方杆球万向联轴器的制作方法

本实用新型涉及联轴器，特别涉及一种方杆球万向联轴器。

背景技术：

现有的万向联轴器在用于大负载，有冲击的传动中，均存在使用寿命较短的缺陷，另外现有的万向联轴器维修性能不好，一旦出现故障，整个关节都要报废甚至整支联轴器都要报废。

技术实现要素：

为了解决背景技术中现有的万向联轴器结构缺陷、维修性能不好的问题，本实用新型提供一种结构更加简单合理的万向联轴器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种方杆球万向联轴器，其设有万向关节，包括球头接手、方头接手，所述球头接手和方头接手之间通过球臂连接，所述球臂包括球头端和球臂端，所述球头接手设有剖分式球座，所述方头接手设有臂孔，所述球头端安装在所述剖分式球座内，所述球臂端安装在所述臂孔内，所述球臂端设有圆弧形凸面，所述凸面可与臂孔内壁接触形成接触点，所述球臂端可在所述臂孔内伸缩并绕所述接触点转动。

球头方杆的球头在剖分式球座内能自由转动，即形成一铰接点，而球头方杆的方杆在方头接手的方孔中可沿方孔的中心线做直线运动，且通过凸面能做小角度旋转运动，这样可以确保关节的灵活性。

所述球臂包括球头端、过渡段和球臂端，所述球头端为球体，所述过渡段为圆柱，所述球臂端为正方形的方杆，所述剖分式球座前端设有球窝，所述球头端安装在球窝内，所述剖分式球座的周侧面设有凹槽，所述球头接手设有安装孔，所述剖分式球座安装在所述安装孔内，并用卡环与凹槽配合固定。

球头方杆的球头只能在剖分式球座内转动，传递扭矩时各零件均受正压力，卡环只受较小的力。球头方杆的方杆既能沿轴向运动又能做小角度旋转运动，在主从动轴线存在夹角时，球头方杆能在方头接手的方孔里沿轴线进行周期性的来回运动，方杆凸面的圆弧面能在每个运动圆周里在方孔中有小角度的摆动，这样就具备了万向补偿功能。

所述球臂的球头端和球臂端分体设置，由独立球头和独立方杆组成。

所述球臂芯部设有润滑油通道。

还设有中心定位组件，所述中心定位组件包括剖分式定位球座、球头圆杆、缓冲弹簧和螺钉，所述剖分式定位球座设于球头接手中心，所述球头圆杆的球头端安装在剖分式定位球座内，所述球头圆杆的圆杆端安装在方头接手内，所述缓冲弹簧设于圆杆端底部。定位组件的作用是定心，限制两个接手在带角度旋转时两接手的回转中心轴线的交点始终唯一，这一结构设计能保证万向联轴器的运动平衡，也就能适应高速环境。

所述方头接手的臂孔还设有密封套组件。

本实用新型的有益效果是：一、结构合理。传递扭矩的零件中，球头接手通过剖分式球座将扭矩传递到球头方杆，再传递扭矩到方头接手。传力接触面积较大，这样，接触应力就较小。有效地解决了万向联轴器关节的应力问题又结构简单；二、维修方便。易损件为剖分式球座和球头方杆，而这两种零件可采取做成标准件的方式，更换剖分式球座和球头方杆是十分方便的；三、关节灵活。这种剖分式球座、球头方杆结构因结构合理加上良好的润滑设计使得关节十分灵活。

附图说明

图1为本实用新型实施例方杆球万向联轴器关节结构简图。

图2为本实用新型实施例方杆球万向联轴器关节结构简图之C-C剖面图。

图3为本实用新型实施例剖分式球座的零件示意图。

图4为本实用新型实施例球头方杆的零件示意图。

图5为本实用新型实施例球头方杆的剖面图。

图6为本实用新型实施例组合式球头方杆的零件示意图。

图7为本实用新型实施例定位组件示意图。

图8为本实用新型实施例原理分析简图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

本实用新型实施例中，方杆球万向联轴器的万向关节由球头接手1、方头接手6、剖分式球座3、球头方杆4及中心定位组件8等主要零部件组成，如图1所示。球头方杆4的球头在剖分式球座3内能自由转动，即形成一铰接点，而球头方杆4的方杆在方头接手6的方孔中可沿方孔的中心线做直线运动，且能做小角度旋转运动（仅很小的角度），这样可以确保关节的灵活性。

