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CN101052816A - 具有滚道转向点的相对滚道接头 - Google Patents

具有滚道转向点的相对滚道接头 Download PDF

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CN101052816A
CN101052816A CNA2004800443485A CN200480044348A CN101052816A CN 101052816 A CN101052816 A CN 101052816A CN A2004800443485 A CNA2004800443485 A CN A2004800443485A CN 200480044348 A CN200480044348 A CN 200480044348A CN 101052816 A CN101052816 A CN 101052816A
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Abstract

一呈相对滚道接头形式的恒速接头(11)包括：一外接头部件(12)，包括一第一纵向轴线(A12)和彼此沿轴向相对的一附连端和一孔端，接头(11)还包括第一外球滚道(18)和第二外球滚道(20)；一内接头部件(15)，包括一第二纵向轴线(A22)和用于指向外接头部件(12)的孔端的一轴(22)的附连装置，该内接头部件(15)还包括第一内球滚道(19)和第二内球滚道(21)；第一外球滚道(18)和第一内球滚道(19)彼此形成第一对滚道；第二外球滚道(20)和第二内球滚道(21)彼此形成第二对滚道；成对的滚道各容纳一扭矩传递球(171、172)；一球保持圈(16)，定位在外接头部件(12)和内接头部件(15)之间，它包括沿圆周分布的保持圈窗(241、242)，各个窗容纳球(171、172)中的至少一个球；当接头处于对齐状态时，第一对滚道的孔角δ1在中心接头平面(E)内从孔端打开到外接头部件(12)的附连端；当接头处于对齐状态时，第二对滚道的孔角δ2在中心接头平面(E)内从附连端打开到外接头部件(12)的孔端，其中，第一对滚道的中心滚道线(L18、L19)各具有一转向点(T1－2)，转向点(T1－2)处相对于中心接头平面(E)的中心角(β)大于4°。

Description

具有滚道转向点的相对滚道接头
技术领域
本发明涉及一呈以下特征的相对滚道接头形式的恒速接头：它包含一外接头部件，后者包括一第一纵向轴线和彼此轴向相对的一附连端和一孔端，该外接头部件还包括诸第一外球滚道和诸第二外球道滚道；
一内接头部件，它包括一第二纵向轴线和用于指向外接头部件的孔端的一轴的附连装置，该内接头部件还包括诸第一内球滚道和第二内球滚道；
该诸第一外球滚道和第一内球滚道彼此形成诸第一对滚道；
第二外球滚道和第二内球滚道彼此形成第二对滚道；
成对的滚道各容纳一扭矩传递球；
一球保持圈，定位在外接头部件和内接头部件之间，并包括沿圆周分布的球保持圈窗，各个窗容纳诸球中的至少一个球；
当接头处于对齐状态时，诸第一对滚道的孔角在中心接头平面内从孔端打开到外接头部件的附连端；
当接头处于对齐状态时，诸第二对滚道的孔角在中心接头平面内从附连端打开到外接头部件的孔端。
背景技术
