[go: up one dir, main page]

CN1028665C - 恒速万向接头 - Google Patents

恒速万向接头 Download PDF

Info

Publication number
CN1028665C
CN1028665C CN90103893A CN90103893A CN1028665C CN 1028665 C CN1028665 C CN 1028665C CN 90103893 A CN90103893 A CN 90103893A CN 90103893 A CN90103893 A CN 90103893A CN 1028665 C CN1028665 C CN 1028665C
Authority
CN
China
Prior art keywords
ball
internal connection
connection spare
group
annular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN90103893A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1049050A (zh
Inventor
维尔纳·克吕德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline North America Inc
Original Assignee
GKN Automotive Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Automotive Inc filed Critical GKN Automotive Inc
Publication of CN1049050A publication Critical patent/CN1049050A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1028665C publication Critical patent/CN1028665C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/2237Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts where the grooves are composed of radii and adjoining straight lines, i.e. undercut free [UF] type joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/224Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22313Details of the inner part of the core or means for attachment of the core on the shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/12Mounting or assembling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)

Abstract

一种用于在旋转件之间传递驱动力矩的恒速万向接头,它包括一固定于其中之一旋转件的毂和一连接于毂的外部接头件,一连接于另一旋转件的内部接头件和一置于外部接头件与内部接头件之间的滚珠安装隔离架,诸滚珠置于外部接头件和内部接头件中的诸滚珠座圈中,滚珠座圈具有倾斜面,以便在最高应力位置提供最厚材料,主要的滚珠座圈无凹割结构。

