RU2846865C2 - Облегчённый кардан, шлицевая сопряженная пара и приводной вал - Google Patents

Abstract

Настоящая заявка раскрывает облегченный кардан, шлицевую сопряженную пару и приводной вал и относится к области автомобильных приводных валов. Облегченный кардан включает в себя шаровую муфту, шаровую головку и прямой вал, шаровая муфта представляет собой тонкостенную конструкцию, шаровая муфта больше не используется для передачи крутящего момента привода; шаровая головка шарнирно установлена в шаровой муфте, шаровая головка имеет ведущую пробивку, прямой вал проходит через ведущую пробивку, оба конца шаровой муфты соединены с неподвижными несущими поверхностями, а неподвижная несущая поверхность имеет несущее отверстие и ведущую шпонку. Облегченная шлицевая сопряженная пара состоит из шлицевого вала и шлицевой втулки, причем шлицевой вал и шлицевая втулка имеют тонкостенную конструкцию. Облегченный приводной вал включает облегченный кардан и/или облегченную шлицевую сопряженную пару. Достигается снижение веса детали. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 32 ил.

Description

Область техники

Настоящая заявка относится к области автомобильных приводных валов, а более конкретно - к облегченному кардану, шлицевой сопряженной паре и приводному валу.

Уровень техники

Настоящая заявка является дальнейшей оптимизацией и усовершенствованием на основе китайской патентной технологии CN 202021793026.3 Дата подачи заявки: 2020-08-20, номер публикации: CN 213176523 U, и это улучшение сделано с целью адаптации к требованиям автомобильной промышленности по облегчению приводного вала. Для достижения облегчения проводных валов имеющего уровня техники обычно используются облегченные материалы, такие как алюминиевый сплав и углеродное волокно, для достижения цели снижения веса ДСЕ, но такие облегченные материалы обычно дороги, что увеличивает стоимость приводного вала, а также увеличивает сложность производства, технологический процесс сложный, и с технической точки зрения все еще существуют недостатки, а также существует риск качества в соединении между углеродным волокном и сталью, и явление расслоения легко возникает между различными материалами, тем самым снижает прочность продукта и вызывает аварии по качеству. Китайская патентная технология CN 202021793026.3 по сравнению с традиционным приводным валом типа крестовины, хотя вес уменьшен, но технология обработки шаровой муфты сложна, эффективность обработки низкая, стоимость обработки высокая, и трудно реализовать стандартизацию, а поскольку шаровая муфта являются ключевым силовым узлом, который несет функцию передачи крутящего момента, общее напряжение относительно велико, и ему требуется высокая структурная прочность, и трудно добиться дальнейшего уменьшения толщины стенки и веса деталей, вес тяжелый, не может адаптироваться к массовому производству автомобильных приводных валов и требованиям к облегчению, а огромный крутящий момент, воспринимаемый шаровой муфтой, легко приводит к деформации основной конструкции шаровой муфты, что еще больше влияет на точность посадки ДСЕ, существует необходимость дальнейшей структурной оптимизации, чтобы достичь цели снижения веса, упростить технологический процесс, повысить эффективности производства и стабильность качества обработки, улучшить характеристики продукта, снизить стоимость продукта. В то же время процесс производства шлицевой сопряженной пары - шлицевой втулки и шлицевого вала существующей технологии приводного вала также более сложный, а вес тяжелый, поэтому существует необходимость в улучшении.

Сущность изобретения

Основная цель настоящей заявки заключается в предоставлении облегченного кардана, шлицевой сопряженной пары и приводного вала, чтобы адаптироваться к требованиям автомобильной промышленности по облегчению и стандартизации приводных валов, и в то же время решить проблемы высокой стоимости, сложной технологии обработки, низкой эффективности обработки, и невозможности адаптации к требованиям массового производства автомобильных приводных валов и т.д., которые существуют в патенте CN 202021793026.3; и в то же время оптимизировать силовое состояние и функцию кардана и шаровой муфты, так что основная конструкция шаровой муфты больше не передает крутящий момент, а в основном принимает на себя функцию уплотнения смазочного масла, чтобы уменьшить деформацию шаровой муфты из-за напряжения, улучшить технологичность конструкции шаровой муфты, уменьшить сложность изготовления, повысить эффективность обработки шаровой муфты, уменьшить вес шаровой муфты и стоимость обработки; оптимизировать технологичность конструкции шлицевой втулки и шлицевого вала, оптимизировать распределение материала за счет большого диаметра и малой толщины стенки, и максимизировать производительность материала. Повышает несущую способность шлица, уменьшает напряжение и трение скольжения шлица, уменьшает износ шлица, увеличивает срок службы шлица, уменьшает вес шлицевой сопряженной пары, упрощает процесс производства шлицевой сопряженной пары, повышает эффективность производства, снижает стоимость продукта и улучшает качество продукта.

Для решения вышеупомянутых проблем, существующих в имеющих технологиях приводных валов, настоящая заявка предоставляет облегченный кардан, включающий шаровую муфту, шаровую головку, прямой вал, отличающийся тем, что: шаровая муфта представляет собой тонкостенную конструкцию, шаровая муфта больше не используется для передачи крутящего момента; шаровая головка вращательно установлена в шаровой муфте, шаровая головка имеет ведущую пробивку, прямой вал проходит через ведущую пробивку и проходит через центр шара шаровой головки. Оба конца шаровой муфты соединены с неподвижными несущими поверхностями, а неподвижная несущая поверхность имеет несущее отверстие и ведущую шпонку.

В настоящей заявке основная конструкция шаровой муфты больше не передает крутящий момент привода, а его роль в основном заключается в обеспечении закрытого смазочного пространства для других ДСЕ привода в шаровой муфте, что полностью улучшает напряженное состояние кардана и решает техническую проблему, связанную с тем, что основная конструкция шаровой муфты традиционных карданов имеющего уровня техники должна использоваться для передачи крутящего момента, общее напряжение на шаровой муфте относительно велико, и большой крутящий момент может привести к деформации конструкции шаровой муфты. Более того, соединяясь с внешними деталями через неподвижную несущую поверхность, когда размер соединения внешних деталей изменяется, он может быть адаптирован путем изменения неподвижной несущей поверхности, так что изменение размера внешнего соединения больше не влияет на конструкцию шаровой муфты, так что шаровая муфта как основной ДСЕ может быть реализована для стандартизированного массового производства, таким образом, адаптируясь к требованиям большого объема автомобилей.

Более предпочтительно, шаровая муфта представляет собой монолитную цельноформованную тонкостенную конструкцию или разъемную тонкостенную конструкцию.

Более предпочтительно, дополнительно включает в себя тело качения, тело качения установлено на двух концах прямого вала, оба конца ведущей пробивки снабжены поверхностями дорожек качения, наружная поверхность тела качения взаимодействует с поверхностями дорожек качения ведущей пробивки и таким образом передает крутящий момент, тело качения способно вращаться вокруг оси прямого вала и способно кататься по поверхности дорожки качения ведущей пробивки.

Более предпочтительно, наружная поверхность тела качения представляет собой коническую поверхность, коническая поверхность тела качения взаимодействует с поверхностью дорожки качения ведущей пробивки, контактные исходные линии обеих являются прямыми, и линия продолжения контактных исходных линий проходит через центр шара шаровой головки.

Более предпочтительно, дополнительно включает в себя ограничительный механизм, причем ограничительный механизм используется для осевого ограничения тела качения.

Более предпочтительно, дополнительно включает в себя осевой опорный механизм, который используется для осевой опоры и позиционирования прямого вала.

Более предпочтительно, осевой опорный механизм представляет собой стальной шар или фрикционные накладки.

Более предпочтительно, шаровая муфта представляет собой монолитную цельноформованную тонкостенную конструкцию, на шаровой муфте симметрично расположены 2 штепсельных гнезда, неподвижная несущая поверхность снабжена штепсельными розетками, штепсельные розетки вставляется в штепсельные гнезда, и прямой вал вращательно опирается на несущее отверстие неподвижной несущей поверхности.