原理上，可从DE 102 20 711 A1了解上述类型的相对滚道接头，其中的接头具有6球和8球。这里所述类型的球滚道对应于环笼式(Rzeppa)接头(RF接头)和无底切接头(UF接头)类型。这意味着诸球滚道的中心线分别由均匀的半径(RF接头)，并由半径及毗邻平行于轴线的直线(UF接头)组成。在所述的相对滚道接头中，诸成对滚道的轴向打开方向围绕圆周交替地变化，从而形成相对滚道接头型。该类型相对滚道接头的缺点在于，铰接角度限制在约45度，因为当超过该铰接角时，接头铰接平面内的第一球就离开第一对滚道。
从DE 103 37 612 A1可知一种相对滚道接头，其中的诸第一对滚道的滚道中心线(当接头处于对齐状态时其打开角指向接头底部)是这样设计的：当接头铰接时，从某一铰接角向前的打开角经历一其打开方向的逆向过程。更具体来说，这是这样来实现的：诸第一对滚道的球滚道的中心线呈S形，因此各自包括一转向点。
DE 100 60 220 A1特别描述了一种相对滚道接头，其中，诸第一外球滚道的中心线包括一靠近接头孔的转向点，以使诸第一外球滚道的中心线呈S形。因为对称的要求，这种情形对内接头部件的诸第一内球滚道的中心线也是如此。所述相对滚道接头的铰接角可以此方式增加。
就后两种类型的接头而论，相对滚道接头的基本原理，即，滚道打开角的交替的相对方向和由此作用在球保持圈上的球的轴向力的交替的相对方向，该原理只在球到达从向内的弧形滚道区域到向外的弧形滚道区域的转向点时才适用。当到达某一铰接角时，其时球占据相应S形滚道的所述第二滚道区域，滚道打开角不再整体地围绕圆周交替地朝向，而由球施加在球保持圈上的轴向力不再轴向地平衡。相对滚道原理因此不再适用，球保持圈本身必须轴向地支承在外接头部件和/或球毂上。因为球保持圈分别和外接头部件和内接头部件之间的内摩擦增加，所以，这可导致适用寿命的减短。
发明内容
基于此原因，本发明的目的是，从上述技术状态开始，研制一相对滚道型的固定接头，它可实现增加的铰接角和增加使用寿命。
解决方案在于提供一具有如下特征的接头：
一外接头部件，它包括一第一纵向轴线和一附连端和一孔端，它们彼此轴向相对，该外接头部件还包括诸第一外球滚道和诸第二外球滚道；
一内接头部件，它包括一第二纵向轴线和用于指向外接头部件的孔端的一轴的附连装置，该内接头部件还包括诸第一内球滚道和诸第二内球滚道；
诸第一外球滚道和第一内球滚道彼此形成诸第一对滚道；
诸第二外球滚道和第二内球滚道彼此形成诸第二对滚道；成对的诸滚道各容纳一扭矩传递球；
一球保持圈，定位在外接头部件和内接头部件之间，并包括沿圆周分布的球保持圈窗，各个窗容纳诸球中的至少一个球；
当接头处于对齐状态时，诸第一对滚道的孔角在中心接头平面内从孔端打开到外接头部件的附连端；
当接头处于对齐状态时，诸第二对滚道的孔角在中心接头平面内从附连端打开到外接头部件的孔端，
其中，诸第一对滚道的中心滚道线各具有一转向点T1-2，转向点处相对于中心接头平面的中心角β大于4°。这样，可以确保在运行的使用寿命期内，接头可以以一相对滚道接头操作。运行的使用寿命是指接头在使用寿命角内的运行，在此角度，接头在改变载荷条件而不使接头遭受损坏的情况下达到设计使用寿命。
这意味着在所谓的使用寿命期范围内，相对滚道接头的原理总是适用的，因此使用寿命期得到延长。使用寿命期范围由使用寿命期角βL确定。如果在该铰接角度内操作，则根据定义接头达到设计使用寿命期。然而，同时，可以有另一接头铰接，于是可达到较大的铰接角。根据本发明，向第二范围的过渡这样来定义：它位于滚道区域外，该滚道范围由球滚道内使用寿命范围的球所通过。下面将描述所述转向点的位置的实施例。这里必须解释如何使用术语“转向点”：一方面，在从曲率到反曲率过渡的数学应用的含义上，另一方面，在从曲率到切向地毗邻该曲率的一直线的过渡的数学上不精确的含义上。两种解释都适用于这里所使用的术语“转向点”。也可使用术语“切点”。
