一種改進型十字軸萬向節的製作方法

2023-12-06 08:01:31

專利名稱：一種改進型十字軸萬向節的製作方法
技術領域：
本發明屬於萬向節技術領域，尤其是涉及一種軋機用改進型十字軸萬向節。
背景技術：
在冶金工業的軋制設備中，特別是軋鋼機中常用的十字軸萬向節的結構如圖1、2 所示，主要由十字軸1、叉頭和滾子軸承3組成，十字軸為實心軸，中部開有注油孔6，十字軸 1的四個端部分別設有軸端，軸端上安裝有滾子軸承3形成十字包整體，十字包的四個軸頸分別兩兩安裝在兩個法蘭叉頭的軸孔中，十字包端部的四個滾子軸承的端面外裝有端蓋5， 軸承套2與端蓋5之間安裝有擋圈4，端蓋與叉頭連接。目前，端蓋與法蘭叉頭連接常用的連接方式有兩種，一種是依靠端蓋卡簧將端蓋鎖到法蘭叉頭外緣上，另一種是在法蘭叉頭孔外緣鑽一圈螺栓孔以採用螺栓連接。採用上述的凸緣-卡簧結構時，由於端蓋外緣尺寸在外側，往往造成十字軸聯軸器在傳遞扭矩時端蓋的外緣和其它零件幹涉，因而只有縮小法蘭叉頭的軸承孔直徑尺寸，為了保證扭矩傳動要求，十字軸的軸頸尺寸必須滿足一定的要求，這樣法蘭叉頭孔徑尺寸與十字軸軸徑尺寸差為滾動軸承安裝位，滾動軸承的徑向截面尺寸小，大大降低了軸承的承載能力；採用螺栓連接時，需要在法蘭插頭孔外緣鑽一圈螺栓孔，為了保證螺栓孔的強度以及法蘭叉頭的強度，一圈螺栓孔的節圓直徑限制住法蘭叉頭孔的孔徑尺寸，也同樣造成安裝於十字軸四個軸端的滾動軸承徑向截面尺寸小，降低了軸承的承載能力。基於上述現狀，德國Voith公司和GWB公司嘗試採用無內圈的滾動軸承應用於十字軸式萬向聯軸器，即利用十字軸外徑作為滾動軸承的內滾道以保證足夠空間來加大軸承的承載能力，但是這樣的設計方法也存在弊端原來的結構中帶內圈的整體滾動軸承損壞後，更換滾動軸承即可，而現在的結構則需更換十字軸，大大增加了應用成本，不利於推廣應用。

發明內容
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種改進型十字軸萬向節，其通過對十字軸結構進行改進，大大提高了十字軸萬向節的承載能力。為實現上述發明目的，本發明採用如下技術方案
一種改進型十字軸萬向節，其主要包括有十字軸、滾子軸承和端蓋，十字軸中部開設有兩個互相垂直的孔，兩根拉杆分別安裝在兩個互相垂直的孔中，其中一根拉杆為整體式結構，貫穿十字軸，另一根拉杆為兩段式結構，中間在十字軸的中心位置由徑向上的定位銷鎖緊固定；所述的兩根拉杆伸出十字軸的四個軸端並穿過端蓋，通過鎖緊螺母將端蓋與十字軸連為一個整體。通過鎖緊螺母經由拉杆將端蓋與十字軸連為一個整體，使法蘭叉頭上不需要打孔，因而使軸承的孔徑加大。所述的改進型十字軸萬向節，其端蓋底部設置有耐磨墊。
滾動軸承設計過程中，滾動軸承的承載能力和滾動體的長度、滾動體直徑、滾動體個數以及滾動體的節圓直徑直接相關，這些參數中任意者增加都可以增加軸承的承載能力。對於十字軸式萬向聯軸器來說，十字軸的長度約束了滾子長度，其它的三個參數受軸承外圈內滾道直徑和內圈外滾道直徑來限制，軸承內外圈的壁厚是放大這三個參數的約束條件，因此，要增加這種軸承的承載能力，必須增加軸承安裝位置的徑向尺寸，即內孔尺寸和外徑尺寸。十字軸式萬向聯軸器的常見失效形式為十字軸的斷裂，這往往是由於為了提高十字軸軸承的承載能力而縮小軸徑尺寸而造成的，因此，從縮小軸徑尺寸方向上難以實現提高軸承承載能力。本發明的目的就是要保留軸徑尺寸，而從擴大軸承的外徑尺寸想辦法。由於擴大外徑又受法蘭叉頭的強度限制，若不讓端蓋和法蘭叉頭連接，而是讓端蓋與十字軸來連接， 這樣就可以放大法蘭叉頭的孔尺寸。由於採用如上所述的技術方案，本發明具有如下優越性
該改進型十字軸萬向節，其結構簡單，構思新穎，改變了端蓋與法蘭叉頭端面的配合形式，由靜配合改成了動配合，通過拉杆使端蓋與十字軸連為一個整體，使軸承的孔徑加大， 提高了軸承承載能力，從而大大提高了十字軸萬向節的承載性能，延長了十字軸萬向節的使用壽命，有利於推廣應用。


