[發(fā)明專利]優(yōu)化的具有無凹槽球道的同步剛性萬向節(jié)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580051645.7
• 申請日: 2005-09-23
• 公開（公告）號: CN101321964A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·迪茨;J·M·庫伯特;I·古蒂雷茨;J·施梅因克
• 申請（專利權(quán)）人: GKN動力傳動系統(tǒng)國際有限責(zé)任公司
• 主分類號: F16D3/224
• 分類號: F16D3/224
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹若

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種同步剛性萬向節(jié)形式的同步萬向節(jié)，它用于傳遞扭矩。這 個同步剛性萬向節(jié)包括一個帶有外部球道的萬向節(jié)外部件，一個帶有內(nèi)部球道 的萬向節(jié)內(nèi)部件，扭矩傳遞球，它們在分別由一根外部球道和一根內(nèi)部球道形 成的一對球道中滾動，以及一個帶有分布在四周的保持架窗口的球保持架，球 安裝在保持架窗口中。同時球保持在一個共同的中心平面上，在萬向節(jié)彎曲時， 球滾動到角平分線所處平面上。這種同步萬向節(jié)以球籠式同步剛性萬向節(jié)(RF) 和無凹槽剛性萬向節(jié)(UF)的形式公知。

由US?5782696一個具有無凹槽球道的同步萬向節(jié)是公知的，此時萬向節(jié)外 部件的球道分別具有凸起的彎曲內(nèi)段并且直到開口側(cè)分別具有與之相反的內(nèi)凹 的彎曲末段。

由DE?197?06?864?C1一個具有無凹槽球道的同步萬向節(jié)是公知的，此時球 道的彎曲中點相對于中心平面軸向移動(偏移)。

汽車制造的發(fā)展要求提高所謂的同步萬向節(jié)的能力。這意味著在給定的結(jié) 構(gòu)空間和質(zhì)量條件下應(yīng)該提高壽命和功能范圍，或者在給定的穩(wěn)定性和功能范 圍條件下應(yīng)該減小結(jié)構(gòu)空間和質(zhì)量。困難一方面在于萬向節(jié)大小之間的相互關(guān) 系，另一方面在于其強度和壽命。

由EP?661?475?A1一個同步萬向節(jié)以具有凹槽的連續(xù)彎曲球道的球籠式同步 剛性萬向節(jié)的形式公知。球的直徑為BD并且位于圍繞萬向節(jié)中心M的滾動圓 直徑BCD上。根據(jù)描述，滾動圓直徑BCD和球直徑BD之間之比一般位于3.1 和3.5之間。對同步萬向節(jié)的高穩(wěn)定性特別有利的是，選擇滾動圓直徑BCD和 球直徑BD之間之比大于3.5。

本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種先前描述類型的同步萬向節(jié)，它具有更高的 強度和更長的壽命，而不必損害其他的參數(shù)。

解決的方案在于一個剛性萬向節(jié)形式的同步球窩萬向節(jié)，包括：一個帶有 外部球道的萬向節(jié)外部件，球道軸向地以無凹槽的形式構(gòu)成；一個帶有內(nèi)部球 道的萬向節(jié)內(nèi)部件，球道軸向地以無凹槽的形式構(gòu)成；扭矩傳遞球，它們在分 別由外部球道和內(nèi)部球道形成的球道對中導(dǎo)引，其球中心Z位于圍繞萬向節(jié)中 心M的滾動圓直徑PCD上且球直徑為D；一個帶有分布在四周的保持架窗口 的球保持架，球安裝在保持架窗口中并保持在一個共同的中心平面上；同時滾 動圓的直徑PCD與球直徑D之比位于2.96到3.08之間。

優(yōu)點在于，球具有一個對于滾動圓直徑PCD相對較大的直徑。通過這種方 式形成了一個特別長的壽命，而不會增大萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)尺寸或質(zhì)量。同步萬向 節(jié)的球道無凹槽，這樣就可以使用非切削的制造方法。此時球道除了彎曲段可 以具有與縱軸直線平行延伸的段，或者它可以具有一個直到萬向節(jié)外部件端面 的連續(xù)彎曲半徑，或者它可以由至少兩塊互連的不同彎曲段組成。根據(jù)本發(fā)明 的同步萬向節(jié)特別是具有6只扭矩傳遞球的萬向節(jié)。特別有利的是，滾動圓的 直徑PCD與球直徑D之比位于2.97到3.074之間。

根據(jù)一個優(yōu)選的改進，保持架具有一個徑向的保持架厚度B，此時保持架 的厚度B和滾動圓直徑PCD之比位于0.08到0.1之間，有利的是位于0.089和 0.094之間。保持架厚度是指球保持架球形內(nèi)表面和球形外表面之間的徑向延 伸。優(yōu)點在于，保持架厚度與滾動圓直徑之比相對較大。通過這種方式形成了 球保持架擴大的截面積，特別是在窗口之間形成的連接片的區(qū)域中，這提高了 萬向節(jié)的強度。

此外保持架厚度B和球直徑D之比有利地位于0.27到0.29之間。特別有 利的是，所謂的保持架厚度B與球直徑D之比位于0.275到0.280之間。由這 種構(gòu)造也形成了一個相對較大的保持架厚度，它能有利地對萬向節(jié)的強度產(chǎn)生 影響。

根據(jù)一個優(yōu)選的改進，與萬向節(jié)內(nèi)部件無相對轉(zhuǎn)動地連接的軸具有一個承 載軸直徑DW，保持架厚度B與承載軸直徑DW之間之比位于0.21到0.24之 間，有利的是0.218到0.231之間。這種構(gòu)造同樣具有在相同結(jié)構(gòu)尺寸和相同質(zhì) 量條件下提高萬向節(jié)強度的優(yōu)點。承載軸直徑DW軸向地與在用于與萬向節(jié)內(nèi) 部件連接的縱向嚙合相鄰。具體而言就是承載軸直徑DW小于縱向嚙合的一個 最大外徑。

下面將根據(jù)唯一的圖示來描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例。