[發明專利]球形萬向節

無效

• 申請號: 200910043766.7
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101592194A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 徐海軍;潘存云;徐小軍;張湘
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: F16D3/16
• 分類號: F16D3/16
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 陳立武

技術領域

本發明涉及一種扭矩傳遞裝置，尤其是一種球形萬向節。

背景技術

目前，國內外常用的空間交錯軸之間扭矩的傳遞方式，主要是通過十字形萬向節來實現。大多數應用場合除了傳遞交錯軸扭矩外，還要求這種萬向節承載軸向力，而傳統的十字型萬向節主要通過銷釘的剪切來加以承受，其承載力不夠大，且整個系統剛度低，難以滿足特殊場合的需要。而當萬向節結構的強度無法滿足需要時，一方面只能通過增大銷釘的尺寸來增加強度，另一方面則需要增加額外輔助的支架來承載負荷。這兩種方法都會使結構復雜化從而大大降低其適用性。而如果采取單純地增大結構尺寸的辦法則將帶來許多弊端，例如對安裝空間的要求增大，又如自身重量太大以至于無法接受。此外，一旦十字架上的銷軸失效，就將導致輸入軸與輸出軸脫離，極易引發二次衍生事故。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷，提供一種結構緊湊而承載能力大為提高的球形萬向節，借以大幅提高萬向節輸入軸或輸出軸的軸向承載能力，并進而提高萬向節結構的剛度。

本發明的技術解決方案是，所述球形萬向節，參見圖1～2，它包括有輸入軸1、接頭4和輸出軸7。所述輸入軸1的連接端呈瓣形球面狀。所述輸出軸7的連接端內腔呈瓣形球面狀。所述接頭4內外表面均呈瓣形球面狀，其內球面與所述輸入軸1的連接端球面形狀匹配，其外球面與所述輸出軸7的連接端內腔球面形狀匹配。所述輸入軸1由其瓣形球面狀連接端套入所述接頭4內，通過對稱穿過接頭4與輸入軸1連接端球面的帶第二套筒5的第二銷軸6和帶第四套筒10的第四銷軸11球鉸配合軸接，使所述輸入軸1可繞第二銷軸6和第四銷軸11轉動；；所述輸出軸7由其瓣形球面狀連接端套裝在與輸入軸1軸接的接頭4上，通過對稱穿過輸出軸7連接端與接頭4球面的帶第一套筒3的第一銷軸2和帶第三套筒8的第三銷軸9球鉸配合軸接，亦使所述輸出軸7可繞第一銷軸2和第三銷軸9轉動。

由以上構件構成的本發明的這種球形萬向節，其輸入、輸出軸與接頭通過球鉸配合軸接方式保證輸入、輸出軸球心重合，故可在接頭的允許空間范圍內擺動。同時通過銷釘保證輸入、輸出軸與接頭之間不作相對轉動。當該裝置傳遞空間交錯軸的扭矩時，與普通十字形萬向節無異，通過銷釘的剪切實現------；當本發明的該裝置傳遞沿輸入或者輸出軸軸向的負載時，由于軸接方式為球鉸配合，這種方式可承擔大部分載荷，從而可降低銷釘剪切失效的可能性；此外，也正是因為輸入、輸出軸是通過球鉸配合的，所以兩軸結合處的整體剛度可以得到大幅提升。由此而來，即使在銷軸失效之后，也仍然能夠保證輸入、輸出軸連在一起傳遞軸向力，因此具有球形接頭的萬向節具有結構緊湊、承載能力強、剛度高、安全性高等特點，完全能夠滿足空間載荷傳遞的特殊應用場合的需要。

本發明的有益效果是，該萬向節與現有的十字形萬向節相比：

(1)、輸入、輸出軸之間分別通過與球形接頭的球鉸配合連接，在不影響其原有運動特性的情況下，大大增加了承受軸向負載時的接觸面積，因而負載能力大為提高，強度大為提高。

(2)、輸入、輸出軸之間分別通過與球形接頭的球鉸配合連接，增大了整個傳動軸的剛度，可有效防止轉動過程中的跳顫。

(3)、輸入、輸出軸之間分別通過與球形接頭的球鉸配合連接，即使銷軸發生剪切失效，此時輸入軸與輸出軸仍然連接在一起，只是無法傳遞扭矩，但仍然能傳遞軸向載荷。該裝置的上述優點使其工作過程中安全系數很高，具有很強的可移植性和實用性。

附圖說明

圖1是本發明球形萬向節一個具體實施例的結構示意圖；

圖2是本發明的裝配示意圖。

以上圖1～2中的標示為：

1-輸入軸，

2-第一銷軸，

3-第一套筒，

4-接頭，

5-第二套筒，

6-第二銷軸，

7-輸出軸，

8-第三套筒，

9-第三銷軸，

10-第四套筒，

11-第四銷軸。

具體實施方式