CN205918785U - 一种球铰传动轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球铰传动轴，其属于机械行业传动***的传动轴。它解决了现有技术十字轴式传动轴的结构不够紧凑、密封差、易于磨损、承载能力低、易于疲劳断裂的缺陷及球笼式/球叉式传动轴结构复杂、制造工艺水平要求高、钢球与滚道接触面积小、接触应力大的弊端。本实用新型通过在球头外表面设置滑道并与钢球的滑靴相配合，从而使钢球与滑靴之间为球面接触、滑靴与滑道之间为平面或曲面接触，大大增加了传动件之间的接触面积，有效降低了各传动压力面之间的压强，提高了零部件的寿命，且使钢球的受力剪切面基本上位于钢球的最大直径上，传递扭矩的能力增强。本实用新型具有结构简单、制造方便，承载能力大、可靠性高的综合优点。

Description

一种球铰传动轴

技术领域

本发明属于机械行业传动***的零部件，尤其涉及传动轴。

背景技术

现有技术的传动轴主要有十字轴式、球笼式、球叉式三种结构，其中十字轴式结构相对简单、制造难度低，应用最为普遍，而球叉式和球笼式结构复杂，制造工艺水平要求高，目前该类产品的生产技术主要集中在国外，国内的生产工艺水平还难以满足产品质量的要求。十字轴式尽管结构简单，但尚存在以下不足：1、结构不够紧凑；2、密封较差，易于磨损；3、相对承载能力不够大，重载情况下十字叉部位易于疲劳断裂；而球叉式和球笼式在传动过程中钢球与滚道的接触面积较小，接触压力高，加剧了零件的磨损，且工作中钢球所受剪切力的剪切面较小，未能充分发挥零件潜力。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种球铰传动轴，结构简单紧凑，制造方便，承载能力大，可以满足机械产品对传动***零部件的高可靠性要求。

本发明是采用以下技术方案实现的：

方案1：一种球铰传动轴，包括球窝、球头、球头柄、端盖、钢球，其特征在于：球窝的内腔设置球窝球面S1，端盖内腔设置端盖球面S2，球头外表面设置球头球面S3，S1和S2具有相等的球径，S3可与S1和S2共球心并形成球面滑动配合。球窝和端盖通过基准端面P贴合固定装配在一起并拥有共同的主回转轴W，主回转轴W通过S1和S2的球心并与基准端面P垂直，S1和S2的球心位于基准端面P上，从而使S1和S2的球心重合并共球面，球头被包裹装配在S1和S2围成的球腔内，使球头球面S3与S1、S2的球心重合。端盖的外端口E-2的开口直径小于球头球面S3的球径，从而保证球头球面S3不会脱离S1和S2围成的球腔并与之保持球面间正确的滑动配合关系。球窝的基准端面P上还设置有沿主回转轴W周向均布的4个内凹钢球定位球面ⅠR1，R1的球心位于基准端面P上并保持与S1的球心等距离，该距离的大小等于或接近S1的球面半径。对应地，端盖的基准端面P上也设置有沿主回转轴W周向均布的4个内凹钢球定位球面ⅡR2并与球窝的4个内凹钢球定位球面ⅠR1一一对应配合，相对应配合的R2和R1保持同心共球面的关系，并围成等于或接近半球面的空腔，该空腔球面包裹在钢球F的外球面上并保持球面间正确的滑动配合关系。球头H的副回转轴J通过球头球面S3的球心并与球头柄H-1的轴线重合，球头球面S3上还设置有沿副回转轴J周向均布的4条滑道L，滑道对称面ⅠM1和滑道对称面ⅡM2相互垂直并相交于副回转轴J，滑道对称面ⅠM1沿滑道纵向中分其中的2条滑道并同时作为另2条滑道的对称面；对应地，滑道对称面ⅡM2则沿滑道纵向中分其中的另2条滑道并同时作为其余2条滑道的对称面。滑靴G为4个，分别对应滑动配合在4个滑道L的沟槽内，滑靴底面G-2与滑道底面L-1滑动配合，滑靴侧面G-3与滑道侧面L-2滑动配合，而滑靴顶面G-1与球窝球面S1及端盖球面S2配合。滑靴顶面G-1上还设置有钢球定位球面ⅢR3，钢球定位球面ⅢR3与对应的钢球定位球面ⅠR1和钢球定位球面ⅡR2可合围成一个球腔包裹配合在钢球F的外球面上，钢球F可在该球腔内自由转动。当球窝、球头、球头柄、端盖、钢球和滑靴按上述装配关系装配在一起后，钢球F便被限制在了钢球定位球面ⅠR1和钢球定位球面ⅡR2内，而滑靴G则被限制在球窝球面S1和滑道底面之间并同时受滑道侧面和钢球F的约束，球头和球头柄可相对于球窝摆动，从而可使球窝的主回转轴W和球头H的副回转轴J之间产生夹角。当球窝与机器的动力接口连接在一起后，球窝便在动力接口的驱动下转动，并通过钢球F将转矩传递给滑靴G，滑靴G又通过滑道L将转矩传递给球头和球头柄，从而驱动球头和球头柄转动，并进一步通过球头柄向与球头柄连接的下一级传动部件传递动力，从而实现本发明球铰传动的目的。