Description

本发明涉及一种用于需要通过一变化的角度传递力矩的任何使用场合的恒速万向接头。更具体地说,该发明包括一利用诸多滚珠将一力矩从一内部接头件传到一外部接头件的万向接头。外部接头件的里面含有一系列槽,它们沿径向对准于一系列互补的、位于内部接头件的外面的槽。在外部接头件与内部接头件之间设置有一隔离环,用以在万向接头转动期间当诸滚珠在槽中横动时为滚珠导向。
已有技术揭示了多种装置,这些装置可将旋转力矩从一根轴传递到另一根轴,而这两根轴是夹一定角度相互连接的。一般,大多数已有技术的装置要求对其每个零件作大量的加工,以确保装置能满意地装配和运转。因此,也就使得已有技术由于考虑到诸零件所需要的加工量而不得不对装置的总强度采取折衷的办法。
Hans-Heinrich    Welschof等人的、于1975年4月29日公布的、题为“恒速接头”的美国专利(专利号为3879960)揭示了一种无凹割(undercut-free)恒速接头。这种恒速接头有一外部接头件,在其中,从外部接头件的打开端看去诸单个滚珠槽相对于万能接头的中心轴线是发散的。位于内部接头件上的诸滚珠槽相对于万向接头的中心轴线是会聚的。依靠一位于外部接头件与内部接头件之间的隔离环,使诸滚珠保持在一互相分隔开的平面关系。外部接头件不适于用压锻工艺,因为它的开口的直径小于其中内部空腔的直径。另外,由于滚珠槽是发散的,外部接头件的边(lip)较薄。外部 接头件的该薄区恰位于该万向接头中的一最大应力区,这一点当转动角度较大时尤为突出。
Nobuyuki    Otsuka等人的、于1980年2月19日公布的、题为“恒速万向接头”的美国专利(专利号4188803)揭示了一种万向接头,它使用了一输入轴和一输出轴。输出轴有一容纳毂的空腔,而输入轴的端部装在该毂内,输入轴含有一与它相连的内部件。毂的内侧和内部件的外侧含有滚珠槽。毂与内部件之间装有一滚珠隔离架。该滚珠隔离架的独特之处在于,其内侧和外侧表面含有偏心的球表面而不是通常的同心的球表面。滚珠隔离架支撑于也为偏心的球表面上。
Werner    Krude的、于1986年9月9日公布的、题为“旋转恒速万向接头”的美国专利(专利号为4610643)中揭示了已有技术的另一种万向接头,它有一外部接头件,其中的诸滚珠槽从外部接头件的张开端看去是呈会聚的,而内部接头件中的诸槽呈发散的。这些槽的排列或倾斜正与前面提到的专利(3879960)所述的情况相反。外部接头件和轴-毂组合是分离的并和它一起共同工作。利用焊接和咬边(卷边)工艺,用一圆筒形套筒将外部接头件和毂连结在一起。一滚珠隔离架支撑件用来保持诸滚珠于诸槽中,以便将诸滚珠约束在一侧。滚珠隔离架支撑件并不接触外部接头件或内部接头件的球表面,但是,如图1所示,滚珠隔离架与接头内部的靠近中央毂处的球表面30相接触。在上述专利中,滚珠隔离架含有一系列相对于滚珠是插入的指状件。该万向接头需要大量的加工,并需要制造各种零件所需要的复杂的工具。
Erich    Aucktor等人的、于1978年9月26日公布的、题为“恒速万向接头”(专利号为4,116,020)的美国专利揭示了一种与本发明十分接近的恒速万向接头,其缺点是需要设置一个附加装置以保持滚珠保持装置,这样,就增加了零件。
本发明的主要目的是提供一种在制造中所需加工量最少的万向接头。
本发明另一目的是提供一种其主要零件是无凹割(undercut-free)的万向接头。
本发明又一目的是提供一种接头结构,其零件适于冷冲压成形工艺。
本发明再一目的是减少滚珠隔离架与万向接头的外部和内部接头件相接触的面积。
本发明还有另一目的是提供一种强度特性提高的万向接头。
本发明再一目的是提供一种易于装配和拆卸的万向接头。