Более предпочтительно, шаровая муфта представляет собой цельноформованную конструкцию, изготовленную литьем под давлением.

Более предпочтительно, шаровая муфта представляет собой разъемную конструкцию, состоящую из шаровой муфты I и шаровой муфты II, шаровая муфта I и шаровая муфта II представляют собой цельноформованные тонкостенные конструкции, шаровая муфта I и шаровая муфта II соединены друг с другом и расположены симметрично.

Более предпочтительно, шаровая муфта I и шаровая муфта II имеют внутреннюю шаровую поверхность, отверстие под подшипник и крепежный цилиндр, неподвижная несущая поверхность соединена с крепежным цилиндром через несущее отверстие, а прямой вал вращательно опирается на отверстие под подшипник.

Более предпочтительно, шаровая муфта I и шаровая муфта II соответственно снабжены уплотнительной неподвижной поверхностью, а уплотнительная неподвижная поверхность дополнительно снабжена уплотнительной канавкой с уплотнительным кольцом для осуществления герметичного соединения между шаровой муфтой I и шаровой муфтой II.

Более предпочтительно, толщина стенки шаровой муфты составляет 0,2-5 мм. Более предпочтительно, диаметр обечайки шаровой муфты меньше диаметра шара шаровой головки.

Более предпочтительно, в средней части прямого вала предусмотрена фиксирующая шаровая поверхность, а в средней части ведущей пробивки шаровой головки предусмотрена ограничительная поверхность, причем фиксирующая шаровая поверхность ограничивается в ограничительной поверхности ведущей пробивки.

Настоящая заявка также предоставляет облегченную шлицевую сопряженную пару, включающую шлицевой вал и шлицевую втулку, отличающуюся тем, что шлицевой вал и шлицевая втулка имеют тонкостенную конструкцию, и что шлицевой вал и шлицевая втулка сформированы в скользящую шлицевую сопряженную пару путем шлицевой посадки.

Шлицевая сопряженная пара существующей технологии обычно имеет малый диаметр и большую толщину стенки. Соответствующим образом увеличивая диаметр делительной окружности шлица и разумно уменьшая толщину стенки, разумно оптимизируют диаметр и толщину стенки шлицевого вала и шлицевой втулки, оптимизируют распределение материала, уменьшают количество использования материала и максимизируют производительность материала. Благодаря большому диаметру и малой толщине стенки повышается несущая способность шлица, снижается напряжение и трение скольжения шлица, уменьшается износ шлица, увеличивается срок службы шлица, улучшаются характеристики шлица, оно лучше подходит для усовершенствованного процесса холодной формовки и бесстружной обработки, что снижает стоимость обработки и повышает качество продукции.

Более предпочтительно, один конец шлицевого вала снабжен внутренним шлицем, через который шлицевой вал неподвижно соединен с внешним шлицем, соответствующим хвостовику шаровой головки на одном конце приводного вала; внешний шлиц также предусмотрен на внешней стороне шлицевого вала, внешний шлиц на шлицевом валу имеет скользящую посадку с внутренним шлицем, предусмотренным на одном конце шлицевой втулки, а другой конец шлицевой втулки неподвижно соединен с внешним шлицем, соответствующим хвостовику шаровой головки на другом конце приводного вала через ее внутренний шлиц.

Более предпочтительно, дополнительно включает в себя шлицевый масляный резервуар, причем шлицевый масляный резервуар размещен во внутренней полости шлицевого вала для образования полости хранения масла, причем шлицевой вал снабжен рядом отверстий для распределения масла, причем отверстия для распределения масла находятся в сообщении с полостью хранения масла.

Более предпочтительно, внутренние и внешние шлицы шлицевого вала и шлицевой втулки представляют собой эвольвентные шлицы, или прямобочные шлицы, или шлицы в шахматном порядке.

Настоящая заявка также предоставляет облегченный приводной вал, включающий кардан и/или шлицевую сопряженную пару, отличающийся тем, что кардан представляет собой вышеуказанный облегченный кардан, и/или облегченная шлицевая сопряженная пара представляет собой вышеуказанную облегченную шлицевую сопряженную пару.

Более предпочтительно, на шаровой муфте облегченного кардана предусмотрено уплотнительное отверстие, уплотнительное отверстие соединено с пылезащитным кожухом, один конец пылезащитного кожуха соединен с уплотнительным отверстием, а другой конец соединен с хвостовиком шаровой головки или со шлицевой втулкой карданного вала.

Более предпочтительно, шаровая муфта и пылезащитный кожух представляют собой монолитные цельноформованные конструкции.

Более предпочтительно, пылезащитный кожух также снабжен фильтром на конце, где он соединен с шлицевой втулкой или хвостовиком шаровой головки, а шаровая головка снабжена выхлопным отверстием, и внутренняя полость пылезащитного кожуха соединена с центральной полостью шлицевой сопряженной пары через выхлопное отверстие, так что внешний воздух может поступать во внутреннюю полость пылезащитного кожуха после фильтрации фильтра.

Настоящая заявка имеет следующие полезные эффекты:

1. Шаровая муфта и шлицевая спряженная пара представляют собой цельноформованные тонкостенные конструкции, реализуя бесстружную или обработку, что не только существенно повышает эффективность производства и стабильность качества, снижает вес примерно на 40-70%, экономит большое количество стали, и адаптируется к требованиям к разработке облегченных автомобильных деталей, но и существенно улучшает характеристики изделия, и снижает вибрацию и шум приводного вала.

2. Шаровая муфта соединены с внешними деталями через неподвижную несущую поверхность, когда размер соединения внешних деталей изменяется, он может быть адаптирован путем изменения неподвижной несущей поверхности, так что изменение размера внешнего соединения больше не влияет на конструкцию шаровой муфты, так что шаровая муфта может быть реализована для стандартизированного массового производства, таким образом, адаптируясь к требованиям большого объема автомобилей.

3. Благодаря структурной оптимизации конструкции, напряженное состояние кардана было полностью улучшено, так что передача крутящего момента в основном завершена через неподвижную несущую поверхность, подшипник, прямой вал, тело качения и шаровую головку, так что основная конструкция шаровой муфты больше не отвечает за передачу крутящего момента, а шаровая муфта в основном выполняет функцию хранения масла и уплотнения, что фундаментально и существенно снижает нагрузку шаровой муфты, так что шаровая муфта могут быть введены в литье под давлением или штамповку и другие легкие структурные конструкции, что экономит количество использования материала и улучшает характеристики и качества продукта, снижает себестоимость.

4. Шаровая муфта с использованием литья под давлением и шлицевая сопряженная пара с использованием процесса холодной формовки, исключая оригинальную сложную операцию бесстружной обработки, не только улучшает качество обработки деталей, но и экономит много затрат на обработку, увеличивает срок службы продукта.

5. Дизайн смазочной конструкции шлицевого масляного резервуара позволит маслу равномерно распределять во внутренней поверхности шлицевой части шлицевого вала, может сделать масло более равномерно и надежно распределять в поверхности скольжения шлицевой сопряженной пары благодаря центробежной силе, и в то же время может предотвратить сбора масла в кучу или смещение в одну сторону, вызванного эксцентриситета, который может отрицательно влиять на динамический баланс приводного вала, и улучшить эффективность использования масла.

6. Благодаря взаимодействию между позиционирующей шаровой поверхностью прямого вала и ограничительной поверхностью в средней части ведущей пробивки шаровой головки осевое усилие отрыва шаровой головки действует на позиционирующую шаровую поверхность прямого вала через ограничительную поверхность, что эффективно снижает центрирующую нагрузку на шаровую муфту, позволяет кардану выдерживать большее усилие отрыва шаровой головки, усиливает центрирующую способность, эффективно защищает шаровую муфту и увеличивает срок службы шаровой муфты.

