专利名称：重型十字轴式万向联轴器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械传动技术领域，具体涉及一种用于传递大扭矩的重型十字轴 式万向联轴器。
背景技术：
重型十字轴式万向联轴器是一种实现同一平面上相互交叉的两轴之间运动和扭 矩传递的联轴器，主要用于转速低扭矩大的场合，这种万向联轴器在冶金行业轧钢机械领 域有着广泛的应用。由于传递扭矩大，国产的同类产品安全系数和使用寿命达不到使用要 求，许多冶金厂家选用进口件。部分替代进口的重型十字轴式万向联轴器主要有以下不足 (1)整体式叉头结构未经优化，局部强度安全系数不高，容易变形；(2)圆柱滚子轴承安装 精度不高，轴承间隙没法调整，使滚柱受力不均，影响轴承寿命；(3)十字轴轴向定位所用 的孔用弹性挡圈薄弱，容易被冲掉。
发明内容本实用新型提出一种重型十字轴式万向联轴器新型结构，有效地克服了重载时万 向联轴器中叉头强度不足、轴承寿命低、卡环易冲掉等缺陷。本实用新型的目的是这样来实现的一种重型十字轴式万向联轴器主要由四个端 面键、两对法兰叉头、两个十字轴总成、一个花键轴套和一个花键轴等组成(附图1)。整体式叉头法兰的叉头部分经过优化设计。在倾角最大时零件装配不干涉并能将 十字包装进叉头轴承孔的前提下，将叉头传递扭矩方向的厚度加厚，提高了叉头的整体强 度。十字轴头与十字轴球体连接处采用大圆角过渡，圆角半径R为38 70mm，以减少轴肩 应力集中。所有十字轴轴颈上安装的滚动轴承为鼓形滚子滚动轴承，每个轴承有三列鼓形 滚子，它们圆周方向均布，该滚动轴承无内圈(附图2)，与常用的圆柱滚子相比，鼓形滚子 能够起到自动调心的作用，弥补了轴的变形和轴承孔不易保证严格同心的缺陷，使相接触 的零件受力均衡，提高了轴承的寿命。十字轴总成的轴向定位采用剖分式卡环和涨紧端盖等组成的组合端盖。组合端盖 由剖分式卡环、涨紧端盖、紧定螺钉、油杯等组成(附图2)。剖分式卡环沿水平方向剖分成 A、B、C、D四块(附图3)，涨紧端盖外螺纹与剖分式卡环内螺纹相配，剖分式卡环的外径与 法兰叉头的轴承孔上卡槽的大径相等。十字轴包装进叉头后，将剖分式卡环卡在法兰叉头内孔槽内，涨紧端盖拧进该卡 环内，使剖分式卡环径向到位，拧进涨紧端盖过程中调整轴承间隙，调好后，用数个圆周方 向均布的紧定螺钉拧进螺纹缝，实现端盖轴向和径向定位。涨紧端盖内端面只与鼓形滚子端面相接触。用足够厚的剖分式卡环替代孔用弹性 挡圈。端盖密封采用螺纹密封。本发明的有益效果是，整体式叉头的关键尺寸得到了加大，提高了叉头的强度，轴 承采用鼓形滚子起到了调心作用，提高了轴承的寿命。采用剖分式组合端盖，消除了孔用弹形挡圈易被冲掉的隐患。螺纹密封节省了十字轴端部空间，可以增加十字轴长度和鼓形滚 子长度，提高了十字轴及轴承的承载能力。由以上特征构造的十字轴式万向联轴器传递扭 矩的能力、使用寿命和可靠性大为提高，适合应用于低速重载的场合。
图1是本实用新型提出的重型十字轴式万向联轴器示意图。图2是图1中A-A位置十字轴总成局部剖视图图3是图2中剖分式卡环结构图图中1、端面键；2、法兰叉头；3、十字轴总成；4、螺栓；5、花键轴套；6、花键轴；7、 异形挡圈；8、轴承外圈；9、剖分式卡环；10、紧定螺钉；11、鼓形滚子；12、涨紧端盖；13、油 杯；14、十字轴；15、骨架密封；16、止推滚子具体实施方法如图1、2、3所示，一种重型十字轴式万向联轴器，由端面键(1)、法兰叉头(2)、 十字轴总成(3)、花键轴套(5)、花键轴(6)等组成。十字轴总成由异形挡圈(7)、轴承外 圈(8)、剖分式卡环(9)、紧定螺钉(10)、鼓形滚子(11)、涨紧端盖(12)、油杯(13)、十字轴 (14)、骨架密封(15)、止推滚子(16)等组成。