圖1是現有技術中十字軸萬向節的立體結構示意圖； 圖2是圖1中的十字軸萬向節的局部剖視圖3是本發明改進型十字軸萬向節的結構示意圖； 圖4是圖3中的改進型十字軸萬向節旋轉90°的結構示意圖； 圖中1 一十字軸；2 —軸承套；3 —滾子軸承；4 一擋圈；5 —端蓋；6 —注油孔；7 —拉杆；8 —鎖緊螺母；9 一法蘭叉頭；10 —拉杆A ;11 —定位銷；12 —拉杆B。
具體實施例方式下面通過實施例並結合附圖對本發明的技術方案作進一步詳細說明。如圖3、4所示，本發明所述的改進型十字軸萬向節，其包括有十字軸、滾子軸承、 端蓋和叉頭，十字軸1的四個軸端上均安裝有滾子軸承3，十字包的四個軸頸分別兩兩安裝在兩個法蘭叉頭9的軸孔中，滾子軸承3的端面外裝有端蓋5，軸承套2與端蓋5之間安裝有擋圈4 ；所述十字軸1中部開設有兩個互相垂直的孔，兩根拉杆分別安裝在兩個互相垂直的孔中，其中一根拉杆7為整體式結構，貫穿十字軸，另一根拉杆為兩段式結構，由拉杆A 10和拉杆B 12組成，拉杆A 10和拉杆B 12的相對應的兩端部在十字軸的中心位置均與十字軸的孔螺紋連接，並由徑向上的定位銷11鎖緊固定；所述的整體式拉杆、兩段式拉杆外端部分別伸出十字軸1的四個軸端並穿過端蓋5，通過鎖緊螺母8將端蓋5與十字軸11連為一個整體。所述的改進型十字軸萬向節，其端蓋底部設置有耐磨墊，耐磨墊厚度為廣3mm。由於十字軸式萬向聯軸器在工作中的作用是傳遞扭矩，結構決定這種部件在使用中沒有轉動，而只有擺動，因此，端蓋與法蘭叉頭端面的動配合形式對於精度的要求並不高，通過在端蓋底部設置耐磨墊，即在端蓋5與法蘭叉頭9之間設置耐磨墊，此接觸式密封能夠充分保證密封要求。
權利要求
1.一種改進型十字軸萬向節，主要包括有十字軸、滾子軸承和端蓋，其特徵是其十字軸(1)中部開設有兩個互相垂直的孔，兩根拉杆分別安裝在兩個互相垂直的孔中，其中一根拉杆(7)為整體式結構，貫穿十字軸，另一根拉杆為兩段式結構，中間在十字軸的中心位置由徑向上的定位銷(11)鎖緊固定；所述的兩根拉杆伸出十字軸的四個軸端並穿過端蓋 (5)，通過鎖緊螺母(8)將端蓋與十字軸連為一個整體。
2.根據權利要求1所述的改進型十字軸萬向節，其特徵是其端蓋(5)底部設置有耐磨墊。
全文摘要
本發明公開一種改進型十字軸萬向節，其主要包括有十字軸、滾子軸承和端蓋，十字軸中部開設有兩個互相垂直的孔，兩根拉杆分別安裝在兩個互相垂直的孔中，其中一根拉杆為整體式結構，貫穿十字軸，另一根拉杆為兩段式結構，中間在十字軸的中心位置由徑向上的定位銷鎖緊固定；所述的兩根拉杆伸出十字軸的四個軸端並穿過端蓋，通過鎖緊螺母將端蓋與十字軸連為一個整體。本發明提高了軸承承載能力，大大提高了十字軸萬向節的承載性能，延長了十字軸萬向節的使用壽命。
文檔編號F16D3/26GK102155499SQ20111011095
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者賀東峰, 陳巖松 申請人:河南三維重工有限公司