进一步的，可在滑靴G上设置滑靴油孔Q从而贯通钢球定位球面ⅢR3与滑靴底面G-2。

进一步的，可在滑靴G的外表面上和/或滑道L的滑道表面上沿滑道纵向设置润滑油槽，从而促进各滑动配合副之间的润滑，方便润滑油的流动和均布。

进一步的，可在球头和/或球窝、端盖上设置润滑油道通达滑道L的空腔内，以方便日常的润滑保养。

进一步的，端盖E与球头柄H-1之间还固定设置有可伸缩的密封套I，从而将内部传动部件密封保护起来，防止润滑油流失及灰尘污染。

方案2：根据实际需要，可对方案1进行适当变动。在重载工况下，为了进一步加大传递扭矩，方案1中钢球定位球面ⅠR1、钢球定位球面ⅡR2、滑道L、滑靴G和钢球F的数量可以增加到4个以上；在轻载工况下，亦可减少至4个以下。钢球定位球面ⅠR1和钢球定位球面ⅡR2沿主回转轴W周向均布，并保持与S1或S2的球心距离等于或接近S1或S2的球面半径；配对使用的钢球定位球面ⅠR1和钢球定位球面ⅡR2的球心重合并位于基准端面P上，并围成等于或接近半球面的空腔，该空腔球面包裹在钢球F的外球面上并保持球面间正确的滑动配合关系。对应地，滑道L纵向设置在球头球面S3上并沿副回转轴J周向均布，每条滑道L均具有对称面，该对称面通过副回转轴J及S3的球心，滑靴G同时和滑道L及钢球F滑动配合并受其约束。

方案3：为了简化结构，方案1和方案2的滑靴可以去掉，并相应调整滑道L的横截面形状使之与钢球F的球面直接配合并约束钢球F的运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、结构简单、紧凑，制作容易；2、钢球F的受力剪切面基本上位于钢球的最大直径上，传递扭矩大；3、钢球与滑靴之间为球面接触，滑靴与滑道之间为平面或曲面接触，接触面积大大增加，有效降低了各传动压力面之间的压强，增加了传递能力，提高了零部件寿命。