7. Установка ограничительного механизма тела качения позволит осевой силе тела качения передать на прямой вал, и благодаря симметричному расположению тел качения, осевая сила становится парой равновесной силы равного размера и противоположного направления, действующая на прямой вал, чтобы избежать повреждения данной силы на другие ДСЕ, так что сила на общей конструкции кардана более сбалансированная и разумная.

8. Осевой опорный механизм, установленный на обоих концах прямого вала, может осуществлять осевую опору для прямого вала, и далее через тело качения шаровой головки играть роль осевой опоры и центрирования, в то время вместе принимает опорную силу шаровой муфты на шаровую головку, улучшить устойчивость кардана к вибрации и износу.

9. Настоящая заявка может решить проблему высокой стоимости, сложного процесса и скрытых проблем качества высококлассных приводных валов из алюминиевого сплава/углеродного волокна и других существующей технологии.

10. Настоящая заявка преодолевает ограничения существующей технологии в структуре и производственном процессе, подрывает идеи дизайна и технологические маршруты приводного вала существующей техники, открывает новую концепцию дизайна и идеи развития приводного вала.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой главный вид первого примера осуществления облегченного кардана настоящей заявки;

Фиг. 2 представляет собой вид в разрезе Е-Е на Фиг. 1;

Фиг. 3 представляет собой конструктивную схему колпачка на Фиг. 2 с эквивалентной заменой стопорного кольца и стального шара;

Фиг. 4 представляет собой конструктивную схему ограничительного механизма на Фиг. 2 с эквивалентной заменой стопорного кольца на болт;

Фиг. 5 представляет собой вид в разрезе F-F на Фиг. 1;

Фиг. 6 представляет собой утрированный вид места А на Фиг. 1;

Фиг. 7 представляет собой трехмерный схематический вид шаровой головки со шлицем на хвостовике шаровой головки;

Фиг. 8 представляет собой схематический вид сборки трехмерной структуры облегченного кардана на Фиг. 1;

Фиг. 9 представляет собой схематический вид трехмерной структуры шаровой муфты на Фиг. 1, где (а) - трехмерный вид спереди шаровой муфты на виде, а (b) - трехмерный вид сзади шаровой муфты;

Фиг. 10 представляет собой схематический вид трехмерной структуры неподвижной несущей поверхности на Фиг. 1, где (а) трехмерный вид сверху неподвижной несущей поверхности, а (b) - трехмерный вид снизу неподвижной несущей поверхности;

Фиг. 11 представляет собой конструктивную схему второго примера осуществления облегченного кардана;

Фиг. 12 представляет собой вид в разрезе В-В на Фиг. 11;

Фиг. 13 представляет собой конструктивную схему фрикционной накладки в качестве осевого опорного механизма;

Фиг. 14 представляет собой конструктивную схему болта в качестве ограничительного механизма;

Фиг. 15 представляет собой вид в разрезе С-С на Фиг. 11;

Фиг. 16 представляет собой вид в разрезе D-D на Фиг. 11;

Фиг. 17 представляет собой схему трехмерной структуры шаровой муфты на Фиг. 11, где (а) - трехмерный вид шаровой муфты сверху, и (b) - трехмерный вид шаровой муфты снизу;

Фиг. 18 представляет собой схему трехмерной структуры неподвижной несущей поверхности на Фиг. 11, где (а) это трехмерный вид сверху неподвижной несущей поверхности, а (b) это трехмерный вид снизу неподвижной несущей поверхности;

Фиг. 19 представляет собой схему трехмерной структуры облегченного кардана на Фиг. 11, где не показана неподвижная несущая поверхность;

Фиг. 20 представляет собой конструктивную схему третьего примера осуществления облегченного кардана;

Фиг. 21 представляет собой вид в разрезе Н-Н на Фиг. 20;

Фиг. 22 представляет собой трехмерный схематический вид I шлицевого вала и шлицевой втулки, где (а) представляет собой трехмерный схематический вид шлицевого вала, а (b) представляет собой трехмерный схематический вид шлицевой втулки;

Фиг. 23 представляет собой трехмерный схематический вид II шлицевого вала и шлицевой втулки, где (а) - трехмерный схематический вид шлицевого вала, а (b) - трехмерный схематический вид шлицевой втулки;

Фиг. 24 представляет собой конструктивную схему первого примера осуществления приводного вала;

Фиг. 25 представляет собой конструктивную схему второго примера осуществления приводного вала;

Фиг.26 представляет собой вид в разрезе Q-Q на Фиг. 24, где шлицевой вал и шлицевая втулка представляют собой шлицевой вал и шлицевую втулку, показанные на Фиг. 22;

Фиг. 27 представляет собой вид в разрезе J-J на Фиг. 24;

Фиг. 28 представляет собой вид в разрезе K-K на Фиг. 25, где шлицевой вал и шлицевая втулка представляют собой шлицевой вал и шлицевую втулку, показанные на Фиг. 23;

Фиг. 29 представляет собой вид в разрезе L-L на Фиг. 28;

Фиг. 30 представляет собой конструктивную схему третьего примера осуществления приводного вала;

Фиг. 31 представляет собой трехмерный схематический вид III шлицевого вала и шлицевой втулки, где (а) - трехмерный схематический вид шлицевого вала, а (b) - трехмерный схематический вид шлицевой втулки;

Фиг. 32 представляет собой конструктивную схему четвертого примера осуществления приводного вала.

Примеры осуществления изобретения

Настоящая заявка будут подробно описана ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Пример осуществления Первый:

Как показано на Фиг. 1, 11 и 20, облегченный кардан настоящей заявки включает в себя шаровую муфту 3, шаровую головку 1 и прямой вал 2, шаровая муфта 3 представляет собой тонкостенную конструкцию, шаровая головка 1 вращательно установлена в шаровой муфте 3, шаровая головка 1 имеет ведущую пробивку, прямой вал 2 проходит через ведущую пробивку, оба конца шаровой муфты 3 соединены с неподвижными несущими поверхностями (8). Как показано на Фиг. 10, неподвижная несущая поверхность 8 имеет несущее отверстие 8-1 и ведущую шпону 8-2.

В частности, шаровая головка 1 вращательно установлена в шаровой муфте 3 и вращательно установлена на прямом валу 2 через ведущую пробивку, шаровая муфта имеет внутреннюю шаровую поверхность Q, внешняя поверхность шаровой головки 1 концентрически вращательно сопряжена с внутренней шаровой поверхностью Q шаровой муфты 3, а шаровая муфта 3 снабжена одной неподвижной несущей поверхностью 8 на каждом конце, при этом ведущей шпонка 8-2 на неподвижной несущей поверхности 8 соединена с входным или выходным отверстием системы передачи. Неподвижная несущая поверхность 8 принимает крутящий момент, передаваемый от конца прямого вала, и передает его на соединенную с ним систему передачи через ведущую шпону 8-2, или неподвижная несущая поверхность 8 принимает крутящий момент, передаваемый от соединенной с ним системы передачи через ведущую шпону 8-2, затем передает его на конец прямого вала и передает крутящий момент на головку 1 через прямой вал, реализуя таким образом передачу мощности кардана. В этом способе передачи мощности основная конструкция шаровой муфты 3 больше не передает крутящий момент привода, а его роль в основном заключается в обеспечении закрытого смазочного пространства для других ДСЕ привода в шаровой муфте 3. Таким образом, благодаря установке неподвижных несущих поверхностей для передачи крутящего момента на двух концах шаровой муфты 3, решает техническую проблему, связанную с тем, что основная конструкция шаровой муфты традиционных карданов имеющего уровня техники должна использоваться для передачи крутящего момента, общее напряжение на шаровой муфте 3 относительно велико, и большой крутящий момент может привести к деформации конструкции шаровой муфты, что полностью улучшает напряженное состояние кардана. Более того, соединяясь с внешними деталями через неподвижную несущую поверхность, когда размер соединения внешних деталей изменяется, он может быть адаптирован путем изменения неподвижной несущей поверхности, так что изменение размера внешнего соединения больше не влияет на конструкцию шаровой муфты, так что шаровая муфта как основной ДСЕ может быть реализована для стандартизированного массового производства, таким образом, адаптируясь к требованиям большого объема автомобилей.

