專利名稱：一種大扭矩的球籠等速萬向聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機械聯(lián)軸器，具體涉及一種大扭矩的球籠等速萬向聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
萬向聯(lián)軸器(俗稱萬向軸)是主要應(yīng)用于軋機主傳動，也適用于起重、工程、礦山、車輛運輸、石油、船舶、造紙機械及其他重型機械的工程部件?，F(xiàn)有的萬向聯(lián)軸器多為十字軸式萬向聯(lián)軸器，如SWP型十字軸分體式(JB3241-91)和SWC型十字軸整體式(JB5513-91)。該種聯(lián)軸器由中間軸和連接在其兩端的十字萬向關(guān)節(jié)構(gòu)成，其十字萬向關(guān)節(jié)又是在十字軸頭上安裝滾動軸承組成的。該種聯(lián)軸器具有傳動效率高、傳動平穩(wěn)、噪音低的優(yōu)點，但其十字軸關(guān)節(jié)本身不能軸向伸縮，伸縮型的十字軸式萬向聯(lián)軸器需在傳動軸上附設(shè)花鍵與花鍵套等伸縮結(jié)構(gòu)，因此具有以下缺陷1、其長度較長，在安裝空間有限的場所不適用；2、軸向伸縮時，滑動花鍵與滑動套間的滑動阻力大，特別是在有安裝軸向夾角時，兩端的萬向關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動角度不等，功率損失較大；3、因采用了花鍵，難以達到高的動平衡精度。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是從經(jīng)濟、實用的角度出發(fā)，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種大扭矩、短距離、且結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、傳遞效率更高、綜合效果更好的球籠式等速萬向聯(lián)軸器。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種大扭矩的球籠等速萬向聯(lián)軸器，包括一中間軸，該中間軸兩端各設(shè)置有一萬向關(guān)節(jié)；所述萬向關(guān)節(jié)主要由外套、鋼球、保持架構(gòu)成，所述外套套設(shè)在中間軸的端部上，外套的內(nèi)表面上沿周向均布有截面為圓弧形的軸向直槽，中間軸端部的外表面上也沿周向?qū)?yīng)均布有截面為圓弧形的軸向直槽，外套上的直槽與中間軸端部的直槽一一對應(yīng)組成直槽組；所述保持架呈套環(huán)狀，它嵌設(shè)于外套與中間軸端部之間，保持架內(nèi)表面與中間軸端部的外表面以球面接觸配合，其外表面與外套的內(nèi)表面間留有活動間隙，保持架上對應(yīng)于各直槽組的位置開設(shè)有孔，各孔中嵌設(shè)一鋼球，該鋼球的上下側(cè)分別與直槽組接觸配合傳遞扭矩，并且，在直槽組的兩端設(shè)置有鋼球的軸向限位結(jié)構(gòu)；所述中間軸一端萬向關(guān)節(jié)中的外套作為扭矩輸入端，另一端萬向關(guān)節(jié)中的外套作為扭矩輸出端。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，所述“中間軸”有以下兩種情況a、中間軸為一根整軸，在該軸的兩軸端直接套設(shè)上外套和保持架，設(shè)置上鋼球，構(gòu)成萬向關(guān)節(jié)；b、中間軸是由一整軸和兩傳動軸端構(gòu)成，這兩傳動軸端固定連接于整軸的兩端，在兩傳動軸端上套設(shè)上外套和保持架，設(shè)置上鋼球，從而構(gòu)成萬向關(guān)節(jié)。
