一种内三叉式等角速万向联轴器的制作方法

本发明涉及万向联轴器领域，具体地说是涉及一种内三叉式等角速万向联轴器。

背景技术：

目前，大多数的万向联轴器为单一功能，即能满足一定的径向位移补偿但不能满足轴向的位移补偿，往往造成设备磨损严重，寿命变短，更换频繁等缺点。

普通的球笼式万向联轴器多数采用滚珠用来传递扭矩和补偿位移，本结构将滚轮代替滚珠，三组均匀分布，具有结构更加简化，安装更加方便，故障率低，经济性好，安全可靠的优点。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题就是如何完成不在同一直线上的轴的连接，且连接方便，传递高效，如何使得万向联轴器拆卸容易维护方便。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明一种内三叉式等角速万向联轴器，包括：外轴、传递元件、防护罩、内轴、三叉滚轮槽；所述外轴中的连接头与所述传递元件中的球形槽形成球面副，所述传递元件有三组均匀分布在所述三叉滚轮槽的轮槽和所述外轴中的连接头内，所述外轴通过传递元件与所述三叉滚轮槽连接，所述三叉滚轮槽与所述内轴连接，所述防护罩连接所述外轴的壳体和所述内轴，用来密封润滑油脂；所述传递元件包括：压盖、滚轮、调心轴承、球形槽、沉头螺钉、辅助元件；且所述传递元件及所述三叉滚轮槽采用内置式结构，使万向联轴器的整体结构简单紧凑，节省制造成本。

进一步地，所述球形槽的外径与所述调心轴承的内径过盈配合，所述调心轴承外径与所述滚轮的内槽过渡配合，通过所述滚轮的凸缘及所述压盖对所述调心轴承进行轴向定位，并通过所述沉头螺钉进行紧固；所述辅助元件包括：滑块、条状直线轴承，所述滑块为方形结构，中间为内球面结构，与所述滚轮形成有转动的球面连接，所述条状直线轴承有长条形金属保持板，刚性滚珠固定在长条形金属保持板上，形成相对转动的球面连接；在进行大扭矩大载荷传输时，将所述滑块套在所述滚轮的外部，所述条状直线轴承固定在所述三叉滚轮槽的轮槽上，使所述传递元件与所述三叉滚轮槽的接触面积增大，提高传输能力，同时在所述条状直线轴承的配合下，将滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低零件的磨损，提高使用寿命；在传递较小的扭矩和载荷时，所述滚轮直接与所述三叉滚轮槽轮槽接触。

进一步地，所述外轴包括：主轴i、壳体、连接头；所述外轴为分开式结构，所述主轴i与所述壳体连接；所述壳体上开有安装所述连接头的槽孔，所述壳体、所述连接头通过油浴加热的方式安装，在所述连接头发生失效，所述壳体不损坏情况时，定期更换所述连接头，降低成本；所述连接头的底座与所述壳体的槽孔形成型面连接，所述连接头的底座上固定一层锰铜阻尼合金层，在外部应力的作用下，由于锰铜阻尼合金显微孪晶界的移动和磁矩的偏转而吸收外部能量，从而使应力松弛，起到减振、降噪的效果，所述连接头的头部为实心球面体，所述连接头采用高强度合金钢材料制成，采用调质处理方式，相对所述壳体硬度小，使所述外轴具有更高的韧性和使用性；所述连接头的头部与所述与传递元件中的球形槽连接，将所述传递元件的轴向位置固定，避免在传输过程中所述传递元件与所述壳体发生碰撞现象而使传动失稳甚至失效。