Шаровая муфта настоящей заявки представляет собой тонкостенную конструкцию, и шаровая муфта тонкостенной конструкции изготавливается с помощью бесстружной обработки, такого как литье под давлением, штамповка или растягивающее формование, что упрощает производство. Основная конструкция шаровой муфты традиционного кардана должна иметь большую толщину стенки для обеспечения его структурной прочности из-за необходимости передачи крутящего момента, и стоимость обработки традиционной шаровой муфты является высокой. Настоящая заявка позволяет уменьшить толщину стенок шаровой муфты и существенно снизить вес ДСЕ. Благодаря структурной оптимизации конструкции, облегченный кардан настоящей заявки полностью улучшает напряженное состояние кардана, так что передача крутящего момента осуществляется в основном через неподвижную несущую поверхность, подшипник, прямой вал, тело качения и шаровую головку, а шаровая муфта в основном выполняет функцию хранения масла и уплотнения, что фундаментально и существенно снижает нагрузку шаровой муфты, что позволяет добиться легкой и тонкой конструкции шаровой муфты, экономить материал и улучшать характеристики и качества продукта, снижать себестоимость.

Более предпочтительно, как показано на Фиг. 1, 11 и 20, кардан настоящей заявки дополнительно включает в себя тело качения 7, тело качения 7 имеет коническую поверхность 7-2 и неподвижную поверхность 7-1, ведущие пробивки шаровой головки 1 проходят через шаровую головку и симметрично расположены вдоль центральной плоскости шаровой головки С-С, F-F и N-N, ось ведущей пробивки проходит через центр шара шаровой головки 1, два конца ведущей пробивки являются поверхностями дорожек качения 1-1, и тело качения 7 симметрично соосно собран на прямом вале 2, коническая поверхность 7-2 тела качения 7 взаимодействует с поверхностью дорожки качения 1-1 ведущей пробивки 1, контактные исходные линии М обеих являются прямыми, и линия продолжения контактных исходных линий М проходит через центр шара R шаровой головки 1, и тело качения 7 может катиться вокруг центра шара шаровой головки 1 по поверхности дорожки качения 1-1 ведущей пробивки; симметрично расположенные оба тела качения 7 используются в качестве внутреннего кольца подшипников одновременно, которые соответственно взаимодействуют с подшипниками 9 двух концов прямого вала через их фиксированные поверхности 7-1, и далее фиксируются подшипниками 9 в гнездах подшипника G шаровой муфты 3 или в несущих отверстиях неподвижной несущей поверхности, причем шаровая муфта 3 кооперативно обернута вокруг внешней шаровой поверхности шаровой головки 1 посредством ее внутренней шаровой поверхности Q.

Более предпочтительно, как показано на Фиг. 1, 11 и 20, шаровая муфта 3 также снабжена уплотнительным отверстием Т. Один конец пылезащитного кожуха 11 соединен с уплотнительным отверстием Т шаровой муфты 3, а другой конец неподвижно обернут вокруг части хвостовика шаровой головки 1 (включая удлинительную часть, такую как труба вала и т.д., которая неподвижно соединена с шаровой головкой 1) или шлицевой втулки, так что образуется герметичное пространство между пылезащитным кожухом и шаровой муфтой, а головная часть шаровой головки 1, тело качения и прямой вал, подшипник обернут и герметично закрыт вместе и добавлены смазкой.

Более предпочтительно, как показано на Фиг. 2-4, 12-14, на обоих концах прямого вала также предусмотрен ограничительный механизм, который используется для осевого ограничения тела качения 7.

На Фиг. 2-3, 12-13 показан вариант осуществления ограничительного механизма, причем ограничительный механизм включает в себя канавки стопорного кольца и стопорное кольцо 5, причем канавки стопорного кольца расположены на концах прямого вала 2, а стопорное кольцо 5 защелкивается в этих канавках стопорного кольца.

Более предпочтительно, стопорное кольцо представляет собой открытое упругое стопорное кольцо, которое после сборки зажимается в канавке стопорного кольца прямого вала за счет упругой фиксации самого стопорного кольца.

Более предпочтительно, как показано на Фиг. 8, для удобства сборки стопорное кольцо 5 представляет собой открытую полукольцевую конструкцию, парное использование стопорного кольца 5 может образовать полное кольцевое стопорное кольцо, которое зажимается в канавках стопорного кольца на обоих концах прямого вала 2, а парное использование двух полукольцевых стопорных колец 5 может быть плотно зажато вместе с помощью затягивающего устройства, предотвращающего выход стопорного кольца 5 из канавок стопорного кольца прямого вала 2. На Фиг. 1 и 8 затягивающее устройство представлено в виде колпачка 24, колпачок 24 устанавливается на конце прямого вала и удерживает парно использованные полукольца 5 в цилиндрической внутренней полости колпачка 24, а затягивающее устройство, показанное на Фиг. 11-13 и 19, представляет собой пружинное стопорное кольцо 6, стопорное кольцо 5 имеет кольцевую канавку на внешней цилиндрической поверхности стопорного кольца 5, и пружинное стопорное кольцо 6 может быть установлена внутри кольцевой канавки стопорного кольца 5, чтобы плотно скрепить парно использованных двух полукольцевых стопорных колец 5. Аналогично, пружинное стопорное кольцо 6 может быть заменено проволокой, с помощью которой парно использованные два полукольцевые стопорные кольца 5 наматываются и стягиваются вместе. Колпачок 24 также может иметь трубчатую конструкцию с отверстиями на обоих концах, которая не описывается подробно в настоящем документе. Ограничительная конструкция удерживает симметрично расположенное тело качения 7 между стопорными кольцами 5 на обоих концах прямого вала 2, ограничивает перемещение тела качения 7 наружу вдоль оси прямого вала и воспринимает осевое усилие в направлении оси прямого вала, возникающее при передаче тела качения. Разумеется, стопорное кольцо 5 может быть эквивалентно заменено другими конструкциями, такими как стопорная стойка, стопорная пластина или т.п.

На Фиг. 4 и 14 показан другой вариант осуществления ограничительного механизма, причем ограничительный механизм включает в себя болт X и внутреннюю резьбу, открытую на обоих концах прямого вала 2, причем болт X крепится к обоим концам прямого вала 2 посредством внутренней резьбы, или, ограничительный механизм включает в себя гайку и внешнюю резьбу, открытую на обоих концах прямого вала 2, причем гайка крепится к обоим концам прямого вала 2 посредством внешней резьбы. В частности, внутренняя или внешняя резьба предусмотрена на обоих концах прямого вала 2, а болты или гайки навинчены и закреплены на резьбе на обоих концах прямого вала, чтобы удержать симметрично расположенные тела качения 7 между болтами или гайками на обоих концах прямого вала, ограничить перемещение тела качения 7 наружу вдоль оси прямого вала и воспринимать осевое усилие в направлении оси прямого вала, возникающее при передаче тела качения.

Установка ограничительного механизма может передавать осевую силу, возникающую при передаче тел качения, на прямой вал, и благодаря симметричному расположению тел качения осевая сила становится парой равновесной силы равного размера и противоположного направления, действующая на прямой вал, чтобы избежать повреждения данной силы на другие ДСЕ, так что сила на общей конструкции кардана более сбалансированная и разумная. После того как прямой вал подвергается вышеуказанному осевому растягивающему усилию, ее способность выдержать изгиб и кручение может быть улучшена, и ее напряженное состояние может быть улучшено.

Более предпочтительно, как показано на Фиг. 5 и 15, на шаровой муфте 3 предусмотрена обечайка K, диаметр которой меньше диаметра шара шаровой головки.

Предпочтительно, толщина стенки шаровой муфты составляет 0,2-5 мм.

