一種球籠型等速萬向節(jié)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種球籠型等速萬向節(jié)，其外球道偏轉(zhuǎn)長軸與中心線在滾動(dòng)體球心處相交構(gòu)成外球道偏轉(zhuǎn)角δ1，δ1相對于中心線的偏轉(zhuǎn)方向與經(jīng)常作用在外球道上的扭矩方向相反；與δ1位于外球道偏轉(zhuǎn)長軸同側(cè)的外球道長弧線的長度大于另一側(cè)的外球道短弧線的長度。內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸與中心線在滾動(dòng)體球心處相交構(gòu)成內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角δ2，δ2相對于中心線的偏轉(zhuǎn)方向與經(jīng)常作用在內(nèi)球道上的扭矩方向相反；與δ2位于內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸同側(cè)的內(nèi)球道長弧線的長度大于另一側(cè)內(nèi)球道短弧線的長度。較長的外球道長弧線或內(nèi)球道長弧線對扭轉(zhuǎn)壓力起到了分散作用，使球道上經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)受到的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力降低，從而可均衡球道的磨損程度，提高球籠型等速萬向節(jié)的耐久壽命。
【專利說明】一種球籠型等速萬向節(jié)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車零部件【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種球籠型等速萬向節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]乘用車的高性能等速萬向傳動(dòng)軸總成通常由固定式萬向節(jié)、滑移式萬向節(jié)以及連接于萬向節(jié)之間的中間軸構(gòu)成。高性能的等速萬向傳動(dòng)軸總成除了要求穩(wěn)定地傳遞動(dòng)力之夕卜，還有強(qiáng)度可靠、經(jīng)久耐用的要求。
[0003]目前，乘用車的高性能等速萬向傳動(dòng)軸總成大多都采用球籠型等速萬向節(jié)，包括球籠型等速固定式萬向節(jié)和球籠型等速滑移式萬向節(jié)?，F(xiàn)有技術(shù)的球籠型等速萬向節(jié)由外星輪、內(nèi)星輪、球籠、以及多個(gè)滾動(dòng)體構(gòu)成。外星輪設(shè)于球籠的外側(cè)，內(nèi)星輪設(shè)于球籠的內(nèi)偵牝多個(gè)滾動(dòng)體分別穿過球籠的各個(gè)窗口并沿球籠的圓周均布，多個(gè)滾動(dòng)體分別與外星輪的相應(yīng)球道以及內(nèi)星輪相應(yīng)的球道接觸配合。外星輪各球道和內(nèi)星輪各球道的橫截面的輪廓一般為與相應(yīng)滾動(dòng)體相貼合的橢圓弧線，而且外星輪各球道和內(nèi)星輪各球道的橫截面輪廓的橢圓弧線具有相對于其橢圓弧線的長軸對稱分布的特點(diǎn)，即各球道的橫截面輪廓的橢圓弧線位于其橢圓弧線的長軸兩側(cè)的部分相對于該長軸呈現(xiàn)完全鏡像關(guān)系。由于實(shí)際使用中內(nèi)球道和外球道多數(shù)時(shí)間承受的是單向驅(qū)動(dòng)扭矩，球籠型等速萬向節(jié)的外星輪各球道和內(nèi)星輪各球道位于其橫截面橢圓弧線的長軸兩側(cè)的部分往往表現(xiàn)出磨損程度不一致的情況。經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力一側(cè)的球道部分磨損嚴(yán)重、耐久壽命較短，而不經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力一側(cè)的球道部分磨損輕微、耐久壽命較長，這使得球籠型等速萬向節(jié)整體上的耐久壽命較短。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠平衡經(jīng)常受扭轉(zhuǎn)壓力和不經(jīng)常受扭轉(zhuǎn)壓力側(cè)的球道的磨損程度，具有更長的耐久壽命的球籠型等速萬向節(jié)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種球籠型等速萬向節(jié)包括設(shè)有內(nèi)腔的外星輪、以及位于內(nèi)腔中的內(nèi)星輪，所述外星輪和內(nèi)星輪之間設(shè)有一球籠，所述外星輪的內(nèi)表面上開設(shè)有多個(gè)外球道，所述內(nèi)星輪的外表面上開設(shè)有多個(gè)與所述外球道相對設(shè)置的內(nèi)球道，所述球籠的周面上開設(shè)有多個(gè)與外球道、內(nèi)球道連通的球籠窗口，每個(gè)所述球籠窗口中均設(shè)有一滾動(dòng)體，所述滾動(dòng)體為圓球型且與所述內(nèi)球道和外球道接觸配合。
