專利名稱：具有滾道轉(zhuǎn)向點(diǎn)的相對滾道接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一呈以下特征的相對滾道接頭形式的恒速接頭它包含一外接頭部件，后者包括一第一縱向軸線和彼此軸向相對的一附連端和一孔端，該外接頭部件還包括諸第一外球滾道和諸第二外球道滾道；一內(nèi)接頭部件，它包括一第二縱向軸線和用于指向外接頭部件的孔端的一軸的附連裝置，該內(nèi)接頭部件還包括諸第一內(nèi)球滾道和第二內(nèi)球滾道；該諸第一外球滾道和第一內(nèi)球滾道彼此形成諸第一對滾道；第二外球滾道和第二內(nèi)球滾道彼此形成第二對滾道；成對的滾道各容納一扭矩傳遞球；一球保持圈，定位在外接頭部件和內(nèi)接頭部件之間，并包括沿圓周分布的球保持圈窗，各個(gè)窗容納諸球中的至少一個(gè)球；當(dāng)接頭處于對齊狀態(tài)時(shí)，諸第一對滾道的孔角在中心接頭平面內(nèi)從孔端打開到外接頭部件的附連端；當(dāng)接頭處于對齊狀態(tài)時(shí)，諸第二對滾道的孔角在中心接頭平面內(nèi)從附連端打開到外接頭部件的孔端。
背景技術(shù)：
原理上，可從DE 102 20 711 A1了解上述類型的相對滾道接頭，其中的接頭具有6球和8球。這里所述類型的球滾道對應(yīng)于環(huán)籠式(Rzeppa)接頭(RF接頭)和無底切接頭(UF接頭)類型。這意味著諸球滾道的中心線分別由均勻的半徑(RF接頭)，并由半徑及毗鄰平行于軸線的直線(UF接頭)組成。在所述的相對滾道接頭中，諸成對滾道的軸向打開方向圍繞圓周交替地變化，從而形成相對滾道接頭型。該類型相對滾道接頭的缺點(diǎn)在于，鉸接角度限制在約45度，因?yàn)楫?dāng)超過該鉸接角時(shí)，接頭鉸接平面內(nèi)的第一球就離開第一對滾道。
從DE 103 37 612 A1可知一種相對滾道接頭，其中的諸第一對滾道的滾道中心線(當(dāng)接頭處于對齊狀態(tài)時(shí)其打開角指向接頭底部)是這樣設(shè)計(jì)的當(dāng)接頭鉸接時(shí)，從某一鉸接角向前的打開角經(jīng)歷一其打開方向的逆向過程。更具體來說，這是這樣來實(shí)現(xiàn)的諸第一對滾道的球滾道的中心線呈S形，因此各自包括一轉(zhuǎn)向點(diǎn)。
DE 100 60 220 A1特別描述了一種相對滾道接頭，其中，諸第一外球滾道的中心線包括一靠近接頭孔的轉(zhuǎn)向點(diǎn)，以使諸第一外球滾道的中心線呈S形。因?yàn)閷ΨQ的要求，這種情形對內(nèi)接頭部件的諸第一內(nèi)球滾道的中心線也是如此。所述相對滾道接頭的鉸接角可以此方式增加。
就后兩種類型的接頭而論，相對滾道接頭的基本原理，即，滾道打開角的交替的相對方向和由此作用在球保持圈上的球的軸向力的交替的相對方向，該原理只在球到達(dá)從向內(nèi)的弧形滾道區(qū)域到向外的弧形滾道區(qū)域的轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)才適用。當(dāng)?shù)竭_(dá)某一鉸接角時(shí)，其時(shí)球占據(jù)相應(yīng)S形滾道的所述第二滾道區(qū)域，滾道打開角不再整體地圍繞圓周交替地朝向，而由球施加在球保持圈上的軸向力不再軸向地平衡。相對滾道原理因此不再適用，球保持圈本身必須軸向地支承在外接頭部件和/或球轂上。因?yàn)榍虮３秩Ψ謩e和外接頭部件和內(nèi)接頭部件之間的內(nèi)摩擦增加，所以，這可導(dǎo)致適用壽命的減短。

發(fā)明內(nèi)容
基于此原因，本發(fā)明的目的是，從上述技術(shù)狀態(tài)開始，研制一相對滾道型的固定接頭，它可實(shí)現(xiàn)增加的鉸接角和增加使用壽命。
解決方案在于提供一具有如下特征的接頭一外接頭部件，它包括一第一縱向軸線和一附連端和一孔端，它們彼此軸向相對，該外接頭部件還包括諸第一外球滾道和諸第二外球滾道；一內(nèi)接頭部件，它包括一第二縱向軸線和用于指向外接頭部件的孔端的一軸的附連裝置，該內(nèi)接頭部件還包括諸第一內(nèi)球滾道和諸第二內(nèi)球滾道；諸第一外球滾道和第一內(nèi)球滾道彼此形成諸第一對滾道；諸第二外球滾道和第二內(nèi)球滾道彼此形成諸第二對滾道；成對的諸滾道各容納一扭矩傳遞球；一球保持圈，定位在外接頭部件和內(nèi)接頭部件之間，并包括沿圓周分布的球保持圈窗，各個(gè)窗容納諸球中的至少一個(gè)球；當(dāng)接頭處于對齊狀態(tài)時(shí)，諸第一對滾道的孔角在中心接頭平面內(nèi)從孔端打開到外接頭部件的附連端；當(dāng)接頭處于對齊狀態(tài)時(shí)，諸第二對滾道的孔角在中心接頭平面內(nèi)從附連端打開到外接頭部件的孔端，
其中，諸第一對滾道的中心滾道線各具有一轉(zhuǎn)向點(diǎn)T1-2，轉(zhuǎn)向點(diǎn)處相對于中心接頭平面的中心角β大于4°。這樣，可以確保在運(yùn)行的使用壽命期內(nèi)，接頭可以以一相對滾道接頭操作。運(yùn)行的使用壽命是指接頭在使用壽命角內(nèi)的運(yùn)行，在此角度，接頭在改變載荷條件而不使接頭遭受損壞的情況下達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命。