Более предпочтительно, как показано на Фиг. 1, 6 и 11, в средней части прямого вала 2 есть фиксирующая шаровая поверхность 2-1, а в средней части ведущей пробивки шаровой головки есть ограничительная поверхность 1-2 предусмотрена, и после того как прямой вал 2 проникает через ведущую пробивку шаровой головки, его фиксирующая шаровая поверхность 2-1 взаимодействует с ограничительной поверхностью 1-2 ведущей пробивки, и ограничительная поверхность 1-2 ограничивает положение фиксирующей шаровой поверхности 2-1. Как показано на Фиг. 6, фиксирующая шаровая поверхность 2-1 представляет собой шаровую поверхность, выступающую из внешней поверхности прямого вала 2.

Взаимодействие между фиксирующей шаровой поверхностью 2-1 прямого вала и ограничивающей поверхностью 1-2 в средней части ведущей пробивки шаровой головки позволяет прямому валу непосредственно воспринимать усилие отрыва шаровой головки, усиливает центрирующую способность, эффективно защищает шаровую муфту и увеличивает срок службы шаровой муфты.

Более предпочтительно, как показано на Фиг. 20-21, также может быть предусмотрен шарнирный палец Y, средняя часть прямого вала 2 снабжена шарнирным отверстием 2-2, и ось шарнирного отверстия 2-2 перпендикулярно пересекается с осью прямого вала 2; шаровая головка 1 снабжена крепежным отверстием 1-3, и ось крепежного отверстия 1-3 проходит через центр шара R шаровой головки 1 и перпендикулярна центральной плоскости С-С шаровой головки, шарнирный палец Y проходит через крепежное отверстие 1-3 шаровой головки и шарнирно соединяется с шарнирным отверстием 2-2 прямого вала, и прямой вал может качаться вокруг оси шарнирного штифта Y в ведущей пробивке шаровой головки. Конструктивная установка шарнирного штифта дополнительно усиливает эффект центрирования.

Более предпочтительно, на обоих концах прямого вала 2 предусмотрен осевой опорный механизм. Как показано на Фиг. 2-4, 11-14, осевой опорный механизм представляет собой колпачок 24, стальной шар или фрикционную накладку Р. Внимание: когда осевой опорный механизм представляет собой колпачок 24, колпачок 24 используется и как затягивающее устройство для полукольцевого стопорного кольца 5, и как осевой опорный механизм. В частности, стальной шар или фрикционная прокладка Р предусмотрены между концом прямого вала 2 и дном гнезда подшипник G, как описано на Фиг. 11-14, или, как показано на Фиг. 2-4, стальной шар или фрикционная прокладка Р предусмотрены между концом прямого вала 2 и верхней частью внутренней полости неподвижной несущей поверхности 8 для осевой опоры прямого вала.

Осевой опорный механизм, установленный на обоих концах прямого вала, т.е. стальной шар 4 или фрикционная прокладка Р могут осуществлять эффект осевой опоры для прямого вала, а также играть роль осевой опоры и центрирования для шаровой головки через тело качения, и в то же время разделять силу поддержки шаровой муфты на шаровую головку, чтобы улучшить способность кардана противостоять вибрации и истиранию.

Фиксирующая шаровая поверхность 2-1 прямого вала и осевой опорный механизм, ограничительный механизм и тело качения 7, предусмотренные на двух концах прямого вала 2, могут совместно удерживать и позиционировать шаровую головку, чтобы удерживать шаровую головку в правильном положении посадки.

Пример осуществления Второй:

Как показано на Фиг. 11-17, Фиг. 19, шаровая муфта 3 представляет собой разъемную тонкостенную конструкцию, разделенную на две части: шаровая муфта I 31 и шаровая муфта II 32. Шаровая муфта I 31 и шаровая муфта II 32 симметрично расположены, герметично соединены, и объединены для образования пространства, включающего головную часть шаровой головки 1 и прямой вал 2, тело качения 7 и подшипник, а шаровая муфта I 31 и шаровая муфта II 32 имеют внутреннюю шаровую поверхность Q, гнездо подшипника G и крепежный цилиндр S, а неподвижная несущая поверхность 8 обхватывает и зажимает крепежный цилиндр S, соответствующий шаровой муфте, через несущее отверстие 8-1, и передает крутящий момент привода через крепежный цилиндр S, так что основная конструкция шаровой муфты больше не выполняет функцию передачи крутящего момента.

Предпочтительно, шаровая муфта I 31 и шаровая муфта II 32 представляют собой цельноформованные тонкостенные элементы и симметрично расположены вдоль центральной плоскости С-С шаровой головки. Как показано на Фиг. 17, шаровая муфта I 31 и шаровая муфта II 32 имеют уплотнительную и фиксирующую поверхность 12, с помощью которой шаровая муфта I 31 и шаровая муфта II 32 неподвижно соединяются, образуя монолитное шаровая муфта. В одном варианте осуществления изобретения уплотнительная фиксирующую поверхность 12 также снабжена уплотнительной канавкой 14, причем уплотнительная канавка 14 представляет собой кольцевую канавку, вогнутую от поверхности уплотнительной фиксирующей поверхности, после того как уплотнительные фиксирующие поверхности 12 шаровой муфты I 31 и шаровой муфты II 32 скреплены и зафиксированы вместе, уплотнительная канавка 14 шаровой муфты I 31 и шаровой муфты II 32 может быть объединена для образования уплотнительной полости, и в уплотнительную полость помещается уплотнительное кольцо 15, причем уплотнительное кольцо 15 подвергается сжатию уплотнительной канавки 14 шаровой муфты I 31 и шаровой муфты II 32, тем самым образуя уплотнение между уплотнительными неподвижными поверхностями шаровой муфты 131 и шаровой муфты II 32, и формируя полную уплотнительную конструкцию кардана вместе с пылезащитным кожухом 11. Разумеется, можно также использовать вогнуто-выпуклую уплотнительную посадку (например, на одной уплотнительной фиксирующей поверхности имеется бугорок, на другой уплотнительной фиксирующей поверхности имеется паз, и бугорок и паз являются уплотнительными посадками), плоскую уплотнительную посадку (например, между двумя уплотнительными фиксирующими поверхностями имеется уплотнительная прокладка, покрытая герметикой) и т.д. между уплотнительными фиксирующими поверхностями шаровой муфты I 31 и шаровой муфты II 32.

Предпочтительно, способ неподвижного соединения уплотнительных фиксирующих поверхностей шаровой муфты I 31 и шаровой муфты II 32 может быть соединен заклепками 13, болтами, сваркой и т.д. в зависимости от необходимости.

Пример осуществления Третий:

Как показано на Фиг. 1-5 и Фиг. 8-9, шаровая муфта 3 представляет собой монолитную цельноформованную тонкостенную конструкцию, т.е. основная конструкция шаровой муфты представляет собой монолитную цельноформованную тонкостенную конструкцию, штепсельные отверстия 3-1 симметрично расположены на двух концах шаровой муфты 3, и штепсельные розетки 8-3 также расположены на неподвижной несущей поверхности 8, и штепсельные розетки 8-3 неподвижной несущей поверхности 8 герметично вставляется в штепсельные отверстия 3-1 шаровой муфты, причем, предпочтительно, на входе штепсельного отверстия 3-1 имеет канавка масляного сальника, уплотнительное кольцо 27 сжимается и помещается между канавкой масляного сальника и штепсельным отверстием для формирования надежного уплотнения (как показано на Фиг. 1), а несущее отверстие 8-1 неподвижной несущей поверхности 8 используется для опоры неподвижного подшипника 9.

Основной агрегат шаровой муфты 3 может быть цельноформован из тонкой стальной пластины, или могут быть использованы неметаллические материалы, такие как смола, нейлон, пластик и т.д.