[0006]在通過所述滾動(dòng)體的球心和所述球籠型等速萬向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的橫截面內(nèi)，與所述滾動(dòng)體相應(yīng)的所述外球道和內(nèi)球道的輪廓線均為橢圓弧線，所述外球道的橢圓弧線的長軸為外球道偏轉(zhuǎn)長軸，所述內(nèi)球道的橢圓弧線的長軸為內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸，穿過所述滾動(dòng)體的球心和所述球籠型等速萬向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的直線為中心線；所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸與所述中心線在所述滾動(dòng)體的球心處相交構(gòu)成外球道偏轉(zhuǎn)角，所述外球道偏轉(zhuǎn)角為δ i，所述外球道偏轉(zhuǎn)角相對于所述中心線的偏轉(zhuǎn)方向與經(jīng)常作用在所述外球道上的扭矩方向相反；與所述外球道偏轉(zhuǎn)角位于所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸同側(cè)的所述外球道的橢圓弧線為外球道長弧線，位于所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸另一側(cè)的外球道的橢圓弧線為外球道短弧線，所述外球道長弧線的長度大于所述外球道短弧線的長度；所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸與所述中心線在所述滾動(dòng)體的球心處相交構(gòu)成內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角，所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角為δ 2，所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角相對于所述中心線的偏轉(zhuǎn)方向與經(jīng)常作用在所述內(nèi)球道上的扭矩方向相反；與所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角位于所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸同側(cè)的所述內(nèi)球道的橢圓弧線為內(nèi)球道長弧線，位于所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸另一側(cè)的內(nèi)球道的橢圓弧線為內(nèi)球道短弧線，所述內(nèi)球道長弧線的長度大于所述內(nèi)球道短弧線的長度。
[0007]優(yōu)選地，在通過所述滾動(dòng)體的球心和所述球籠型等速萬向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的橫截面內(nèi)，各所述滾動(dòng)體與相應(yīng)的所述外球道長弧線的接觸點(diǎn)為外球道長弧接觸點(diǎn)，與相應(yīng)的所述外球道短弧線的接觸點(diǎn)為外球道短弧接觸點(diǎn)；所述外球道長弧接觸點(diǎn)與所述球心之間的連線為外球道長弧壓力方向線，所述外球道短弧接觸點(diǎn)與所述球心之間的連線為外球道短弧壓力方向線；所述外球道長弧壓力方向線與所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸在所述球心處相交構(gòu)成外球道長弧壓力角β i，所述外球道短弧壓力方向線與所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸在所述球心處相交構(gòu)成外球道短弧壓力角Y1, βργ:。
[0008]優(yōu)選地，當(dāng)所述外球道的輪廓線位于所述中心線兩側(cè)的部分相對于所述中心線對稱時(shí)，所述滾動(dòng)體與所述外球道接觸的兩個(gè)外球道接觸點(diǎn)也相對于所述中心線對稱，每根過所述外球道接觸點(diǎn)與所述球心的直線為外球道壓力方向線，所述中心線與所述外球道壓力方向線在所述球心處相交構(gòu)成外球道壓力角Ci1, β1= α !+ δ γ1= a r δ 10
[0009]優(yōu)選地，36。(a# 48。，0。< δ !彡 20。。