這意味著在所謂的使用壽命期范圍內(nèi)，相對滾道接頭的原理總是適用的，因此使用壽命期得到延長。使用壽命期范圍由使用壽命期角βL確定。如果在該鉸接角度內(nèi)操作，則根據(jù)定義接頭達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命期。然而，同時(shí)，可以有另一接頭鉸接，于是可達(dá)到較大的鉸接角。根據(jù)本發(fā)明，向第二范圍的過渡這樣來定義它位于滾道區(qū)域外，該滾道范圍由球滾道內(nèi)使用壽命范圍的球所通過。下面將描述所述轉(zhuǎn)向點(diǎn)的位置的實(shí)施例。這里必須解釋如何使用術(shù)語“轉(zhuǎn)向點(diǎn)”一方面，在從曲率到反曲率過渡的數(shù)學(xué)應(yīng)用的含義上，另一方面，在從曲率到切向地毗鄰該曲率的一直線的過渡的數(shù)學(xué)上不精確的含義上。兩種解釋都適用于這里所使用的術(shù)語“轉(zhuǎn)向點(diǎn)”。也可使用術(shù)語“切點(diǎn)”。
根據(jù)第一較佳實(shí)施例，它提出轉(zhuǎn)向點(diǎn)P1-2處相對于中心接頭平面E的中心角β大于5°。根據(jù)另一實(shí)施例，它提出轉(zhuǎn)向點(diǎn)P1-2處相對于中心接頭平面E的中心角β小于12°。
此外，提出轉(zhuǎn)向點(diǎn)P1-2的諸第一對滾道的中心滾道線處的切線T1-2相應(yīng)地與對應(yīng)的縱向軸線形成一轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α，還提出所述切線T1-2上的垂直線與中心接頭平面E形成一轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α，該轉(zhuǎn)向點(diǎn)角由下式定義α≥β+arcsin〔O2/R2·sin(β+90°)〕其中，O2是垂直線在切線T1-2上的交點(diǎn)與對應(yīng)的縱向軸線A之間的軸向距離，而其中R2是所述交點(diǎn)和轉(zhuǎn)向點(diǎn)P1-2之間的距離。
根據(jù)另一第一實(shí)施例，它提出，如果中心接頭平面E內(nèi)且直達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)P1-2的對應(yīng)的滾道中心線包括一半徑R2，其中心M2包括一離中心接頭平面E的軸向距離O2以及一沿朝向轉(zhuǎn)向點(diǎn)P1-2方向的離對應(yīng)縱向軸線的徑向距離a，則轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α由下式定義 另一實(shí)施例在于，如果中心接頭平面E內(nèi)且直達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)P1-2的對應(yīng)的中心滾道線包括一半徑R2，其中心M2包括一離中心接頭平面E的軸向距離O2以及一沿遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)向點(diǎn)P1-2方向的離對應(yīng)縱向軸線A的徑向距離b，則轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α由下式定義 如果在個(gè)別測量參數(shù)之間遵守以下關(guān)系式，則對于47-52°的鉸接角可優(yōu)化本發(fā)明具有8球的相對滾道接頭1.5＜PCDB/R1＜1.91.8＜PCDB/R2＜2.22.3＜PCDB/R3＜2.72.1＜PCDB/R4＜2.51.8＜PCDB/R5＜2.212＜PCDB/O2＜1612＜PCDB/O5＜160.6＜PCDB/OD＜0.82.1＜PCDB/L＜2.53.4＜PCDB/DB＜4.02.1＜PCDB/DS＜2.50.75＜PCDB/DCA＜1.050.85＜PCDB/DCI＜1.157.5＜PCDB/W＜11.52.8＜PCDB/L1＜3.42.6＜PCDB/L2＜3.2在所述關(guān)系式中，所使用的參數(shù)具有以下含義PCDB球的節(jié)距圓直徑R1外部件球滾道半徑1(諸第一球滾道)R2外部件球滾道半徑2(諸第一球滾道)R3外部件球滾道半徑3(諸第一球滾道)R4外部件球滾道半徑4(諸第二球滾道)R5外部件球滾道半徑5(諸第二球滾道)O2外部件球滾道對于打開角朝向附連端的滾道的偏離O5外部件球滾道對于打開角朝向孔端的滾道的偏離
OD外部件外直徑L內(nèi)部件長度DB球直徑PCDS花鍵節(jié)距圓直徑DCA保持圈外直徑DCI保持圈內(nèi)直徑W保持圈腹板寬度L1保持圈窗長度1L2保持圈窗長度2附圖的簡要說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例示于附圖中，并在下面進(jìn)行描述