附图说明：

图1是本发明一种球铰传动轴的主视图，球窝与动力接口的连接形式为带卡键法兰式，球头与球头柄为一体式结构，主回转轴W和副回转轴J共线。

图2-5是图1的A-A、B-B剖视图，分别展示了4种滑道及滑靴的结构形式，为4滑道和4滑靴结构形式。

图6是图1的A-A、B-B剖视图，为6滑道和6滑靴的结构示例。

图7是图1的A-A、B-B剖视图，为8滑道和无滑靴的结构示例。

图8是图1的A-A、B-B剖视图的局部视图，展示了钢球F的几种变形结构--滚柱F1的装配示意图。

图9是图2滑靴G的V向放大视图。

图10是图2滑靴G的Z向放大视图。

图11是图1的变形结构，球窝与动力接口的连接形式为花键式。

图12是图1的变形结构，球头与球头柄之间为分体装配式结构。

图13是2个球铰传动轴配对组合在一起使用的连接示意图。

图中，C、动力接口；C-1、定心面；D、球窝；D-1、球窝凸缘； D-2、球窝接口；E、端盖；E-1、端盖凸缘；E-2、外端口；F、钢球；F1、滚柱；F2、轴承；G、滑靴；G-1、滑靴顶面；G-2、滑靴底面；G-3、滑靴侧面；H、球头；H-1、球头柄；I、密封套；J、副回转轴；K、滑靴油槽；L、滑道；L-1、滑道底面；L-2、滑道侧面；M1、滑道对称面Ⅰ；M2、滑道对称面Ⅱ；N、润滑油道；U、滑道油槽；P、基准端面；Q、滑靴油孔；R1、钢球定位球面Ⅰ；R2、钢球定位球面Ⅱ；R3、钢球定位球面Ⅲ；S1、球窝球面；S2、端盖球面；S3、球头球面；T1、键槽；T2、传动键；W、主回转轴；X、垫片；Y、挡圈。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明

实施例1：

如图1所示，一种球铰传动轴，包括球窝、球头、球头柄、端盖、钢球，球窝的内腔设置球窝球面S1，端盖内腔设置端盖球面S2，球头外表面设置球头球面S3，S1和S2具有相等的球径，S3可与S1和S2共球心并形成球面滑动配合。球窝和端盖通过基准端面P贴合固定装配在一起并拥有共同的主回转轴W，主回转轴W通过S1和S2的球心并与基准端面P垂直，S1和S2的球心位于基准端面P上，从而使S1和S2的球心重合并共球面，球头被包裹装配在S1和S2围成的球腔内，使球头球面S3与S1、S2的球心重合。端盖的外端口E-2的开口直径小于球头球面S3的球径，从而保证球头球面S3不会脱离S1和S2围成的球腔并与之保持球面间正确的滑动配合关系。球窝的基准端面P上还设置有沿主回转轴W周向均布的4个内凹钢球定位球面ⅠR1，R1的球心位于基准端面P上并保持与S1的球心等距离，该距离的大小等于或接近S1的球面半径。对应地，端盖的基准端面P上也设置有沿主回转轴W周向均布的4个内凹钢球定位球面ⅡR2并与球窝的4个内凹钢球定位球面ⅠR1一一对应配合，相对应配合的R2和R1保持同心共球面的关系，并围成等于或接近半球面的空腔，该空腔球面包裹在钢球F的外球面上并保持球面间正确的滑动配合关系。球头H的副回转轴J通过球头球面S3的球心并与球头柄H-1的轴线重合，球头球面S3上还设置有沿副回转轴J周向均布的4条滑道L，滑道对称面ⅠM1和滑道对称面ⅡM2相互垂直并相交于副回转轴J，滑道对称面ⅠM1沿滑道纵向中分其中的2条滑道并同时作为另2条滑道的对称面；对应地，滑道对称面ⅡM2则沿滑道纵向中分其中的另2条滑道并同时作为其余2条滑道的对称面。滑靴G为4个，分别对应滑动配合在4个滑道L的沟槽内，滑靴底面G-2与滑道底面L-1滑动配合，滑靴侧面G-3与滑道侧面L-2滑动配合，而滑靴顶面G-1与球窝球面S1及端盖球面S2配合。滑靴顶面G-1上还设置有钢球定位球面ⅢR3，钢球定位球面ⅢR3与对应的钢球定位球面ⅠR1和钢球定位球面ⅡR2可合围成一个球腔包裹配合在钢球F的外球面上，钢球F可在该球腔内自由转动。当球窝、球头、球头柄、端盖、钢球和滑靴按上述装配关系装配在一起后，钢球F便被限制在了钢球定位球面ⅠR1和钢球定位球面ⅡR2内，而滑靴G则被限制在球窝球面S1和滑道底面之间并同时受滑道侧面和钢球F的约束，球头和球头柄可相对于球窝摆动，从而使球窝的主回转轴W和球头H的副回转轴J之间产生夹角。