根据第一较佳实施例，它提出转向点P1-2处相对于中心接头平面E的中心角β大于5°。根据另一实施例，它提出转向点P1-2处相对于中心接头平面E的中心角β小于12°。
此外，提出转向点P1-2的诸第一对滚道的中心滚道线处的切线T1-2相应地与对应的纵向轴线形成一转向点角α，还提出所述切线T1-2上的垂直线与中心接头平面E形成一转向点角α，该转向点角由下式定义：
α≥β+arcsin〔O2/R2·sin(β+90°)〕
其中，O2是垂直线在切线T1-2上的交点与对应的纵向轴线A之间的轴向距离，而其中R2是所述交点和转向点P1-2之间的距离。
根据另一第一实施例，它提出，
如果中心接头平面E内且直达转向点P1-2的对应的滚道中心线包括一半径R2，其中心M2包括一离中心接头平面E的轴向距离O2以及一沿朝向转向点P1-2方向的离对应纵向轴线的径向距离a，则转向点角α由下式定义
Figure A20048004434800091
另一实施例在于，如果中心接头平面E内且直达转向点P1-2的对应的中心滚道线包括一半径R2，其中心M2包括一离中心接头平面E的轴向距离O2以及一沿远离转向点P1-2方向的离对应纵向轴线A的径向距离b，则转向点角α由下式定义
Figure A20048004434800101
如果在个别测量参数之间遵守以下关系式，则对于47-52°的铰接角可优化本发明具有8球的相对滚道接头：
1.5＜PCDB/R1＜1.9
1.8＜PCDB/R2＜2.2
2.3＜PCDB/R3＜2.7
2.1＜PCDB/R4＜2.5
1.8＜PCDB/R5＜2.2
12＜PCDB/O2＜16
12＜PCDB/O5＜16
0.6＜PCDB/OD＜0.8
2.1＜PCDB/L＜2.5
3.4＜PCDB/DB＜4.0
2.1＜PCDB/DS＜2.5
0.75＜PCDB/DCA＜1.05
0.85＜PCDB/DCI＜1.15
7.5＜PCDB/W＜11.5
2.8＜PCDB/L1＜3.4
2.6＜PCDB/L2＜3.2
在所述关系式中，所使用的参数具有以下含义：
PCDB：球的节距圆直径
R1：外部件球滚道半径1(诸第一球滚道)
R2：外部件球滚道半径2(诸第一球滚道)
R3：外部件球滚道半径3(诸第一球滚道)
R4：外部件球滚道半径4(诸第二球滚道)
R5：外部件球滚道半径5(诸第二球滚道)
O2：外部件球滚道对于打开角朝向附连端的滚道的偏离
O5：外部件球滚道对于打开角朝向孔端的滚道的偏离
OD：外部件外直径
L：内部件长度
DB：球直径
PCDS：花键节距圆直径
DCA：保持圈外直径
DCI：保持圈内直径
W：保持圈腹板宽度
L1：保持圈窗长度1
L2：保持圈窗长度2
附图的简要说明
本发明的优选实施例示于附图中，并在下面进行描述：
图1示出第一实施例中本发明具有6个球的相对滚道接头
a)全纵向截面图
b)纵向截面图中的外接头部件的详图。
图2示出根据图1的具有6个球的相对滚道接头
a)具有尺寸规格的纵向截面图
b)具有另外尺寸规格的纵向截面图
c)球保持圈展开的详图。
图3示出类似于图1和2所示的具有8个球的相对滚道接头
a)具有尺寸的纵向截面图
b)具有另外尺寸规格的倾斜(角度)位置
c)球保持圈展开的详图。
图4示出第二实施例中本发明具有6个球的相对滚道接头
a)全纵向截面图
b)纵向截面图中的外接头部件的详图
c)纵向截面图中的内接头部件的详图。
图5示出在纵向截面图中具有另外尺寸规格的根据图4的本发明接头的外接头部件。
图6示出具有另外尺寸规格的根据图4和5的本发明接头
a)通过外接头部件的纵向截面图
b)通过球滚道的截面图
c)评价表
图7示出在纵向截面中具有尺寸规格的另一实施例中的本发明接头的外接头部件。
