[发明专利]球形万向节

说明书

技术领域

本发明涉及一种扭矩传递装置，尤其是一种球形万向节。

背景技术

目前，国内外常用的空间交错轴之间扭矩的传递方式，主要是通过十字形万向节来实现。大多数应用场合除了传递交错轴扭矩外，还要求这种万向节承载轴向力，而传统的十字型万向节主要通过销钉的剪切来加以承受，其承载力不够大，且整个系统刚度低，难以满足特殊场合的需要。而当万向节结构的强度无法满足需要时，一方面只能通过增大销钉的尺寸来增加强度，另一方面则需要增加额外辅助的支架来承载负荷。这两种方法都会使结构复杂化从而大大降低其适用性。而如果采取单纯地增大结构尺寸的办法则将带来许多弊端，例如对安装空间的要求增大，又如自身重量太大以至于无法接受。此外，一旦十字架上的销轴失效，就将导致输入轴与输出轴脱离，极易引发二次衍生事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构紧凑而承载能力大为提高的球形万向节，借以大幅提高万向节输入轴或输出轴的轴向承载能力，并进而提高万向节结构的刚度。

本发明的技术解决方案是，所述球形万向节，参见图1～2，它包括有输入轴1、接头4和输出轴7。所述输入轴1的连接端呈瓣形球面状。所述输出轴7的连接端内腔呈瓣形球面状。所述接头4内外表面均呈瓣形球面状，其内球面与所述输入轴1的连接端球面形状匹配，其外球面与所述输出轴7的连接端内腔球面形状匹配。所述输入轴1由其瓣形球面状连接端套入所述接头4内，通过对称穿过接头4与输入轴1连接端球面的带第二套筒5的第二销轴6和带第四套筒10的第四销轴11球铰配合轴接，使所述输入轴1可绕第二销轴6和第四销轴11转动；；所述输出轴7由其瓣形球面状连接端套装在与输入轴1轴接的接头4上，通过对称穿过输出轴7连接端与接头4球面的带第一套筒3的第一销轴2和带第三套筒8的第三销轴9球铰配合轴接，亦使所述输出轴7可绕第一销轴2和第三销轴9转动。

由以上构件构成的本发明的这种球形万向节，其输入、输出轴与接头通过球铰配合轴接方式保证输入、输出轴球心重合，故可在接头的允许空间范围内摆动。同时通过销钉保证输入、输出轴与接头之间不作相对转动。当该装置传递空间交错轴的扭矩时，与普通十字形万向节无异，通过销钉的剪切实现------；当本发明的该装置传递沿输入或者输出轴轴向的负载时，由于轴接方式为球铰配合，这种方式可承担大部分载荷，从而可降低销钉剪切失效的可能性；此外，也正是因为输入、输出轴是通过球铰配合的，所以两轴结合处的整体刚度可以得到大幅提升。由此而来，即使在销轴失效之后，也仍然能够保证输入、输出轴连在一起传递轴向力，因此具有球形接头的万向节具有结构紧凑、承载能力强、刚度高、安全性高等特点，完全能够满足空间载荷传递的特殊应用场合的需要。

本发明的有益效果是，该万向节与现有的十字形万向节相比：

(1)、输入、输出轴之间分别通过与球形接头的球铰配合连接，在不影响其原有运动特性的情况下，大大增加了承受轴向负载时的接触面积，因而负载能力大为提高，强度大为提高。

(2)、输入、输出轴之间分别通过与球形接头的球铰配合连接，增大了整个传动轴的刚度，可有效防止转动过程中的跳颤。

(3)、输入、输出轴之间分别通过与球形接头的球铰配合连接，即使销轴发生剪切失效，此时输入轴与输出轴仍然连接在一起，只是无法传递扭矩，但仍然能传递轴向载荷。该装置的上述优点使其工作过程中安全系数很高，具有很强的可移植性和实用性。

附图说明

图1是本发明球形万向节一个具体实施例的结构示意图；

图2是本发明的装配示意图。

以上图1～2中的标示为：

1-输入轴，

2-第一销轴，

3-第一套筒，

4-接头，

5-第二套筒，

6-第二销轴，

7-输出轴，

8-第三套筒，

9-第三销轴，

10-第四套筒，

11-第四销轴。

具体实施方式