圖1示出第一實(shí)施例中本發(fā)明具有6個(gè)球的相對滾道接頭a)全縱向截面圖b)縱向截面圖中的外接頭部件的詳圖。
圖2示出根據(jù)圖1的具有6個(gè)球的相對滾道接頭a)具有尺寸規(guī)格的縱向截面圖b)具有另外尺寸規(guī)格的縱向截面圖c)球保持圈展開的詳圖。
圖3示出類似于圖1和2所示的具有8個(gè)球的相對滾道接頭a)具有尺寸的縱向截面圖b)具有另外尺寸規(guī)格的傾斜(角度)位置c)球保持圈展開的詳圖。
圖4示出第二實(shí)施例中本發(fā)明具有6個(gè)球的相對滾道接頭a)全縱向截面圖b)縱向截面圖中的外接頭部件的詳圖c)縱向截面圖中的內(nèi)接頭部件的詳圖。
圖5示出在縱向截面圖中具有另外尺寸規(guī)格的根據(jù)圖4的本發(fā)明接頭的外接頭部件。
圖6示出具有另外尺寸規(guī)格的根據(jù)圖4和5的本發(fā)明接頭a)通過外接頭部件的縱向截面圖
b)通過球滾道的截面圖c)評價(jià)表圖7示出在縱向截面中具有尺寸規(guī)格的另一實(shí)施例中的本發(fā)明接頭的外接頭部件。
圖8示出在縱向截面中具有尺寸規(guī)格的另一實(shí)施例中的本發(fā)明接頭的外接頭部件。
圖9示出具有限定相對滾道的本發(fā)明6球的相對滾道接頭a)軸向圖b)縱向截面圖。
圖10示出具有限定相對滾道的本發(fā)明6球的相對滾道接頭a)軸向圖b)縱向截面圖。
圖11示出具有限定相對滾道的本發(fā)明6球的相對滾道接頭a)軸向圖b)縱向截面圖。
圖12示出具有限定相對滾道的本發(fā)明6球的相對滾道接頭a)軸向圖b)通過接頭(RF滾道)的縱向截面圖。
圖13示出具有限定相對滾道的本發(fā)明8球的相對滾道接頭a)軸向圖b)第一縱向截面圖c)第二縱向截面圖。
圖14示出本發(fā)明8球的相對滾道接頭a)軸向圖b)第一縱向截面圖c)第二縱向截面圖。
圖15示出本發(fā)明8球的相對滾道接頭a)軸向圖b)第一縱向截面圖c)第二縱向截面圖。
圖16示出本發(fā)明8球的相對滾道接頭
a)軸向圖b)第一縱向截面圖c)第二縱向截面圖。
圖17示出具有限定滾道和其它細(xì)節(jié)的本發(fā)明6球的相對滾道接頭a)外接頭部件的縱向截面圖b)外滾道的縱向截面圖c)內(nèi)接頭部件的縱向截面圖d)內(nèi)滾道的縱向截面圖e)評價(jià)表。
圖18示出具有限定個(gè)別參數(shù)的類似于圖13所示的本發(fā)明8球的相對滾道接頭a)軸向圖b)第一縱向截面圖c)第二縱向截面圖d)通過球保持圈的截面圖。
圖19示出具有限定滾道的類似于圖13所示的本發(fā)明8球的相對滾道接頭a)軸向圖b)通過外接頭部件的縱向截面圖c)通過球保持圈的縱向截面圖。
圖20示出用于機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)的本發(fā)明傳動(dòng)軸的局部縱向截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中的兩個(gè)視圖將在下面結(jié)合起來進(jìn)行描述。一本發(fā)明的等速接頭或恒速接頭11包括一具有閉合底部13且?guī)в幸豢?5的外接頭部件12和一個(gè)一體地附連的軸頸14。此外，接頭包括一內(nèi)接頭部件15、一球保持圈16以及扭矩傳遞球17。諸第一外球滾道18和第一內(nèi)球滾道19容納球171并彼此形成諸第一對滾道。諸第二外球滾道20和第二內(nèi)球滾道21形成接受第二球172的第二對滾道。兩種類型的滾道對圍繞圓周交替地布置。在圖中所示的第一對滾道的接觸點(diǎn)處的球的切線一起形成一打開角δ1，它沿朝向底部13的方向打開。第二對滾道的接觸點(diǎn)處的第二球172的切線一起形成一打開角δ2，它沿朝向外接頭部件的孔25打開。當(dāng)接頭處于對齊狀態(tài)下并承受扭矩時(shí)，所述打開角產(chǎn)生軸向力F1和F2，并將這些力施加到球上和由此施加到球保持圈16上。接受球中心的一中心接頭平面E與接頭中心M內(nèi)的接頭縱向軸線相交，該接頭的縱向軸線由外接頭部件的縱向軸線A12和內(nèi)接頭部件的縱向軸線A22形成。參照外接頭部件12內(nèi)的球滾道18的中心線L18，中心平面內(nèi)的滾道18包括一半徑R2，其圓心相對于接頭中心M在軸線A上偏離一軸向偏離距O2，而滾道20包括一同樣大小的半徑R5，其圓心相對于接頭中心M沿相對方向偏離一偏離距O5，在圖2中，與圖1中所示相同的任何細(xì)節(jié)均用相同的編號表示。在圖示a)中，軸22插入到內(nèi)接頭部件15內(nèi)。除了外接頭部件的縱向軸線A12之外，圖中還示出內(nèi)接頭部件的縱向軸線A22，它以同樣的方式對應(yīng)于內(nèi)接頭部件15的縱向軸線。參閱縱向軸線A22，在兩側(cè)上給出使用壽命角2β；它們表示接頭可以運(yùn)行而不遭受使用壽命期試驗(yàn)內(nèi)任何損壞的最大連接角。使用壽命試驗(yàn)意指一種載荷譜，它對應(yīng)于設(shè)計(jì)使用壽命過程中接頭實(shí)際的使用。