图8示出在纵向截面中具有尺寸规格的另一实施例中的本发明接头的外接头部件。
图9示出具有限定相对滚道的本发明6球的相对滚道接头
a)轴向图
b)纵向截面图。
图10示出具有限定相对滚道的本发明6球的相对滚道接头
a)轴向图
b)纵向截面图。
图11示出具有限定相对滚道的本发明6球的相对滚道接头
a)轴向图
b)纵向截面图。
图12示出具有限定相对滚道的本发明6球的相对滚道接头
a)轴向图
b)通过接头(RF滚道)的纵向截面图。
图13示出具有限定相对滚道的本发明8球的相对滚道接头
a)轴向图
b)第一纵向截面图
c)第二纵向截面图。
图14示出本发明8球的相对滚道接头
a)轴向图
b)第一纵向截面图
c)第二纵向截面图。
图15示出本发明8球的相对滚道接头
a)轴向图
b)第一纵向截面图
c)第二纵向截面图。
图16示出本发明8球的相对滚道接头
a)轴向图
b)第一纵向截面图
c)第二纵向截面图。
图17示出具有限定滚道和其它细节的本发明6球的相对滚道接头
a)外接头部件的纵向截面图
b)外滚道的纵向截面图
c)内接头部件的纵向截面图
d)内滚道的纵向截面图
e)评价表。
图18示出具有限定个别参数的类似于图13所示的本发明8球的相对滚道接头
a)轴向图
b)第一纵向截面图
c)第二纵向截面图
d)通过球保持圈的截面图。
图19示出具有限定滚道的类似于图13所示的本发明8球的相对滚道接头
a)轴向图
b)通过外接头部件的纵向截面图
c)通过球保持圈的纵向截面图。
图20示出用于机动车辆内的本发明传动轴的局部纵向截面图。
具体实施方式
图1中的两个视图将在下面结合起来进行描述。一本发明的等速接头或恒速接头11包括一具有闭合底部13且带有一孔25的外接头部件12和一个一体地附连的轴颈14。此外，接头包括一内接头部件15、一球保持圈16以及扭矩传递球17。诸第一外球滚道18和第一内球滚道19容纳球171并彼此形成诸第一对滚道。诸第二外球滚道20和第二内球滚道21形成接受第二球172的第二对滚道。两种类型的滚道对围绕圆周交替地布置。在图中所示的第一对滚道的接触点处的球的切线一起形成一打开角δ1，它沿朝向底部13的方向打开。第二对滚道的接触点处的第二球172的切线一起形成一打开角δ2，它沿朝向外接头部件的孔25打开。当接头处于对齐状态下并承受扭矩时，所述打开角产生轴向力F1和F2，并将这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头平面E与接头中心M内的接头纵向轴线相交，该接头的纵向轴线由外接头部件的纵向轴线A12和内接头部件的纵向轴线A22形成。参照外接头部件12内的球滚道18的中心线L18，中心平面内的滚道18包括一半径R2，其圆心相对于接头中心M在轴线A上偏离一轴向偏离距O2，而滚道20包括一同样大小的半径R5，其圆心相对于接头中心M沿相对方向偏离一偏离距O5，
在图2中，与图1中所示相同的任何细节均用相同的编号表示。在图示a)中，轴22插入到内接头部件15内。除了外接头部件的纵向轴线A12之外，图中还示出内接头部件的纵向轴线A22，它以同样的方式对应于内接头部件15的纵向轴线。参阅纵向轴线A22，在两侧上给出使用寿命角2β；它们表示接头可以运行而不遭受使用寿命期试验内任何损坏的最大连接角。使用寿命试验意指一种载荷谱，它对应于设计使用寿命过程中接头实际的使用。当轴22相对于外接头部件12在两侧上的角度2β处铰接时，本发明球滚道18、19内的球171实施沿滚道中心线的运动，该运动由各离中心接头平面E的两侧上的角度β形成，其中，角度的两腿由中心接头平面E和通过球心的辐射线形成。图示c)示出球保持圈16的展开图，它具有三个圆周分布的保持圈窗23、24。保持在第一对滚道内的球171对球保持圈施加轴向力F1，而保持在第二对滚道内的球172对球保持圈施加轴向力F2。因为第一和第二对滚道交替地布置，所以即使横贯通过接头传递扭矩时，也是轴向平衡的。
