CN110043571A - 一种弹簧吸振式新型长寿命万向节 - Google Patents

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高天芬
周育江
叶连强
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    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

本发明公开了一种弹簧吸振式新型长寿命万向节，主要包括十字轴，十字轴的四个轴承外套装有轴套，轴套与轴承的轴颈之间设置有一圈滚针，所述滚针与轴套之间设置垫片，所述轴承上开有盲孔，在盲孔底部与垫片之间安装有钢球弹簧，钢球弹簧的两端均带有小钢球。本发明解决了传动轴高速、大角度安装时，寿命短、舒适性差的问题。该新型万向节用在高速、大角度的传动轴时，轴承内部的螺旋弹簧可以将十字轴轴向周期性窜动的动能转化为弹簧的弹性势能，并通过弹簧结构的形变能转变为内能，最终耗散出去，从而起到吸收振动的作用，减小因为十字轴沿轴径轴向冲击轴承而导致的万向节损伤，从而提高万向节使用寿命，并增强舒适性。

Description

一种弹簧吸振式新型长寿命万向节
技术领域
本发明涉及汽车万向节的领域，具体涉及一种弹簧吸振式新型长寿命万向节。
背景技术
万向节具有传递扭矩与运动的功能，是传动轴的“关节”部件。在传动轴旋转传递力矩与运动时，万向节的轴承绕万向节十字轴轴颈周向旋转，以实现变角度动力传递。但是当传动轴的安装角度(工作摆角)较大且转速较高时，万向节轴承不仅绕万向节十字轴轴颈旋转而且在十字轴轴颈轴向有一个相对滑动，此时十字轴轴颈端部会对轴承产生周期性的冲击力，同时十字轴轴颈与滚针之间会有一个相互滑动剪切摩擦力，严重时会产生振动。这使得传统的万向节在传动轴高速、大角度工况下的振动加剧，磨损严重，寿命短，舒适性差。
现有万向节设计假设传动轴布置角度较小，万向节仅随传动轴做不等速旋转，无沿十字轴轴向的窜动。但当万向节传动轴总成输入与输出端布置超过许可夹角，特别是同时存在高速运行时，万向节传动轴的输入与输出端的不等速型明显加剧、振动异常，十字轴轴颈端部与轴套底部周期性的频繁冲击，滚针与十字轴引发轴向的滑移剪切，严重影响万向节的使用寿命。传统万向节设计并未形成有效的应对此类高速大角度的设计方案，即使有尼龙垫片结构的存在，可以略微减缓冲击振动，但效果不显著，因此实际高速、大角度商用车万向节经常发生过早烧蚀现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种弹簧吸振式新型长寿命万向节。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种弹簧吸振式新型长寿命万向节，主要包括十字轴，十字轴的四个轴承外套装有轴套，轴套与轴承的轴颈之间设置有一圈滚针，所述滚针与轴套之间设置垫片，所述轴承上开有盲孔，在盲孔底部与垫片之间安装有钢球弹簧，钢球弹簧的两端均带有小钢球。
进一步讲，所述钢球弹簧的自然长度大于盲孔底部与吸振垫片之间的距离。
本发明的有益效果为：采用钢球弹簧内置于万向节十字轴盲孔(通孔)与轴承垫片之间，吸收十字轴对轴承的轴向冲击能量，缓冲十字轴对轴承的冲击，最大限度降低十字轴冲击对轴承的损伤。同时，弹簧的周期性伸缩可增强十字轴油孔内的油脂流动性，提高轴承润滑性能，从而提高万向节的使用寿命和整车舒适性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为钢球弹簧的局部放大示意图。
附图标记说明：十字轴1、滚针2、垫片3、轴套4、轴承5、弹簧6、盲孔7。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：
实施例：如附图所示，这种弹簧吸振式新型长寿命万向节，主要包括十字轴1，十字轴1的四个轴承5外套装有轴套4，轴套4与轴承5的轴颈之间设置有一圈滚针2，所述滚针2与轴套4之间设置垫片3，所述轴承5上开有盲孔7，在盲孔7底部与垫片3之间安装有钢球弹簧6，钢球弹簧6的两端均带有小钢球其结构可根据工况要求，分别由钢材、尼龙、橡胶等材料制成，可有效防止传统平端弹簧对垫片3及十字轴盲孔7的挤压破坏。
作为优选，所述钢球弹簧6的自然长度大于盲孔7底部与吸振垫片3之间的距离，以此保证钢球弹簧6具有一定的初始弹性势能，以便十字轴窜动时补偿空间变化引起的长度变化。
本发明实施例可同时用于维护型和免维护型万向节。
本发明在不改变传动轴整体结构的情况下，通过采用钢球弹簧内置于万向节十字轴盲孔(通孔)与轴承垫片之间，吸收传动轴高速、大角度工况下十字轴对轴承的轴向冲击力所带来的能量，减少冲击带来的损伤，提高万向节使用寿命。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种弹簧吸振式新型长寿命万向节，主要包括十字轴(1)，十字轴(1)的四个轴承(5)外套装有轴套(4)，轴套(4)与轴承(5)的轴颈之间设置有一圈滚针(2)，其特征在于：所述滚针(2)与轴套(4)之间设置垫片(3)，所述轴承(5)上开有盲孔(7)，在盲孔(7)底部与垫片(3)之间安装有钢球弹簧(6)，钢球弹簧(6)的两端均带有小钢球。
2.根据权利要求1所述的弹簧吸振式新型长寿命万向节，其特征在于：所述钢球弹簧(6)的自然长度大于盲孔(7)底部与吸振垫片(3)之间的距离。
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