當(dāng)軸22相對于外接頭部件12在兩側(cè)上的角度2β處鉸接時(shí)，本發(fā)明球滾道18、19內(nèi)的球171實(shí)施沿滾道中心線的運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)由各離中心接頭平面E的兩側(cè)上的角度β形成，其中，角度的兩腿由中心接頭平面E和通過球心的輻射線形成。圖示c)示出球保持圈16的展開圖，它具有三個(gè)圓周分布的保持圈窗23、24。保持在第一對滾道內(nèi)的球171對球保持圈施加軸向力F1，而保持在第二對滾道內(nèi)的球172對球保持圈施加軸向力F2。因?yàn)榈谝缓偷诙L道交替地布置，所以即使橫貫通過接頭傳遞扭矩時(shí)，也是軸向平衡的。
在圖3的圖示a)中，相對于軸22的縱向軸線A22，除了使用壽命角2β之外，圖中在兩側(cè)上示出最大鉸接角βmax。相應(yīng)地，參照球心相對于外接頭部件的位置，圖中在兩側(cè)上還示出起始于中心平面E的半個(gè)使用壽命角β以及半個(gè)最大鉸接角βmax/2。最大鉸接角βmax處的外接頭部件內(nèi)的球的位置用虛線表示。
圖示b)示出沿球171在本發(fā)明滾道對18、19內(nèi)朝向外接頭部件12的孔21運(yùn)動(dòng)的方向在接頭處的最大鉸接角。因?yàn)楸景l(fā)明球滾道18、19遵循S形路線，所以，第一對滾道內(nèi)的球171處切線之間的打開角δ1其方向已經(jīng)倒過來，也朝向外接頭部件12的孔端21打開，而具有Rzeppa接頭型滾道20、21的第二對滾道形成一打開角δ2，該角的大小誠然可以變化，但象在圖2的對齊的接頭位置中，該角繼續(xù)朝向外接頭部件12的孔25打開。在平截面內(nèi)作用在球上的力F1、F2的方向?qū)?yīng)于打開角δ1、δ2。如從圖d)中可見，所有球的力作用效果，即使其大小上彼此不對應(yīng)，而在其方向上則彼此對應(yīng)，于是，抵抗作用在保持圈上的球的合力的反力FG必須由外接頭部件施加到保持圈上。根據(jù)本發(fā)明，這樣一反力FG僅在使用壽命角2β超過時(shí)發(fā)生，而在使用壽命角2β之內(nèi)時(shí)，保持圈仍保持軸向地平衡。
圖4較詳細(xì)地示出根據(jù)第一實(shí)施例的本發(fā)明球滾道18、19可由外接頭部件和內(nèi)接頭部件的滾道中心線L18、L19采取的可能的路線。其路線用滾道中心線L18、L19表示的本發(fā)明的球滾道呈S形，該圖還示出轉(zhuǎn)向點(diǎn)T1-2的位置，該點(diǎn)分別從半徑R2(外接頭部件)和R2’(內(nèi)接頭部件)起始，它分別圍繞一偏移點(diǎn)O2和O2’布置，并相對于一徑向平面(即，平行于中心接頭平面E延伸的平面)定位在角度α。超過轉(zhuǎn)向點(diǎn)T1-2的位置，滾道中心線本身繼續(xù)分別沿半徑R1(外接頭部件)和R1’。根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)向點(diǎn)T1-2以及轉(zhuǎn)向點(diǎn)T1-2’定位在角βL/2的角度扇形外面(在中心接頭平面E的各側(cè)上觀看)。當(dāng)一旦超過轉(zhuǎn)向點(diǎn)T1-2，角度δ1的反方向發(fā)生在第一對滾道中時(shí)，這里所規(guī)定的要求確保，在使用壽命范圍內(nèi)(A22相對于A12的鉸接＜＝2β，在兩側(cè)上)，沒有軸向力發(fā)生在保持圈上，但保持圈子保持在外接頭部件內(nèi)沒有軸向力。
而使用壽命角2β是一相對于接頭中心M的中心角，即，它起始于中心軸線A12和中心平面E，以此方式它描繪了球在滾道中心線L18、L19上的位置。在轉(zhuǎn)向點(diǎn)T1-2內(nèi)的滾道中心線處的切線的角α的中心表征了分別相對于接頭中心M的偏移距O2和O2’。
圖5示出外接頭部件內(nèi)球沿著滾道中心線L18移動(dòng)的使用壽命角β相對于轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α之間的關(guān)系，可采用如下的公式α≥β+arcsin〔O2/R2·sin(β+90°)〕。
對于根據(jù)圖5的外接頭部件12，圖6示出轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α對于外接頭部件內(nèi)的滾道展開角ε的影響。滾道展開角ε定義為徑向平面R和從球心輻射線和相應(yīng)地滾道邊緣處的滾道中心線L18之間的角度。當(dāng)滾道展開角ε變小時(shí)，在滾道18內(nèi)發(fā)生不利的邊緣載荷，該邊緣載荷可導(dǎo)致?lián)p壞。扭矩傳遞能力因此受到限制。轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α高達(dá)16°，滾道展開角ε仍然足夠大。