Когда материал шаровой муфты 3 представляет собой эластичный материал, часть штепсельного отверстия 3-1 шаровой муфты 3 может быть предварительно закладывать стальные каркасы, так что когда основная конструкция шаровой муфты 3 цельноформована из эластичного материала, она соединяется со стальным каркасом, образуя единую деталь, так что штепсельное отверстие 3-1 имеет жесткость, и затем вставляется с натягом с штепсельными розетками 8-3 неподвижной несущей поверхности 8, чтобы улучшить герметичность и надежность соединения. Кроме того, штепсельное отверстие 3-1 шаровой муфты 3 должно быть плотно вставлено в штепсельные розетки 8-3 неподвижной несущей поверхности 8 и зафиксировано хомутом или т.п.

Предпочтительно, уплотнительное отверстие Т шаровой муфты неподвижно соединено с пылезащитным кожухом 11, причем шаровая муфта и пылезащитный кожух могут быть разделены на две части для изготовления по отдельности, а затем уплотнительное отверстие Т шаровой муфты неподвижно соединяется с соединительным отверстием пылезащитного кожуха 11 с помощью зажима или т.п., а пылезащитный кожух и шаровая муфта могут быть также оформлены в виде единой целой детали.

Как показано на Фиг. 20, когда шаровая муфта и пылезащитный кожух 11 представляют собой монолитные цельноформованные тонкостенные конструкции, а в качестве материала используется мягкий эластичный материал, штепсельные отверстия 3-1 шаровой муфты могут быть увеличены по жесткости гнезда подшипника шаровой муфты с помощью закладных стальных каркасов для облегчения сборки.

Пример осуществления Четвертый:

Как показано на Фиг. 22, 24, 26-27, облегченная шлицевая сопряженная пара включает шлицевой вал 16 и шлицевую втулку 17, шлицевой вал 16 и шлицевая втулка 17 являются тонкостенными конструкциями, шлицевой вал 16 и шлицевая втулка 17 скреплены для образования скользящей шлицевой сопряженной пары посредством вогнутых и выпуклых форм на сопрягаемых поверхностях. Соответствующим образом увеличивая диаметр делительной окружности шлица и разумно уменьшая толщину стенки, оптимизируют диаметр и толщину стенки шлицевого вала и шлицевой втулки, оптимизируют распределение материала, так что повышается несущая способность шлица, снижается напряжение и трение скольжения шлица.

Более предпочтительно, имеется шлицевый масляный резервуар 22, шлицевый масляный резервуар 22 размещен во внутренней полости шлицевого вала 16, один конец шлицевого вала неподвижно соединен с шаровой головкой, другой конец соединен с одним концом шлицевого масляного резервуара для масла, а другой конец шлицевого масляного резервуара соединен с шаровой головкой для образования полости хранения масла 23 между шлицевым масляным резервуаром 22, шлицевым валом 16 и шаровой головкой, и множество отверстий для распределения масла 16-2 расположено в шлицевом вале 16, и отверстия для распределения масла 16-2 соединены с полостью хранения масла 23, и смазочное масло хранится в полости для хранения масла, и когда приводной вал вращается с высокой скоростью, смазочное масло в полости хранения масла может достигать скользящих сопрягаемых поверхностей шлицевого вала и шлицевой втулки под действием вращающейся центробежной силы и смазывать шлицевую сопряженную пару.

В частности, шлицевой вал 16 и шлицевая втулка 17 представляют собой тонкостенные конструкции, в которых используются тонкостенные круглые трубы, подвергнутые холодной вытяжке или штамповке таким образом, чтобы сформировать вогнуто-выпуклую волнистую шлицевую конструкцию на поверхности круглых труб для образования скользящей шлицевой сопряженной пары, причем один конец шлицевой сопряженной пары сопрягается со шлицем шаровой головки кардана через шлицевой вал и приваривается для его укрепления, а другой конец шлицевой сопряженной пары сопрягается со шлицем хвостовика шаровой головки другого кардана через шлицевую втулку и приваривается для его укрепления, так что два кардана соединяются шлицевой сопряженной парой. Когда расстояние между двумя карданами изменяется, шлицевой вал шлицевой сопряженной пары может скользить и втягиваться в шлицевую втулку, чтобы адаптироваться к изменению длины приводного вала. На Фиг. 7 показан шлиц хвостовика шаровой головки, сопрягаемый с шлицем сопрягаемой части соответствующего шлицевого вала и шлицевой втулки, на Фиг. показан обычный эвольвентный шлиц как пример.

Шлицевая сопряженная пара настоящей заявки использует цельноформованную тонкостенную конструкцию, с одной стороны, устраняет первоначальную сложную операцию резальной обработки, не только улучшает качество обработки деталей, но и экономит много затрат на обработку, с другой стороны, благодаря значительному снижению веса, так что шлицевая сопряженная пара может быть использована по низкой цене для достижения процесса обработки азотированием поверхности, значительно улучшает износостойкие характеристики деталей и увеличивает срок службы изделия.

В настоящей заявке дизайн смазочной конструкции шлицевого масляного резервуара позволит маслу равномерно распределять во внутренней поверхности шлицевой части шлицевого вала, может сделать масло более равномерно и надежно распределять в поверхности скольжения шлицевой сопряженной пары благодаря центробежной силе, улучшить эффективность использования масла и эффект смазки, и в то же время может предотвратить сбора масла в кучу или смещение в одну сторону, вызванного эксцентриситета, который может отрицательно влиять на динамический баланс приводного вала.

Как показано на Фиг. 24, также предусмотрена пылезащитный кожух 11, один конец пылезащитного кожуха 11 неподвижно соединен с уплотнительным отверстием Т основной конструкции шаровой муфты, а другой конец соединен со шлицевой втулкой 17.

Конец пылезащитного кожуха 11, соединенный со шлицевой втулкой 17, также снабжен вентиляционным отверстием 25 и фильтром 18, а в шаровой головке предусмотрено выхлопное отверстие 16-1, и выхлопное отверстие 16-1 одним концом соединено с внутренней полостью 26 пылезащитного кожуха 11, а другим концом соединено с центральной полостью 21 шлицевой сопряженной пары. Воздух в центральной полости 21 шлицевой сопряженной пары может быть соединен с внутренней полостью 26 пылезащитного кожуха 11 через выхлопное отверстие 16-1, предусмотренное на шаровой головке, и далее соединен с фильтром 18 через вентиляционное отверстие 25, через фильтр 18 достигается дыхательный обмен с внешним воздухом, чтобы сбалансировать изменение давления в центральной полости 21 шлицевой сопряженной пары, и вышеуказанное является дыхательной функцией шлицевой сопряженной пары.

Фиг. 22 - трехмерная схема дугового шлицевого вала и шлицевой втулки, вогнутая и выпуклая форма поверхности шлица представляет собой криволинейную поверхность, состоящую из положительно и отрицательно сменяющихся дуговых поверхностей, касательных концов к концам, а поперечное сечение шлица имеет форму в шахматном порядке, как показано на Фиг. 26-27; Фиг. 23 - трехмерная схема прямобочного шлицевого вала и шлицевой втулки, форма сечения шлица - прямобочный шлиц; конечно, форма шлица может иметь разные виды, такие как лестничный шлиц, эвольвентный шлиц, треугольный шлиц и так далее, которые не будут здесь полностью перечислять.

Кроме того, поверхность скольжения указанной шлицевой пары может быть покрыта нейлоном. После того как шлицевой вал или/и шлицевая втулка покрыты нейлоном, вышеупомянутый метод смазки типа шлицевого масляного резервуара может быть заменен, и самосмазывание может быть достигнуто за счет использования нейлона, что устраняет необходимость в таких конструктивных элементах, как шлицевой масляный резервуар, отверстия для распределения масла и так далее.

Пример осуществления Пятый:

Пример осуществления 5 представляет собой модификацию примера осуществления 4, как показано на Фиг. 25, отличающийся от примера осуществления 4 тем, что дополнительно включает в себя пробку хранения масла 28, причем пробка хранения масла 28 блокируется на одном конце шлицевого масляного резервуара 22, а полость хранения масла 23 образуется между шлицевым масляным резервуаром 22, пробкой хранения масла 28 и шлицевым валом 16, причем шлицевой вал 16 снабжен рядом отверстий для распределения масла 16-2, причем отверстия для распределения масла 16-2 сообщаются с полостью хранения масла 23.

