三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，由主动轴、三叉杆、钢球、锥形扩口、从动轴等部件组成；主动轴上连接三根成120°分布的叉杆，每根叉杆沿杆方向开有两个弧半径相等且对称布置的滚道槽；从动轴的锥形扩口上制有相隔120°的三个沿扩口方向对称的滚道槽，锥形扩口的滚道槽的弧形半径与所述三叉杆的弧形半径相等；钢球安装在所述三叉杆上的滚道槽和所述从动轴锥形扩口的滚道槽内。当主动轴与从动轴轴线之间存在一定的夹角时，钢球可沿滚道槽的轴向方向滚动，三叉杆、钢球、锥形扩口的连接及相互关系既保证了等角速传动又实现了大转角转矩的传递。本发明结构简单，制作成本低，安装方便，传输能力强等优点。
【专利说明】三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器
【技术领域】
[0001]本发明涉及到万向联轴器领域，具体的说是涉及到一种新型三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器。
【背景技术】
[0002]在机械传动过程中，当主动轴与被动轴的轴线间存在一定的夹角时，需要利用万向联轴器来进行转矩的传递。目前机械行业所使用的联轴器的种类很多，其中较常用的主要有十字型万向联轴器、球笼式万向联轴器等。十字轴万向联轴器十字轴在传动中会产生附加动载荷，引起冲击、振动和噪声，所以不适用于高速和轴间夹角过大的场合。球笼式万向联轴器虽能实现大转矩的传递且为等角速传动，但这类万向联轴器存在着结构复杂，力口工精度要求高，淬火硬度大，制作成本高，承载能力小，使用范围受到约束等缺点。
[0003]本发明的目的在于克服现有等角速万向联轴器技术中存在的缺点，寻求设计制造一种结构简单新颖，制作成本低，安装方便，承载能力大的三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器。
【发明内容】
[0004]为了实现上述发明目的，本发明提供一种结构简单新颖，制作成本低，安装方便，承载能力大的三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器。
[0005]本发明所采用的技术方案如下:
本发明选用金属材料机械加工制作而成，主要由主动轴、三叉杆、钢球、锥形扩口、从动轴等部件组成，三叉杆与主动轴固定相连，锥形扩口与从动轴固定连接，钢球安装在三叉杆滚道槽与锥形扩口滚道槽之间；三叉杆包括固定在主动轴上的三根成120°分布的叉杆，每根叉杆沿杆方向开有两个弧半径相等且对称布置的滚道槽；三叉杆沿主动轴轴线方向以一定的锐角a延伸；锥形扩口与从动轴固定连接，锥形扩口沿从动轴轴线方向以一定的锐角b延伸；锥形扩口上沿扩口方向制有相隔120°的三对锥形扩口滚道槽，每对锥形扩口滚道槽是相互对称的，锥形扩口的滚道槽的弧形半径与三叉杆的滚道槽的弧形半径相等；安装时，将六个钢球分别安装在三叉杆上的滚道槽内，再将三叉杆与钢球一起装到从动轴锥形扩口的滚道槽内，钢球的球心一直处在三叉杆滚道槽与锥形扩口滚道轴线的交点上；当主动轴与从动轴轴线之间以一定的夹角转动时，钢球可沿三叉杆滚道槽和锥形扩口滚道槽进行滚动，主动轴轴线与从动轴轴线的最大夹角可以达到40°，三叉杆、钢球、锥形开口的连接及相互关系既保证了等角速传动又实现了大转矩的传递。此外，主动轴与从动轴没有具体的从动和主动之分，当万向联轴器独立运动时，根据转矩传递的方向，主动轴和从动轴是可以互相交替驱动的。
[0006]在本发明的具体实施例中，所述锐角a与所述锐角b是相等的。
[0007]本发明与现有的等角速万向联轴器相比，在结构上取消了加工精度及热处理精度要求高的球笼架，且具有结构简单，加工、安装方便，传载能力强，寿命高，制作价格低等优点。钢球采用轴承钢，经精加工完成，具有高寿命、低噪声、低摩擦力、高可靠性等特点，实现了更大转矩的传递，亦能承受更大的载荷。
[0008]本发明还涉及了一种三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器的工作方法，具体步骤如下:主动轴驱动三叉杆，三叉杆传力给钢球，钢球再传力给锥形扩口，从而驱动从动轴等角速转动；当主动轴与被动轴间有夹角转动时，钢球会沿滚道槽进行滚动，主动轴与从动轴的轴线夹角可以达到40°。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器的三维结构图；
图2为本发明三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器的局部截面剖视图；
图3为本发明三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器的主动轴主视图；
图4为本发明三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器的主动轴右视图；