圖7示出相對于球在滾道內(nèi)移動(dòng)的使用壽命角β和對于本發(fā)明外接頭部件的第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α之間的關(guān)系。在圍繞中心接頭平面E的區(qū)域內(nèi)，球滾道18的中心線L18包括一圓心為M2的較小的半徑R2，該圓心M2相對于接頭中心M偏移一軸向偏移距O2和一徑向偏移距a。轉(zhuǎn)向點(diǎn)T1-2處的切線通過所述角度確定。從該轉(zhuǎn)向點(diǎn)起，滾道中心線繼續(xù)圍繞圓心M1的半徑，該圓心M1由值R1和角值α確定。圍繞接頭中心M進(jìn)入的使用壽命角β和轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α之間，適用以下的方程
圖8示出相對于球在滾道(β)內(nèi)移動(dòng)的使用壽命角β和對于本發(fā)明外接頭部件的第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α之間的關(guān)系。在圍繞中心接頭平面E的區(qū)域內(nèi)，球滾道18的中心線L18包括一圓心為M2的較小的半徑R2，該圓心M2相對于接頭中心M偏移一軸向偏移距O2和一徑向偏移距b。轉(zhuǎn)向點(diǎn)T1-2處的切線通過所述角度確定。從該轉(zhuǎn)向點(diǎn)起，滾道中心線繼續(xù)以R1圍繞圓心M1，該圓心M1由值R1和角值α確定。圍繞接頭中心M進(jìn)入的使用壽命角β和轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α之間，適用以下的方程 圖9示出本發(fā)明6球接頭，其中，外球滾道18的中心線L18由三個(gè)半徑R1、R2、R3組成，半徑R1、R2通過一轉(zhuǎn)向點(diǎn)彼此毗鄰，而第二外球滾道20的中心線L20由半徑R5與毗鄰的平行于軸線的直線形成。
圖10示出本發(fā)明6球接頭，其中，外球滾道18的中心線L18由三個(gè)半徑R1、R2、R3組成，半徑R1、R2通過一轉(zhuǎn)向點(diǎn)彼此毗鄰，而第二外球滾道20的中心線L20由通過轉(zhuǎn)向點(diǎn)彼此毗鄰的兩個(gè)半徑R4、R5形成。
圖11示出本發(fā)明6球接頭，其中，外球滾道18的中心線L18由三個(gè)半徑R1、R2、R3組成，半徑R1、R2通過一轉(zhuǎn)向點(diǎn)彼此毗鄰，而第二外球滾道20的中心線L20由半徑R5形成。第二滾道因此是與RF接頭屬于與滾道相同的類型。
圖12示出本發(fā)明6球接頭，其中，外球滾道18的中心線L18由兩個(gè)半徑R2、R3和一沿朝向孔的方向切向毗鄰于半徑R2的直線組成，而第二外球滾道20的中心線L20由半徑R5形成。
圖13示出本發(fā)明8球接頭，其中，外球滾道18的中心線L18由三個(gè)半徑R1、R2、R3組成，其中，半徑R1、R2通過一轉(zhuǎn)向點(diǎn)彼此毗鄰，而第二外球滾道20的中心線L20由半徑R5與毗鄰的平行于軸線的直線形成。
圖14示出本發(fā)明8球接頭，其中，外球滾道18的中心線L18由三個(gè)半徑R1、R2、R3組成，其中，半徑R1、R2通過一轉(zhuǎn)向點(diǎn)彼此毗鄰，而第二外球滾道20的中心線L20由通過一轉(zhuǎn)向點(diǎn)彼此毗鄰的兩個(gè)半徑R4、R5直線形成。
圖15示出本發(fā)明8球接頭，其中，外球滾道18的中心線L18由三個(gè)半徑R1、R2、R3組成，其中，半徑R1、R2通過一轉(zhuǎn)向點(diǎn)彼此毗鄰，而第二外球滾道20的中心線L20由一半徑R5形成。因此，第二滾道與RF接頭的滾道類型相同。
圖16示出本發(fā)明8球接頭，其中，外球滾道18的中心線由兩個(gè)半徑R2、R3和一沿朝向孔的方向切向毗鄰于半徑R2的直線組成，而第二外球滾道20的中心線L20由半徑R5形成。
圖17詳細(xì)示出根據(jù)圖1的6球相對滾道接頭的第一外球滾道和第一內(nèi)球滾道的形狀，其中，如上所述第一外球滾道18的中心線L18由兩個(gè)半徑R1、R2組成，內(nèi)球滾道19的中心線L19由兩個(gè)半徑R1’、R2’組成，它們相對于接頭中心M對稱。此外，圖中以表格形式示出外接頭部件內(nèi)對于滾道18的轉(zhuǎn)向點(diǎn)角α和滾道展開角ε以及內(nèi)接頭部件內(nèi)對于滾道19的滾道展開角ε’之間的關(guān)系。這表明必須使α≥10°且≤18°才能確保滿意的滾道展開角ε、ε’。
圖18示出對應(yīng)于圖13所示的本發(fā)明8球接頭，還在截面圖的詳細(xì)形式中示出了球保持圈16。此外，圖中可見用于第一球171的保持圈窗13包括—比用于第二球172的保持圈子窗24短的圓周長度L1，而第二球172具有較長的圓周長度L2。外球保持圈直徑以標(biāo)號DCA表示，而內(nèi)球保持圈直徑以標(biāo)號DCL表示，這兩種情形都以中心平面E為基準(zhǔn)，其中，球保持圈顯示為截面。外面上保持圈腹板的圓周寬度以標(biāo)號W表示。接頭內(nèi)球的節(jié)距圓半徑標(biāo)號為PCDB，而軸插入在內(nèi)接頭部件內(nèi)的插入孔包括一直徑PCDS。在內(nèi)接頭部件15和軸22之間的連接通過軸齒形成的情形中，所述直徑PCDS等于內(nèi)接頭部件內(nèi)的軸齒的平均齒直徑。
