[实用新型]水陆两用中间带滚珠花键副的球笼式等速万向传动轴总成

说明书

一种水陆两用中间带滚珠花键副的球笼式等速万向传动轴总成，用于动力传递。中间为滚珠花键副结构，两端的万向节采用球笼式，万向节的球笼本体两端装有塔形密封罩和透气防水装置。本实用新型可改善传动轴内部空气动力状态，有利散热，减小气压因素对滑移阻力的影响；运用滚珠花键结构，可减小滑移阻力，降低摩擦发热，快速响应万向节长度变化伸缩需求；用热塑弹性体材质替代传统氯丁橡胶材质密封罩，突破了吹塑工艺技术限制，可开发出直径大于150mm的吹塑级热塑弹性体材质塔形密封罩，根据不同功能需求，两端塔形密封罩采用不同波浪形态；采用两个或以上的密封罩安装槽，可合理调整密封罩轴向安装位置，提升同一密封罩不同工况适应性。

技术领域

本实用新型涉及联轴器传动技术领域，特别是一种适用于水、陆两种工况环境下，中间带滚珠花键副的球笼式等速万向传动轴总成。

背景技术

传动轴作为动力传递系统的关键零部件，万向节的可靠性显得尤为重要。通过对球笼式等速万向节已有失效模式、潜在故障模式、影响及发生概率等级进行了全面而细致的分析，分析结果显示，密封罩破裂、球笼本体烧结是球笼式等速万向节风险等级最高的故障模式，应予以优先控制。

球笼本体烧结的主要原因为高温发热引起，而发热与球面副的摩擦直接相关，球面副摩擦主要受到摩擦力的影响，摩擦力的来源有两个方面：一是球笼式等速万向节工作旋转传递的扭矩，二是球笼式等速万向节工作伸缩时的附加轴向力。其中球笼式等速万向节工作旋转时的扭矩是由动力系统输入的，为球笼式等速万向节所需要的正常承受力；球笼式等速万向节工作伸缩时的附加轴向力则是内部产生的有害附加力，应尽量减小。从引起球笼本体烧结的球面副摩擦发热的附加受力分析，可知中间花键伸缩阻力是导致球笼本体保持架球面副产生额外摩擦热的主要因素，也是限制球笼式等速万向节工作适应性的重要不利因素。而目前市场上使用的传动轴，普遍采用中间花键副结构的伸缩形式。

同时，球笼式等速万向节在使用过程中，由于其密封在内部的万向节配合面部位的旋转和配合面间的摩擦，会造成球笼式等速万向节发热，导致密封内部气体温度升高，内部气压上升，如果发热且内部气压上升后不能使密封内部的气体排出，则内部气压会超出密封罩变形强度，造成密封罩异常受力或者膨胀后与外部其它物体发生干涉，这样在使用过程中，会造成密封罩损坏失效。因此，传动轴在使用过程中需要进行排气，同时还要达到防水、防尘效果，不能使水或异物进入万向节内，破坏万向节的润滑状态。而现代工业生产中常见的通气装置有气孔、单向气阀、气门开关等。在机械设备通气管路中，这些通气装置大多使用在大气工作环境下，虽然能有效排出气体，但逆向防水效果很差，使它们的使用范围受到极大的限制，特别对于在涉水工作环境下的一些车辆轮边驱动中使用的球笼式等速万向节，既要将行车时万向节因摩擦发热产生的热气压排出腔体，使万向节腔体内部与环境气压平衡，保障万向节的正常使用；又要防止球笼式等速万向节在水中运行环境下，水进入万向节内部破坏万向节内部润滑环境，导致万向节异常工作失效。而现行使用的通气装置无法达到上述要求。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种水陆两用中间带滚珠花键副的球笼式等速万向传动轴总成，以满足传动系统对万向节越来越严苛的使用工况需求，降低球笼式等速万向节的故障率，提高球笼式等速万向节的可靠性。