球窝和端盖上分别设置有与主回转轴W同轴的球窝凸缘和端盖凸缘，球窝凸缘和端盖凸缘上还设置有键槽T1，动力接口C上设置定心面C-1，定心面C-1上设置有传动键T2，定心面C-1包裹装配在球窝凸缘和端盖凸缘的外表面并保持同心，同时使传动键T2卡在球窝凸缘和端盖凸缘的键槽T1内以传递扭矩，螺栓穿过球窝凸缘和端盖凸缘与动力接口C固定在一起，保证球窝和端盖随动力接口C同步转动，并通过钢球F、滑靴G和滑道L将转矩传递到球头柄H-1，球头柄H-1再通过其外端部设置的连接花键将转矩传递给下一级传动件。

如图2-5所示，分别展示了4种优选的滑道横截面形状及与之相配合的滑靴横截面形状。图2的滑道横截面形状大致为矩形；图3的滑道横截面形状大致为梯形，梯形的底边为上凸的圆弧；图4的滑道横截面形状为圆弧形；图5的滑道横截面形状大致为V形，V形的底部为下凹的圆弧；相应地，滑靴底面与滑靴侧面的横截面形状与上述滑道对应，而滑靴顶面的形状为球形并与球窝球面S1和端盖球面S2相配合。滑道底面与滑靴底面的纵向截面形状如图1所示，为与球头球面S3同心的圆弧。

如图1-7所示，滑靴G的外表面上沿滑道纵向设置有若干贯通表面的滑靴油槽K，钢球定位球面ⅢR3与滑靴底面G-2通过滑靴油孔Q贯通，滑道L的滑道底面L-1上沿滑道纵向设置有贯通滑道底面的滑道油槽U，滑靴油孔Q与滑道油槽U贯通。如图1所示，球头及球头柄为一体式结构，内部设置有润滑油道N，润滑油可通过润滑油道N输送到滑道L的空腔内。

端盖E与球头柄H-1之间还固定设置有可伸缩的密封套I，从而将内部传动部件密封保护起来，防止润滑油流失及灰尘污染。

实施例2：

如图6所示，实施例2是实施例1的变形，不同之处在于：滑道和滑靴的配置数量由4对增加到6对，其余结构类似，在此不再重复。滑道和滑靴的配置数量可以根据实际需要确定。

实施例3：

如图7所示，实施例3是实施例1和实施例2的变形，不同之处在于：本实施例去除了滑靴，并相应调整滑道L的横截面形状为如图4所示的圆弧形，并使之可与钢球F的球面直接配合，约束钢球F的运动。其余结构类似，在此不再重复。图7所示为8滑道的结构示例，可以根据实际需要改变滑道数量。

实施例4：

如图8所示，实施例4为上述实施例1-3的变形，不同之处在于：本实施例用滚柱F1取代钢球F，滚柱F1可为圆柱体，或者将其与滑道或滑靴配合的一端设置成球形、圆锥形或其它适合的形状，还可在滚柱F1上设置轴承F2以利于滚柱F1的转动。图8展示了的滚柱F1的装配示意图及与其配合零部件的适应性变化，其余结构与实施例1-3类似，在此不再重复。

实施例5：

如图11所示，实施例5是实施例1-4的变形，与对应的实施例相比，不同之处在于：球窝D与动力接口C之间的连接方式不同，球窝D设置有与主回转轴W同轴的球窝接口D-2，球窝接口D-2的结构可为带内花键的花键套或带外花键的花键轴，相应地，动力接口C对应设置带外花键的花键轴或带内花键的花键套，通过花键轴与花键套的配合达到连接传递动力的目的。上述花键连接亦可等效替代为单键连接的方式，还可改为法兰连接的方式。