本发明是一种在一从动轴和一驱动轴之间将动力从驱动轴传到所述从动轴的恒速万向接头,它包括:一内部接头件,它有一第一平面端、一与第一平面端间隔开的第二平面端和一位于第一、第二平面端之间的外部球形表面,内部接头件还具有一通常垂直于第一和第二平面端的中心对称轴线,和一位于对称轴线周围的孔,内部接头件连接于从动轴或驱动轴;第一组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈,它们形成于内部接头件的球面上;一围绕着内部接头件的环形外部接头件,它具有:一端部;另一相对的端部;一与毂的凸缘对接的端面;一外部圆柱面;一内部球表面;一位于一端部与内部球表面之间的倾斜接合面,内部球表面完全延伸在倾斜接合面与与毂的凸缘对接的端面之间;以及,一由内部球表面和倾斜接合面限定的中心孔;外部接头件还具有一中心轴线;第二组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈,它们形成于环形外部接头件之内部球表面上,其每一个座圈与内部接头件上的第一组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈中相关连的一个相互对准;一滚珠隔离架,它设置于内部接头件与环形外部接头件之间,并具有:一与环形外部接头件之内部球表面相紧密接触的外部球表面;一与内部接头件 之外部球表面相紧密接触的内部球表面,以及,一组孔,它们的数量与第一和第二组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈数相等,并设置在外部球表面与内部球表面之间以收置每个球形滚珠;环形外部接头件之第二组滚珠座圈限定了一其一部分为一端收拢的部分球面而另一部分是圆柱面的表面,其中圆柱面部分邻接于环形外部接头件之与毂的凸缘对接的端面,而球面部分位于环形外部接头件之一端部,并且位于第二组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈与外部接头件的外部圆柱面部分之间的壁厚,在环形外部接头件之一端处的比在与毂的凸缘对接的端面处的要大,当驱动轴相对从动轴转动一角度时,其中在包含驱动轴与从动轴的平面内处于最高位的球形滚珠沿着其相应的滚珠座圈的圆柱面部分向一端收拢的部分球面,从环形外部接头件之相对端部朝着一端部滚至最远处,而最低位的球形滚珠沿着其相应的滚珠座圈的一端收拢的部分球面向圆柱面部分,从环形外部接头件之一端部朝着相对端部滚至最远处,其余各滚珠也沿着各相应滚珠座圈移动。以及,一毂,它有一沿径向向里的凸缘以连接于环形外部接头件之相对的端部,并具有一与环形外部接头件之第二组滚珠座圈的圆柱面部分相配的中心空腔。
此外,本发明还包括:第一组花键,它们位于内部接头件之孔内;从动轴和驱动轴中之一包括:一在其一端具有第二组花键的输入轴,第一和第二组花键将从动轴和驱动轴中之一与内部接头件相连以和它一起转动;以及,从动轴和驱动轴中之另一根轴包括:一在毂的整体部分上形成的输出轴,输出轴具有一与环形外部接头件的中心轴线相吻合的轴线。
另外,在本发明中,介于内部接头件与环形外部接头件之间的保持架装置是一具有一中心孔和中心轴线的环形滚珠保持架。保持架装置的一组孔是沿保持架的直径方向成对地相对设置,且每对孔中心的连线垂直于保持架装置的中心孔的中心轴线。保持架装置之 一组孔的每个孔中均包含有一球形滚珠。
还有,在本发明中,内部接头件中的第一组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈,在邻近毂处,离内部接头件之中心轴线的径向距离最小。第一组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圆之每条座圈由一曲线段和一直线段组成。环形外部接头件中的第二组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈,在邻近毂处,离环形外部接头之中心轴线的径向距离最大。第二组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈之每个座圈由一曲线段和一直线段组成。内部接头件之外部球表面与外部接头件之内部球表面彼此共中心。
根据上述结构组成的本发明的恒速万向接头,与上述已有技术相比,本发明和上述万向接头的区别及优点在于:外部接头件和内部接头件中的诸滚珠槽的发散和会聚的情况正相反,因此,本发明中的外部接头件的自由端的厚度是增加的。另外,本发明仅利用易于成形的同心球表面。此外,本发明没有任何在毂区中必须有的凹割。本发明由于滚珠隔离架采用同心球表面故十分简单。另外,毂和内部力矩件也利用了同心球表面。再有,本发明恒速万向接头的又一改进之处在于,本发明可以采用较少的零部件,并且,与滚珠隔离架的摩擦接触较少。另外,本发明提供了一其中有诸孔的滚珠隔离架,此隔离架完全与每一滚珠相切。此外,由于万向接头和外部接头件在其开口端附近有一厚的结构段,这正是在转动时最高负载集中的区段,所以.该接头较可靠和耐用。外部接头件的制造比较简单,而且制造成本也明显降低。
