专利名称：球形万向节的制作方法
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 不够人，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，借以人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。所述接头4呈 球形，其内外球面呈与所述输入轴1的连接端球面形状匹配的瓣形球面状。所 述输出轴7的连接端内腔呈与所述接头4的球面形状匹配的瓣形球面状。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可绕销轴转动；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可绕销轴转动。
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 负载能力火为提高，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。
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 l一输入轴，
2— 第 一销轴，
3— 第一套筒， 4一接头，
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6— 第二销轴，
7— 输出轴，
8— 第三套筒，9一第三销轴， IO—第四套筒， 1丄一第四销轴。
具体实施例方式
参见附图1 2，本发明球形万向节的该实施例采取精密铸制手段和优质铝 合金材料制取其连接端呈瓣形球面状的输入轴1、其内外球面呈与输入轴1的连 接端球面形状匹配的瓣形球面状的接头4和其连接端内腔呈与接头4的球面形 状匹配的瓣形球面状的输出轴7。输入轴1呈瓣形球面状的连接端球径036腿。 接头4球内径(D36mm，球外径①48mm。输入轴1由其瓣形球面状连接端套入接头 4内，通过上下对称穿过接头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，输入轴1可绕销轴转动； 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，通过左右 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，输出轴7亦可绕销轴转动。上述第一套筒3、 第二套筒5、第三套筒8和第四套筒10均呈圆筒状，取材耐磨的青铜合金材料 制作。上述第邻轴2、第-:销轴6、第三销轴9和第四销轴11均为经过淬火 处理的圆柱形钢柱，柱径①6mm。
由此构成的本发明的球形万向节经试制试用被证明效果良好，完全达到设 计要求。
权利要求
1、一种球形万向节，其特征在于，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，所述接头(4)呈球形，其内外球面呈与所述输入轴(1)的连接端球面形状匹配的瓣形球面状，所述输出轴(7)的连接端内腔呈与所述接头(4)的球面形状匹配的瓣形球面状，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)可绕销轴转动；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)可绕销轴转动。
全文摘要
一种球形万向节，包括输入轴(1)、接头(4)和输出轴(7)。输入轴(1)连接端呈瓣形球面状。接头(4)呈球形。输出轴(7)连接端内腔与接头(4)匹配。输入轴(1)由其瓣形球面状连接端套入接头(4)内，通过第二销轴(6)和第四销轴(11)球铰配合轴接，使输入轴(1)可绕销轴转动；输出轴(7)由其瓣形球面状连接端套装在接头(4)上，通过第一销轴(2)和第三销轴(9)球铰配合轴接，亦使输出轴(7)可绕销轴转动。本发明(1)负载能力大为提高，强度大为提高；(2)传动轴刚度增大，可有效防止跳颤。(3)即使发生销轴剪切失效仍能传递轴向载荷，安全系数高，可移植性和实用性强。
文档编号F16D3/16GK101592194SQ20091004376
公开日2009年12月2日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者湘 张, 徐小军, 徐海军, 潘存云 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学