[實用新型]十字軸軸頸和滾針母線組合修形的萬向節十字軸總成

有效

• 申請號: 201420694558.X
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN204284238U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 于吉龍;李慶臣;陳鑫海
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: F16D3/26
• 分類號: F16D3/26
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

技術領域

本實用新型涉及一種十字軸軸頸和滾針母線組合修形的萬向節十字軸總成，屬于汽車制造業。

背景技術

目前，虎克式萬向節十字軸總成上普遍使用的是直素線滾針，其母線形狀為兩端部小圓弧加中間直線結構，滿滾子布置，無滾子保持架。對于直素線滾針，在承受載荷時，由于滾針兩端的邊界圓角與十字軸軸頸接觸時產生接觸崎變，造成接觸區出現異常峰值接觸應力，存在邊界應力集中，即“邊緣效應”。

同時，由于萬向節受極限夾角和十字軸裝配的影響，萬向節叉體在結構設計上沒有對十字軸滾針軸承實現完全的包容，這樣便導致了在承載時造成軸承受力的偏載，使得軸承的合力作用線向軸承的外部偏移了一定距離，偏載導致了滾針與十字軸的接觸應力分布極不均勻，重偏載端的接觸應力明顯高于輕偏載端的接觸應力，產生“偏載效應”。

“邊緣效應”和“偏載效應”會極大影響萬向節的運行壽命。為了緩解“邊緣效應”和“偏載效應”，本次提出對滾針母線和十字軸軸頸進行組合修形的十字軸總成結構，提高萬向節總成的使用壽命。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種十字軸軸頸和滾針母線組合修形的萬向節十字軸總成，其能解決虎克式萬向節中滾針與十字軸承載接觸時，在十字軸端部產生峰值接觸應力，致使滾針接觸應力分布極不均勻的情況，通過對萬向節十字軸軸頸和滾針母線進行有效的組合修形，有效改善承載狀態下滾針與十字軸接觸應力的分布狀態，使得接觸應力分布盡量均勻化，提高萬向節十字軸總成的使用壽命。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：十字軸軸頸和滾針母線組合修形的萬向節十字軸總成，其特征在于：四個滾針軸承總成分別布置在十字軸本體的四個方向的軸頸上，滾針軸承總成的外部為軸承外套圈，軸承外套圈套在十字軸本體上，滾針布置在軸承外套圈內部，軸承外套圈內壁與十字軸本體之間有尼龍墊片，軸承外套圈邊沿與十字軸本體的連接處有碟形彈墊片、油封密封，防塵罩罩在油封上并與軸承外套圈固定連接，滾針上的小圓弧和大圓弧形成的曲線在兩個端部長度L1范圍內，長度L1為10.4mm，大圓弧與直線相切，大圓弧與小圓弧平滑過渡，兩端小圓角半徑為0.3mm-0.5mm，大圓弧與直線和小圓弧切點在滾針徑向方向形成凸度量為a，0.010-0.016mm。

所述的十字軸本體的軸頸是帶錐度的結構，十字軸軸頸長度L=19mm范圍內錐度控制量為B，其取值范圍為1:1585～1:950，十字軸軸頸上L長度范圍內的錐面與滾針母線長度完全配合，十字軸軸頸根部圓柱面尺寸為Φ35.89mm，十字軸的兩端面距離為123mm，滾針直徑為Φ5.65mm，滾針端部圓角為R0.3-0.5mm，滾針長度為18mm。

本實用新型具有結構簡單，制造方便，產品壽命高等特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構圖。

圖2為本實用新型的滾針處局部結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明：如圖1、2所示，十字軸軸頸和滾針母線組合修形的萬向節十字軸總成，其特征在于：四個滾針軸承總成2分別布置在十字軸本體1的四個方向的軸頸上，滾針軸承總成2的外部為軸承外套圈4，軸承外套圈4套在十字軸本體1上，滾針3布置在軸承外套圈4內部，軸承外套圈4內壁與十字軸本體1之間有尼龍墊片8，軸承外套圈4邊沿與十字軸本體1的連接處有碟形彈墊片7、油封6密封，防塵罩5罩在油封6上并與軸承外套圈4固定連接，滾針3上的小圓弧9和大圓弧10形成的曲線在兩個端部長度L1范圍內，長度L1為10.4mm，大圓弧10與直線11相切，大圓弧10與小圓弧9平滑過渡，兩端小圓角半徑為0.3mm-0.5mm，大圓弧10與直線11和小圓弧9切點在滾針徑向方向形成凸度量為a，0.010-0.016mm。

所述的十字軸本體1的軸頸是帶錐度的結構，十字軸軸頸長度L=19mm范圍內錐度控制量為B，其取值范圍為1:1585～1:950，十字軸軸頸上L長度范圍內的錐面與滾針3母線長度完全配合，十字軸軸頸根部圓柱面尺寸為Φ35.89mm，十字軸的兩端面距離為123mm，滾針直徑為Φ5.65mm，滾針端部圓角為R0.3-0.5mm，滾針長度為18mm，按照額定扭矩12000N·m﹑轉速160r/min和7°安裝布置夾角進行萬向節磨損臺架試驗，試驗結果磨損壽命提高10倍以上。