[0010]優(yōu)選地，在通過所述滾動(dòng)體的球心和所述球籠型等速萬向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的橫截面內(nèi)，各所述滾動(dòng)體與相應(yīng)的所述內(nèi)球道長弧線的接觸點(diǎn)為內(nèi)球道長弧接觸點(diǎn)，與相應(yīng)的所述內(nèi)球道短弧線的接觸點(diǎn)為內(nèi)球道短弧接觸點(diǎn)；所述內(nèi)球道長弧接觸點(diǎn)與所述球心之間的連線為內(nèi)球道長弧壓力方向線，所述內(nèi)球道短弧接觸點(diǎn)與所述球心之間的連線為內(nèi)球道短弧壓力方向線；所述內(nèi)球道長弧壓力方向線與所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸在所述球心處相交構(gòu)成內(nèi)球道長弧壓力角β2，所述內(nèi)球道短弧壓力方向線與所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸在所述球心處相交構(gòu)成內(nèi)球道短弧壓力角γ2，β2>γ2ο
[0011]優(yōu)選地，當(dāng)所述內(nèi)球道的輪廓線位于所述中心線兩側(cè)的部分相對于所述中心線對稱時(shí)，所述滾動(dòng)體與所述內(nèi)球道接觸的兩個(gè)內(nèi)球道接觸點(diǎn)也相對于所述中心線對稱，每根過所述內(nèi)球道接觸點(diǎn)與所述球心的直線為內(nèi)球道壓力方向線，所述中心線與所述內(nèi)球道壓力方向線在所述球心處相交構(gòu)成內(nèi)球道壓力角α2，β2= α 2+δ2，γ2= α 2_ δ 2。
[0012]優(yōu)選地，36。彡α2<48。，0。< δ 2彡 20。。
[0013]優(yōu)選地，所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸與所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸共線。
[0014]如上所述，本發(fā)明的球籠型等速萬向節(jié)，具有以下有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，在傳遞的扭矩相同的情況下，較長的外球道長弧線或者內(nèi)球道長弧線對扭轉(zhuǎn)壓力起到了分散作用，使外球道或者內(nèi)球道上經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)受到的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力有所降低，減緩了這部分外球道或者內(nèi)球道的磨損速度；而外球道或者內(nèi)球道上不經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)受到的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力相對有所提高，加快了這部分外球道或者內(nèi)球道的磨損速度，從而可以使整個(gè)外球道或者內(nèi)球道的磨損情況更為均衡，提高了外星輪或者內(nèi)星輪的耐久壽命以及整個(gè)萬向節(jié)的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1顯示為本發(fā)明的球籠型等速萬向節(jié)的軸向截面示意圖。
[0016]圖2顯示為圖1的A-A向截面示意圖。
[0017]圖3顯示為圖2中僅保留外星輪和一個(gè)滾動(dòng)體的示意圖。
[0018]圖4顯示為圖2中僅保留內(nèi)星輪和一個(gè)滾動(dòng)體的示意圖。
[0019]圖5顯示為圖3的局部示意圖。
[0020]圖6顯示為圖4的局部示意圖。
[0021]圖7顯示為外球道的輪廓線相對于中心線對稱時(shí)外星輪和一個(gè)滾動(dòng)體的局部示意圖。
[0022]圖8顯示為內(nèi)球道的輪廓線相對于中心線對稱時(shí)內(nèi)星輪和一個(gè)滾動(dòng)體的局部示意圖。
[0023]元件標(biāo)號(hào)說明
[0024]I外星輪
[0025]11 外球道偏轉(zhuǎn)長軸
[0026]12 外球道長弧線
[0027]121 外球道長弧接觸點(diǎn)
[0028]122 外球道接觸點(diǎn)
[0029]13 外球道短弧線
[0030]131 外球道短弧接觸點(diǎn)
[0031]14 外球道長弧壓力方向線
[0032]15 外球道短弧壓力方向線
[0033]16 外球道壓力方向線
[0034]2內(nèi)星輪
[0035]21內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸
[0036]22內(nèi)球道長弧線
[0037]221 內(nèi)球道長弧接觸點(diǎn)
[0038]222 內(nèi)球道接觸點(diǎn)
[0039]23內(nèi)球道短弧線
[0040]231 內(nèi)球道短弧接觸點(diǎn)
[0041]24內(nèi)球道長弧壓力方向線