进一步地，所述传递元件与所述三叉滚轮槽的轮槽间隙配合，在运动过程中与所述三叉滚轮槽在所述调心轴承作用下与所述滚轮形成单面滚动摩擦，所述三叉滚轮槽与所述内轴通过花键连接，其轴端通过定位环进行轴向定位；所述调心轴承、所述传递元件及所述三叉滚轮槽均采用脂润滑方式润滑来控制磨损，通过所述防护罩进行防护，防止油脂外漏及外部杂质影响机构运行；当所述外轴为主动端，做逆时针转动，所述外轴的壳体上的连接头通过所述球形槽带动所述传递元件整体运动，当所述外轴与所述内轴存在一定偏转角度时，所述滚轮相对所述外轴的壳体通过连接头的球面连接而发生偏转，所述滚轮在所述三叉滚轮槽的轮槽内发生转动和滑滚运动，同时在所述调心轴承的自动调心作用下避免发生卡死现象，从而将扭矩及载荷传递到所述三叉滚轮槽，最终通过花键连接驱动所述内轴发生同步等角速转动；所述三叉滚轮槽轴向长度大于当存在最大偏转角40°时所述传递元件的实际运行间距，同时满足轴向补偿要求，实现万向联轴器的轴向补偿功能；当所述内轴为主动端时，扭矩及载荷的传动路径相反由所述三叉滚轮槽传递到所述外轴，效果一致；当所述外轴与所述内轴存在一定偏转角度时，所述三叉滚轮槽的中心一直处于所述外轴与所述内轴的轴线的交点上，从而使所述传递元件的中心一直处于所述所述外轴与所述内轴的轴线夹角的角平分面上，实现存在偏转角条件下的等角速传动。

进一步地，所述三叉滚轮槽的轮槽为三槽均匀分布的三叉槽式结构，轮槽在直接和所述传递元件的滚轮接触时加工为弧面结构，增加与所述传递元件的滚轮的接触面积，轮槽在直接和所述滑块接触时在轮槽侧边固定所述条状直线轴承；所述三叉滚轮槽的中心孔加工内花键与所述内轴的外花键连接，三叉滚轮槽整体所述采用高碳钢材料加工制成，经淬火处理增加其硬度，保证使用性。

进一步地，万向联轴器采用脂润滑方式，由所述防护罩进行密封，所述防护罩为高弹性耐腐蚀橡胶，两端由弹性夹套分别固定在所述外轴和所述内轴上。

本发明的有益效果是：本发明的一种内三叉式等角速万向联轴器采用传递元件及三叉滚轮槽内置式结构实现万向联轴器的角位移补偿及轴向位移补偿；通过三槽式接触方式实现等角速传动，具有结构简单紧凑、安装方便、缓冲吸振、噪音小的优点；采用脂润滑方式，设计安全、可靠，设备摩擦系数小，传递效率高，更换高效快捷，经济性优越，模块化的结构设计，维修维护更加方便。

附图说明

图1：本发明一种内三叉式等角速万向联轴器剖视图；

图2：本发明一种内三叉式等角速万向联轴器主视图；

图3：本发明一种内三叉式等角速万向联轴器传递元件剖视图；

图4：本发明一种内三叉式等角速万向联轴器三叉滚轮槽立体图；

图5：本发明一种内三叉式等角速万向联轴器外轴主视图；

图6：本发明一种内三叉式等角速万向联轴器外轴剖视图；

图中：1-外轴，2-传递元件，3-防护罩，4-内轴，5-三叉滚轮槽，11-壳体，12-连接头，21-压盖，22-滚轮，23-调心轴承，24-球形槽，25-沉头螺钉。