在图3的图示a)中，相对于轴22的纵向轴线A22，除了使用寿命角2β之外，图中在两侧上示出最大铰接角βmax。相应地，参照球心相对于外接头部件的位置，图中在两侧上还示出起始于中心平面E的半个使用寿命角β以及半个最大铰接角βmax/2。最大铰接角βmax处的外接头部件内的球的位置用虚线表示。
图示b)示出沿球171在本发明滚道对18、19内朝向外接头部件12的孔21运动的方向在接头处的最大铰接角。因为本发明球滚道18、19遵循S形路线，所以，第一对滚道内的球171处切线之间的打开角δ1其方向已经倒过来，也朝向外接头部件12的孔端21打开，而具有Rzeppa接头型滚道20、21的第二对滚道形成一打开角δ2，该角的大小诚然可以变化，但象在图2的对齐的接头位置中，该角继续朝向外接头部件12的孔25打开。在平截面内作用在球上的力F1、F2的方向对应于打开角δ1、δ2。如从图d)中可见，所有球的力作用效果，即使其大小上彼此不对应，而在其方向上则彼此对应，于是，抵抗作用在保持圈上的球的合力的反力FG必须由外接头部件施加到保持圈上。根据本发明，这样一反力FG仅在使用寿命角2β超过时发生，而在使用寿命角2β之内时，保持圈仍保持轴向地平衡。
图4较详细地示出根据第一实施例的本发明球滚道18、19可由外接头部件和内接头部件的滚道中心线L18、L19采取的可能的路线。其路线用滚道中心线L18、L19表示的本发明的球滚道呈S形，该图还示出转向点T1-2的位置，该点分别从半径R2(外接头部件)和R2’(内接头部件)起始，它分别围绕一偏移点O2和O2’布置，并相对于一径向平面(即，平行于中心接头平面E延伸的平面)定位在角度α。超过转向点T1-2的位置，滚道中心线本身继续分别沿半径R1(外接头部件)和R1’。根据本发明，转向点T1-2以及转向点T1-2’定位在角βL/2的角度扇形外面(在中心接头平面E的各侧上观看)。当一旦超过转向点T1-2，角度δ1的反方向发生在第一对滚道中时，这里所规定的要求确保，在使用寿命范围内(A22相对于A12的铰接＜＝2β，在两侧上)，没有轴向力发生在保持圈上，但保持圈子保持在外接头部件内没有轴向力。
而使用寿命角2β是一相对于接头中心M的中心角，即，它起始于中心轴线A12和中心平面E，以此方式它描绘了球在滚道中心线L18、L19上的位置。在转向点T1-2内的滚道中心线处的切线的角α的中心表征了分别相对于接头中心M的偏移距O2和O2’。
图5示出外接头部件内球沿着滚道中心线L18移动的使用寿命角β相对于转向点角α之间的关系，可采用如下的公式
α≥β+arcsin〔O2/R2·sin(β+90°)〕。
对于根据图5的外接头部件12，图6示出转向点角α对于外接头部件内的滚道展开角ε的影响。滚道展开角ε定义为径向平面R和从球心辐射线和相应地滚道边缘处的滚道中心线L18之间的角度。当滚道展开角ε变小时，在滚道18内发生不利的边缘载荷，该边缘载荷可导致损坏。扭矩传递能力因此受到限制。转向点角α高达16°，滚道展开角ε仍然足够大。
图7示出相对于球在滚道内移动的使用寿命角β和对于本发明外接头部件的第二实施例的转向点角α之间的关系。在围绕中心接头平面E的区域内，球滚道18的中心线L18包括一圆心为M2的较小的半径R2，该圆心M2相对于接头中心M偏移一轴向偏移距O2和一径向偏移距a。转向点T1-2处的切线通过所述角度确定。从该转向点起，滚道中心线继续围绕圆心M1的半径，该圆心M1由值R1和角值α确定。围绕接头中心M进入的使用寿命角β和转向点角α之间，适用以下的方程
