萬(wàn)向聯(lián)軸器，其十字包總成結(jié)構(gòu)有很多種，但共同點(diǎn)都是:軸向軸承孔為圓柱形，十字軸軸頭為圓柱形;兩者之間通過(guò)圓柱滾子(或滾針)相配合。如圖I即為一種典型的十字包總成結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于加工簡(jiǎn)單，但在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，此類(lèi)十字包總成結(jié)構(gòu)的軸承套、滾柱、十字軸在使用過(guò)程中極易損壞，從而使十字包總成的整體壽命大大縮短。
[0003]經(jīng)檢索，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00810123807.9，申請(qǐng)日為2008年6月5日，發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為:軸向高強(qiáng)度螺栓式限位十字包總成結(jié)構(gòu)，該申請(qǐng)案由十字軸組件、軸承組件、端蓋組件組成，其特點(diǎn)是在四個(gè)軸頭上分別有一個(gè)軸承端蓋，它通過(guò)高強(qiáng)度螺栓和叉頭相連，軸承端蓋與軸承外圈分離可單獨(dú)拆卸，高強(qiáng)度螺栓外側(cè)有限位卡環(huán)對(duì)其進(jìn)行定位和防松，同時(shí)還設(shè)置了一個(gè)軸向調(diào)整組件、一個(gè)軸承彈性定位組件、一個(gè)端面軸承內(nèi)圈和一個(gè)擋片。該申請(qǐng)案通過(guò)降低十字軸的長(zhǎng)度，從而方便了十字軸的裝配，軸承內(nèi)圈作為一個(gè)重量較輕的易損件，成為十字軸受力和沖擊最大的部位，既保護(hù)了十字軸又降低了十字軸的備件成本。但該申請(qǐng)案并沒(méi)有從根本上解決十字軸斷裂、軸承套壓潰、圓柱滾子碎裂等導(dǎo)致十字包總成損壞失效的問(wèn)題，仍需探索更理想的解決方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]I.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本實(shí)用新型鑒于現(xiàn)階段所用十字包的損壞失效主要有十字軸斷裂、軸承套壓潰、滾動(dòng)體碎裂、十字軸的軸頭表面壓潰等原因。而在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員主要對(duì)十字軸的彎曲強(qiáng)度特別關(guān)注，防止十字軸斷裂;對(duì)軸承套和滾動(dòng)體破壞關(guān)注度不夠，導(dǎo)致在使用過(guò)程中，因滾動(dòng)體和軸承套損壞使十字包壽命大大縮短。本實(shí)用新型通過(guò)改變十字包內(nèi)部受力狀態(tài)，改善軸頭部位接觸應(yīng)力過(guò)大的現(xiàn)象，減輕壓潰和疲勞破壞，從而提高了十字包壽命。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為：
[0008]本實(shí)用新型的一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，包括十字軸軸頭、軸承套以及設(shè)置于十字軸軸頭和軸承套之間的圓柱滾子，所述的軸承套采用錐形孔設(shè)計(jì)，該軸承套靠近十字軸軸頭的一端孔徑大于靠近十字軸根部的一端孔徑。
[0009]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，圓柱滾子與十字軸軸頭之間夾角α的角度范圍為I,?9, ο
[0010]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，在十字包的四個(gè)軸上分別有一個(gè)軸承套端蓋，該軸承套端蓋通過(guò)內(nèi)六角螺釘和十字軸叉頭相連。
[0011]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，在軸承套端蓋和十字軸軸頭之間設(shè)置有十字軸端面墊，該十字軸端面墊的材料采用尼龍、銅或鋁合金。
[0012]3.有益效果
[0013]采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：
[0014](I)本實(shí)用新型的一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，其十字包的軸承套采用錐形孔設(shè)計(jì)，即軸承套靠近十字軸軸頭部分為軸承套錐孔大端，靠近十字軸根部的部分為軸承套錐孔小端，如此十字軸在受力傳遞扭矩時(shí)，可以根據(jù)十字軸旋轉(zhuǎn)時(shí)其圓柱面上線位移不同采取補(bǔ)償措施，使十字軸從軸頭到軸頸各部分在傳遞力矩過(guò)程中盡可能均勻受力，避免十字軸圓柱面局部受力過(guò)大，造成局部壓潰或疲勞破壞，從而提高了十字包壽命；
