[实用新型]一种枢轴式等速万向节

说明书

本申请涉及一种枢轴式等速万向节，其包括外轮以及连接于外轮内的枢轴，所述外轮开设有用于容纳枢轴的连接槽；所述枢轴包括轴毂以及活动连接于轴毂的轴承，所述轴承的外侧壁轴向截面呈向外凸出的弧形面，该弧形面为轴截弧面；所述连接槽包括用于容纳轴毂的第一容纳槽以及用于容纳轴承的第二容纳槽，所述轴毂位于第一容纳槽内时所述轴承位于对应的第二容纳槽内并且能够沿着外轮的轴向滚动；所述第二容纳槽内与轴承的外侧壁抵触的侧壁为第二弧形凹面，所述第二弧形凹面向背离轴承的方向凹陷。本申请具有减小轴承与外轮之间接触应力的效果。

技术领域

本申请涉及万向节的领域，尤其是涉及一种枢轴式等速万向节。

背景技术

等速万向节是将轴间有夹角或相互位置有变化的两轴连接起来，并使两轴以相同的角速度传递动力的装置，它可以克服普通十字轴式万向节存在的不等速性问题。其中三枢轴式等速万向节是近年来应用较为广泛地一种新型等速万向节。

现有的三枢轴式等速万向节中承受应力的点为其内部的轴承与外轮之间的接触面，为了与万向节连接的两个轴之间的夹角变化，轴承的外圈呈向外凸出的圆弧形，而外轮上与轴承外圈接触面为平面。

针对上述中的相关技术，发明人认为轴承外圈与外轮接触应力较大，从而影响万向节的使用寿命。

实用新型内容

为了缓解轴承外圈与外轮接触应力较大的问题，本申请提供一种枢轴式等速万向节。

本申请提供的一种枢轴式等速万向节采用如下的技术方案：

一种枢轴式等速万向节，包括外轮以及连接于外轮内的枢轴，所述外轮开设有用于容纳枢轴的连接槽；所述枢轴包括轴毂以及活动连接于轴毂的轴承，所述轴承的数量至少为两个并且周向设置于轴毂侧壁，所述轴承与枢轴能够偏转并且偏转的转动轴线同时垂直于轴承的中心轴线以及轴毂的中心轴线，所述轴承的外侧壁轴向截面呈向外凸出的弧形面，该弧形面为轴截弧面；

所述连接槽包括用于容纳轴毂的第一容纳槽以及用于容纳轴承的第二容纳槽，所述第一容纳槽同轴开设于外轮一端端面，所述外轮沿其轴向开设所述第二容纳槽，所述第二容纳槽的数量与轴承数量相同并且以外轮的中心轴线呈周向分布，所述第二容纳槽与第一容纳槽边缘处连通，所述轴毂位于第一容纳槽内时所述轴承位于对应的第二容纳槽内并且能够沿着外轮的轴向滚动；所述第二容纳槽内与轴承的外侧壁抵触的侧壁为第二弧形凹面，所述第二弧形凹面向背离轴承的方向凹陷。

通过采用上述技术方案，当枢轴与外轮之间发生偏转，轴毂和外轮之间的轴间夹角会发生变化，此时轴承会在第二容纳槽内沿着外轮的轴向滚动。并且枢轴转动时，其扭矩通过轴承对第二容纳槽的侧壁施加压力，因为轴承有多个，这个多个轴承对外轮施加的压力形成扭矩，从而驱动外轮转动。

同时，因为轴承的外侧壁轴向截面呈向外凸出的弧形面，与弧形面接触的第二容纳槽侧壁呈弧形凹面设置，所以两个应力面一个为外突的弧形面，另一个为内凹的弧形面。而由赫兹效应可知，接触应力计算公示如下：

式中：

F为法向力；

、为两个接触面的曲率半径，当接触面为平面时，曲率半径为无穷大；

±：正号用于外接触（即两个接触面均为向外凸出的弧面或球面），负号用于内接触（即两个接触面中一个为向外凸出的弧面或球面，另一个为向内凹陷的弧面或球面）；

为两个接触物材料的弹性模量；

、为两个接触物材料的泊松比。

然后轴承轴向截面和径向截面分析接触面之间的接触应力。

径向截面：

本申请的径向截面为凸面与平面接触，而相关技术也同样为凸面与平面接触，所以两者从径向截面分析，两者接触应力相同。