具体实施方案

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。

如图1、2、3、4、5、6所示，本发明一种内三叉式等角速万向联轴器，包括：外轴1、传递元件2、防护罩3、内轴4、三叉滚轮槽5；所述外轴1中的连接头12与所述传递元件2中的球形槽24形成球面副，所述传递元件2有三组均匀分布在所述三叉滚轮槽5的轮槽和所述外轴1中的连接头12内，所述外轴1通过传递元件2与所述三叉滚轮槽5连接，所述三叉滚轮槽5与所述内轴4连接，所述防护罩3连接所述外轴1的壳体11和所述内轴4，用来密封润滑油脂；所述传递元件2包括：压盖21、滚轮22、调心轴承23、球形槽24、沉头螺钉25、辅助元件；且所述传递元件2及所述三叉滚轮槽5采用内置式结构，使万向联轴器的整体结构简单紧凑，节省制造成本；所述球形槽24的外径与所述调心轴承23的内径过盈配合，所述调心轴承23外径与所述滚轮22的内槽过渡配合，通过所述滚轮22的凸缘及所述压盖21对所述调心轴承23进行轴向定位，并通过所述沉头螺钉25进行紧固；所述辅助元件包括：滑块、条状直线轴承，所述滑块为方形结构，中间为内球面结构，与所述滚轮22形成有转动的球面连接，所述条状直线轴承有长条形金属保持板，刚性滚珠固定在长条形金属保持板上，形成相对转动的球面连接；在进行大扭矩大载荷传输时，将所述滑块套在所述滚轮22的外部，所述条状直线轴承固定在所述三叉滚轮槽5的轮槽上，使所述传递元件2与所述三叉滚轮槽5的接触面积增大，提高传输能力，同时在所述条状直线轴承的配合下，将滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低零件的磨损，提高使用寿命；在传递较小的扭矩和载荷时，所述滚轮22直接与所述三叉滚轮槽5轮槽接触；所述外轴1包括：主轴i、壳体11、连接头12；所述外轴1为分开式结构，所述主轴i与所述壳体11连接；所述壳体12上开有安装所述连接头12的槽孔，所述壳体11、所述连接头12通过油浴加热的方式安装，在所述连接头12发生失效，所述壳体11不损坏情况时，定期更换所述连接头12，降低成本；所述连接头12的底座与所述壳体11的槽孔形成型面连接，所述连接头12的底座上固定一层锰铜阻尼合金层，在外部应力的作用下，由于锰铜阻尼合金显微孪晶界的移动和磁矩的偏转而吸收外部能量，从而使应力松弛，起到减振、降噪的效果，所述连接头12的头部为实心球面体，所述连接头12采用高强度合金钢材料制成，采用调质处理方式，相对所述壳体11硬度小，使所述外轴1具有更高的韧性和使用性；所述连接头12的头部与所述与传递元件2中的球形槽24连接，将所述传递元件2的轴向位置固定，避免在传输过程中所述传递元件2与所述壳体11发生碰撞现象而使传动失稳甚至失效。

如图1、2、3、4、5、6所示，一种内三叉式等角速万向联轴器的工作方式是：当所述外轴1为主动端，做逆时针转动，所述外轴1的壳体11上的连接头12通过所述球形槽24带动所述传递元件2整体运动，当所述外轴1与所述内轴4存在一定偏转角度时，所述滚轮22相对所述外轴1的壳体通过连接头12的球面连接而发生偏转，所述滚轮22在所述三叉滚轮槽5的轮槽内发生转动和滑滚运动，同时在所述调心轴承23的自动调心作用下避免发生卡死现象，从而将扭矩及载荷传递到所述三叉滚轮槽5，最终通过花键连接驱动所述内轴4发生同步等角速转动；所述三叉滚轮槽5轴向长度大于当存在最大偏转角40°时所述传递元件2的实际运行间距，同时满足轴向补偿要求，实现万向联轴器的轴向补偿功能；当所述内轴4为主动端时，扭矩及载荷的传动路径相反由所述三叉滚轮槽5传递到所述外轴1，效果一致；当所述外轴1与所述内轴4存在一定偏转角度时，所述三叉滚轮槽5的中心一直处于所述外轴1与所述内轴4的轴线的交点上，从而使所述传递元件2的中心一直处于所述所述外轴1与所述内轴4的轴线夹角的角平分面上，实现存在偏转角条件下的等角速传动；且所述传递元件2及所述三叉滚轮槽5采用内置式结构，使万向联轴器的整体结构简单紧凑，节省制造成本。

本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。