[0015](2)本實(shí)用新型的一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，對(duì)現(xiàn)有十字包結(jié)構(gòu)的改進(jìn)簡(jiǎn)單、合理，幾乎不會(huì)增加改造成本和組裝難度，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖I為傳統(tǒng)十字包總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中軸向錐孔式軸承十字包總成的局部結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3為圖2中圓形區(qū)域的放大圖。
[0019]示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明：
[0020]I、十字軸軸頭;2、軸承套;21、卡環(huán);3、圓柱滾子;4、十字軸端面墊;5、軸承套端蓋；6、內(nèi)六角螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
[0022]實(shí)施例I
[0023]參看圖2，本實(shí)施例的一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，包括十字軸軸頭I、軸承套2、設(shè)置于十字軸軸頭I和軸承套2之間的圓柱滾子3、十字軸端面墊4和軸承套端蓋5。在十字包的四個(gè)軸上分別有一個(gè)軸承套端蓋5，該軸承套端蓋5通過(guò)內(nèi)六角螺釘6和十字軸叉頭相連，內(nèi)六角螺釘6沿軸承套端蓋5的圓周方向均勻分布有多個(gè)，本實(shí)施例通過(guò)內(nèi)六角螺釘6壓緊軸承套端蓋5來(lái)實(shí)現(xiàn)十字軸的密封和軸向精確定位。在軸承套端蓋5和十字軸軸頭I之間設(shè)置有十字軸端面墊4，該十字軸端面墊4通過(guò)彈性定位調(diào)整和改善圓柱滾子3的受力，保持圓柱滾子3不會(huì)甩落。十字軸端面墊4可選擇采用尼龍、銅或鋁合金等材質(zhì)，本實(shí)施例選用尼龍材質(zhì)十字軸端面墊4。
[0024]本實(shí)施例的核心設(shè)計(jì)在于將十字包的軸承套2采用錐形孔設(shè)計(jì)，即該軸承套2靠近十字軸軸頭I的一端為軸承套錐孔大端，靠近十字軸根部的一端為錐孔小端。發(fā)明人指出：十字軸斷裂、軸承套壓潰、圓柱滾子碎裂、十字軸的軸頭表面壓潰，是在生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)的，這些情況都嚴(yán)重影響著十字包總成的整體壽命。而現(xiàn)階段設(shè)計(jì)人員仍主要對(duì)十字軸的彎曲強(qiáng)度特別關(guān)注，主要目的在于防止十字軸斷裂;對(duì)軸承套和圓柱滾子破壞的關(guān)注度卻很不夠。
[0025]發(fā)明人通過(guò)長(zhǎng)期的潛心研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)典型的十字包總成結(jié)構(gòu)如圖I所示，其直接使用軸承套2實(shí)現(xiàn)十字軸的密封和定位，通過(guò)卡環(huán)21固定軸承套2，且軸承套2內(nèi)部開(kāi)設(shè)的軸向軸承孔為圓柱形孔，十字軸軸頭I也為圓柱形。由于十字萬(wàn)向聯(lián)軸器工作過(guò)程中，十字軸叉頭反向旋轉(zhuǎn)，軸承套2、圓柱滾子3和十字軸軸頭I之間會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓，又由于十字軸的重心支點(diǎn)較遠(yuǎn)，十字軸的角位移雖然不變，但線位移大，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中往往是十字軸的軸頭部分先受擠壓。也正是由于十字軸靠近軸頭部位受力遠(yuǎn)大于十字軸靠近軸頸部位的受力，導(dǎo)致軸頭部位變形大，長(zhǎng)期工作狀態(tài)下，軸承套2、圓柱滾子3和十字軸靠近軸頭部位就會(huì)產(chǎn)生壓潰或疲勞破壞，影響整個(gè)十字包的使用。
[0026]本實(shí)施例將軸承套2采用錐形孔設(shè)計(jì)，采用空間補(bǔ)償?shù)姆绞?，使十字軸在受力傳遞扭矩時(shí)，可以根據(jù)十字軸旋轉(zhuǎn)時(shí)其圓柱面上線位移不同采取補(bǔ)償措施，使十字軸從軸頭到軸頸各部分在傳遞力矩過(guò)程中盡可能均勻受力，避免十字軸圓柱面局部受力過(guò)大，造成局部壓潰或疲勞破壞，從而提高十字包壽命。軸承套2的錐度大小可以根據(jù)十字軸材料的彈性模量、熱處理硬度等因素確定，從盡可能均勻十字軸從軸頭到軸頸各部分在傳遞力矩過(guò)程中受力的角度出發(fā)，軸承套2的傾斜角，即如圖3所示的圓柱滾子3與十字軸軸頭I之間夾角α的角度范圍在V?9'較佳。本實(shí)施例根據(jù)十字軸的規(guī)格和結(jié)構(gòu)，α取7'。
