[發(fā)明專利]可調(diào)角度的三樞軸式萬(wàn)向節(jié)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910263960.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN111779771B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒為良;李曉天;彭堂俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海納鐵福傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): F16D3/205
• 分類號(hào): F16D3/205
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 吳海燕

本發(fā)明提供一種可調(diào)角度的三樞軸式萬(wàn)向節(jié)，包括三樞軸、滾輪以及萬(wàn)向節(jié)外部件，所述萬(wàn)向節(jié)外部件的內(nèi)壁上具有滾道，所述滾輪置于所述滾道內(nèi)且沿滾道滾動(dòng)，三樞軸上的軸頭轉(zhuǎn)動(dòng)置于所述滾輪的內(nèi)腔內(nèi)；所述滾輪的外周面與所述滾道內(nèi)壁為線接觸，且在滾輪和滾道的軸向截面中，所述滾輪與所述滾道的接觸線為兩段相互分離且可延伸相交的直線。本發(fā)明增大了接觸面積，接觸點(diǎn)應(yīng)力變小，增加了滾輪與滾道的疲勞壽命，減小了滾輪與滾道之間的摩擦力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三樞軸式萬(wàn)向節(jié)，特別是涉及一種可調(diào)角度的三樞軸式萬(wàn)向節(jié)。

背景技術(shù)

三樞軸式萬(wàn)向節(jié)在運(yùn)行時(shí)，圍繞三樞軸軸頭旋轉(zhuǎn)的滾輪與萬(wàn)向節(jié)外部件的滾道之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)和摩擦力，從而使萬(wàn)向節(jié)產(chǎn)生了不利于萬(wàn)向節(jié)平穩(wěn)工作的滑移阻力和軸向派生力。滾輪和滾道之間的摩擦力越大，萬(wàn)向節(jié)的滑移阻力和軸向派生力也越大。

如圖1所示，三樞軸式萬(wàn)向節(jié)的滾輪2可繞三銷軸3的軸頭31(該軸頭一般為球形)自由偏轉(zhuǎn)。當(dāng)萬(wàn)向節(jié)在有擺角工況下運(yùn)行時(shí)，滾輪2可以不跟隨三樞軸3一起發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并始終保持與萬(wàn)向節(jié)外部件1的滾道11相平行，因此減小了滾輪2與滾道11之間滑動(dòng)摩擦的形成，有利于降低萬(wàn)向節(jié)的滑移阻力和軸向派生力。因?yàn)锳AR萬(wàn)向節(jié)在傳遞動(dòng)力時(shí)，三樞軸3的軸頭31與滾輪內(nèi)圈的接觸區(qū)域有一定的長(zhǎng)度，所以三樞軸3相對(duì)滾輪2的往復(fù)偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生使?jié)L輪2發(fā)生偏轉(zhuǎn)的摩擦力矩，此摩擦力矩使?jié)L輪2發(fā)生偏轉(zhuǎn)而不再與滾道11相平行，從而使?jié)L輪2與滾道11之間的摩擦力變大。

為了防止?jié)L輪2在此偏轉(zhuǎn)力矩下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，通常采用的方法是將滾道11的輪廓形狀設(shè)計(jì)成尖拱狀，將滾輪2的外廓形狀設(shè)計(jì)成圓球形或圓環(huán)形，通過(guò)尖拱形球道與滾輪2之間形成的兩個(gè)分離的接觸點(diǎn)來(lái)限制滾輪2在球道11內(nèi)的偏轉(zhuǎn)，如圖2所示。

但以上這種滾輪2與滾道11形狀的設(shè)計(jì)存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)：

1)滾輪2與滾道11為角接觸，即接觸線與滾輪的滾動(dòng)軸線不平行。理論上，滾輪在接觸線上僅有一個(gè)接觸點(diǎn)滿足與滾道的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為零的純滾動(dòng)條件，其余所有接觸點(diǎn)均存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，因而都存在滑動(dòng)摩擦力，所以角接觸式的滾輪2和滾道11輪廓形狀會(huì)導(dǎo)致滾輪與滾道之間的摩擦力較高。

2)在三樞軸式萬(wàn)向節(jié)工作角度較大時(shí)，因?yàn)槿龢休S的軸頭31位置不再正對(duì)滾輪中心，球形軸頭31對(duì)滾輪內(nèi)圈的壓力會(huì)使?jié)L輪2在球道11內(nèi)發(fā)生側(cè)傾，并使?jié)L輪2非受載一側(cè)與滾道11發(fā)生接觸。因?yàn)闈L輪2的非受載側(cè)與滾道11之間為完全的滑動(dòng)摩擦，所以AAR節(jié)在比較大的工作角度下會(huì)產(chǎn)生很高的滑移阻力和軸向派生力。滾輪2的側(cè)傾及其非受載測(cè)的接觸情況如圖3所示，其為點(diǎn)接觸，圖中A為滾輪與滾道滑動(dòng)摩擦接觸點(diǎn)。

因此，需要一種滑移阻力和軸向派生力較小的三樞軸式萬(wàn)向節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)角度的三樞軸式萬(wàn)向節(jié)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中三樞軸式萬(wàn)向節(jié)滾輪和滾道間摩擦力大的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種可調(diào)角度的三樞軸式萬(wàn)向節(jié)，包括三樞軸、滾輪以及萬(wàn)向節(jié)外部件，所述萬(wàn)向節(jié)外部件的內(nèi)壁上具有滾道，所述滾輪置于所述滾道內(nèi)且沿滾道滾動(dòng)，三樞軸上的軸頭轉(zhuǎn)動(dòng)置于所述滾輪的內(nèi)腔內(nèi)；所述滾輪的外周面與所述滾道內(nèi)壁為線接觸，且在滾輪和滾道的軸向截面中，所述滾輪與所述滾道的接觸線為兩段相互分離且可延伸相交的直線。

優(yōu)選的，所述滾輪的外周面具有一圈向滾輪內(nèi)腔側(cè)凹陷的凹部，所述滾道的內(nèi)壁面具有向外凸起的尖角部，所述尖角部與所述凹部相對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選的，在所述滾輪和滾道的軸向截面中，所述滾道的內(nèi)壁面截面線為兩段相交的傾斜直線，兩段傾斜直線相交處形成所述尖角部。

優(yōu)選的，在所述滾輪和滾道的軸向截面中，所述滾輪的外表面截面線為兩段相交的弧線，兩段弧線相交處形成所述凹部。

優(yōu)選的，所述弧線的弧度最高處靠近所述滾輪的端部。