图5为本发明三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器的从动轴主视图；
图6为本发明三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器的从动轴右视图；
图中:1-主动轴，2-三叉杆，3-三叉杆滚道槽，4-从动轴，5-锥形扩口，6-锥形扩口滚道槽，7-钢球，8-主动轴轴线，9-从动轴轴线，10-三叉杆滚道槽轴线，11-锥形扩口滚道槽轴线，12-钢球球心。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对发明做进一步的描述。
[0011]如图1、2、3、4、5、6所示，三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，包括:主动轴1、三叉杆2、钢球7、锥形扩口 5、从动轴4 ;三叉杆2包括固定在主动轴上的三根成120°分布的叉杆，三叉杆2沿主动轴轴线8以一定的锐角a延伸；每根叉杆沿杆方向开有两个弧半径相等且对称布置的滚道槽3 ;从动轴4与锥形扩口 5固定连接，锥形扩口 5沿从动轴轴线9以一定的锐角b延伸；锥形扩口 5上制有相隔120°的三对锥形扩口滚道槽6，每对锥形扩口滚道槽6是相互对称的；锥形扩口滚道槽6的弧形半径与三叉杆滚道槽3的弧形半径大小一致；安装时，将六个钢球7分别安装在三叉杆2上的滚道槽3内，再将三叉杆2与钢球7 一起装到从动轴锥形扩口 5的滚道槽6内，每个钢球7的球心12 —直处在与其对应的三叉杆滚道槽轴线10和锥形扩口滚道轴线11的交点上。三叉杆2、钢球7与锥形扩口 5的连接及相互关系既保证了主动轴I与从动轴4的等角速传动又实现了大转矩的传递。锐角a与锐角b是相等的。
[0012]如图1、2、3、4、5、6所示，本发明三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器的工作方法具体步骤如下:
钢球能同时在从动轴锥形扩口滚道槽与三叉杆滚道槽内滚动。
[0013]主动轴I驱动三叉杆2，三叉杆2传力给钢球7，钢球7再传力给锥形扩口 5，从而驱动从动轴4的等角速转动；当主动轴I与从动轴4间有夹角转动时，钢球7会沿滚道槽3、6进行滚动，主动轴轴线8与从动轴轴线9的最大夹角可以达到40° ;当万向联轴器独立运动时，根据转矩传递的方向，主动轴I和从动轴4是可以相互交替驱动的。
【权利要求】
1.一种三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，其特征在于:包括:主动轴、三叉杆、钢球、锥形扩口、从动轴；所述三叉杆与所述主动轴固定相连，所述锥形扩口与所述从动轴固定连接，所述钢球安装在三叉杆滚道槽与锥形扩口滚道槽之间。
2.如权利要求1所述的三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，其特征在于:所述三叉杆包括固定在主动轴上的三根成120°分布的叉杆，每根叉杆沿杆方向开有两个弧半径相等且对称布置的滚道槽。
3.如权利要求2所述的三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，其特征在于:所述三叉杆沿主动轴轴线方向以一定的锐角a延伸。
4.如权利要求1所述的三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，其特征在于:所述从动轴与锥形扩口固定连接，所述锥形扩口上沿扩口方向制有相隔120°三对锥形扩口滚道槽，每对锥形扩口滚道槽是相互对称的。
5.如权利要求3或4所述的三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，其特征在于:所述锥形扩口沿从动轴轴线方向以一定的锐角b延伸。
6.如权利要求2或4所述的三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，其特征在于:所述锥形扩口的滚道槽的弧形半径与三叉杆的滚道槽的弧形半径相等。
7.如权利要求1或2或4所述的三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，其特征在于:所述当主动轴与从动轴间有夹角转动时，钢球会沿三叉杆滚道槽和锥形扩口滚道槽进行滚动,主动轴轴线与从动轴轴线的最大夹角可以达到40°。
8.如权利要求1所述的三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，其特征在于:当万向联轴器独立运动时，根据转矩传递的方向，主动轴和从动轴是可以相互交替驱动的。
9.如权利要求5所述的三叉杆双面钢球式等角速万向联轴器，其特征在于:所述锐角a与所述锐角b是相等的。
【文档编号】F16D3/16GK103591158SQ201310614530
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】常德功, 李松梅, 杨福芹 申请人:青岛科技大学