[0042]25內(nèi)球道短弧壓力方向線
[0043]26內(nèi)球道壓力方向線
[0044]3球籠
[0045]4滾動(dòng)體
[0046]5中心線
【具體實(shí)施方式】
[0047]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0048]請參閱圖1至圖8。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0049]請參閱圖1至圖4，本發(fā)明提供的球籠型等速萬向節(jié)包括設(shè)有內(nèi)腔的外星輪1、位于內(nèi)腔中的內(nèi)星輪2，以及設(shè)置于外星輪I和內(nèi)星輪2之間的球籠3。外星輪I的內(nèi)表面上開設(shè)有多個(gè)外球道，內(nèi)星輪2的外表面上開設(shè)有多個(gè)與外球道相對設(shè)置的內(nèi)球道，球籠3的圓周面上開設(shè)有多個(gè)與外球道和內(nèi)球道相連通的球籠窗口，每個(gè)球籠窗口中均設(shè)有一滾動(dòng)體4，滾動(dòng)體4為圓球型且與內(nèi)球道和外球道接觸配合。于實(shí)施例中，各球籠窗口沿球籠3的圓周均勻分布，球籠3中的滾動(dòng)體4為鋼球。
[0050]在通過滾動(dòng)體4的球心O1的橫截面(如圖2所示的通過球心O i和轉(zhuǎn)動(dòng)中心O的徑向截面)內(nèi)，與滾動(dòng)體4相應(yīng)的外球道和內(nèi)球道的輪廓線均為橢圓弧線。穿過滾動(dòng)體4的球心O1和球籠型等速萬向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O的直線為中心線5?，F(xiàn)有技術(shù)中，外球道和內(nèi)球道的輪廓線的橢圓弧線的長軸與中心線5相重合，各內(nèi)球道、外球道的輪廓線位于該長軸兩側(cè)的部分均相對于該長軸對稱。為了改變現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)球道或者外球道上經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力與不經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的部分磨損程度不均衡的狀況，本發(fā)明的內(nèi)球道、外球道的橢圓弧線的長軸相對于中心線5偏轉(zhuǎn)一定角度構(gòu)成偏轉(zhuǎn)角，偏轉(zhuǎn)中心為滾動(dòng)體4的球心O-
[0051]如圖5和圖6中本發(fā)明提供的球籠型等速萬向節(jié)的橫截面示意圖所示，外球道輪廓線上橢圓弧線的長軸為外球道偏轉(zhuǎn)長軸11，內(nèi)球道輪廓線上似橢圓弧線的長軸為內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21。圖5和圖6中僅顯示了一個(gè)滾動(dòng)體4與外星輪1、內(nèi)星輪2的接觸配合情況，以下內(nèi)容均以圖中該滾動(dòng)體4與外星輪1、內(nèi)星輪2的接觸配合情況為例，其他各滾動(dòng)體與外星輪1、內(nèi)星輪2接觸配合的方式均與該滾動(dòng)體4與外星輪1、內(nèi)星輪2接觸配合方式相同。
[0052]如圖5所示，外球道偏轉(zhuǎn)長軸11與中心線5在滾動(dòng)體4的球心(^處相交構(gòu)成了外球道偏轉(zhuǎn)角，外球道偏轉(zhuǎn)角用S1表示。該外球道偏轉(zhuǎn)角δ i相對于中心線5的偏轉(zhuǎn)方向與經(jīng)常作用在外球道上的扭矩方向(如圖2中箭頭指示方向)相反。與外球道偏轉(zhuǎn)角δ工位于外球道偏轉(zhuǎn)長軸11同側(cè)的外球道的橢圓弧線為外球道長弧線12，位于外球道偏轉(zhuǎn)長軸11另一側(cè)的外球道的橢圓弧線為外球道短弧線13。顯然，以外球道偏轉(zhuǎn)長軸11為界，外球道長弧線12的長度大于外球道短弧線13的長度。
[0053]相應(yīng)地，如圖6所示，內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21與中心線5在滾動(dòng)體4的球心O1處相交構(gòu)成了內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角，用\表示。該內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角S 2相對于中心線5的偏轉(zhuǎn)方向與經(jīng)常作用在內(nèi)球道上的扭矩方向(如圖2中箭頭指示方向)相反。與內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角δ2位于內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21同側(cè)的內(nèi)球道的橢圓弧線為內(nèi)球道長弧線22，位于內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21另一側(cè)的內(nèi)球道的橢圓弧線為內(nèi)球道短弧線23。以內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21為界，內(nèi)球道長弧線22的長度大于內(nèi)球道短弧線23的長度。