方杆球万向联轴器关节的球座为剖分式，由两个剖分式球座3和一个卡环2组成，剖分式球座3的是由一个带凹槽、带台阶和中间有球窝的零件从中间剖分形成的，如图3所示。剖分式球座3又装入球头接手的安装孔中并用卡环固定。这一结构的优点在于剖分式球座3占用的空间很小（避免了螺栓连接所需的空间）而又能承受很大的压应力，另外剖分式球座的制造难度也不大。

方杆球万向联轴器关节的球头方杆4一端为球头而另一端为方杆，方杆凸面41为圆弧面，球头方杆4的芯部为润滑油通道45，如图4、图5、图6所示。球头方杆4的球头只能在剖分式球座内转动，传递扭矩时各零件均受正压力，卡环只受较小的力。球头方杆4的方杆既能沿轴向运动又能做小角度旋转运动，在主从动轴线存在夹角时，球头方杆4能在方头接手6的方孔里沿轴线进行周期性的来回运动，方杆凸面41的圆弧面能在每个运动圆周里在方孔中有小角度的摆动，这样就具备了万向补偿功能。

球头方杆4也可做成球、杆分体式，由球头46和方杆47组成，如图7所示。

定位组件8为球头圆杆结构，由剖分式球座81、球头圆杆82和缓冲弹簧83组成，如图8所示。定位组件的作用是定心，限制两个接手在带角度旋转时两接手的回转中心轴线的交点始终唯一，这一结构设计能保证万向联轴器的运动平衡，也就能适应高速环境。

球头方杆4芯部设有润滑油通道45，既保证了方杆与方孔配合的润滑油又能有效地保证球头与球座配合的润滑油供给。方孔内预先注满润滑油，而方杆在方孔内的周期性活塞运动正好给球座内注油以补充球头与球座配合的润滑油流失，只要定期给方孔内补注润滑油就能满足机构的正常工作。

如图8所示，球头方杆与剖分式球座形成球铰传力副，而球头方杆与方杆接手的方孔侧面形成平面传力副。球头方杆可在球座内沿各方向转动，球头方杆可在方孔中自由伸缩和在方杆凸面方向小角度转动。

当联轴器关节的两个接手的回转中心线形成β角时，位于上方的球头方杆的中心线与方孔中心线形成（β+Δ1）角，而位于下方的球头方杆的中心线与方孔中心线形成（β-Δ2）角。显然当球头方杆从上方运动到下方时其与方孔中心线形成的角度会由（β+Δ1）减小到（β-Δ2）。球头方杆上设计了方杆凸面，就是基于上述原因（也就是说如果采用普通活塞型，理论上是不可能做到联轴器关节的万向的，即β角只能为0°）。

本实用新型有下列特点：

一、结构紧凑。每个关节的球头接手和方头接手相距很近，外径也不需要很大,属于紧凑型结构。剖分式球座直接由球头接手和卡环固定,避免用螺栓，同时装配和拆卸十分简便。定位组件也很简单可靠，还具备轴向的缓冲作用。

二、结构合理。传递扭矩的零件中，球头接手1通过剖分式球座3将扭矩传递到球头方杆4，再传递扭矩到方头接手6。传力接触面积较大，这样，接触应力就较小。剖分式球座3、球头方杆4的特殊结构既有效地解决了万向联轴器关节的应力问题又结构简单。

三、维修方便。易损件为剖分式球座3和球头方杆4，而这两种零件可采取做成标准件的方式，更换剖分式球座3和球头方杆4是十分方便的，只要拆开定位组件的螺栓即可。

四、制造性能好。球头接手1用普通加工设备即可，方头接手6的方孔也易加工，剖分式球座3和球头方杆4均可用模锻和冷冲压完成。

五、关节灵活。这种剖分式球座、球头方杆结构因结构合理加上良好的润滑设计使得关节十分灵活。

六、同步性较好。因球座与球头是微间隙配合，而方杆与方孔的配合间隙（在圆周方向的配合间隙）也很小，所以此关节的同步性较好。

七、平衡性好。因采用了中心定位组件8，使关节能保持回转中心不变，能有效避免出现偏心力而破坏万向联轴器的运转平衡。故这种方杆球万向联轴器也适合于高转速的场合。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的发明思想并不仅限于此实用新型，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。