2、上述方案中，所述外套的軸向外端上密封連接有端蓋，外套的軸向內(nèi)端與中間軸間以軟性密封套密封連接，以此在外套與中間軸間形成一潤滑油腔；在該潤滑油腔內(nèi)注入潤滑油，起潤滑作用。這里的潤滑油最好使用鋰基脂油。為了注油方便，可在外套的套壁上設(shè)置有與潤滑油腔相通的油杯，通過油杯向油腔內(nèi)注油。
3、上述方案中，所述中間軸端部的外表面和保持架的內(nèi)表面中，只要中間軸端部的外表面為球面，而保持架的內(nèi)表面可以是球面，也可是圓柱平面，其中的最佳方案是中間軸端部的外表面設(shè)計成外凸球面型，保持架的內(nèi)表面對應(yīng)設(shè)計成內(nèi)凹球面型，兩者相接觸配合。
4、上述方案中，所述外套上設(shè)置有螺孔和鍵，通過螺孔與鍵與設(shè)備連接。
5、上述方案中，所述外套的軸向外端上設(shè)置有端蓋，該端蓋對應(yīng)直槽組設(shè)置有圓弧形擋面，該圓弧形擋面與鋼球阻擋接觸；外套的軸向內(nèi)端上也設(shè)置有端蓋，該端蓋對應(yīng)直槽組設(shè)置有圓弧形擋面，該圓弧形擋面也與鋼球阻擋接觸，以此構(gòu)成鋼球的軸向限位結(jié)構(gòu)。
6、上述方案中，可通過增加周向的直槽組和鋼球的數(shù)量來增加承載能力，使傳遞的扭矩更大；其直槽組和鋼球的數(shù)量一般為6-8個，最佳為8個。所述鋼球的大小尺寸也按承載要求與直槽組和鋼球的數(shù)量一起綜合設(shè)計。
7、上述方案中，外套上與設(shè)備的連接處既可按《JB5513-91》、《JB3241-91》中的標準設(shè)計制造，以保證舊設(shè)備改造中的通用性，又可按特殊要求進行設(shè)計制造。
8、上述方案中，“所述保持架上對應(yīng)于各直槽組的位置開設(shè)有孔”，其中提到的孔具體可以是方孔或圓孔，方孔較佳，使鋼球和保持架之間呈點接觸緊密配合。
本實用新型設(shè)計原理是一方面，以鋼球直槽配合結(jié)構(gòu)來傳遞扭矩，而直槽在軸向上設(shè)計的有一定長度，鋼球可在直槽內(nèi)滾動，使本聯(lián)軸器本身具有了伸縮性能，并且，鋼球在直槽上的純滾動所具有的極小阻力特性可吸收掉大部分軸向的振動；另一方面，設(shè)計有保持架，鋼球嵌于保持架上，保持架與中間軸端部間以球面接觸，以達到萬向轉(zhuǎn)動效果，滿足一定的軸間夾角的要求；保持架的作用是將周向均布的鋼球保持在主動軸和從動軸的二個等分面上，從而實現(xiàn)了任意轉(zhuǎn)角、任意安裝形式下，主動軸與從動軸等轉(zhuǎn)速傳動。
由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、由于本實用新型采用鋼球直槽配來來傳遞扭矩，大大縮短連接距離，可適用于安裝空間狹小的場合；2、由于本實用新型的直槽有一定長度，鋼球可沿直槽滾動，從而使聯(lián)軸器本身具有了軸向伸縮功能，并且，鋼球在直槽上滾動的阻力很小，大約為現(xiàn)有十字軸式聯(lián)軸器中一般滑動花鍵的滑動阻力的1/6，因此功率損失很小；3、由于本實用新型特殊構(gòu)造，鋼球可沿直槽滾動，運轉(zhuǎn)時，大部分的軸向振動通過鋼球在直槽上的純滾動所具有的極小的阻力特性吸收，因而吸收振動性好；4、由于本實用新型以鋼球在直槽上滾動實現(xiàn)軸向伸縮功能，不設(shè)滑動花鍵，所以能達到高的動平衡精度，尤其適合高速運轉(zhuǎn)場所；5、由于本實用新型在外套與中間軸端間設(shè)置了潤滑油腔，確保了運轉(zhuǎn)中潤滑工作。
6、制造成本低，與現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比較，約降低了1/4。
7、安裝方便，本聯(lián)軸器兩端有較充分的伸縮量，一般不用移動設(shè)備就可輕松安裝，并且，允許的安裝誤差較大，軸心對中非常簡便。


附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖1的A-A向剖視圖；附圖3為附圖1的左視圖。
