[实用新型]一种十字万向轴结构

说明书

一种十字万向轴结构，包括轴肩，所述轴肩的四个侧部的定位面上均设有轴承通道，轴承通道的外侧壁与相对应轴肩的侧部定位面垂直，所述轴承通道的外侧壁与定位面之间设有圆锥形过渡面，圆锥形过渡面与定位面之间设有R2倒角，圆锥形过渡面与轴承通道的外侧壁之间设有R1倒角。该结构降低了十字轴轴根处的应力集中，增加了十字轴轴肩的受力面积。

技术领域

本实用新型涉及一种十字万向轴结构。

背景技术

近年来，由于生产技术的快速发展，对十字万向轴传递扭矩的能力要求不断提高，由于受空间安装尺寸的限制，十字万向轴的规格受到限制。在满足十字万向轴安装要求的同时，为提高十字万向轴传递扭矩的能力，就必须提高其核心的主要受力件结构可靠性。目前，国家标准SWC型十字万向轴及居国际领先地位的德国VOITH和GWB、日本的NAJICO等公司所生产的十字万向轴，其核心的主要传力零件十字轴在轴承滚道的轴根处以台阶形或单一大圆弧过渡，造成该处的应力集中较大，在十字万向轴传递运动和扭矩的过程中，十字轴长期受弯曲负荷，易在轴根处产生弯曲疲劳裂纹而断裂失效，导致传动机械系统停机等意外事故的发生。

实用新型内容

本实用新型其目的就在于提供一种十字万向轴结构，解决了现有十字轴长期受弯曲负荷，易在轴根处产生弯曲疲劳裂纹而断裂失效，导致传动机械系统停机等意外事故发生的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种十字万向轴结构，包括轴肩，所述轴肩的四个侧部的定位面上均设有轴承通道，轴承通道的外侧壁与相对应轴肩的侧部定位面垂直，所述轴承通道的外侧壁与定位面之间设有圆锥形过渡面，圆锥形过渡面与定位面之间设有R2圆弧倒角，圆锥形过渡面与轴承通道的外侧壁之间设有R1圆弧倒角。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

本实用新型的优点是，能够使得十字万向轴在传递运动和扭矩的过程中，十字轴的轴根处产生弯曲疲劳裂纹的可能性大大地降低，提高了十字轴结构的可靠性，从而提高了十字万向轴的可靠性和使用寿命。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明。

一种十字万向轴结构，如图1所示，包括轴肩1，所述轴肩1的四个侧部的定位面3上均设有轴承通道2，轴承通道2的外侧壁与相对应轴肩1的侧部定位面3垂直，所述轴承通道2的外侧壁与定位面3之间设有圆锥形过渡面4，圆锥形过渡面4与定位面3之间设有R2圆弧倒角5，圆锥形过渡面4与轴承通道2的外侧壁之间设有R1圆弧倒角6。

所述圆锥形过渡面4与轴承通道2的外侧壁之间为28°夹角。

本实用新型设计是降低十字轴的轴根处应力集中的方法，当十字轴的轴根为台阶型时，该处的应力集中最大；当十字轴的轴根为单一大圆弧过渡时，该处的应力集中次之；通过对十字轴的有限元分析和结构形式的优化设计，将十字轴设计成轴承滚道2与轴肩1的定位面3间以圆锥形过渡面4过度，圆锥形过渡面4与轴承滚道2及轴肩1的定位面4之间以大圆角R1圆弧倒角6、R2圆弧倒角5进行过渡，并且两个过渡圆角按一定的数量关系匹配，可使十字轴在该处的应力集中最小化。

目前，在各传动机械的传动系统中，由电机输出的运动和扭矩通过传动轴——十字万向轴传递到工作机械，实现对工作机械的驱动。在十字万向轴中十字轴是其主要受力件之一；十字万向轴由主被动叉头与十字轴组成的关节和中间轴组成，在万向轴传递电动机的运动和扭矩的过程中，主动端叉头传来的转矩通过十字轴传递到从动端叉头输出，十字轴是传递动力的受力零件之一；十字轴长期受弯曲负荷、受力状态复杂，在十字轴的轴根处易产生疲劳裂纹而断裂失效。通过本实用新型技术，通过对十字轴的结构优化设计，将十字轴轴根处设计成轴承滚道与轴肩定位面间以圆锥形过渡，圆锥形与轴承滚道及轴肩定位面间以大圆角过渡，并且两个过渡圆角按一定的数量关系匹配，可使十字轴在轴根处的应力集中最小化，使得十字轴轴根处产生弯曲疲劳裂纹的可能性大大地降低。