[發明專利]一種抗抖動的汽車用新型四球銷式等速萬向節

在審

• 申請號: 201811537819.6
• 申請日: 2018-12-15
• 公開（公告）號: CN109538645A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 許承龍;上官文斌;邱胤原;李希華
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F16D3/223
• 分類號: F16D3/223
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;黃海波

本發明公開了一種抗抖動的汽車用新型四球銷式等速萬向節，包括四柱槽殼、四球銷軸承、傳動軸，所述四球銷軸承包括軸承架、四個對稱分布的四個球形銷軸、四個球環總成，所述球環總成包括所述的四柱槽殼內壁設置有四個呈度對稱分布的滑槽，所述四個球環總成的外表面分別與四個呈度對稱分布的滑槽相配合；所述滑槽由兩段等長、等半徑的對稱圓弧拼接而成，其半徑大于球環總成的外表面的弧形半徑且工作時與外球環的外表面為兩點接觸。本發明在實現同等工作負載前提下，尺寸小利于實現輕量化，不僅能平穩靈活、可靠精確地傳遞運動和轉矩，而且結構緊湊、合理，摩擦系數低，傳遞效率高，提高承載能力，便于加工、裝配和檢驗，提高加工效率。

技術領域

本發明涉及一種萬向節，具體涉及一種當主、從動軸同時有角位移和軸向相對位移時，能夠傳遞運動和轉矩，且具有良好的NVH性能和輕量化特性的抗抖動四球銷式等速萬向節。

背景技術

作為汽車上傳動系統中重要部件，等速萬向節驅動軸用于在變速箱和車輪之間傳遞扭矩和轉速。驅動軸通常由以下三個部件組成：移動端的移動式等速萬向節、固定端的固定式等速萬向節以及芯軸。其中移動式等速萬向節用于變速箱端，其允許軸向滑移的特性可吸收發動機產生的軸向激振。應用最廣泛的移動端萬向節配置方案是三球銷式等速萬向節的形式。

三球銷式等速萬向節由四柱槽殼、球環（圓球或橢圓等等）、滾針、滾針擋圈和三銷架組成。當三銷架軸線相對于四柱槽殼中心線存在軸傾角時，三銷架中心與四柱槽殼中心會產生偏移，導致了三銷節的準等速性。這種結構成本低、結構簡單、重量輕，但由于外球環在在四柱槽殼滑槽內滾動時會產生偏角，偏角將引起附加的摩擦阻力，從而運動過程中容易引起振動和卡滯現象；且由于結構的限制，萬向節擺角小，滾針與擋環的接觸容易磨損擋環而可能發生滾針脫落。

在專利CN 104863976 A（公布于2015年8月26日）中描述了一種偏心式的偏心四球銷式等速萬向節，將外球面是對稱的球環設計成偏心的，直徑較大的一端裝在四柱槽殼外徑方向，四個偏心球環的外球面與四柱槽殼四個沿圓周均勻分布的滑槽配合，該結構由于采用了偏心式的球環設計，可能會導致工作狀態下出現不平衡的現象，即球環兩端承受的負載長期處于不相等的狀態。而且整體結構的抗擾動性也較差，配合出現偏差后不具有自我恢復特性。

采用對稱結構的球環的四球銷式等速萬向節，在一個運動周期中，球環的負載分配始終處于較為平衡的狀態，使得萬向節整體結構具有良好的抗擾動能力，提高了工作可靠性。同時由于結構的高度對稱，接觸處的磨損狀態也較為均衡，利于提高萬向節的工作壽命。通過內外球環的配置，使得由軸傾角產生的球環側偏從球環與滑槽間轉移到球環與銷軸間，從而減小了不平衡的動摩擦引起的軸向抖動，提升了NVH性能。

發明內容

本發明要解決的是傳統結構存在的承載能力低，結構上不平衡，易失效等問題，設計了一種抗抖動的四球銷式等速萬向節。創新地采用對稱的四球銷和內外球環的設計，保證滑移量，工作擺角和傳動效率的同時內部摩擦小，運行振動小，具有良好的抗抖動性能。同時在設計上減小了球環的整體尺寸，進而減小了四柱槽殼的尺寸，具有優秀的輕量化特性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種抗抖動的汽車用新型四球銷式等速萬向節，包括四柱槽殼、同軸地設置在所述四柱槽殼內的四球銷軸承、連接所述四球銷軸承內孔的傳動軸，所述的四球銷軸承包括軸承架、四個呈90度對稱分布在軸承架上的四個球形銷軸、分別安裝在四個球形銷軸上的四個球環總成，所述的球環總成包括所述的四柱槽殼內壁設置有四個呈90度對稱分布的滑槽，所述四個球環總成的外表面分別與四個呈90度對稱分布的滑槽相配合；所述滑槽由兩段等長、等半徑的對稱圓弧拼接而成，其半徑大于球環總成的外表面的弧形半徑且工作時與外球環的外表面為兩點接觸，限制兩者間的角度偏轉。