以上附圖中1、中間軸；2、外套；3、鋼球；4、保持架；5、直槽；6、孔；7、端蓋；8、軟性密封套；9、潤滑油腔；10、油杯；11、螺孔；12、鍵；13、圓弧形擋面；14、端蓋；15、圓弧形擋面；16、卡鉤。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例參見附圖1～3所示，一種大扭矩的球籠等速萬向聯(lián)軸器，包括一中間軸1，該中間軸1兩端各設(shè)置有一萬向關(guān)節(jié)，該萬向關(guān)節(jié)由外套2、鋼球3、保持架4構(gòu)成，所述外套2套設(shè)在中間軸1的端部上，外套2的內(nèi)表面上沿周向均布有八個截面為圓弧形的軸向直槽5，中間軸1端部的外表面上也沿周向?qū)?yīng)均布有八個截面為圓弧形的軸向直槽5，外套2上的八個直槽5和中間軸1端部的八個直槽5一一對應(yīng)組成八個直槽組；所述保持架4為套環(huán)狀，它嵌設(shè)于外套2與中間軸1端部之間，它的內(nèi)表面與中間軸1端部的外表面以球面接觸配合，其外表面與外套2的內(nèi)表面間留有活動空間，保持架4上對應(yīng)于直槽組的位置開設(shè)有孔6，各孔6中嵌設(shè)一鋼球3，該鋼球3的上下側(cè)分別與直槽組接觸配合傳遞扭矩，并且，在直槽組的兩端設(shè)置有鋼球3的軸向限位結(jié)構(gòu)；所述中間軸1一端萬向關(guān)節(jié)中的外套2作為扭矩輸入端，另一端萬向關(guān)節(jié)中的外套2作為扭矩輸出端。
參見附圖3所示，兩外套2上均設(shè)置有螺孔11和鍵12，通過螺孔11與鍵12與外界設(shè)備連接。
參見附圖1所示，外套2的軸向外端上密封連接有端蓋7，外套2的軸向內(nèi)端與中間軸1間以軟性密封套8密封連接，以此在外套與中間軸間形成一潤滑油腔9；并在外套2的套壁上沿周向均布設(shè)置有與潤滑油腔9相通的四個油杯10，以此便于向潤滑油腔內(nèi)注入鋰基脂油。所述端蓋7朝鋼球的一面上對應(yīng)直槽組設(shè)置有圓弧形擋面13，該圓弧形擋面13與鋼球3阻擋接觸，所述外套的軸向內(nèi)端上也延伸設(shè)置有一端蓋14，該端蓋14朝鋼球3的一面也設(shè)置有圓弧形擋面15，該圓弧形擋面15也與鋼球3阻擋接觸，以此構(gòu)成鋼球3的軸向限位結(jié)構(gòu)；軟性密封套8一端連接在端蓋14下緣，一端套在中間軸1上以卡鉤16固定；并且，所述的孔6為方孔，鋼球3與該方孔間以點接觸緊密配合。本實施例中的中間軸1為一較短整軸，以此獲得最小的連接距離。中間軸1端部的外表面為外凸球面型，保持架4的內(nèi)表面對應(yīng)為內(nèi)凹球面型，兩者相接觸滑動配合；保持架4的外表面為球面，外套2的內(nèi)表面為弧面或圓柱平面均可，兩者間要有一定地活動間隙，要保證外套2的內(nèi)表面不會限制影響保持架4的位置狀態(tài)。
上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種大扭矩的球籠等速萬向聯(lián)軸器，包括一中間軸[1]，該中間軸[1]兩端各設(shè)置有一萬向關(guān)節(jié)，其特征在于所述萬向關(guān)節(jié)主要由外套[2]、鋼球[3]、保持架[4]構(gòu)成，所述外套[2]套設(shè)在中間軸[1]的端部上，外套[2]的內(nèi)表面上沿周向均布有截面為圓弧形的軸向直槽[5]，中間軸[1]端部的外表面上也沿周向?qū)?yīng)均布有截面為圓弧形的軸向直槽[5]，外套[2]上的直槽[5]與中間軸[1]端部的直槽[5]一一對應(yīng)組成直槽組；所述保持架[4]呈套環(huán)狀，它嵌設(shè)于外套[2]與中間軸[1]端部之間，保持架[4]內(nèi)表面與中間軸[1]端部的外表面以球面接觸配合，其外表面與外套[2]的內(nèi)表面間留有活動間隙，保持架[4]上對應(yīng)于各直槽組的位置開設(shè)有孔[6]，各孔[6]中嵌設(shè)一鋼球[3]，該鋼球[3]的上下側(cè)分別與直槽組接觸配合傳遞扭矩，并且，在直槽組的兩端