一种移动球笼万向节的制作方法

本发明涉及万向节，具体涉及一种移动球笼万向节。

背景技术：

1、万向节即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。

2、球笼万向节广泛运用于各行业中，主要包括外星轮1、球笼2和内星轮3，参见附图1所示，球笼2安装在外星轮1中间的外星轮内腔11中，内星轮3安装在球笼2的球笼内腔23中，并能够在其中沿轴向前后移动，垂直内星轮3中心轴线且经过内星轮3上球道中点的面称为内星轮轴向中心面31，垂直球笼2轮轴线且经过球笼窗口21(用于安装滚珠)中心的面称为球笼轴向中心面22。现有的球笼2式万向节中，球笼内腔23为沿轴向直径渐变的圆孔，其内壁面沿轴向上呈圆弧形，球笼内腔23关于球笼轴向中心面22对称，其中间处内径大，前后处内径小，内星轮3的轮周面在轴向上也为变径的，并关于内星轮轴向中心面31对称，其中部半径大，前后处半径小。内星轮3在球笼内腔23中能够在轴向上前后运动，并且球笼内腔23通过前后侧内壁来对内星轮3进行限位。球笼万向节在中间状态时，参见附图1，球笼轴向中心面22位于外星轮内腔11的中间定位面12上，内星轮轴向中心面31位于球笼轴向中心面22，此时球笼2和内星轮3都能够在前后方向上移动。参见附图2和附图3所示，分别为球笼万向节在拉伸状态和压缩状态的示意图下，内星轮3的轮周面与球笼内腔23内壁接触进行限位，避免内星轮3从球笼内腔23中脱出。

3、现有的球笼万向节中，球笼2对内星轮3的拉伸限位距离和压缩限位距离相等，在本申请中，该拉伸限位距离是指内星轮3被拉伸至与球笼内腔23前端口相抵接时内星轮相对中间状态移动的距离，压缩限位距离是指内星轮3在压缩至与球笼内腔23后端口相抵接时内星轮相对中间状态移动的距离(不考虑内星轮3会与外星轮内腔11接触)。在万向节总成装配时，会通过实轴把内星轮3直接压到外星轮内腔11底部，采用现有这种设计，容易出现内星轮3的轮周面与球笼内腔23后端处接触的问题，参见附图3，压入力的传递路径为：实轴-内星轮3-球笼2-钢球-外星轮1(球道)，压装力过大的时候会导致球笼2损伤。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种移动球笼万向节，球笼能够对内星轮进行限位，同时在压缩状态下能够确保内星轮会与外星轮内腔底部接触同时不会与球笼内腔壁接触，避免压伤球笼。

2、为实现上述目的，本发明提供一种移动球笼万向节，包括外星轮、球笼和内星轮，所述球笼安装在外星轮的外星轮内腔中，所述球笼中设有球笼内腔，所述内星轮安装在球笼内腔中，中间状态时内星轮与外星轮的内腔的后端底面间距为m，所述内星轮的轮周面在经过中心轴线的截面上为圆弧形且半径为r，并且轮周面关于内星轮的内星轮轴向中心面前后对称；所述球笼内腔从前至后依次包括前孔段、中孔段和后孔段，所述中孔段为等径直孔且半径为r，所述前孔段内径大小从前至后逐渐变大，所述前孔段孔壁在经过球笼中心轴线的截面上为圆弧形且半径为r，所述前孔段的前端口半径为h、后端内壁与中孔段内壁相切，并且前孔段后端与球笼的球笼轴向中心面的距离为a，所述后孔段内径大小从前至后逐渐变小，所述后孔段孔壁在经过球笼中心轴线的截面上为圆弧形且半径为r，所述后孔段的后端口半径为h、前端内壁与中孔段内壁相切，并且后孔段前端与球笼轴向中心面的距离为b；所述内星轮在球笼内腔中向前移动时与前孔段的前端口边缘接触、向后移动时与后孔段的后端口边缘接触，其中，s1＝2*[a+(r2-h2)1/2-(r2-h2)1/2],s2＝2*[a+(r2-h2)1/2-(r2-h2)1/2]＞m，r＞r＞h，r＞h，s1和s2分别为球笼对内星轮的拉伸限位距离和压缩限位距离。

