[實用新型]一種樞軸式等速萬向節

有效

• 申請號: 202022363592.7
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN213598440U
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 林永慶;王立軍;周文杰;余昌學
• 申請（專利權）人: 浙江歐迪恩傳動科技股份有限公司
• 主分類號: F16D3/30
• 分類號: F16D3/30;F16D3/84;F16C19/46;F16N1/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 趙振祥

本申請涉及一種樞軸式等速萬向節，其包括外輪以及連接于外輪內的樞軸，所述外輪開設有用于容納樞軸的連接槽；所述樞軸包括軸轂以及活動連接于軸轂的軸承，所述軸承的外側壁軸向截面呈向外凸出的弧形面，該弧形面為軸截弧面；所述連接槽包括用于容納軸轂的第一容納槽以及用于容納軸承的第二容納槽，所述軸轂位于第一容納槽內時所述軸承位于對應的第二容納槽內并且能夠沿著外輪的軸向滾動；所述第二容納槽內與軸承的外側壁抵觸的側壁為第二弧形凹面，所述第二弧形凹面向背離軸承的方向凹陷。本申請具有減小軸承與外輪之間接觸應力的效果。

技術領域

本申請涉及萬向節的領域，尤其是涉及一種樞軸式等速萬向節。

背景技術

等速萬向節是將軸間有夾角或相互位置有變化的兩軸連接起來，并使兩軸以相同的角速度傳遞動力的裝置，它可以克服普通十字軸式萬向節存在的不等速性問題。其中三樞軸式等速萬向節是近年來應用較為廣泛地一種新型等速萬向節。

現有的三樞軸式等速萬向節中承受應力的點為其內部的軸承與外輪之間的接觸面，為了與萬向節連接的兩個軸之間的夾角變化，軸承的外圈呈向外凸出的圓弧形，而外輪上與軸承外圈接觸面為平面。

針對上述中的相關技術，發明人認為軸承外圈與外輪接觸應力較大，從而影響萬向節的使用壽命。

實用新型內容

為了緩解軸承外圈與外輪接觸應力較大的問題，本申請提供一種樞軸式等速萬向節。

本申請提供的一種樞軸式等速萬向節采用如下的技術方案：

一種樞軸式等速萬向節，包括外輪以及連接于外輪內的樞軸，所述外輪開設有用于容納樞軸的連接槽；所述樞軸包括軸轂以及活動連接于軸轂的軸承，所述軸承的數量至少為兩個并且周向設置于軸轂側壁，所述軸承與樞軸能夠偏轉并且偏轉的轉動軸線同時垂直于軸承的中心軸線以及軸轂的中心軸線，所述軸承的外側壁軸向截面呈向外凸出的弧形面，該弧形面為軸截弧面；

所述連接槽包括用于容納軸轂的第一容納槽以及用于容納軸承的第二容納槽，所述第一容納槽同軸開設于外輪一端端面，所述外輪沿其軸向開設所述第二容納槽，所述第二容納槽的數量與軸承數量相同并且以外輪的中心軸線呈周向分布，所述第二容納槽與第一容納槽邊緣處連通，所述軸轂位于第一容納槽內時所述軸承位于對應的第二容納槽內并且能夠沿著外輪的軸向滾動；所述第二容納槽內與軸承的外側壁抵觸的側壁為第二弧形凹面，所述第二弧形凹面向背離軸承的方向凹陷。

通過采用上述技術方案，當樞軸與外輪之間發生偏轉，軸轂和外輪之間的軸間夾角會發生變化，此時軸承會在第二容納槽內沿著外輪的軸向滾動。并且樞軸轉動時，其扭矩通過軸承對第二容納槽的側壁施加壓力，因為軸承有多個，這個多個軸承對外輪施加的壓力形成扭矩，從而驅動外輪轉動。

同時，因為軸承的外側壁軸向截面呈向外凸出的弧形面，與弧形面接觸的第二容納槽側壁呈弧形凹面設置，所以兩個應力面一個為外突的弧形面，另一個為內凹的弧形面。而由赫茲效應可知，接觸應力計算公示如下：

式中：

F為法向力；

、為兩個接觸面的曲率半徑，當接觸面為平面時，曲率半徑為無窮大；

±：正號用于外接觸（即兩個接觸面均為向外凸出的弧面或球面），負號用于內接觸（即兩個接觸面中一個為向外凸出的弧面或球面，另一個為向內凹陷的弧面或球面）；

為兩個接觸物材料的彈性模量；

、為兩個接觸物材料的泊松比。

然后軸承軸向截面和徑向截面分析接觸面之間的接觸應力。

徑向截面：

本申請的徑向截面為凸面與平面接觸，而相關技術也同樣為凸面與平面接觸，所以兩者從徑向截面分析，兩者接觸應力相同。