[0054]如圖7和圖8所示，如果內(nèi)球道或者外球道的橢圓弧線的長軸相對于中心線5沒有偏轉(zhuǎn)，δ1=0°，δ 2=0°，外球道或內(nèi)球道的輪廓線位于橢圓弧線的長軸(中心線5)兩側(cè)的部分相對于中心線5對稱。這種情況下，每個(gè)滾動(dòng)體4與外球道有兩個(gè)接觸點(diǎn)(外球道接觸點(diǎn)122)，與內(nèi)球道也有兩個(gè)接觸點(diǎn)(內(nèi)球道接觸點(diǎn)222)，這兩個(gè)外球道接觸點(diǎn)122或兩個(gè)內(nèi)球道接觸點(diǎn)222分別相對于過該滾動(dòng)體4的球心(^的中心線5對稱，到轉(zhuǎn)動(dòng)中心O的距離也分別相等。過外球道接觸點(diǎn)122與球心O1的直線為外球道壓力方向線16，中心線5與外球道壓力方向線16在球心O1處相交構(gòu)成外球道壓力角α 10過內(nèi)球道接觸點(diǎn)222與球心O1的直線為內(nèi)球道壓力方向線26，中心線5與內(nèi)球道壓力方向線26在球心O i處相交構(gòu)成內(nèi)球道壓力角α2。兩條外球道壓力方向線16和兩個(gè)外球道壓力角Ci1分別相對于中心線5對稱，兩條內(nèi)球道壓力方向線26和兩個(gè)內(nèi)球道壓力角α 2也分別相對于中心線5對稱。
[0055]由于外球道或者內(nèi)球道的橢圓弧線長軸(中心線5)兩側(cè)的橢圓弧線長度相等，在外球道橢圓弧線的長軸兩側(cè)，經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)和不經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)在有扭轉(zhuǎn)壓力作用時(shí)受到的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力大小是一樣的；在內(nèi)球道橢圓弧線的長軸兩側(cè)，經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)和不經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)在有扭轉(zhuǎn)壓力作用時(shí)受到的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力大小也是一樣的。外球道或者內(nèi)球道經(jīng)常受到扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力的一側(cè)和不經(jīng)常受到扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力的一側(cè)磨損程度不同。
[0056]對于本發(fā)明提供的球籠型等速萬向節(jié)，外球道的橢圓弧線位于外球道偏轉(zhuǎn)長軸11兩側(cè)的部分相對于外球道偏轉(zhuǎn)長軸11并不對稱，經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)的外球道長弧線12長度較長，不經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力一側(cè)的外球道短弧線13長度較短。同樣地，內(nèi)球道的橢圓弧線在內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21兩側(cè)的部分也不對稱，經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)的內(nèi)球道長弧線22長度較長，位于內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21不經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)的內(nèi)球道短弧線23長度較短。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在傳遞的扭矩相同的情況下，較長的外球道長弧線12或者內(nèi)球道長弧線22對扭轉(zhuǎn)壓力起到了一定的分散作用，使外球道或者內(nèi)球道上經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)受到的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力有所降低，減緩了這部分外球道或者內(nèi)球道的磨損速度；而外球道或者內(nèi)球道上不經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)受到的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力有所提高，加快了這部分外球道或者內(nèi)球道的磨損速度，使整個(gè)外球道或者內(nèi)球道的磨損情況更為均衡，增加了外星輪I或者內(nèi)星輪2的耐久壽命以及萬向節(jié)的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。