Настоящая заявка образует закрытую полость хранения масла 23 между шлицевым масляным резервуаром 22, пробкой хранения масла 28 и внутренней поверхностью шлицевой части шлицевого вала, в то же время на внешней поверхности шлицевой части шлицевого вала предусмотрено несколько отверстий для распределения масла 16-2, внешняя поверхность шлицевой части шлицевого вала сообщается с полостью хранения масла 23 через отверстия для распределения масла 16-2, смазочное масло хранится в полости хранения масла 23, а шлицевой вал 16 и шлицевая втулка 17 устанавливаются вместе для образования шлицевой сопряженной пары с помощью шлицевого сопряженного комплекта, и когда шлицевой вал 16 скользит внутри шлицевой втулки 17, смазочное масло в полости хранения масла 23 может достигать скользящей поверхности шлицевой пары через отверстия 16-2 для распределения масла, чтобы смазывать шлицевую пару.

Предпочтительно, один конец шлицевого масляного резервуара 22 снабжен воронкой 22-1. Когда шлицевый масляный резервуар 22 соосно вложен во внутреннюю полость шлицевого вала 16, воронка 22-1 используется для блокирования одного конца внутренней полости шлицевой части шлицевого вала, а другой конец шлицевого масляного резервуара 22 соединен с пробкой хранения масла 28, в то время как другой конец внутренней полости шлицевой части шлицевого вала герметизируется с помощью пробки хранения масла 28, образуя тем самым закрытую полость хранения масла 23 между шлицевым масляным резервуаром, пробкой хранения масла и внутренней поверхностью шлицевой части шлицевого вала.

Как показано на Фиг. 25, также предусмотрена шлицевая пылезащитная втулка 19, один конец шлицевой пылезащитной втулки 19 неподвижно соединен со шлицевым валом 16, а другой конец соединен со шлицевой втулкой 17.

Как показано на Фиг. 29, конец шлицевой пылезащитной втулки 19, соединенный со шлицевой втулкой 17, также снабжен вентиляционным отверстием 25 и фильтром 18, а на конце шлицевого вала 16, удаленном от шлицевой втулки 17, предусмотрено выхлопное отверстие 16-1, которое одним концом соединено с внутренней полостью 20 шлицевой пылезащитной втулки 19, а другим концом соединено с центральной полостью 21 шлицевой сопряженной пары. Воздух в центральной полости 21 шлицевой сопряженной пары может быть соединен с внутренней полостью 20 шлицевой пылезащитной втулки 19 через выпускное отверстие 16-1, предусмотренное на шлицевом валу 16, и далее соединен с фильтром 18 через вентиляционные отверстия 25 для обеспечения дыхательного обмена с внешним воздухом через фильтр 18, чтобы сбалансировать изменение давления в центральной полости 21 шлицевой сопряженной пары, и вышеуказанное является дыхательной функцией шлицевой сопряженной пары. Пример осуществления Шестой:

Пример осуществления 6 представляет собой другую модификацию примера осуществления 4, как показано на Фиг. 30-31, облегченная шлицевая сопряженная пара, включающая шлицевой вал 16 и шлицевую втулку 17, шлицевой вал 16 и шлицевая втулка 17 имеют тонкостенную конструкцию, шлицевой вал 16 и шлицевая втулка 17 сформированы в скользящую шлицевую сопряженную пару путем эвольвентной шлицевой посадки, шлицевой вал 16 и шлицевая втулка 17 являются эвольвентными шлицами. Один конец шлицевого вала 16 снабжен внутренним шлицем, который неподвижно соединен с наружным шлицем (как показано на Фиг. 7), расположенным на хвостовике шаровой головки на одном конце приводного вала, и усилен сваркой; один конец шлицевой втулки 17 подвижно сопряжен с наружным шлицем шлицевого вала 16 посредством внутреннего шлица, а другой конец шлицевой втулки 17 неподвижно соединен с наружным шлицем (как показано на Фиг. 7), расположенным на хвостовике шаровой головки на другом конце приводного вала, посредством внутреннего шлица, и усилен сваркой. Шлицевой вал 16, шлицевая втулка 17 и хвостовик шаровой головки приводного вала закреплены с помощью внутреннего и внешнего шлица, а затем сварены, что позволяет повысить прочность соединения между шлицевым валом 16, шлицевой втулкой 17 и хвостовиком шаровой головки приводного вала.

Предпочтительно, также предусмотрена пылезащитный кожух 11, один конец пылезащитного кожуха 11 неподвижно соединен с уплотнительным отверстием Т основной конструкции шаровой муфты, а другой конец соединен со шлицевой втулкой 17. Или, также предусмотрена шлицевая пылезащитная втулка 19, один конец шлицевой пылезащитной втулки 19 неподвижно соединен со шлицевым валом 16, а другой конец соединен со шлицевой втулкой 17.

Пример осуществления Седьмой:

Как показано на Фиг. 24-25 и Фиг. 30, облегченный приводной вал включает в себя пару облегченных кардана и/или одну облегченную шлицевую сопряженную пару, причем облегченный кардан представляет собой облегченный кардан, описанный в любом из примеров 1-3, и/или облегченная шлицевая сопряженная пара представляет собой облегченную шлицевую сопряженную пару, описанную в любом из примеров 4-6.

Облегченный приводной вал настоящей заявки, его шаровая муфта и шлицевая сопряженная пара представляют собой цельноформованные тонкостенные конструкции, что обеспечивает бесстружную или малостружную обработку, и не только значительно повышает эффективность производства и стабильность качества, но также значительно снижает вес деталей и стоимость обработки, и снижает вес примерно на 40-70%, что не только экономит большое количество стали и соответствует требованиям к разработке облегченных автомобильных деталей, но также значительно улучшает характеристики изделия. Повышенная точность сопряжения деталей снижает вибрацию и шум приводного вала.

Пример осуществления Восьмой:

Облегченный кардан в примере осуществления 7 может быть эквивалентно заменен карданом типа крестовины с традиционной конструкцией или шаровым карданом «Рцеппа», и здесь повторять не будем.

Пример осуществления Девятый:

Облегченная шлицевая пара в примере осуществления 7 может быть эквивалентно заменена обычным шлицевым валом и шлицевой втулкой, как показано на Фиг. 32, и здесь повторять не будем. В этом примере осуществления шлицевой вал 16 является цельноформованным с шаровой головкой 1, а выхлопное отверстие 16-1 образовано на шлицевом валу 16. Так как шлицевой вал 16 является цельноформованным с шаровой головкой 1, хвостовик шаровой головки 1 является одновременно не только частью шаровой головки 1, но и шлицевым валом, так что выхлопное отверстие 16-1, предусмотренное на шаровой головке, могут быть также описаны как выхлопное отверстие 16-1, предусмотренное на шлицевом валу 16. Предпочтительно, конец шлицевой втулки 17, который находится на расстоянии от шлицевого вала 16, соединен с другой шаровой головкой 1 с помощью осевой трубы.

В описании настоящей запатентованной технологии следует также отметить, что, если иное явно не предусмотрено и не ограничено, термины "установка", "монтаж", "соединение", "объединение", "фиксирование" следует понимать в широком смысле, например, как неподвижное соединение, разъемное соединение или соединение в одно целое; механическое соединение или электрическое соединение; прямое соединение или косвенное соединение через промежуточную среду. Это может быть соединение внутри двух элементов. Для обычного специалиста в данной области конкретные значения вышеупомянутых терминов в области настоящей запатентованной технологии могут быть поняты в зависимости от конкретных обстоятельств.

Разумеется, вышеизложенное является лишь предпочтительными примерами осуществления настоящей запатентованной технологии и не должно рассматриваться как ограничивающее объем примеров осуществления настоящей запатентованной технологии. Настоящая запатентованная технология не ограничивается приведенными выше примерами, и изменения и усовершенствования, сделанные обычным специалистом в данной области техники в пределах объема настоящей запатентованной технологии, будут подпадать под действие патента на настоящую запатентованную технологию.