实施例6：

如图12所示，实施例6是实施例1-4的变形，与对应的实施例相比，不同之处在于：球头与球头柄之间由一体式结构改为了分体装配式结构，球头中心设置有与副回转轴J同轴的花键孔并与对应设置在球头柄一端的花键轴连接，通过在花键一端设置垫片X和挡圈Y将球头固定在垫片X与花键另一端的台阶面之间。其余结构与实施例1相同，在此不再重复。

实施例7：

如图13所示，上述实施例的球铰可配对使用，中间通过键滑动连接，以补偿传动距离上的变化，其传动原理与单个球铰相同，在此不再重复。

需要指出的是，以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。显而易见，根据实际需要，还可以做出种种变化，例如：球窝接口D-2形式上的变化、球窝与端盖连接形式的变化、球头与球头柄连接形式上的变化、滑道及滑靴截面形状、数量的变化、油槽形状、数量的变化等。任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的原理图、实施方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种球铰传动轴，包括球窝、球头、球头柄、端盖、钢球，其特征在于：球窝的内腔设置球窝球面（S1），端盖内腔设置端盖球面（S2），球头外表面设置球头球面（S3），球窝球面（S1）和端盖球面（S2）具有相等的球径，球头球面（S3）可与球窝球面（S1）和端盖球面（S2）共球心并形成球面滑动配合；球窝和端盖通过基准端面（P）贴合固定装配在一起并拥有共同的主回转轴（W），主回转轴（W）通过球窝球面（S1）和端盖球面（S2）的球心并与基准端面（P）垂直，球窝球面（S1）和端盖球面（S2）的球心位于基准端面（P）上，从而使球窝球面（S1）和端盖球面（S2）的球心重合并使球窝球面（S1）和端盖球面（S2）共球面，球头被包裹装配在球窝球面（S1）和端盖球面（S2）围成的球腔内，使球头球面（S3）与球窝球面（S1）和端盖球面（S2）的球心重合；端盖的外端口（E-2）的开口直径小于球头球面（S3）的球径，从而保证球头球面（S3）不会脱离球窝球面（S1）和端盖球面（S2）围成的球腔并与之保持球面间正确的滑动配合关系；球窝的基准端面（P）上还设置有沿主回转轴（W）周向均布的至少1个内凹钢球定位球面Ⅰ（R1），钢球定位球面Ⅰ（R1）的球心位于基准端面（P）上并保持与球窝球面（S1）的球心等距离，该距离的大小等于或接近球窝球面（S1）的球面半径；与上述钢球定位球面Ⅰ（R1）相匹配，对应地，端盖的基准端面（P）上也设置有沿主回转轴（W）周向均布的至少1个内凹钢球定位球面Ⅱ（R2）并与球窝的内凹钢球定位球面Ⅰ（R1）对应配合，相对应配合的钢球定位球面Ⅱ（R2）和钢球定位球面Ⅰ（R1）保持同心共球面的关系，并围成等于或接近半球面的空腔，该空腔球面包裹在对应的钢球（F）的外球面上并保持球面间正确的滑动配合关系；球头（H）的副回转轴（J）通过球头球面（S3）的球心并与球头柄（H-1）的轴线重合，球头球面（S3）上还设置有围绕副回转轴（J）周向均布的至少1条滑道（L），从而与上述钢球定位球面Ⅰ（R1）和钢球定位球面Ⅱ（R2）相匹配；每条滑道（L）均具有对称面，该对称面通过副回转轴（J）及球头球面（S3）的球心；与滑道（L）相匹配，可以设置滑靴（G），滑靴（G）对应滑动配合在滑道（L）的沟槽内，滑靴底面（G-2）与滑道底面（L-1）滑动配合，滑靴侧面（G-3）与滑道侧面（L-2）滑动配合，而滑靴顶面（G-1）与球窝球面（S1）及端盖球面（S2）配合；滑靴顶面（G-1）上还设置有钢球定位球面Ⅲ（R3），钢球定位球面Ⅲ（R3）与对应的钢球定位球面Ⅰ（R1）和钢球定位球面Ⅱ（R2）可合围成一个球腔包裹配合在钢球（F）的外球面上，钢球（F）可在该球腔内自由转动；当球窝、球头、球头柄、端盖、钢球和滑靴按上述装配关系装配在一起后，钢球（F）便被限制在了钢球定位球面Ⅰ（R1）和钢球定位球面Ⅱ（R2）内，而滑靴（G）则被限制在球窝球面（S1）和滑道底面（L-1）之间并同时受滑道侧面和钢球（F）的约束；球头和球头柄可相对于球窝摆动，从而可使球窝的主回转轴（W）和球头（H）的副回转轴（J）之间产生夹角；当球窝与机器的动力接口连接在一起后，球窝便在动力接口的驱动下转动，并通过钢球（F）将转矩传递给滑靴（G），滑靴（G）又通过滑道（L）将转矩传递给球头和球头柄，从而驱动球头和球头柄转动，并进一步通过球头柄向与球头柄连接的下一级传动部件传递动力。