[0057]圖5中，在通過滾動(dòng)體4的球心(^的橫截面內(nèi)，滾動(dòng)體4與相應(yīng)的外球道的橢圓弧線有兩個(gè)接觸點(diǎn)。其中，滾動(dòng)體4與外球道長弧線12的接觸點(diǎn)為外球道長弧接觸點(diǎn)121，與相應(yīng)的外球道短弧線13的接觸點(diǎn)為外球道短弧接觸點(diǎn)131。外球道長弧接觸點(diǎn)121與球心0工之間的連線為外球道長弧壓力方向線14，外球道短弧接觸點(diǎn)131與球心O1之間的連線為外球道短弧壓力方向線15。外球道長弧壓力方向線14與外球道偏轉(zhuǎn)長軸11在球心(^處相交構(gòu)成外球道長弧壓力角β i，外球道短弧壓力方向線15與外球道偏轉(zhuǎn)長軸11在球心O1處相交構(gòu)成了外球道短弧壓力角Y:。
[0058]如圖6所示，內(nèi)球道與外球道相似，在通過滾動(dòng)體4的球心O1的橫截面內(nèi)，各滾動(dòng)體4與相應(yīng)的內(nèi)球道長弧線22的接觸點(diǎn)為內(nèi)球道長弧接觸點(diǎn)221，與相應(yīng)的內(nèi)球道短弧線23的接觸點(diǎn)為內(nèi)球道短弧接觸點(diǎn)231。內(nèi)球道長弧接觸點(diǎn)221與球心(^之間的連線為內(nèi)球道長弧壓力方向線24，內(nèi)球道短弧接觸點(diǎn)231與球心O1之間的連線為內(nèi)球道短弧壓力方向線25。內(nèi)球道長弧壓力方向線24與內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21在球心O1處相交構(gòu)成內(nèi)球道長弧壓力角β2。內(nèi)球道短弧壓力方向線25與內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21在球心(^處相交構(gòu)成內(nèi)球道短弧壓力角γ2。
[0059]在本發(fā)明的實(shí)施例中，^1=a !+S1, γ1= α「δ ” 36。( α # 48。，O。< δ ^ 20。ο β 2= α 2+ δ 2，γ2= α 2- δ 2。36。彡 α 2彡 48。，0?！?δ 2彡 20。。夕卜球道長弧接觸點(diǎn)121和外球道短弧接觸點(diǎn)131到轉(zhuǎn)動(dòng)中心O之間的距離近似相等，外球道長弧接觸點(diǎn)121和外球道短弧接觸點(diǎn)131受到的扭矩大小近似相等，作用在外球道長弧線12上的扭轉(zhuǎn)壓力與作用在外球道短弧線13上的扭轉(zhuǎn)壓力也近似相等。由于外球道長弧線12相對于外球道短弧線13更長，作用在外球道長弧線12上的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力相對于作用在外球道短弧線13上的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力更小。相應(yīng)地，內(nèi)球道長弧接觸點(diǎn)221和內(nèi)球道短弧接觸點(diǎn)231到轉(zhuǎn)動(dòng)中心O之間的距離也近似相等，作用在內(nèi)球道長弧線22上的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力相對于作用在內(nèi)球道短弧線23上的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力也更小。
[0060]于實(shí)施例中，為便于生產(chǎn)制造，外球道偏轉(zhuǎn)長軸11與內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21共線；夕卜球道短弧壓力方向線15與內(nèi)球道短弧壓力方向線25共線；外球道長弧壓力方向線14與內(nèi)球道長弧壓力方向線24共線。