从下面的描述的所附的权利要求书并结合对作为本发明说明书的一部分的附图的参阅,本发明的其它目的和优点将会更加清楚,各附图中相同的编号表示相同的零件。
图1A是已有技术的无凹割外部接头件的局部剖视图,并用图解表示了随着弯转角的增大已有技术的无凹割恒速接头在滚珠轨道 中受到的力的情况;
图1用局部剖视侧视图表示本发明的万向接头;
图2用局部剖视侧视图表示处于角度传动状态下的万向接头;
图3是表示整体的毂和输出轴的局部剖视正视图;
图4是沿着图3中“4-4”线方向看去的毂和输出轴的端视图;
图5是外部接头件的端视图,图中示出了一对对位于其表面上的槽;
图6是沿图5中“6-6”线的剖视图,表示滚珠和隔离架的曲线状表面;
图7是内部接头件的端视图,表示一对对位于内部接头件外表面上的槽;以及
图8是沿图7中“8-8”线的剖视图,表示滚珠和隔离架的曲线状表面。
本发明并不限于表示于诸附图中的各零件的结构和排列的细节,因为在权利要求书的范围内还可用种种其他方式以其它实施例来实施本发明,另外,还应该理解的是,这里所用的措词和专业名词只用于说明的目的,并不具有任何限制作用。
现参阅诸附图尤其是图1A。该图用局部剖视表示了已有技术无凹割恒速万向接头,它可用于传动轴的连接及其它许多用途。图中的曲线图表示随着弯转角的增大外部接头件所受的力。弯转(角)是外部接头件的中心轴线与内部接头件的中心轴线之间的转角(夹角)。该曲线图清晰表明:在最大弯转角以及在外部接头件的张开端附近所受的力最大。
图1是局部剖侧视图,表示了本发明的万向接头。整个装置用数字10表示(见图)。为了说明起见,假设有一旋转力或力矩加到一如图1的右侧所示的输入轴12上。在整个装置10的左侧有一输出轴14。当然,力矩的传递方向可以与上述的方向相反。如图所示, 输出轴14和可以作为它的整体的一部分的毂16相连。毂16和输出轴14是沿输出轴线20同轴的。输入轴线18与输出轴线20是相重合的。毂16有一圆柱形外表面22,它邻接于一沿径向向里的凸缘24。该凸缘24是平的,且垂直于输出轴线20。毂16有一由弧形段26,一截头圆锥面段28和一球面段30组成的凹面。将上面三段连接在一起即形成一凹面,该凹面用冲压和锻造工艺很易于制成。
外部接头件32有一围绕于输出轴线20的圆柱形的外表面34。如图1所示,外部接头件32的左侧端有一半径小于外表面34的内部圆柱表面36。外部接头件32的内部圆柱表面36与毂16的圆柱外表面22一起动作,以便以下面将较充分地描述的方式把毂16和外部接头件32相连。外部接头件32有一内部球表面38。内部球表面38是由一球心位于输入轴线18上的点L处的半径形成的。外部接头件32的左侧端40是平面形的且有一横跨内部圆柱表面36和内部球表面38之间间距的径向距离。端40及内部球形表面38之间的接合处可以倾斜,如图中编号42所示。外部接头件32的右侧端44是一平面,它有一延伸在外部表面34和内部球表面38之间的径向距离。端44和内部球表面38之间的接合处倾斜\约45°,这将另行说明。如此,很显然,有一大的空腔通过外部接头件32的中央轴区。
诸多沿轴向延伸的弧形滚珠座圈或槽46割进和通过外部接头件32的内部球表面38。每个滚珠座圈的沿径向最靠外的距离处,或中线,有一圆形段48,该段和一基本上的直线段50相连。圆形段48有一半径,该半径的中心位于输出轴线20上在点L的左方之处。如图5所示,诸滚珠座圈46彼此沿直径方向设置。每对沿直径方向相对的滚珠座圈46的中线位于一也包含输出轴线20的平面内。
在通过外部接头件32的开口空腔中设置一内部接头件52。内部接头件52设置得对输入轴线18成对称关系。内部接头件52有一内部圆柱形孔54,该孔上设有诸沿轴向延伸的花键56。内部接头件 52有沿径向延伸的、左和右侧的基本的平面端部58和60。内部接头件52的沿径向最靠外面的表面62是球形的,该球形面终止于和平面端58和60的交接处。