2.一种球铰传动轴，包括球窝、球头、球头柄、端盖、钢球，其特征在于：球窝的内腔设置球窝球面（S1），端盖内腔设置端盖球面（S2），球头外表面设置球头球面（S3），球窝球面（S1）和端盖球面（S2）具有相等的球径，球头球面（S3）可与球窝球面（S1）和端盖球面（S2）共球心并形成球面滑动配合；球窝和端盖通过基准端面（P）贴合固定装配在一起并拥有共同的主回转轴（W），主回转轴（W）通过球窝球面（S1）和端盖球面（S2）的球心并与基准端面（P）垂直，球窝球面（S1）和端盖球面（S2）的球心位于基准端面（P）上，从而使球窝球面（S1）和端盖球面（S2）的球心重合并使球窝球面（S1）和端盖球面（S2）共球面，球头被包裹装配在球窝球面（S1）和端盖球面（S2）围成的球腔内，使球头球面（S3）与球窝球面（S1）和端盖球面（S2）的球心重合；端盖的外端口（E-2）的开口直径小于球头球面（S3）的球径，从而保证球头球面（S3）不会脱离球窝球面（S1）和端盖球面（S2）围成的球腔并与之保持球面间正确的滑动配合关系；球窝的基准端面（P）上还设置有沿主回转轴（W）周向均布的至少1个内凹钢球定位球面Ⅰ（R1），钢球定位球面Ⅰ（R1）的球心位于基准端面（P）上并保持与球窝球面（S1）的球心等距离，该距离的大小等于或接近球窝球面（S1）的球面半径；与上述钢球定位球面Ⅰ（R1）相匹配，对应地，端盖的基准端面（P）上也设置有沿主回转轴（W）周向均布的至少1个内凹钢球定位球面Ⅱ（R2）并与球窝的内凹钢球定位球面Ⅰ（R1）对应配合，相对应配合的钢球定位球面Ⅱ（R2）和钢球定位球面Ⅰ（R1）保持同心共球面的关系，并围成等于或接近半球面的空腔，该空腔球面包裹在对应的钢球（F）的外球面上并保持球面间正确的滑动配合关系；球头（H）的副回转轴（J）通过球头球面（S3）的球心并与球头柄（H-1）的轴线重合，球头球面（S3）上还设置有围绕副回转轴（J）周向均布的至少1条滑道（L），从而与上述钢球定位球面Ⅰ（R1）和钢球定位球面Ⅱ（R2）相匹配；每条滑道（L）均具有对称面，该对称面通过副回转轴（J）及球头球面（S3）的球心；滑道（L）的横截面形状与钢球（F）的球面相匹配，钢球（F）的一部分被限制在了钢球定位球面Ⅰ（R1）和钢球定位球面Ⅱ（R2）内，另一部分与对应的滑道（L）配合，可在滑道（L）内自由滚动或转动或滑动；当球窝、球头、球头柄、端盖、钢球按上述装配关系装配在一起后，钢球（F）的运动便被限制在了滑道内；球头和球头柄可相对于球窝摆动，从而可使球窝的主回转轴（W）和球头（H）的副回转轴（J）之间产生夹角；当球窝与机器的动力接口连接在一起后，球窝便在动力接口的驱动下转动，并通过钢球（F）直接将转矩传递给滑道（L），从而驱动球头和球头柄转动，并进一步通过球头柄向与球头柄连接的下一级传动部件传递动力。