涉及一8球接頭的圖19分別示出外接頭部件和內(nèi)接頭部件處的滾道中心線。第一外滾道18由上述三個(gè)半徑R1、R2、R3組成，而第一內(nèi)球滾道的滾道中心線由相同大小的半徑R1’、R2’、R3’組成，它們相對于上述半徑對稱地定位。兩個(gè)外球滾道由半徑R4和R5組成，而相對于接頭中心M的對應(yīng)的第二內(nèi)球滾道21包括半徑R4’、R5’，它們相對于上述半徑對稱地布置。外接頭部件的最大外直徑稱之為OD，而內(nèi)接頭部件的軸向長度稱之為L。
圖20示出一作為側(cè)軸裝入機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)的傳動(dòng)軸。該圖示出本發(fā)明的一傳動(dòng)軸，它包括呈單元接頭形式的本發(fā)明的恒速接頭11，此外還包括一中間軸35和一也是本發(fā)明接頭的第二恒速接頭31，更具體地說，設(shè)計(jì)等同于接頭11。中間軸35包括一軸向位移單元28，它作為主要部件包括一套筒29、一軸頸30和在套筒29和軸頸30之間操作的扭矩傳遞球，但其沒有詳細(xì)地示出，它允許在恒速接頭11、31之間的傳動(dòng)軸的長度內(nèi)作調(diào)整。本發(fā)明接頭11的軸頸已經(jīng)插入差動(dòng)傳動(dòng)器32內(nèi)并固定在其中，而第二固定接頭31的軸頸已經(jīng)插入到帶有輪軸承34的輪轂組件33內(nèi)。
標(biāo)號一覽表11等速接頭或恒速接頭12外接頭部件13底部14軸頸15內(nèi)接頭部件16球保持圈17球18第一外滾道19第一內(nèi)滾道20第二外滾道21第二內(nèi)滾道22軸23保持圈窗24保持圈窗25接頭孔βmax最大接頭鉸接角β使用壽命期角δ打開角α轉(zhuǎn)向點(diǎn)角T1-2轉(zhuǎn)向點(diǎn)L中心線A縱向軸線R半徑E中心平面M接頭中心O軸向偏移A徑向偏移b徑向偏移
權(quán)利要求
1.一呈相對滾道接頭形式的恒速接頭(11)，包括一外接頭部件(12)，包括一第一縱向軸線(A12)和彼此軸向相對的一附連端和一孔端，該外接頭部件(12)還包括第一外球滾道(18)和第二外球滾道(20)；一內(nèi)接頭部件(15)，包括一第二縱向軸線(A22)和用于指向外接頭部件(12)的孔端的一軸(22)的附連裝置，該內(nèi)接頭部件(15)包括第一內(nèi)球滾道(19)和第二內(nèi)球滾道(21)；第一外球滾道(18)和第一內(nèi)球滾道(19)彼此形成第一對滾道；第二外球滾道(20)和第二內(nèi)球滾道(21)彼此形成第二對滾道；成對的滾道各容納一扭矩傳遞球(171、172)；一球保持圈(16)，定位在外接頭部件(12)和內(nèi)接頭部件(15)之間，包括沿圓周分布的保持圈窗(241、242)，各窗容納諸球(171、172)中的至少一個(gè)球；當(dāng)接頭處于對齊狀態(tài)時(shí)，第一對滾道的孔角δ1在中心接頭平面(E)內(nèi)從孔端打開到外接頭部件(12)的附連端；當(dāng)接頭處于對齊狀態(tài)時(shí)，第二對滾道的孔角δ2在中心接頭平面(E)內(nèi)從附連端打開到外接頭部件(12)的孔端，其特征在于，第一對滾道的中心滾道線(L18、L19)各具有一轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)，轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)處相對于中心接頭平面(E)的中心角(β)大于4°。
2.如權(quán)利要求1所述的恒速接頭，其特征在于，轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)處相對于中心接頭平面(E)的中心角(β)大于5°。
3.如權(quán)利要求1所述的恒速接頭，其特征在于，轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)處相對于中心接頭平面(E)的中心角(β)小于12°。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)內(nèi)的第一對滾道的中心滾道線(L18、L19)處的切線與相應(yīng)的縱向軸線(A12、A22)形成一轉(zhuǎn)向點(diǎn)角(α)，所述切線上的垂直線與中心接頭平面(E)形成一轉(zhuǎn)向點(diǎn)角(α)，該轉(zhuǎn)向點(diǎn)角由下式定義α≥β+arcsin〔O2/R2·sin(β+90°)〕其中，O2是垂直線在切線上的交點(diǎn)與縱向軸線(A12、A22)之間的軸向距離，而其中R2是所述交點(diǎn)和轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)之間的距離。
