十字轴轴颈和滚针母线组合修形的万向节十字轴总成的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种十字轴轴颈和滚针母线组合修形的万向节十字轴总成，属于汽车制造业。
【背景技术】
[0002]目前，虎克式万向节十字轴总成上普遍使用的是直素线滚针，其母线形状为两端部小圆弧加中间直线结构，满滚子布置，无滚子保持架。对于直素线滚针，在承受载荷时，由于滚针两端的边界圆角与十字轴轴颈接触时产生接触崎变，造成接触区出现异常峰值接触应力，存在边界应力集中，即“边缘效应”。
[0003]同时，由于万向节受极限夹角和十字轴装配的影响，万向节叉体在结构设计上没有对十字轴滚针轴承实现完全的包容，这样便导致了在承载时造成轴承受力的偏载，使得轴承的合力作用线向轴承的外部偏移了一定距离，偏载导致了滚针与十字轴的接触应力分布极不均匀，重偏载端的接触应力明显高于轻偏载端的接触应力，产生“偏载效应”。
[0004]“边缘效应”和“偏载效应”会极大影响万向节的运行寿命。为了缓解“边缘效应”和“偏载效应”，本次提出对滚针母线和十字轴轴颈进行组合修形的十字轴总成结构，提高万向节总成的使用寿命。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种十字轴轴颈和滚针母线组合修形的万向节十字轴总成，其能解决虎克式万向节中滚针与十字轴承载接触时，在十字轴端部产生峰值接触应力，致使滚针接触应力分布极不均匀的情况，通过对万向节十字轴轴颈和滚针母线进行有效的组合修形，有效改善承载状态下滚针与十字轴接触应力的分布状态，使得接触应力分布尽量均匀化，提高万向节十字轴总成的使用寿命。
[0006]本实用新型的技术方案是这样实现的:十字轴轴颈和滚针母线组合修形的万向节十字轴总成，其特征在于:四个滚针轴承总成分别布置在十字轴本体的四个方向的轴颈上，滚针轴承总成的外部为轴承外套圈，轴承外套圈套在十字轴本体上，滚针布置在轴承外套圈内部，轴承外套圈内壁与十字轴本体之间有尼龙垫片，轴承外套圈边沿与十字轴本体的连接处有碟形弹垫片、油封密封，防尘罩罩在油封上并与轴承外套圈固定连接，滚针上的小圆弧和大圆弧形成的曲线在两个端部长度LI范围内，长度LI为10.4_，大圆弧与直线相切，大圆弧与小圆弧平滑过渡，两端小圆角半径为0.3mm-0.5mm，大圆弧与直线和小圆弧切点在滚针径向方向形成凸度量为a，0.010-0.016mm。
[0007]所述的十字轴本体的轴颈是带锥度的结构，十字轴轴颈长度L=19mm范围内锥度控制量为B，其取值范围为1:1585?1:950，十字轴轴颈上L长度范围内的锥面与滚针母线长度完全配合，十字轴轴颈根部圆柱面尺寸为Φ35.89mm，十字轴的两端面距离为123mm，滚针直径为Φ5.65mm，滚针端部圆角为R0.3-0.5mm，滚针长度为18mm。
[0008]本实用新型具有结构简单，制造方便，广品寿命尚等特点。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构图。
[0010]图2为本实用新型的滚针处局部结构图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:如图1、2所示，十字轴轴颈和滚针母线组合修形的万向节十字轴总成，其特征在于:四个滚针轴承总成2分别布置在十字轴本体I的四个方向的轴颈上，滚针轴承总成2的外部为轴承外套圈4，轴承外套圈4套在十字轴本体I上，滚针3布置在轴承外套圈4内部，轴承外套圈4内壁与十字轴本体I之间有尼龙垫片8，轴承外套圈4边沿与十字轴本体I的连接处有碟形弹垫片7、油封6密封，防尘罩5罩在油封6上并与轴承外套圈4固定连接，滚针3上的小圆弧9和大圆弧10形成的曲线在两个端部长度LI范围内，长度LI为10.4mm，大圆弧10与直线11相切，大圆弧10与小圆弧9平滑过渡，两端小圆角半径为0.3mm-0.5mm，大圆弧10与直线11和小圆弧9切点在滚针径向方向形成凸度量为a，0.010-0.016mm。
[0012]所述的十字轴本体I的轴颈是带锥度的结构，十字轴轴颈长度L=19mm范围内锥度控制量为B，其取值范围为1:1585?1:950，十字轴轴颈上L长度范围内的锥面与滚针3母线长度完全配合，十字轴轴颈根部圆柱面尺寸为Φ35.89mm，十字轴的两端面距离为123mm，滚针直径为Φ5.65mm，滚针端部圆角为R0.3-0.5mm，滚针长度为18mm，按照额定扭矩12000N.m、转速160r/min和7°安装布置夹角进行万向节磨损台架试验，试验结果磨损寿命提高10倍以上。
【主权项】
1.十字轴轴颈和滚针母线组合修形的万向节十字轴总成，其特征在于:四个滚针轴承总成分别布置在十字轴本体的四个方向的轴颈上，滚针轴承总成的外部为轴承外套圈，轴承外套圈套在十字轴本体上，滚针布置在轴承外套圈内部，轴承外套圈内壁与十字轴本体之间有尼龙垫片，轴承外套圈边沿与十字轴本体的连接处有碟形弹垫片、油封密封，防尘罩罩在油封上并与轴承外套圈固定连接，滚针上的小圆弧和大圆弧形成的曲线在两个端部长度LI范围内，长度LI为10.4mm，大圆弧与直线相切，大圆弧与小圆弧平滑过渡，两端小圆角半径为0.3mm-0.5mm，大圆弧与直线和小圆弧切点在滚针径向方向形成凸度量为a，0.010—0.016mm。
2.根据权利要求1中所述的十字轴轴颈和滚针母线组合修形的万向节十字轴总成，其特征在于所述的十字轴本体的轴颈是带锥度的结构，十字轴轴颈长度L=19mm范围内锥度控制量为B，其取值范围为1:1585?1:950，十字轴轴颈上L长度范围内的锥面与滚针母线长度完全配合，十字轴轴颈根部圆柱面尺寸为Φ35.89mm，十字轴的两端面距离为123mm，滚针直径为Φ5.65mm，滚针端部圆角为R0.3-0.5mm，滚针长度为18mm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种十字轴轴颈和滚针母线组合修形的万向节十字轴总成，其特征在于：四个滚针轴承总成分别布置在十字轴本体的四个方向的轴颈上，滚针轴承总成的外部为轴承外套圈，轴承外套圈套在十字轴本体上，滚针布置在轴承外套圈内部，轴承外套圈内壁与十字轴本体之间有尼龙垫片。其能解决虎克式万向节中滚针与十字轴承载接触时，在十字轴端部产生峰值接触应力，致使滚针接触应力分布极不均匀的情况，通过对万向节十字轴轴颈和滚针母线进行有效的组合修形，有效改善承载状态下滚针与十字轴接触应力的分布状态，使得接触应力分布尽量均匀化，提高万向节十字轴总成的使用寿命。
【IPC分类】F16D3-26
【公开号】CN204284238
【申请号】CN201420694558
【发明人】于吉龙, 李庆臣, 陈鑫海
【申请人】中国第一汽车股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月19日