内部接头件52含有诸多沿轴向延伸的、割进和通过外部球表面62的弧形滚珠座圈或槽64。每个滚珠座圈64的沿径向最靠里的所在或中线处,有一和一基本的直线段68相连的圆形段66。该圆形段66具有其中心位于输入轴18上L点右侧的半径。圆形段66的圆心到L点的距离基本上等于外部接头件的圆形段48的圆心到L点的距离。
滚珠隔离架70置于外部接头件32的空腔内并和套进的内部接头件52的外表面间隔开。滚珠隔离架70具有彼此同心的外部和内部球表面72和74。如图1所示,外部球表面72以一沿径向向里延伸的端部76终止于该表面的左侧端。端部76的沿径向最靠里的部分和一沿轴向延伸的圆柱形孔78相交。圆柱形孔终止于右端部和内部球表面74相交。滚珠隔离架70的外部球表面72以一沿径向向里延伸的端部80终止于该表面的右侧端。端部80的沿径向最靠里的部分和一沿轴向延伸的圆柱形孔82相交。圆柱形孔82终止于左端部和内部球表面74相交。
滚珠隔离架70的外部球表面72与外部接头件32的内部球表面38作旋转接触。类似地,滚珠隔离架70的内部球表面74与内部接头件52的外部球表面62作旋转接触。
在由滚珠隔离架70的外部和内部球表面72和74形成的壁中置有诸多沿径向延伸的孔或窗口84。诸孔84的轴线通过输入轴12上的L点。每根轴线和滚珠座圈46和64的中线相吻合,换言之,每个孔84的轴线位于一包含滚珠座圈46和64的每对中线的平面内。
在每个孔84的界限内装有一球形滚珠86,使滚珠能同时沿着 滚珠座圈46和64的中线移动。
输入轴12具有诸多向外凸出的花键88,它们与沿内部接头件52的圆柱孔54轴向延伸的诸多花键56相啮合。
内部接头件52的圆柱孔54含有一凹(重入)槽90,用以容纳一指状锁(fingerlock)扣环92。多个悬臂式弹性指94咬住在一围绕着输入轴12的沿径向的凸缘96上。这样,指状锁扣环92就能防止输入轴12相对于内部接头件52沿轴向移动。
图2是整个装置10的局部剖侧视图,表示了正处于角传动状态下的万向接头。为讨论方便起见,输入轴14,连接的毂16和外部接头件32彼此保持固定关系不动而只转动。如图2所示,假设输入轴12处于一位置,其输入轴线18相对于输出轴14的输出轴线20成某一角度。当输入轴12移动到一新的角位置时,由于内部接头件52相对于输入轴12是固定的,所以它也移过相同的角度。当输入轴12移动某一角度时,诸球形滚珠86就移动,其中沿垂直方向处于最高位的球形滚珠86向右移至最远处,而沿直径方向处于最低位的球形滚珠86相应地沿着另一对滚珠座圈46和64移向左面。其余的球形滚珠86也相应沿着滚珠座圈46和64移动。当然,如一球形滚珠86位于输入轴线18上,就不会沿着滚珠座圈46和64移动。上述讨论假设输入轴和输出轴12和14是不旋转的。
当输入轴12和内部接头件52转动某一角度时,滚珠隔离架70旋转的角度要小一些,如图2所示。重要的是:滚珠隔离架70总是转动,使孔84的轴线98保持这样的位置,即使L点位于其上。如 此,整个装置10就达到了恒速要求。
观察图2中的下方球形滚珠86可看出:滚珠86在它直到趋近于毂16的弧形段26之前一直移向左侧。另外,滚珠隔离架70的最下部分在它占据了由截头圆锥面段28形成的空腔的上部分之前一直移向左侧。滚珠隔离架70仅和球形滚珠86,外部接头件32的内部球表面38和内部接头件32的外部球表面72相接触。
当输入轴12接触外部接头件32的截头圆锥的倾斜表面100时,输入轴12的角移动就终止。
图3是表示整体的毂16和输出轴14的局部剖视侧视图。输出轴14可分为圆柱形轴向段102和104,每段含有诸多沿弧形排列的纵向对准的花键106。作为输出轴14的延伸部的毂16有一由弧形段26,截头圆锥段28和球面段30形成的内部空腔。由于形成毂16的内部空腔时不需要凹割,所以它可利用冲压或模锻工艺形成。
图4是从图3中“4-4”线方向看的空腔的端视图。其中凸缘24以平面视图表示,图中还示出了前面提到的毂16内的空腔的诸表面之间的截线。