3.根据权利要求1所述的一种球铰传动轴，其特征在于：可在球头和/或球窝、端盖上设置润滑油道通达滑道（L）的空腔内，以方便日常的润滑保养；可在滑靴（G）上设置滑靴油孔（Q）从而贯通钢球定位球面Ⅲ（R3）与滑靴底面（G-2）；可在滑靴（G）的外表面上和/或滑道（L）的滑道表面上沿滑道纵向设置润滑油槽，从而促进各滑动配合副之间的润滑。

4.根据权利要求1或2所述的一种球铰传动轴，其特征在于：端盖（E）与球头柄（H-1）之间还固定设置有可伸缩的密封套（I），从而将内部传动部件密封保护起来，防止润滑油流失及灰尘污染。

5.根据权利要求1所述的一种球铰传动轴，其特征在于：球头滑道的横截面形状可为圆弧形，或大致为矩形；或大致为梯形，梯形的底边为上凸的圆弧；或大致为（V）形，（V）形的底边为下凹的圆弧；相应地，滑靴底面与滑靴侧面的横截面形状与上述滑道对应，而滑靴顶面的形状为球形并与球窝球面（S1）和端盖球面（S2）相配合；滑道底面和滑靴底面的纵向截面形状为与球头球面（S3）同心的圆弧。

6.根据权利要求1或2所述的一种球铰传动轴，其特征在于：球窝和端盖上分别设置有与主回转轴（W）同轴的球窝凸缘和端盖凸缘，球窝凸缘和端盖凸缘上还设置有键槽（T1），动力接口（C）上设置定心面（C-1），定心面（C-1）上设置有传动键（T2），定心面（C-1）包裹装配在球窝凸缘和端盖凸缘的外表面并保持同心，同时使传动键（T2）卡在球窝凸缘和端盖凸缘的键槽（T1）内以传递扭矩，螺栓穿过球窝凸缘和端盖凸缘与动力接口（C）固定在一起，保证球窝和端盖随动力接口（C）同步转动。

7.根据权利要求1或2所述的一种球铰传动轴，其特征在于：球窝（D）设置有与主回转轴（W）同轴的球窝接口（D-2），球窝接口（D-2）的结构可为带内花键的花键套或带外花键的花键轴，相应地，动力接口（C）对应设置带外花键的花键轴或带内花键的花键套，通过花键轴与花键套的配合达到连接传递动力的目的；上述花键连接还可等效替代为单键连接的方式，或改为法兰连接的方式。

8.根据权利要求1或2所述的一种球铰传动轴，其特征在于：球头与球头柄之间为分体装配式结构，球头中心设置有与副回转轴（J）同轴的花键孔并与对应设置在球头柄一端的花键轴连接。

9.根据权利要求1或2所述的一种球铰传动轴，其特征在于：所述钢球（F）可以用滚柱（F1）取代，滚柱（F1）可为圆柱体，或者将其与滑道或滑靴配合的一端设置成球形、圆锥形或其它适合的形状从而与滑道或滑靴配合，还可在滚柱（F1）上设置轴承（F2）以利于滚柱（F1）的转动。

10.根据权利要求9所述的一种球铰传动轴，其特征在于：所述球铰可配对使用，中间通过键滑动连接。

11.根据权利要求1或2所述的一种球铰传动轴，其特征在于：所述球铰可配对使用，中间通过键滑动连接。