3、进一步地，所述球笼中还设有位于连接于球笼内腔前端口的前端直孔、以及连接于球笼内腔后端口的后端直孔，所述前端直孔的半径大小为h，所述后端直孔的半径大小为h。

4、如上所述，本发明涉及的移动球笼万向节，具有以下有益效果：

5、通过将球笼内腔分为前孔段、中孔段和后孔段，将内星轮的轮周面设为前后对称的球面，通过设置相应的尺寸满足要求，球笼能够对内星轮进行限位，同时在压缩状态下能够确保内星轮会与外星轮内腔底部接触同时不会与球笼内腔壁接触，避免了内星轮在压缩到极限位置时球笼的受力，这样就保证了在装配时中间轴的外花键在压入内星轮的内花键时，产生的压入力不会传递给球笼，因此即使产生较大的压入力也不会破坏球笼。

技术特征：

1.一种移动球笼万向节，包括外星轮(1)、球笼(2)和内星轮(3)，所述球笼(2)安装在外星轮(1)的外星轮内腔(11)中，所述球笼(2)中设有球笼内腔(23)，所述内星轮(3)安装在球笼内腔(23)中，中间状态时内星轮(3)与外星轮(1)的内腔的后端底面间距为m，其特征在于：所述内星轮(3)的轮周面在经过中心轴线的截面上为圆弧形且半径为r，并且轮周面关于内星轮(3)的内星轮轴向中心面(31)前后对称；所述球笼内腔(23)从前至后依次包括前孔段(231)、中孔段(232)和后孔段(233)，所述中孔段(232)为等径直孔且半径为r，所述前孔段(231)内径大小从前至后逐渐变大，所述前孔段(231)孔壁在经过球笼(2)中心轴线的截面上为圆弧形且半径为r，所述前孔段(231)的前端口半径为h、后端内壁与中孔段(232)内壁相切，并且前孔段(231)后端与球笼(2)的球笼轴向中心面(22)的距离为a，所述后孔段(233)内径大小从前至后逐渐变小，所述后孔段(233)孔壁在经过球笼(2)中心轴线的截面上为圆弧形且半径为r，所述后孔段(233)的后端口半径为h、前端内壁与中孔段(232)内壁相切，并且后孔段(233)前端与球笼轴向中心面(22)的距离为b；所述内星轮(3)在球笼内腔(23)中向前移动时与前孔段(231)的前端口边缘接触、向后移动时与后孔段(233)的后端口边缘接触，其中，s1＝2*[a+(r2-h2)1/2-(r2-h2)1/2],s2＝2*[a+(r2-h2)1/2-(r2-h2)1/2]＞m，r＞r＞h，r＞h，s1和s2分别为球笼(2)对内星轮(3)的拉伸限位距离和压缩限位距离。

2.根据权利要求1所述的移动球笼万向节，其特征在于：所述球笼(2)中还设有位于连接于球笼内腔(23)前端口的前端直孔(24)、以及连接于球笼内腔(23)后端口的后端直孔(25)，所述前端直孔(24)的半径大小为h，所述后端直孔(25)的半径大小为h。

技术总结
本发明涉及一种移动球笼万向节，包括外星轮、球笼和内星轮，中间状态时内星轮与外星轮内腔的后端底面间距为M，内星轮的轮周面在轴向上呈圆弧形且半径为r；球笼内腔包括前孔段、中孔段和后孔段，中孔段半径为R，前孔段孔壁在经过球笼中心轴线的截面上为圆弧形且半径为R，其前端口半径为h，R＞h，前孔段后端与球笼的球笼轴向中心面的距离为a，后孔段孔壁在经过球笼中心轴线的截面上为圆弧形且半径为R，其后端口半径为H，R＞H，前端内壁与中孔段内壁相切，后孔段前端与球笼轴向中心面的距离为b；内星轮在球笼内腔中前后移动时与前端口和后端口接触限位，S<subgt;1</subgt;＝2*[a+(R<supgt;2</supgt;‑h<supgt;2</supgt;)<supgt;1/2</supgt;‑(r<supgt;2</supgt;‑h<supgt;2</supgt;)<supgt;1/2</supgt;],S<subgt;2</subgt;＝2*[a+(R<supgt;2</supgt;‑H<supgt;2</supgt;)<supgt;1/2</supgt;‑(r<supgt;2</supgt;‑H<supgt;2</supgt;)<supgt;1/2</supgt;]＞M，R＞r＞h，r＞H。

技术研发人员：郁青青
受保护的技术使用者：上海纳铁福传动系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13