一种新型的球环滚针轴承的制作方法

本实用新型涉及三球销式万向节领域，具体涉及一种新型的球环滚针轴承。

背景技术：

等速万向节是汽车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到驱动轮，驱动轿车高速行驶。三球销式万向节使用三个带有滚针的轴承，可以在钟形壳内的三个轨道里进行滑移，适用于扭转角度不大的位置，可以向内和向外滑移，以此来适应驱动轴在车辆运动时产生的长度变化。具有随受负荷重、传动精度高、传动平稳和噪音低的特点，因而在汽车制造中得到了广泛的使用。应用于三球销式万向节的滚针轴承需要相对轴颈中心平移和转动，因而采用了无挡圈的结构，由外圈、内圈和在其间排列的滚针组成，内圈、外圈和滚针之间均可以在轴向相互移动，在一定的工况下会存在脱开失效的风险，导致滚针轴承散架；如果在车辆运行时滑移超过一定距离，则会产生异响及抖动等情况。由于采用现场安装的方法，在实际的装车过程中，由于操作水平及条件上存在的差异，不能保证轴承安装良好，导致使用中产生应力的集中，降低万向节的安全性，内、外圈有发生碎裂的风险，导致车辆传动系统的严重故障。

中国专利号CN 203348314 U，公开日2013年12月18日，滚轮滚针轴承，其一侧采用螺纹连接的挡圈并在另一侧采用卡槽和弹性卡簧的形式使整个球环滚针轴承成为一体，使得轴承出厂前即可以在专业的操作环境下组装检测完毕，在运输及装车过程中不会改变轴承的组装状态，因而可以保证轴承组装的良好。但其采用螺纹连接的方式容易在实际使用中因震动导致螺纹松脱的失效，螺纹占用了较大空间导致轴承总尺寸的增大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是现有的三球销式万向节用滚针轴承外圈、内圈和滚针相互轴向移动导致万向节工作不稳定，容易发生散架和应力集中的问题。本实用新型提出了一种增加了挡圈结构的外圈、内圈和滚针轴向相互固定的体积更小的新型球环滚针轴承。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型的球环滚针轴承，包含内圈、外圈、滚针和挡圈，所述外圈外壁呈半球形，内壁呈平面状，外圈两侧加工有挡圈环槽，所述挡圈为带有斜开口的弹性环形平挡圈，挡圈安装在所述挡圈环槽上并与所述滚针两端抵接，所述内圈两壁为平面状，所述滚针为圆柱状，所述内圈与外圈同心安装，并在其间装入所述滚针，所述滚针和内圈宽度相等，所述挡圈内径小于所述内圈外径。

在外圈两侧加工两道挡圈环槽并在其中镶嵌带有斜开口的挡圈，滚针和内圈宽度相等，滚针均匀分布在内圈和外圈之间，滚针两端和挡圈抵接，因而可以使得滚针及内圈在轴向上相对于外圈固定，在三轴销式等速万向节运行过程中不会发生滚针脱落，内圈内径与轴销采用间隙配合，轴承与三轴销之间的轴向位移由内圈和销轴的轴向位移达到，因此采用本实用新型结构可以使得球环轴承在具有原功能的前提下，由内外圈与滚针轴向可相对移动变为轴向固定，由现场组装变为出厂前统一组装，从而保证了组装良好，在工作中能够保持结构平稳传递动力。

作为优选，所述挡圈分为两副挡圈，分别为带开口的环形外挡圈和完整的环形内挡圈，所述外挡圈安装在所述挡圈环槽内，所述内挡圈安装在所述外挡圈内侧并与所述滚针两端抵接，所述内挡圈外径等于所述外圈内径，所述内挡圈内径小于所述内圈外径，所述外挡圈内径小于所述内挡圈外径。

通过两副挡圈可以使得与滚针两端抵接的挡圈为完整的环形挡圈，避免了滚针断面与带有开口的环形挡圈的开口在相对运动过程中发生碰撞引起噪音和运行不稳，同时避免了灰尘等杂质进入轴承中。

作为优选，所述外挡圈为C型挡圈，所述C型挡圈的C型缺口两侧向上翘起一个角度，并加工有圆孔，所述C型挡圈与所述内挡圈抵接。冲压挡圈可以使得外挡圈允许较小的厚度，节省轴承空间，相同的间距能够紧固内挡圈，上翘角度及圆孔使得外挡圈安装方便。

作为优选，所述内圈内壁加工有大倒角。在三球销式万向节转动角度较大时，能够避免与销轴发生碰撞。

作为优选，所述外挡圈为一薄环挡圈，所述薄环挡圈通过温差法安装入所述外圈两侧，并与所述内挡圈抵接。采用温差法安装，在温度差恢复后，外挡圈产生的应力使其牢固附着在外挡圈上，起到紧固内挡圈的作用，采用薄环结构能够避免在外圈上加工挡圈环槽，减少加工工序并增加外圈的强度。

作为优选，所述滚针宽度为所述外圈宽度的0.8倍，所述滚针直径为所述外圈外径与所述内圈内径之差的0.2倍。外圈的外壁呈半球形，并与钟型壳形成滑动配合传递转动和力矩，取滚针宽度为外圈宽度的0.8倍，滚针直径为外圈外径与内圈内径之差的0.2倍时能够使应力分布趋于分散。