图5是外部接头件32的端视图,表示出处在外部接头件32的内部球形表面38上的、沿直径方向两两相对的槽。从图中可以看出,滚珠座圈46不是凹割的,这样,它们可用冲压或锻造工艺制得。如在制造外部接头件32中应用烧结工艺,则不必再用金属切削工艺加工内部球表面38。滚珠座圈46的横截面形状是圆形的,并带有与该圆连结的切向平行延伸段108。尽管图中延伸段108是平行的,但如需要的话,它们也可稍向输入轴线18发散。此外,滚珠座圈46的弧形横截面部分可呈现为稍为非圆形的,以提供与通过那里的球形滚珠作线接触。
图6是沿图5中“6-6”剖线的剖视图,示出了由圆弧段48和直线段50组成的曲线状表面。也显示出内部球形表面38。
图7是内部接头件52的端视图,表示出一对对位于内部接头件52的外部球形表面上的、沿直径方向的相对的滚珠座圈64。滚珠座圈64的数量等于前面如图5所示的滚珠座圈46的数量。圆柱孔54含有沿轴向与输入轴线18对准的诸花键56。
图8是沿图7中“8-8”剖线的剖视图,表示滚珠座圈64的曲线中线和内部接头件52的外部球形表面62。平面状的左、右端部58和60可以采用前面论述过的易加工的工艺。
本发明的整个装置10的组装是十分简单的。此外,整个装置的诸组件的几何形状可以允许使用自动组装。组装时先使内部接头件52的左侧边朝上(如图1所示)。接着,将滚珠隔离架70在内部接头件52周围同心且沿轴向对准地向下放,直至诸孔84与滚珠座圈64的圆形段66相对。然后,将诸球形滚珠86嵌入每个孔84中。随着诸球形滚珠86沿径向朝里移动,它们将接触到滚珠座圈64的圆形段66并保持不动。然后,将外部接头件32套装在滚珠隔离架70上。接着,使滚珠隔离架70移动到最后的轴向对准位置。这样,诸球形滚珠86由诸滚珠座圈46保持使不沿径向向外脱离接触。然后,将毂16的圆柱形外表面22移至与外部接头件32的内部圆柱形表面36配合而在表面36中固定不动。固定工艺可包括压配合。焊接,或用如图2中在108a处表示的一种卡环(开口环)装置。此时或稍后,可将输入轴12插入到圆柱形孔54中,使花键56和58滑动相配。当输入轴12完全插入后,事先已插入的扣环92的弹性指94就和输入轴12上的凸缘96相配合,使该轴被锁定于其最终位置。
在整个装置10运转期间,输入轴12上施加了一力矩,使它和花键连接的内部接头件52旋转。这样,依靠和滚珠座圈64的接触,力矩绕内部接头件52传到诸球形滚珠86上。再通过滚珠座圈46,诸球形滚珠86将力矩传到外部接头件32。由于外部接头件是不旋转地连接于毂16的凸缘24的,所以毂16随着与它整体连接的输 出轴14一起旋转。
当输入和输出轴线18和20分别彼此对准时,在整个装置10运转期间,诸球形滚珠86将保持在沿着滚珠座圈46和64的一个位置上。由于诸球形滚珠位于滚珠座圈46和64内的中心,应力通过外部接头件32和内部接头件52较好地分布。
当输入轴12及其输入轴线18相对于输出轴14及其输出轴线20成一如45°的夹角位置或弯转45°时,诸球形滚珠86就不再在一绕着输入轴线18的单个圆形路线上滑行。在整个装置10旋转一整转期间,球形滚珠86将横移于几乎座圈46和64整个长度上。由于球形滚珠86安装得使它们相对于滚珠隔离架70不会产生横向移动,所以,滚珠隔离架70不仅在其外部和内部球形表面72和74上旋转,而且,当输入轴线18相对于一通过L点的轴线从左移位到右侧时,该滚珠隔离架也必定旋转,只有当输入和输出轴线18和20对准时,滚珠隔离架70的旋转轴线才垂直于输入轴线18。滚珠隔离架70绕其轴线旋转的大小和频率决定于如图2中用标号110表示的角度的变化的频率和大小。当整个装置10在最大弯转角情况下运转时,在邻近外部接头件32端部44的圆形段48的内表面上产生一最大负荷。在图2中用“112”表示出这个最大负荷点。由于外部接头件32在端部44处的厚度最大,故能经受住在最大负荷点112处引起的高负荷。还有,外部接头件32在端部44处的总的横截面的增大,使端部44沿圆周或环形方向的延伸量得以减少。减少的圆周延伸使整个装置的寿命延长和耐用性提高。
尽管本发明通过实施例尽可能对一可实际操作结构所需的各细节作了详细描述,但上文具体描述的装置仅作说明之用,而只要不离开由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的其它结构形式,也可体现出本发明的许多新特征,这点是可以理解的。