[0061]綜上，本發(fā)明提供的球籠型等速萬向節(jié)，外球道橢圓弧線或內(nèi)球道橢圓弧線的長軸相對于中心線5有一偏轉(zhuǎn)角度，偏轉(zhuǎn)方向與經(jīng)常作用在外球道或者內(nèi)球道上的扭矩方向相反，使外球道的橢圓弧線或者內(nèi)球道的橢圓弧線位于外球道偏轉(zhuǎn)長軸11或者內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸21經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力一側(cè)的長度較長，而位于不經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力一側(cè)的長度較短。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在傳遞的扭矩相同的情況下，較長的外球道長弧線12或者內(nèi)球道長弧線22對扭轉(zhuǎn)壓力起到了分散的作用，使外球道或者內(nèi)球道上經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力有所降低，減緩了外球道或者內(nèi)球道這部分的磨損速度；而外球道或者內(nèi)球道上不經(jīng)常作用扭轉(zhuǎn)壓力的一側(cè)的扭轉(zhuǎn)壓應(yīng)力有所提高，加快了這部分外球道或者內(nèi)球道的磨損速度，使整個(gè)外球道或者內(nèi)球道的磨損情況更為均衡，增加了外星輪I或者內(nèi)星輪2的耐久壽命以及該球籠型等速萬向節(jié)的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。
[0062]所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0063]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種球籠型等速萬向節(jié)，包括設(shè)有內(nèi)腔的外星輪、以及位于內(nèi)腔中的內(nèi)星輪，所述外星輪和內(nèi)星輪之間設(shè)有一球籠，所述外星輪的內(nèi)表面上開設(shè)有多個(gè)外球道，所述內(nèi)星輪的外表面上開設(shè)有多個(gè)與所述外球道相對設(shè)置的內(nèi)球道，所述球籠的周面上開設(shè)有多個(gè)與外球道、內(nèi)球道連通的球籠窗口，每個(gè)所述球籠窗口中均設(shè)有一滾動(dòng)體，所述滾動(dòng)體為圓球型且與所述內(nèi)球道和外球道接觸配合，其特征在于: 在通過所述滾動(dòng)體的球心和所述球籠型等速萬向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的橫截面內(nèi)，與所述滾動(dòng)體相應(yīng)的所述外球道和內(nèi)球道的輪廓線均為橢圓弧線，所述外球道的橢圓弧線的長軸為外球道偏轉(zhuǎn)長軸，所述內(nèi)球道的橢圓弧線的長軸為內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸，穿過所述滾動(dòng)體的球心和所述球籠型等速萬向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的直線為中心線； 所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸與所述中心線在所述滾動(dòng)體的球心處相交構(gòu)成外球道偏轉(zhuǎn)角，所述外球道偏轉(zhuǎn)角為S i，所述外球道偏轉(zhuǎn)角相對于所述中心線的偏轉(zhuǎn)方向與經(jīng)常作用在所述外球道上的扭矩方向相反；與所述外球道偏轉(zhuǎn)角位于所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸同側(cè)的所述外球道的橢圓弧線為外球道長弧線，位于所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸另一側(cè)的外球道的橢圓弧線為外球道短弧線，所述外球道長弧線的長度大于所述外球道短弧線的長度； 所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸與所述中心線在所述滾動(dòng)體的球心處相交構(gòu)成內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角，所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角為S2，所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角相對于所述中心線的偏轉(zhuǎn)方向與經(jīng)常作用在所述內(nèi)球道上的扭矩方向相反；與所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)角位于所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸同側(cè)的所述內(nèi)球道的橢圓弧線為內(nèi)球道長弧線，位于所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸另一側(cè)的內(nèi)