作为优选，所述内圈内壁和所述挡圈内侧为淬硬钢，所述滚针、内圈外侧和外圈内侧为硬度相同的材料。在三球销式万向节传递扭矩过程中，内圈内壁和外圈外壁受力情况最差，应力容易集中，因而需要较高的表面硬度，而滚针、内圈外壁和外圈内壁相互接触，采用相同的硬度可以避免因硬度差导致其中某个部位过快磨损，延长轴承寿命。

作为优选，所述内挡圈开有至少一个油孔，所述内挡圈和所述外挡圈之间安装有储油环，所述储油环包含壳体和油棉，所述油棉浸满润滑油，所述壳体呈环形且在侧面有一开口，所述开口朝向内挡圈侧，所述油棉装在所述壳体中。储油环即能够为轴承在较长时间内提供润滑油，且同时起到了密封的作用。

本实用新型的实质性效果是：通过增加挡圈结构使三球销式万向节用球环滚针轴承外圈、内圈和滚针在轴向上相互固定，在运输、装配和运行过程中，避免轴承散架或滚针脱落，提高轴承运行的稳定性。

附图说明

图1为新型球环滚针轴承结构图。

图2为新型球环滚针轴承剖面图。

图3为新型球环滚针轴承第二个实施例剖面图。

图4为新型球环滚针轴承第三个实施例剖面图。

图5为新型球环滚针轴承第四个实施例剖面图。

图6为储油环安装位置示意图。

图7为新型球环滚针轴承第五个实施例剖面图。

其中，1、外圈，2、内圈，3、挡圈，4、挡圈环槽，5、滚针，6、外挡圈，7、内挡圈，8、C型挡圈，9、储油环，10、油棉，11、油孔，12、壳体，13、薄环挡圈。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。

如图1、2所示，为新型球环滚针轴承结构图，外圈1外壁呈半球形，内壁呈平面形，内圈2与外圈1同心安装，滚针5均匀分布在内圈2与外圈1之间的空间中，外圈1两侧加工有挡圈环槽4，挡圈3带有斜开口并带有一定的弹性，因而挡圈3可以安装在挡圈环槽4中，挡圈3内侧与滚针两端及内圈2两侧抵接，挡圈3内径小于内圈2的外径，从而能够使得滚针5和内圈2在轴向相对于外圈1固定。内圈2内壁与三销轴的销轴配合，外圈1的外壁与钟形壳配合，完成传递扭矩的功能。在实际使用中，内圈2内壁与三销轴的销轴及外圈1的外壁与钟形壳之间的配合受震动等的影响，不能良好的接触，因而将内圈2内壁和外圈1的外壁采用经过淬火处理提高硬度的材料，滚针5、内圈2外壁和外圈1内壁相互接触，采用相同硬度的材料可以避免因硬度差导致其中某个部位过快磨损，延长轴承寿命。

如图3所示，为新型球环滚针轴承第二个实施例剖面图，挡圈分为两副，分别为内挡圈7和外挡圈6，内挡圈7为完整平挡圈，外挡圈6有一开口且具有一定弹性，内挡圈7外径与外圈1内径相同，安装在内圈2两侧，与滚针5两端和内圈2两侧抵接，起到在轴向固定滚针5和内圈2的作用，由于内挡圈7为完整平挡圈，因而对滚针5和内圈2造成更小的磨损，同时能够形成密封，防止灰尘等杂物进入轴承内，外挡圈6安装在外圈1上的挡圈环槽4内，起到固定内挡圈7的作用。

如图4所示，为新型球环滚针轴承第三个实施例剖面图，内挡圈7的安装方法与图3所示的实施例相同，使用C型挡圈8对内挡圈7进行固定，C型挡圈8的开口处两侧翘起并开有小孔，使用圆嘴钳可以方便的将C型挡圈8安装至外圈1上的挡圈环槽4内。

如图5所示，为新型球环滚针轴承第四个实施例剖面图，在C型挡圈8和内挡圈7之间安装有储油环9，内挡圈7上开有油孔11，C型挡圈8容易拆卸，因而更换储油环9也十分方便。如图6所示，为储油环安装位置示意图，储油环9由壳体12和油棉10组成，壳体12为一侧开口的环状空腔，开口方向朝向内挡圈7并与油孔11连通，油棉10浸有润滑油并安装在壳体12中，油棉10中的润滑油通过油孔11渗入轴承内腔，为轴承提供长时间的润滑。

如图7所示，为新型球环滚针轴承第五个实施例剖面图，外圈1内壁呈平面形，薄环挡圈13外径稍大于外圈1的内径，采用温差法，即薄环挡圈13降温而外圈1升温后，薄环挡圈13外径收缩到小于外圈1的内径，因而可以装入外圈1中，内挡圈7安装于内圈2两侧，并与滚针5两端抵接，薄环挡圈13与内挡圈7外侧抵接，温差恢复后，薄环挡圈13将牢固地固定在外圈1中，从而起到了固定内挡圈7的作用，由于外圈1上不需要加工挡圈环槽，因而节省了轴承空间。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。