5.如權(quán)利要求4所述的恒速接頭，其特征在于，如果從中心接頭平面(E)到轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)的對應(yīng)的中心滾道線(L18、L19)包括一半徑(R2)，其中心(M2)包括一離中心接頭平面(E)的軸向距離(O2)以及一沿朝向轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)方向的離對應(yīng)縱向軸線(A12、A22)的徑向距離(a)，則轉(zhuǎn)向點(diǎn)角(α)由下式定義
6.如權(quán)利要求4所述的恒速接頭，其特征在于，如果中心接頭平面(E)內(nèi)且直達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)的對應(yīng)的中心滾道線(L18、L19)包括一半徑(R2)，其中心(M2)包括一離中心接頭平面(E)的軸向距離(O2)以及一沿朝向轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)方向的離對應(yīng)縱向軸線(A12、A22)的徑向距離(b)，則轉(zhuǎn)向點(diǎn)角(α)由下式定義
7.如權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，中心滾道線(L18、L19)由半徑(R2)和離轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)的相對半徑(R1)組成。
8.如權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，中心滾道線(L18、L19)由半徑(R2)和離轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)的相對半徑(R1)以及一較小半徑(R3)組成，該較小半徑(R3)毗鄰相對側(cè)上的半徑(R2)并具有相同的曲率方向。
9.如權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，中心滾道線(L18、L19)由半徑(R2)、遵循離轉(zhuǎn)向點(diǎn)(T1-2)的半徑(R2)的一直線以及一較小半徑(R3)組成，該較小半徑(R3)毗鄰相對側(cè)上的半徑(R2)并具有相同的曲率方向(圖16)。
10.如權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，第二球滾道的中心滾道線(L20、L21)由半徑(R5)和遵循朝向孔端的半徑(R5)的一平行于軸線的直線組成(圖9)。
11.如權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，第二球滾道的中心滾道線(L20、L21)由半徑(R5)和遵循朝向孔端的相對半徑(R4)組成(圖10)。
12.如權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，第二球滾道的中心滾道線(L20、L21)由半徑(R5)組成(圖12)。
13.如權(quán)利要求1至12中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，接頭是6球接頭。
14.如權(quán)利要求1至12中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，接頭是8球接頭。
15.如權(quán)利要求1至12中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，第一球(171)的球保持圈窗(241)沿圓周方向小于第二球(172)的球保持圈窗(242)。
16.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，對于球的節(jié)距圓直徑PCDB和曲率半徑R1之比，適合于下式1.5＜PCDB/R1＜1.9。
17.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，對于球的節(jié)距圓直徑PCDB和曲率半徑R2之比，適合于下式1.8＜PCDB/R2＜2.2。
18.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，對于球的節(jié)距圓直徑PCDB和曲率半徑R3之比，適合于下式2.3＜PCDB/R3＜2.7。
19.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，對于球的節(jié)距圓直徑PCDB和曲率半徑R4之比，適合于下式2.1＜PCDB/R4＜2.5。
20.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，對于球的節(jié)距圓直徑PCDB和曲率半徑R5之比，適合于下式1.8＜PCDB/R5＜2.2。
