[发明专利]固定式等速万向节

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种固定式等速万向节。

背景技术

乘用车的高性能等速万向传动轴总成通常由固定式等速万向节、滑移式等速万向节以及连接于这两个等速万向节之间的中间轴构成。高性能的等速万向传动轴总成除了要求平稳地传递动力之外，还有高效率、高强度的要求。

现有技术的固定式等速万向节由外星轮、内星轮、球笼、以及多个钢球构成。外星轮设于球笼的外侧，内星轮设于球笼的内侧，多个钢球分别穿过球笼的各个窗口并沿球笼的圆周均布，多个钢球分别与外星轮的相应球道以及内星轮的相应球道接触配合。外星轮各球道和内星轮各球道的中心分列于固定式等速万向节中心的左右两侧，即存在中心偏置，其目的是当固定式等速万向节有摆角时，由球笼窗口将各个钢球保持在固定式等速万向节摆角的等分平面内，以便使固定式等速万向节具有瞬时等速传递旋转运动的特性。但是与此同时，外星轮的各球道和内星轮的各球道会对相应设置的各个钢球作用推力，钢球的推力又会作用在球笼的窗口上，而球笼窗口上的推力由球笼表面与外星轮的内球面以及内星轮的外球面之间的压力来平衡，这个压力会在球笼表面与外星轮的内球面以及内星轮的外球面之间形成固定式等速万向节在有摆角情况下旋转运动的摩擦阻力。中心偏置越大或者产生推力的钢球的个数越多，球笼窗口的受力就越大，球笼表面与外星轮的内球面以及内星轮的外球面之间的摩擦阻力也越大，这样就影响了固定式等速万向节的球笼强度以及固定式等速万向节的运动效率。

因此，需要一种运动效率高、球笼自身强度高的固定式等速万向节。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种固定式等速万向节，用于解决现有技术中固定式等速万向节运动效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种固定式等速万向节，包括外星轮、置于外星轮内的内星轮以及设于外星轮与内星轮之间的球笼，所述外星轮的内表面为内球面，所述内星轮的外表面为外球面，所述内球面的球心与所述外球面的球心重合，所述外星轮的内球面上和所述内星轮的外球面上分别设有绕各自轴线等分布置的N个球道，N为6、8、9、10或12，N个球道中有n个球道的中心相重合且与自身所在球面的球心存在偏置，n≥3，且n个球道将球面上的相同圆周n等分，剩余的N-n个球道的中心与自身所在球面的球心重合，所述球笼的周面上开设有N个与球道连通的窗口，每个所述窗口中均设有一个钢球，所述钢球与所述球道接触配合。

优选的，在所述外星轮中，所述n个球道的中心位于外星轮的轴线上，所述n个球道的中心与外星轮的球心所存在的偏置位于外星轮的球心的右侧。

优选的，在所述内星轮中，所述n个球道的中心位于内星轮的轴线上，所述n个球道的中心与内星轮的球心所存在的偏置位于内星轮的球心的左侧。

优选的，所述n个球道中心与自身所在球面的球心所存在的偏置在所述外星轮和所述内星轮中的数值相等。

优选的，所述外星轮中n个球道的球道半径与所述内星轮中n个球道的球道半径相等，所述外星轮中N-n个球道的球道半径与所述内星轮中N-n个球道的球道半径相等。

优选的，所述外星轮中，n个球道的球道半径为r，N-n个球道的球道半径为R，n个球道中心与外星轮的球心所存在的偏置为L，三者满足：

优选的，所述内星轮中，n个球道的球道半径为r’，N-n个球道的球道半径为R’，n个球道中心与内星轮的球心所存在的偏置为L’，三者满足：

优选的，所述球笼的周面上开设的N个窗口围绕所述球笼的轴线等分布置。

如上所述，本发明的固定式等速万向节，具有以下有益效果：其能够减小由于中心偏置引起的钢球对球笼窗口的推力，同时也能减小球笼表面与外星轮的内球面以及内星轮的外球面之间的摩擦阻力，以便在保持固定式等速万向节具有瞬时等速传递旋转运动的特性的同时，提高固定式等速万向节的球笼强度以及固定式等速万向节的运动效率。

附图说明

图1显示为本发明的固定式等速万向节示意图。

图2显示为沿图1中AA线的剖视图。

图3显示为沿图2中BB线的剖视图。

图4显示为本发明的外星轮示意图。

图5显示为沿图4中CC线的剖视图。

图6显示为本发明的内星轮示意图。

图7显示为沿图6中DD线的剖视图。

元件标号说明

1                外星轮