[发明专利]一种局部滚针式重载万向节

说明书

本发明公开了一种局部滚针式重载万向节，主要包括十字轴、外圈、滚针，外圈套装在十字轴上，主要包括十字轴、外圈、滚针，外圈套装在十字轴上，十字轴的轴颈最大受力滚针处附近设置有范围为α的“U”型凹槽区域，滚针布置在十字轴的轴颈和外圈之间的“U”型凹槽区域内；滚针布置在十字轴的轴颈和外圈之间的“U”型凹槽区域内。本发明在不改变十字轴外形尺寸、不改变轴承运动性能的情况下，通过十字轴轴颈表面局部“U字形”的凹槽设计，降低轴承接触应力，提高万向节储油能力，延长轴承润滑特性，增加滚针的位置保持能力，减少滚针个数实现结构少零件化，减少产品成本，提高万向节磨损寿命。

技术领域

本发明涉及汽车十字轴万向节的领域，具体涉及一种局部滚针式重载万向节。

背景技术

现有的重型万向节十字轴，每个万向节上有四套双列满装滚针轴承，其中，轴承轴颈集成在一起，呈“十”字型分布，滚针安装于十字轴轴颈、外圈之间。万向节通常安装在传动轴节叉上，通过带有夹角β的输入轴与输出轴做小幅往复运动。

万向节十字轴在低速重载工况时，最大受力滚针与轴颈接触附近外围内的挤压接触应力较大，滚针在十字轴圆柱轴颈表面与外圈之间做正弦或余弦往复运动。万向节轴承在工作时的载荷分布(如图2所示)，处于往复运动中心附近的滚针及轴颈由于载荷大频率高，会造成十字轴轴颈发生磨损失效，也即早期疲劳剥落。但远离往复运动中心的滚针则受力极小且不会运动，无法发挥承载功能。同时，由于滚针在外圈与轴颈之间无位置保持结构，滚针可以自由移动，在重载时起不到定位分担载荷的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种局部滚针式重载万向节。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种局部滚针式重载万向节，主要包括十字轴、外圈、滚针，外圈套装在十字轴上，十字轴的轴颈最大受力滚针处附近设置有范围为α的“U”型凹槽区域，滚针布置在十字轴的轴颈和外圈之间的“U”型凹槽区域内。

所述“U”型凹槽区域的范围α大于万向节往复运动的角度，且“U”型凹槽区域的曲率半径大于所安装滚针的曲率半径，“U”型凹槽区域凹槽处的直径d略小于无滚针处轴颈的直径D，防止边界滚针由于轴承挤压变形而脱离。

所述的“U”型凹槽区域以最大受力滚针为对称中心设置，十字轴的轴颈上下对称设置有范围为α的“U”型凹槽区域。

本发明的有益效果为：本发明在不改变十字轴外形尺寸、不改变轴承运动性能的情况下，通过十字轴轴颈表面局部“U字形”的凹槽设计，降低轴承接触应力，提高万向节储油能力，延长轴承润滑特性，增加滚针的位置保持能力，减少滚针个数实现结构少零件化，减少产品成本，提高万向节磨损寿命。

附图说明

图1为本发明的结构主视图。

图2为万向节轴承在工作时的载荷分布图。

图3为本发明的立体图。

图4为本发明局部放大图。

图5为滚针轴颈接触面放大图。

附图标记说明：十字轴1、外圈2、滚针3、“U”型凹槽区域4、往复运动中心5、凹槽区域范围α、轴颈处直径D、凹槽处直径d。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：

实施例：如附图所示，这种局部滚针式重载万向节，主要包括十字轴1、外圈2、滚针3，外圈2套装在十字轴1上，十字轴1的轴颈最大受力滚针处附近设置有范围为α的“U”型凹槽区域4。滚针3布置在十字轴1的轴颈和外圈2之间的“U”型凹槽区域4内。