設(shè)置有鋼球[3]的軸向限位結(jié)構(gòu)；所述中間軸[1]一端萬向關(guān)節(jié)中的外套[2]作為扭矩輸入端，另一端萬向關(guān)節(jié)中的外套[2]作為扭矩輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球籠等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于所述外套[2]的軸向外端上密封連接有端蓋[7]，外套[2]的軸向內(nèi)端與中間軸[1]間以軟性密封套[8]密封連接，以此在外套與中間軸間形成一潤滑油腔[9]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球籠等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于所述外套[2]的套壁上設(shè)置有與潤滑油腔[9]相通的油杯[10]。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球籠等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于所述中間軸[1]端部的外表面為外凸球面型，保持架[4]的內(nèi)表面對應(yīng)為內(nèi)凹球面型，兩者相接觸配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球籠等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于所述外套[2]上設(shè)置有螺孔[11]和鍵[12]，通過螺孔[11]與鍵[12]與設(shè)備連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球籠等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于所述外套[2]的軸向外端上設(shè)置有端蓋[7]，該端蓋[7]對應(yīng)直槽組設(shè)置有圓弧形擋面[13]，該圓弧形擋面[13]與鋼球[3]阻擋接觸；外套[2]的軸向內(nèi)端上也設(shè)置有端蓋[14]，該端蓋[14]對應(yīng)直槽組設(shè)置有圓弧形擋面[15]，該圓弧形擋面[15]也與鋼球[3]阻擋接觸，以此構(gòu)成鋼球[3]的軸向限位結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種大扭矩的球籠等速萬向聯(lián)軸器，包括一中間軸，該中間軸兩端各設(shè)置有一萬向關(guān)節(jié)，其特征在于萬向關(guān)節(jié)主要由外套、鋼球、保持架構(gòu)成，外套套設(shè)在中間軸的端部上，外套的內(nèi)表面上沿周向均布有截面為圓弧形的軸向直槽，中間軸端部的外表面上也對應(yīng)均布有直槽，外套上的直槽與中間軸端部的直槽一一對應(yīng)組成直槽組；所述保持架呈套環(huán)狀，它嵌設(shè)于外套與中間軸端部之間，保持架內(nèi)表面與中間軸端部的外表面以球面接觸配合，其外表面與外套的內(nèi)表面間留有活動間隙，保持架上對應(yīng)于各直槽組的位置開設(shè)有孔，在各孔中嵌設(shè)一鋼球，該鋼球的上下側(cè)分別與直槽組接觸配合傳遞扭矩，并且，在直槽組的兩端設(shè)置有鋼球的軸向限位結(jié)構(gòu)。本實用新型的特點是大扭矩、短距離、且結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、傳遞效率高、綜合效果好。
文檔編號F16D3/223GK2826063SQ20052007646
公開日2006年10月11日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者沈海紅, 許永泉 申請人:蘇州蘇萬萬向節(jié)有限公司