球道的橢圓弧線為內(nèi)球道短弧線，所述內(nèi)球道長弧線的長度大于所述內(nèi)球道短弧線的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球籠型等速萬向節(jié)，其特征在于:在通過所述滾動(dòng)體的球心和所述球籠型等速萬向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的橫截面內(nèi)，各所述滾動(dòng)體與相應(yīng)的所述外球道長弧線的接觸點(diǎn)為外球道長弧接觸點(diǎn)，與相應(yīng)的所述外球道短弧線的接觸點(diǎn)為外球道短弧接觸點(diǎn)；所述外球道長弧接觸點(diǎn)與所述球心之間的連線為外球道長弧壓力方向線，所述外球道短弧接觸點(diǎn)與所述球心之間的連線為外球道短弧壓力方向線；所述外球道長弧壓力方向線與所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸在所述球心處相交構(gòu)成外球道長弧壓力角β i，所述外球道短弧壓力方向線與所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸在所述球心處相交構(gòu)成外球道短弧壓力角Y1, βργ:。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球籠型等速萬向節(jié)，其特征在于:當(dāng)所述外球道的輪廓線位于所述中心線兩側(cè)的部分相對于所述中心線對稱時(shí)，所述滾動(dòng)體與所述外球道接觸的兩個(gè)外球道接觸點(diǎn)也相對于所述中心線對稱，每根過所述外球道接觸點(diǎn)與所述球心的直線為外球道壓力方向線，所述中心線與所述外球道壓力方向線在所述球心處相交構(gòu)成外球道壓力角 CX1, β J= α ι+δρ Y1= α「δ10
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球籠型等速萬向節(jié)，其特征在于:36°( a，O。< δ ^ 20° 。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球籠型等速萬向節(jié)，其特征在于:在通過所述滾動(dòng)體的球心和所述球籠型等速萬向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的橫截面內(nèi)，各所述滾動(dòng)體與相應(yīng)的所述內(nèi)球道長弧線的接觸點(diǎn)為內(nèi)球道長弧接觸點(diǎn)，與相應(yīng)的所述內(nèi)球道短弧線的接觸點(diǎn)為內(nèi)球道短弧接觸點(diǎn)；所述內(nèi)球道長弧接觸點(diǎn)與所述球心之間的連線為內(nèi)球道長弧壓力方向線，所述內(nèi)球道短弧接觸點(diǎn)與所述球心之間的連線為內(nèi)球道短弧壓力方向線；所述內(nèi)球道長弧壓力方向線與所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸在所述球心處相交構(gòu)成內(nèi)球道長弧壓力角β2，所述內(nèi)球道短弧壓力方向線與所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸在所述球心處相交構(gòu)成內(nèi)球道短弧壓力角γ2，β2>γ2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的球籠型等速萬向節(jié)，其特征在于:當(dāng)所述內(nèi)球道的輪廓線位于所述中心線兩側(cè)的部分相對于所述中心線對稱時(shí)，所述滾動(dòng)體與所述內(nèi)球道接觸的兩個(gè)內(nèi)球道接觸點(diǎn)也相對于所述中心線對稱，每根過所述內(nèi)球道接觸點(diǎn)與所述球心的直線為內(nèi)球道壓力方向線，所述中心線與所述內(nèi)球道壓力方向線在所述球心處相交構(gòu)成內(nèi)球道壓力角 α2，β2= α 2+ δ 2, γ2= α 2_δ2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的球籠型等速萬向節(jié)，其特征在于:36°( α 2<48°，O。< δ2^ 20° 。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球籠型等速萬向節(jié)，其特征在于:所述外球道偏轉(zhuǎn)長軸與所述內(nèi)球道偏轉(zhuǎn)長軸共線。
【文檔編號(hào)】F16D3/22GK104455055SQ201410527438
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】朱卓選 申請人:上海納鐵福傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司