[0027]還值得說(shuō)明的是，鑒于本實(shí)施例中軸承套2內(nèi)部開(kāi)設(shè)的是錐形孔，采用如圖I所示的一體式軸承套2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，無(wú)疑將增大軸承套2的加工及裝配難度。為此，本實(shí)施例設(shè)計(jì)了可單獨(dú)拆卸的軸承套端蓋5，將該軸承套端蓋5通過(guò)內(nèi)六角螺釘6固定。如此，一方面軸承套2的加工及裝配難度大大減小，另一方面也方便了對(duì)十字包內(nèi)部進(jìn)行檢修、清洗、更換部件等日常維護(hù)，且由于十字包轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所受軸向力比較大，使用卡環(huán)21固定軸承套2，也一直存在卡環(huán)21難以抵御軸向力，易被沖脫落的問(wèn)題，使用均勻分布的高強(qiáng)度內(nèi)六角螺釘6固定軸承套端蓋5的方式，也能夠保證十字包工作的可靠性，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。
[0028]實(shí)施例2
[0029]本實(shí)施例的一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，基本同實(shí)施例I，其不同之處在于:本實(shí)施例中十字軸端面墊4采用銅合金材質(zhì)，圓柱滾子3與十字軸軸頭I之間夾角為α，根據(jù)十字軸的規(guī)格和結(jié)構(gòu)，α取V。
[0030]實(shí)施例3
[0031]本實(shí)施例的一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，基本同實(shí)施例I，其不同之處在于:本實(shí)施例中十字軸端面墊4采用鋁合金材質(zhì)，圓柱滾子3與十字軸軸頭I之間夾角為α，根據(jù)十字軸的規(guī)格和結(jié)構(gòu)，α取Y。
[0032]實(shí)施例I?3所述的一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，改進(jìn)簡(jiǎn)單、合理，幾乎不會(huì)增加改造成本和組裝難度，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣應(yīng)用。
[0033]以上示意性的對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，包括十字軸軸頭（I)、軸承套（2)以及設(shè)置于十字軸軸頭（I)和軸承套(2)之間的圓柱滾子(3)，其特征在于:所述的軸承套(2)采用錐形孔設(shè)計(jì)，該軸承套(2)靠近十字軸軸頭(I)的一端孔徑大于靠近十字軸根部的一端孔徑。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，其特征在于：圓柱滾子(3)與十字軸軸頭(I)之間夾角α的角度范圍為V?Y。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，其特征在于:在十字包的四個(gè)軸上分別有一個(gè)軸承套端蓋(5)，該軸承套端蓋(5)通過(guò)內(nèi)六角螺釘(6)和十字軸叉頭相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，其特征在于:在軸承套端蓋(5)和十字軸軸頭（I)之間設(shè)置有十字軸端面墊(4)，該十字軸端面墊(4)的材料采用尼龍、銅或招合金。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軸向錐孔式軸承十字包總成結(jié)構(gòu)，屬于萬(wàn)向聯(lián)軸器的十字包技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括十字軸軸頭、軸承套以及設(shè)置于十字軸軸頭和軸承套之間的圓柱滾子，所述的軸承套采用錐形孔設(shè)計(jì)，該軸承套靠近十字軸軸頭的一端孔徑大于靠近十字軸根部的一端孔徑。本實(shí)用新型中十字軸在受力傳遞扭矩時(shí)，可以根據(jù)十字軸旋轉(zhuǎn)時(shí)其圓柱面上線位移不同采取補(bǔ)償措施，使十字軸從軸頭到軸頸各部分在傳遞力矩過(guò)程中盡可能均勻受力，避免十字軸圓柱面局部受力過(guò)大，造成局部壓潰或疲勞破壞，從而提高了十字包壽命。
【IPC分類(lèi)】F16D3/26
【公開(kāi)號(hào)】CN205154949
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521019986
【發(fā)明人】程寧峰
【申請(qǐng)人】馬鞍山市華美聯(lián)軸器有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日