Claims (11)

1、一种在一从动轴和一驱动轴之间将动力从所述驱动轴传到所述从动轴的恒速万向接头,它包括:
一内部接头件,它有一第一平面端、一与所述第一平面端间隔开的第二平面端和一位于所述第一、第二平面端之间的外部球形表面,所述内部接头件还具有一通常垂直于所述第一和第二平面端的中心对称轴线,和一位于所述对称轴线周围的孔,所述内部接头件连接于所述从动轴或驱动轴;
第一组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈,它们形成于所述内部接头件的所述球面上;
一围绕着所述内部接头件的环形外部接头件,它具有:一端部;另一相对的端部;一与毂的凸缘对接的端面;一外部圆柱面;一内部球表面;一位于所述一端部与所述内部球表面之间的倾斜接合面,所述内部球表面完全延伸在所述倾斜接合面与所述与毂的凸缘对接的端面之间;以及,一由所述内部球表面和所述倾斜接合面限定的中心孔;所述外部接头件还具有一中心轴线;
第二组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈,它们形成于所述环形外部接头件之所述内部球表面上,其每一个座圈与所述内部接头件上的所述第一组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈中相关连的一个相互对准;
一滚珠隔离架,它设置于所述内部接头件与所述环形外部接头件之间,并具有:一与所述环形外部接头件之所述内部球表面相紧密接触的外部球表面;一与所述内部接头件之所述外部球表面相紧密接触的内部球表面,以及,一组孔,它们的数量与所述第一和第二组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈数相等,并设置在所述外部球表面与所述内部球表面之间以收置每个所述球形滚珠;
所述环形外部接头件之第二组滚珠座圈限定了一其一部分为一端收拢的部分球面而另一部分是圆柱面的表面,其中所述圆柱面部分邻接于所述环形外部接头件之所述与毂的凸缘对接的端面,而所述球面部分位于所述环形外部接头件之所述一端部,并且,位于所述第二组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈与所述外部接头体件的外部圆柱面部分之间的壁厚,在所述环形外部接头件之所述一端处的比在所述与毂的凸缘对接的端面处的要大,当驱动轴相对从动轴转动一角度时,其中在包含驱动轴与从动轴的平面内处于最高位的球形滚珠沿着其相应的滚珠座圈的所述圆柱面部分向所述一端收拢的部分球面,从所述环形外部接头件之所述相对端部朝着所述一端部滚至最远处,而最低位的球形滚珠沿着其相应的滚珠座圈的所述一端收拢的部分球面向所述圆柱面部分,从所述环形外部接头件之所述一端部朝着所述相对端部滚至最远处,其余各滚珠也沿着各自相应滚珠座圈移动;以及
一毂,它有一沿径向向里的凸缘以连接于所述环形外部接头件之所述相对的端部,并具有一与所述环形外部接头件之所述第二组滚珠座圈的所述圆柱面部分相配的中心空腔。
2、如权利要求1所述的恒速万向接头,其特征在于,还包括:
第一组花键,它们位于所述内部接头件之所述孔内;
所述从动轴和驱动轴中之一包括:一在其一端具有第二组花键的输入轴,所述第一和第二组花键将从动轴和驱动轴中之一与所述内部接头件相连以和它一起转动;以及,
所述从动轴和驱动轴中之所述另一根轴包括:一在所述毂的整体部分上形成的输出轴,所述输出轴具有一与所述环形外部接头件的中心轴线相吻合的轴线。
3、如权利要求1所述的恒速万向接头,其特征在于,介于所述内部接头件与所述环形外部接头件之间的所述保持架装置是一具有一中心孔和中心轴线的环形滚珠保持架。
4、如权利要求3所述的恒速万向接头,其特征在于,所述保持架装置之所述一组孔的数量是偶数。
5、如权利要求4所述的恒速万向接头,其特征在于,所述保持架装置的所述一组孔是沿保持架的直径方向成对地相对设置,且每对孔中心的连线垂直于所述保持架装置的所述中心孔的所述中心轴线。
6、如权利要求1所述的恒速万向接头,其特征在于,所述保持架装置之所述一组孔的每个孔中均包含有一所述球形滚珠。
7、如权利要求1所述的恒速万向接头,其特征在于,所述内部接头件中的所述第一组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈,在邻近所述毂处,离所述内部接头件之中心轴线的径向距离最小。
8、如权利要求7所述的恒速万向接头,其特征在于,所述第一组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圆之每条座圈由一曲线段和一直线段组成。
9、如权利要求1所述的恒速万向接头,其特征在于,所述环形外部接头件中的所述第二组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈,在邻近所述毂处,离所述环形外部接头之中心轴线的径向距离最大。
10、如权利要求9所述的恒速万向接头,其特征在于,所述第二组沿轴向延伸而沿圆周间隔开的滚珠座圈之每个座圈由一曲线段和一直线段组成。
11、如权利要求1所述的恒速万向接头,其特征在于,所述内部接头件之所述外部球表面与所述外部接头件之所述内部表面彼此共中心。
CN90103893A 1989-07-25 1990-05-23 恒速万向接头 Expired - Lifetime CN1028665C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US38483689A 1989-07-25 1989-07-25
US384,836 1989-07-25
US07/384,836 1989-07-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1049050A CN1049050A (zh) 1991-02-06
CN1028665C true CN1028665C (zh) 1995-05-31