Claims (22)

1. Облегчённый кардан, включающий шаровую муфту (3), шаровую головку (1), прямой вал (2), отличающийся тем, что шаровая муфта (3) представляет собой тонкостенную конструкцию, шаровая муфта больше не используется для передачи крутящего момента привода; шаровая головка (1) вращательно установлена в шаровой муфте (3), шаровая головка (1) имеет ведущую пробивку, прямой вал (2) проходит через ведущую пробивку и проходит через центр шара (R) шаровой головки, оба конца шаровой муфты (3) соединены с неподвижными несущими поверхностями (8), а неподвижная несущая поверхность (8) имеет несущее отверстие (8-1) и ведущую шпонку (8-2).

2. Облегчённый кардан по п. 1, отличающийся тем, что шаровая муфта (3) представляет собой монолитную цельноформованную тонкостенную конструкцию или разъемную тонкостенную конструкцию.

3. Облегчённый кардан по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя тело качения (7), тело качения (7) установлено на двух концах прямого вала (2), оба конца ведущей пробивки снабжены поверхностями дорожек качения (1-1), наружная поверхность тела качения (7) взаимодействует с поверхностями дорожек качения (1-1) ведущей пробивки и таким образом передает крутящий момент, тело качения (7) способно вращаться вокруг оси прямого вала и способно кататься по поверхности дорожки качения (1-1) ведущей пробивки.

4. Облегчённый кардан по п. 3, отличающийся тем, что наружная поверхность тела качения (7) представляет собой коническую поверхность (7-2), коническая поверхность (7-2) тела качения (7) взаимодействует с поверхностью дорожки качения (1-1) ведущей пробивки, контактные исходные линии (M) обеих являются прямыми, и линия продолжения контактных исходных линий (M) проходит через центр шара (R) шаровой головки (1).

5. Облегчённый кардан по п. 4, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя ограничительный механизм, причем ограничительный механизм используется для осевого ограничения тела качения (7).

6. Облегчённый кардан по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя осевой опорный механизм, который используется для осевой опоры и позиционирования прямого вала.

7. Облегчённый кардан по п. 6, отличающийся тем, что осевой опорный механизм представляет собой стальной шар (4) или фрикционные накладки (P).

8. Облегчённый кардан по п. 5, отличающийся тем, что шаровая муфта (3) представляет собой монолитную цельноформованную тонкостенную конструкцию, на шаровой муфте (3) симметрично расположены 2 штепсельных отверстия (3-1), неподвижная несущая поверхность (8) снабжена штепсельными розетками (8-3), штепсельные розетки (8-3) вставляются в штепсельные отверстия (3-1), и прямой вал (2) вращательно опирается на несущее отверстие (8-1) неподвижной несущей поверхности (8).

9. Облегчённый кардан по п. 8, отличающийся тем, что шаровая муфта (3) представляет собой цельноформованную конструкцию, изготовленную литьем под давлением.

10. Облегчённый кардан по п. 5, отличающийся тем, что шаровая муфта (3) представляет собой разъемную конструкцию, состоящую из шаровой муфты I (31) и шаровой муфты II (32), шаровая муфта I (31) и шаровая муфта II (32) представляют собой цельноформованные тонкостенные конструкции, шаровая муфта I (31) и шаровая муфта II (32) соединены друг с другом и расположены симметрично.

11. Облегчённый кардан по п. 10, отличающийся тем, что шаровая муфта I (31) и шаровая муфта II (32) имеют внутреннюю шаровую поверхность (Q), гнездо подшипника (G) и крепежный цилиндр (S), неподвижная несущая поверхность (8) соединена с крепежным цилиндром (S) через несущее отверстие (8-1), а прямой вал (2) вращательно опирается на гнездо подшипника (G).

12. Облегчённый кардан по п. 11, отличающийся тем, что шаровая муфта I (31) и шаровая муфта II (32) соответственно снабжены уплотнительной неподвижной поверхностью (12), а уплотнительная неподвижная поверхность (12) дополнительно снабжена уплотнительной канавкой (14) с уплотнительным кольцом (15) для осуществления герметичного соединения между шаровой муфтой I (31) и шаровой муфтой II (32).

13. Облегчённый кардан по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что толщина стенки шаровой муфты составляет 0,2-5 мм.

14. Облегчённый кардан по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что диаметр обечайки (K) шаровой муфты меньше диаметра шара шаровой головки.

15. Облегчённый кардан по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что в средней части прямого вала (2) предусмотрена фиксирующая шаровая поверхность (2-1), а в средней части ведущей пробивки шаровой головки (1) предусмотрена ограничительная поверхность (1-2), причем фиксирующая шаровая поверхность (2-1) ограничивается в ограничительной поверхности (1-2) ведущей пробивки.

16. Облегчённая шлицевая сопряженная пара, включающая шлицевой вал (16) и шлицевую втулку (17), отличающаяся тем, что шлицевой вал (16) и шлицевая втулка (17) представляют собой тонкостенные конструкции, и что шлицевой вал (16) и шлицевая втулка (17) сформированы в скользящую шлицевую сопряженную пару путем шлицевой посадки; и облегчённая шлицевая сопряженная пара включает в себя шлицевый масляный резервуар (22), причем шлицевый масляный резервуар (22) размещен во внутренней полости шлицевого вала (16) для образования полости хранения масла (23), причем шлицевой вал (16) снабжен рядом отверстий для распределения масла (16-2), причем отверстия для распределения масла (16-2) находятся в сообщении с полостью хранения масла (23).

17. Облегчённая шлицевая сопряженная пара по п. 16, отличающаяся тем, что один конец шлицевого вала снабжен внутренним шлицем, через который шлицевой вал неподвижно соединен с внешним шлицем, соответствующим хвостовику шаровой головки на одном конце приводного вала; внешний шлиц также предусмотрен на внешней стороне шлицевого вала, внешний шлиц на шлицевом валу имеет скользящую посадку с внутренним шлицем, предусмотренным на одном конце шлицевой втулки, а другой конец шлицевой втулки неподвижно соединен с внешним шлицем, соответствующим хвостовику шаровой головки на другом конце приводного вала через её внутренний шлиц.

18. Облегчённая шлицевая сопряженная пара по любому из пп. 16, 17, отличающаяся тем, что внутренние и внешние шлицы шлицевого вала и шлицевой втулки представляют собой эвольвентные шлицы, или прямобочные шлицы, или шлицы в шахматном порядке.

19. Облегчённый приводной вал, включающий кардан и/или шлицевую сопряженную пару, отличающийся тем, что кардан представляет собой облегчённый кардан по любому из пп. 1-15, и/или облегчённая шлицевая сопряженная пара представляет собой облегчённую шлицевую сопряженную пару по любому из пп. 16-18.

20. Облегчённый приводной вал по п. 19, отличающийся тем, что на шаровой муфте облегченного кардана предусмотрено уплотнительное отверстие (T), уплотнительное отверстие (T) соединено с пылезащитным кожухом (11), один конец пылезащитного кожуха (11) соединен с уплотнительным отверстием (T), а другой конец соединен с хвостовиком шаровой головки (1) или со шлицевой втулкой карданного вала.

21. Облегчённый приводной вал по п. 20, отличающийся тем, что шаровая муфта и пылезащитный кожух (11) представляют собой монолитную цельноформованную конструкцию.

22. Облегчённый приводной вал по любому из пп. 20, 21, отличающийся тем, что пылезащитный кожух (11) также снабжен фильтром (18) на конце, где он соединен с шлицевой втулкой (17) или хвостовиком шаровой головки, а шаровая головка снабжена выхлопным отверстием (16-1), и внутренняя полость (26) пылезащитного кожуха (11) соединена с центральной полостью (21) шлицевой сопряженной пары через выхлопное отверстие (16-1), так что внешний воздух может поступать во внутреннюю полость (26) пылезащитного кожуха (11) после фильтрации фильтра (18).