21.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，對于球的節(jié)距圓直徑PCDB和曲率半徑R2的軸向中心偏移O2之比，適合于下式12＜PCDB/O2＜16。
22.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，對于球的節(jié)距圓直徑PCDB和曲率半徑R5的軸向中心偏移O5之比，適合于下式12＜PCDB/O5＜16。
23.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，球的節(jié)距圓直徑PCDB和外接頭部件(12)的外直徑OD之比，適合于下式0.6＜PCDB/OD＜0.8。
24.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，球的節(jié)距圓直徑PCDB和內(nèi)接頭部件(15)的軸向長度L之比，適合于下式2.1＜PCDB/L＜2.5。
25.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，球的節(jié)距圓直徑PCDB和球直徑DB之比，適合于下式3.4＜PCDB/DB＜4.0。
26.如權(quán)利要求1至13和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，球的節(jié)距圓直徑PCDB和插入在內(nèi)接頭部件(15)孔內(nèi)的節(jié)距圓半徑PCDS之比，適合于下式2.1＜PCDB/PCDS＜2.5。
27.如權(quán)利要求1至12和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，節(jié)距圓直徑PCDB和球保持圈(16)的外直徑DCA之比，適合于下式0.75＜PCDB/DCA＜1.05。
28.如權(quán)利要求1至12和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，節(jié)距圓直徑PCDB和球保持圈(16)的內(nèi)直徑DCI之比，適合于下式0.85＜PCDB/DCI＜1.15。
29.如權(quán)利要求1至12和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，節(jié)距圓直徑PCDB和球保持圈(16)的圓周向腹板寬度W之比，適合于下式7.5＜PCDB/W＜11.5。
30.如權(quán)利要求1至12和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，節(jié)距圓直徑PCDB和第一球保持圈窗(23)的圓周向長度L1之比，適合于下式2.8＜PCDB/LI＜3.4。
31.如權(quán)利要求1至12和權(quán)利要求14中任何一項(xiàng)所述的恒速接頭，其特征在于，節(jié)距圓直徑PCDB和第二球保持圈窗(24)的圓周向長度L2之比，適合于下式2.6＜PCDB/L2＜3.2。
32.一包括兩個(gè)恒速接頭和一中間軸的傳動(dòng)軸，其特征在于，恒速接頭(11、31)中的至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至31之一設(shè)計(jì)。
33.如權(quán)利要求32所述的傳動(dòng)軸，其特征在于，中間軸包括一軸向插入單元(28)。
34.一機(jī)動(dòng)車輛，具有各包括兩個(gè)恒速接頭和一中間軸的至少兩個(gè)傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸各以側(cè)軸形式連接一差動(dòng)傳動(dòng)裝置和一輪轂單元，其特征在于，各個(gè)傳動(dòng)軸的至少一個(gè)接頭(11、31)根據(jù)權(quán)利要求1至31中任何一項(xiàng)所述進(jìn)行設(shè)計(jì)，傳動(dòng)軸的軸頸插入到差動(dòng)傳動(dòng)裝置(32)內(nèi)。
35.一機(jī)動(dòng)車輛，具有各包括兩個(gè)恒速接頭和一中間軸的至少兩個(gè)傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸各以側(cè)軸形式連接一差動(dòng)傳動(dòng)裝置和一輪轂單元，其特征在于，各個(gè)傳動(dòng)軸的至少一個(gè)接頭(11、31)根據(jù)權(quán)利要求1至31中任何一項(xiàng)所述進(jìn)行設(shè)計(jì)，傳動(dòng)軸的軸頸插入到輪轂單元(33)內(nèi)。
全文摘要
一呈相對滾道接頭形式的恒速接頭(11)包括一外接頭部件(12)，包括一第一縱向軸線(A
文檔編號F16D3/224GK101052816SQ200480044348
公開日2007年10月10日 申請日期2004年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
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