Family

ID=23518959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN90103893A Expired - Lifetime CN1028665C (zh) 1989-07-25 1990-05-23 恒速万向接头

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0484420A4 (zh)
JP (1) JPH05501905A (zh)
KR (1) KR920704031A (zh)
CN (1) CN1028665C (zh)
AU (1) AU644806B2 (zh)
BR (1) BR9007553A (zh)
CA (1) CA2016894A1 (zh)
ES (1) ES2024838A6 (zh)
WO (1) WO1991001453A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100419293C (zh) * 2002-03-14 2008-09-17 韩国德尔福汽车系统公司 汽车驱动轴用球窝接头
CN101278137B (zh) * 2005-10-05 2011-09-21 轴造型工程公司 等速球节

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004116666A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Ntn Corp 固定型等速自在継手及びその製造方法
DE10337612B4 (de) * 2002-11-15 2009-11-05 Gkn Driveline International Gmbh Gegenbahngelenk mit Steuerwinkelumkehr
JP2006258170A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Ntn Corp 固定式等速自在継手
DE102007031695A1 (de) * 2007-07-06 2009-01-08 Sandvik Intellectual Property Ab Verfahren zum Fräsen von Kugelbahnen und Scheibenfräser für Kugelbahnen
JP4833169B2 (ja) * 2007-08-21 2011-12-07 株式会社リコー 等速ジョイントおよび画像形成装置
US8414406B2 (en) * 2010-07-19 2013-04-09 Dana Automotive Systems Group, Llc Constant velocity joint assembly and method of securing a shaft to the assembly
CN102661326A (zh) * 2012-05-07 2012-09-12 大连橡胶塑料机械股份有限公司 万向转套装置
CN102767577B (zh) * 2012-07-11 2015-04-01 南京冠盛汽配有限公司 低震动自动滑移补偿复式花键万向节
CN103738685B (zh) * 2013-12-17 2016-03-02 徐工集团凯宫重工南京有限公司 一种盾构螺旋输送机驱动用万向连接装置
JP7378600B2 (ja) * 2019-09-26 2023-11-13 ボルボトラックコーポレーション ホイールドライブシャフト装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1665280A (en) * 1927-04-02 1928-04-10 Alfred H Rzeppa Universal joint
US1916442A (en) * 1929-08-21 1933-07-04 Alfred H Rzeppa Universal joint
US1975758A (en) * 1933-09-25 1934-10-02 Bernard K Stuber Universal joint
US2309939A (en) * 1939-12-09 1943-02-02 Adiel Y Dodge Universal joint
US2322570A (en) * 1941-12-26 1943-06-22 Adiel Y Dodge Universal joint
US3324682A (en) * 1965-09-24 1967-06-13 Dana Corp Ball type constant velocity universal joint
US3541809A (en) * 1969-03-06 1970-11-24 Gen Motors Corp Universal joint cage
DE2252827C3 (de) * 1972-10-27 1976-01-08 Loehr & Bromkamp Gmbh, 6050 Offenbach Gleichlaufgelenk
DD122842A5 (zh) * 1975-05-22 1976-11-05
JPS5622026Y2 (zh) * 1977-12-16 1981-05-25
JPS5572921A (en) * 1978-11-28 1980-06-02 Honda Motor Co Ltd Outer wheel of equal-velocity universal joint
DE3114290C2 (de) * 1981-04-09 1984-04-19 Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach "Gleichlaufdrehgelenk"
DE3209596C2 (de) * 1982-03-17 1985-10-03 Uni-Cardan Ag, 5200 Siegburg Gleichlaufdrehgelenk
US4756640A (en) * 1983-08-19 1988-07-12 Gkn Automotive Components Inc. Axial retaining member
GB8716180D0 (en) * 1987-07-09 1987-08-12 Spicer Hardy Ltd Outer member for universal joint
DE3739867A1 (de) * 1987-11-25 1989-06-08 Uni Cardan Ag Gleichlaufdrehgelenk

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100419293C (zh) * 2002-03-14 2008-09-17 韩国德尔福汽车系统公司 汽车驱动轴用球窝接头
CN101278137B (zh) * 2005-10-05 2011-09-21 轴造型工程公司 等速球节

Also Published As

Publication number Publication date
CN1049050A (zh) 1991-02-06
AU6061190A (en) 1991-02-22
ES2024838A6 (es) 1992-03-01
AU644806B2 (en) 1993-12-23
EP0484420A1 (en) 1992-05-13
KR920704031A (ko) 1992-12-19
BR9007553A (pt) 1992-06-23
WO1991001453A1 (en) 1991-02-07
EP0484420A4 (en) 1992-09-09
CA2016894A1 (en) 1991-01-25
JPH05501905A (ja) 1993-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1028665C (zh) 恒速万向接头
US4379706A (en) Slidable-type constant velocity universal joint
US5122096A (en) Constant velocity ratio universal joint
US6497622B1 (en) Constant velocity fixed joint with cross-groove tracks
US20040005931A1 (en) Constant velocity joint and method of making same
GB2339465A (en) Drive assembly
CN1080845C (zh) 具有两个固定接头和分离滑动装置的恒速连接轴
US4881923A (en) Telescopic transmission joint, in particular for a vehicle
US3324682A (en) Ball type constant velocity universal joint
US6033311A (en) Constant velocity ratio universal joint of the tripode type
US4810232A (en) Telescopic tripot universal joint
CN1167698A (zh) 差速传动机构
IT8267697A1 (it) Giunto omocimetico a tripode con ritenuta assiale
US20080102967A1 (en) Spherical universal coupling
CN110821978B (zh) 一种大角度高效率八钢球球笼式等速万向节
US4832657A (en) Constant velocity universal joint for transmitting a torque at various angles
US8430758B2 (en) Constant velocity joint with small radial movements of the balls
US6270419B1 (en) Constant velocity fixed joint with two sets of running grooves extending in opposite directions
EP1707834B1 (en) Tripod type constant verocity universal joint
US6280336B1 (en) Compact axle hub unit
WO2007034776A1 (ja) 摺動式等速自在継手
EP2014941B1 (en) Fixed-center constant velocity joint
CN1699089A (zh) 用于机动车车轮的等速万向节-轮毂单元
EP0574528B1 (en) Roller triplan constant velocity universal joint
CN211398335U (zh) 一种大角度高效率八钢球球笼式等速万向节

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant