[发明专利]一种球铰传动轴

摘要

本发明公开了一种球铰传动轴，其属于机械行业传动系统的传动轴。它解决了现有技术十字轴式传动轴的结构不够紧凑、密封差、易于磨损、承载能力低、易于疲劳断裂的缺陷及球笼式/球叉式传动轴结构复杂、制造工艺水平要求高、钢球与滚道接触面积小、接触应力大的弊端。本发明通过在球头外表面设置滚道槽并与滚子配合的方式，取代了现有十字轴式传动轴的传动方法，传递扭矩的能力增强，密封性和动平衡性好。本发明具有结构简单、制造方便，承载能力大、可靠性高的综合优点。

主权项

一种球铰传动轴，包括保持架、球头、球头柄，其特征在于：保持架可以为整体式结构，以主回转轴W为回转中心，沿周向均布设置有装配槽、定位球窝及固定孔，各定位球窝的球面位于同一球面上，该球面的球心位于主回转轴W上，定位球窝的球面直径与球头的球面直径相配合，可与球头的外球面形成滑动配合副；而定位球窝的球窝端面圆直径小于球头的外球面直径，从而可将球头约束在定位球窝的球面内，限制球头从球窝中脱出；装配槽是特别设置的结构，其作用是可帮助球头正确地装配到定位球窝内形成滑动配合副，而固定孔则对应设置在装配槽部位，固定孔的轴线位于与主回转轴W垂直的同一平面上且通过定位球窝的球心；球头的球面上还设置有纵向的滚道槽，其数量与装配槽和定位球窝相对应，并以副回转轴J为回转中心沿周向均布；还包括滚子和固定销，滚子对应配合安装在球头的滚道槽内，可在对应的滚道槽内移动，受滚道槽约束；固定销被约束在保持架的对应固定孔内，其朝向内侧的一端与对应的滚子配合，将对应的滚子抵在滚道槽内，使滚子可保持在与滚道槽配合的正确位置上，限制滚子脱离对应的滚道槽；当保持架、球头、固定销、滚子按上述位置关系装配在一起后，保持架和球头之间便形成了一组传动副，球头便被保持架约束在定位球窝的球面内，且只能在定位球窝内绕固定销或固定孔的轴线摆动，使球头和球头柄的副回转轴J可在与主回转轴W保持一定夹角的状态下实现球头与保持架之间的动力或转速传递；还可包括锁固装置，传动副的保持架可通过锁固装置与传动系统中的传动接口固连在一起，而传动副的球头可通过球头柄与传动系统中的其它传动接口连接，从而将本传动副接入传动系统，实现传动系统中不同传动零部件之间的连接和动力传递；传动副可单个使用，亦可成对配套使用，成对配套使用的传动副应尽量使配对球头的滚道槽两两对应且使对应滚道槽的对称面尽量位于同一平面内，以提高传动的平稳性；传动副的保持架或球头柄与传动系统的连接可设置成为可伸缩的连接结构，以便适应传动过程中传动副与传动系统连接部位的距离上的变化；球头滚道槽及滚子的设置数量可以根据实际需要调整，可为1个或多个；保持架与球头可以按以下方法装配：可以首先保持球头柄与保持架同轴，使球头的滚道槽与保持架的定位球窝一一对应，与此同时，球头定位球面则与保持架的装配槽一一对应；进一步，沿主回转轴W轴向推进保持架，使球头进入保持架内腔，直至球头定位球面与保持架的定位球窝同心；然后转动保持架，使球头的滚道槽与保持架的装配槽一一对应，与此同时，球头定位球面则进入了保持架的定位球窝，形成滑动配合副；进一步，依次将滚子装入球头的滚道槽；最后，将固定销装入对应保持架的固定孔，使固定销朝向内侧的一端与对应滚子配合，将对应的滚子抵在滚道槽内，从而通过固定销和滚子将保持架与球头定位并连接在一起。