在倾角最大时零件装配不干涉的前提下，尽量加大法兰叉头(2)在传递扭矩方向 上的厚度，提高了叉头抗弯强度。十字轴(14)的轴头与球体之间采用大圆弧过渡(附图2， 圆角半径R为38 70mm)，降低了轴肩应力集中。轴承滚子(11)采用三列鼓形滚子，鼓形 弧与轴径(14)和轴承外圈(8)相接触，能实现自动调心，使滚子和轴颈受力均衡，提高了轴 承寿命。异形挡圈(7)外侧有伞状径向均布槽，装有止推滚子(16)起到了止推轴承的作用， 减少了磨损。十字轴总成装进法兰叉头(2)的轴承孔后，用剖分式卡环(9)轴向定位。法 兰叉头(2)的轴承孔内开有卡环槽，剖分式卡环(9)沿水平方向剖分成A、B、C、D四块(附 图3)，使四块卡环能从四个方向卡进法兰叉头(2)的轴承孔的卡环槽内，卡环槽外径与卡 环未剖分前的外径相等。该剖分式卡环(9)的厚度足够厚，克服了重载情况下十字轴轴向 力冲坏卡环的缺陷。剖分式卡环(9)内孔为螺纹孔，与涨紧端盖(12)的外螺纹相配，用涨紧 端盖(12)拧进剖分式卡环(9)的内螺纹孔中，涨紧端盖(12)的内端面只与鼓形滚子(11) 的端面相接触，可调整鼓形滚子(11)的轴向间隙，大大改善了鼓形滚子轴承受力状况，提 高了轴承寿命。调整好后，在螺纹缝上打螺钉孔，拧进数个紧定螺钉(10)，实现完全定位。通过本实用新型的发明，大大改善了法兰叉头、轴承及轴承定位等几个主要薄弱 环节。在保证期望寿命和可靠性的前提下，满足了重载大扭矩传递的需要。
权利要求一种重型十字轴式万向联轴器，主要由四个端面键(1)、两对法兰叉头(2)、两个十字轴总成(3)、一个花键轴套(5)和一个花键轴(6)等组成，其特征是十字轴轴颈与十字轴球体之间采用大圆角过渡，圆角半径R为38～70mm，每个轴颈处轴承滚子采用三列鼓形滚子(11)轴承，十字轴总成(3)的轴向定位采用剖分式卡环(9)和涨紧端盖(12)等组成的组合端盖。
2.根据权利要求1所述的重型十字轴式万向联轴器，其特征是所有十字轴轴颈上安 装的滚动轴承为鼓形滚子滚动轴承，每个轴承有三列鼓形滚子(11)，它们圆周方向均布，该 滚动轴承无内圈。
3.根据权利要求1所述的重型十字轴式万向联轴器，其特征是十字轴总成(3)采用 剖分式卡环(9)实现轴向定位，剖分式卡环(9)沿水平方向分为A、B、C、D四块，涨紧端盖 (12)外螺纹与剖分式卡环(9)内螺纹相配，剖分式卡环(9)的外径与法兰叉头(2)的轴承 孔上卡槽的大径相等。
4.根据权利要求1所述的重型十字轴式万向联轴器，其特征是剖分式卡环(9)卡在 法兰叉头(2)内孔槽内，涨紧端盖(12)拧进该卡环内，使剖分式卡环(9)径向到位，拧进涨 紧端盖(12)过程中调整轴承间隙，调好后，用数个圆周方向均布的紧定螺钉(10)拧进螺纹 缝，实现端盖轴向和径向定位。
5.根据权利要求1所述的重型十字轴式万向联轴器，其特征是涨紧端盖(12)内端面 只与外侧鼓形滚子(11)的端面相接触。
专利摘要一种重型十字轴式万向联轴器，属于机械传动技术领域，它主要由端面键、法兰叉头、十字轴总成、花键轴、花键轴套等组成，其特征是整体式法兰叉头的关键尺寸得到了加大，提高了叉头的强度；轴承采用三列鼓形滚子起到了调心作用，轴承轴向定位采用剖分式组合端盖，剖分式卡环卡进叉头相应槽内，将涨紧端盖拧进卡环内螺纹，实现卡环径向到位及调整轴承间隙，既消除了孔用弹形挡圈易被冲掉的隐患，又提高了轴承的寿命。由以上特征构造的十字轴式万向联轴器承载能力、使用寿命和可靠性大为提高，特别适合于低速重载的场合。
文档编号F16D3/33GK201621198SQ20102000419
公开日2010年11月3日 申请日期2010年1月18日 优先权日2010年1月18日
发明者兰立成 申请人:马鞍山市联达机械有限责任公司