专利名称：一种万向传动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械传动技术领域，具体是一种通过钢球传递扭矩的万向传动机构。
背景技术：
目前在汽车传动轴上普遍使用的是十字轴万向节，十字轴安装在两个U型球叉之间，扭矩经过两次传递实现换向。十字轴万向节在工作时每根轴都要承受与输入扭矩相等的扭矩，工作负载大，润滑条件差，容易加大滚针轴承的磨损，缩短万向节的使用寿命。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种万向传动机构，通过周向布置的多个钢球作为扭矩传递中介，扭矩平均分配到多个钢球上，扭矩只经过一次传递即可实现换向，既增强了负载能力，又提高了传递效率。
本实用新型的技术方案是万向传动机构由带有输入轴的球形壳，若干钢球和连接输出轴的内球套组成。球形壳一端是加工有花键的输入轴，球形壳球形内腔上沿周向均匀地设置多条滚道。内球套外表面上均匀设置相应数量的钢球定位孔，钢球在定位孔与滚道的定位下，使钢球球心连线中心与滚道中心重合。输出轴通过花键与内球套连接，也可以焊接成为一个整体提高传递效率。万向节工作时，球形壳滚道推动钢球，钢球通过定位孔定位面推动内球套和输出轴实现强迫转动。当输入、输出轴的传动轴线呈一定夹角时，内球套、钢球和输出轴绕球形壳滚道中心整体回转，从而实现换向传动。
本实用新型的效果是结构简单，便于加工和控制成本。工作时扭矩平均分配到多个钢球上，只经过一次传递即可实现换向，既增强了负载能力，又提高了传递效率。球形壳和输出轴之间较容易设置防尘罩，提供一个封闭空间容纳润滑脂，有利于提高万向节的使用寿命。
图1是本万向传动机构的结构图；图2是传动轴轴线呈夹角时的示意图；图3是钢球定位和受力示意图；图4是本万向传动机构装配的示意图。
具体实施方式
参见图1，球形壳1一端是加工有花键的输入轴，其球形内腔上沿周向均匀地加工多条滚道A，内球套3外表面均匀加工相应数量的锥孔B，钢球2在锥孔B的锥面和滚道A的定位下，确保钢球球心连线中点与滚道中心重合。输出轴5外花键与内球套3内花键配合，并通过卡簧4实现轴向固定。万向节工作时，球形壳滚道A推动钢球2，钢球2通过锥孔B的锥面推动内球套3和输出轴4实现强迫转动。
参见图2，当输入、输出轴的传动轴线呈一定夹角时，内球套、钢球和输出轴绕球形壳滚道中心整体回转，受力状态不变，从而实现换向传动。显然，输入轴的作用半径X不等于输出轴的作用半径Y，本万向传动机构并不能实现等速万向传动。
参见图3，内球套锥孔由前端夹角为α的钻头加工而成，钢球在球形壳滚道和内球套锥孔锥面之间形成定位。万向节工作时，球形壳绕ω方向旋转，球形壳滚道与钢球的变形区给钢球一个作用力Fa，相应地钢球对锥孔锥面一个作用力Fb，从而推动内球套沿ω方向转动。由图3易知，锥角α越小，Fb越小，即内球套负荷越小。但锥角α太小，锥孔会很深。锥角α通常在60°到90°之间取值。
参见图4，装配时，先将内球套3向水平方向转动，把钢球2放在锥孔B内后将内球套3向垂直方向转动，钢球2进入球形壳滚道A内后就不能随意窜动。完成所有钢球的安装后装入输出轴5，由于输出轴5与球形壳1的干涉，限制了内球套3的最大转角，钢球2不会从内球套3和球形壳1之间的空隙漏出，即万向节在装配输出轴后实现自动闭合。
权利要求1.一种万向传动机构，由带有输入轴的球形壳、内球套、钢球和输出轴组成，其特征在于球形壳一端是加工有花键的输入轴，球形壳球形内腔上沿周向均匀地设置多条滚道；内球套外表面上均匀设置相应数量的钢球定位孔，钢球设置在定位孔与滚道中，钢球球心连线中心与滚道中心重合；输出轴通过花键与内球套连接，或与内球套焊接成为一个整体。
2.根据权利要求1所述的万向传动机构，其特征在于；内球套钢球定位孔为锥孔，锥角在60°到90°之间。
专利摘要本实用新型公开了一种万向传动机构，由带有输入轴的球形壳、内球套、钢球和输出轴组成，万向节球形壳一端是加工有花键的输入轴，球形壳球形内腔上沿周向均匀地设置多条滚道。内球套外表面上均匀设置相应数量的钢球定位孔，钢球在定位孔与滚道的定位下，输出轴通过花键与内球套连接。万向节工作时，球形壳滚道推动钢球，钢球通过定位孔定位面推动内球套和输出轴实现强迫转动。当输入、输出轴的传动轴线呈一定夹角时，内球套、钢球和输出轴绕球形壳滚道中心整体回转，从而实现换向传动。本机构通过周向布置的多个钢球作为扭矩传递中介，扭矩平均分配到多个钢球上，扭矩只经过一次传递即可实现换向，既增强了负载能力，又提高了传递效率。
文档编号F16D3/221GK2799967SQ20052000954
公开日2006年7月26日 申请日期2005年6月24日 优先权日2005年6月24日
发明者梅刚 申请人:长安汽车(集团)有限责任公司