图8示出相对于球在滚道(β)内移动的使用寿命角β和对于本发明外接头部件的第二实施例的转向点角α之间的关系。在围绕中心接头平面E的区域内，球滚道18的中心线L18包括一圆心为M2的较小的半径R2，该圆心M2相对于接头中心M偏移一轴向偏移距O2和一径向偏移距b。转向点T1-2处的切线通过所述角度确定。从该转向点起，滚道中心线继续以R1围绕圆心M1，该圆心M1由值R1和角值α确定。围绕接头中心M进入的使用寿命角β和转向点角α之间，适用以下的方程
图9示出本发明6球接头，其中，外球滚道18的中心线L18由三个半径R1、R2、R3组成，半径R1、R2通过一转向点彼此毗邻，而第二外球滚道20的中心线L20由半径R5与毗邻的平行于轴线的直线形成。
图10示出本发明6球接头，其中，外球滚道18的中心线L18由三个半径R1、R2、R3组成，半径R1、R2通过一转向点彼此毗邻，而第二外球滚道20的中心线L20由通过转向点彼此毗邻的两个半径R4、R5形成。
图11示出本发明6球接头，其中，外球滚道18的中心线L18由三个半径R1、R2、R3组成，半径R1、R2通过一转向点彼此毗邻，而第二外球滚道20的中心线L20由半径R5形成。第二滚道因此是与RF接头属于与滚道相同的类型。
图12示出本发明6球接头，其中，外球滚道18的中心线L18由两个半径R2、R3和一沿朝向孔的方向切向毗邻于半径R2的直线组成，而第二外球滚道20的中心线L20由半径R5形成。
图13示出本发明8球接头，其中，外球滚道18的中心线L18由三个半径R1、R2、R3组成，其中，半径R1、R2通过一转向点彼此毗邻，而第二外球滚道20的中心线L20由半径R5与毗邻的平行于轴线的直线形成。
图14示出本发明8球接头，其中，外球滚道18的中心线L18由三个半径R1、R2、R3组成，其中，半径R1、R2通过一转向点彼此毗邻，而第二外球滚道20的中心线L20由通过一转向点彼此毗邻的两个半径R4、R5直线形成。
图15示出本发明8球接头，其中，外球滚道18的中心线L18由三个半径R1、R2、R3组成，其中，半径R1、R2通过一转向点彼此毗邻，而第二外球滚道20的中心线L20由一半径R5形成。因此，第二滚道与RF接头的滚道类型相同。
图16示出本发明8球接头，其中，外球滚道18的中心线由两个半径R2、R3和一沿朝向孔的方向切向毗邻于半径R2的直线组成，而第二外球滚道20的中心线L20由半径R5形成。
图17详细示出根据图1的6球相对滚道接头的第一外球滚道和第一内球滚道的形状，其中，如上所述第一外球滚道18的中心线L18由两个半径R1、R2组成，内球滚道19的中心线L19由两个半径R1’、R2’组成，它们相对于接头中心M对称。此外，图中以表格形式示出外接头部件内对于滚道18的转向点角α和滚道展开角ε以及内接头部件内对于滚道19的滚道展开角ε’之间的关系。这表明必须使α≥10°且≤18°才能确保满意的滚道展开角ε、ε’。
图18示出对应于图13所示的本发明8球接头，还在截面图的详细形式中示出了球保持圈16。此外，图中可见用于第一球171的保持圈窗13包括—比用于第二球172的保持圈子窗24短的圆周长度L1，而第二球172具有较长的圆周长度L2。外球保持圈直径以标号DCA表示，而内球保持圈直径以标号DCL表示，这两种情形都以中心平面E为基准，其中，球保持圈显示为截面。外面上保持圈腹板的圆周宽度以标号W表示。接头内球的节距圆半径标号为PCDB，而轴插入在内接头部件内的插入孔包括一直径PCDS。在内接头部件15和轴22之间的连接通过轴齿形成的情形中，所述直径PCDS等于内接头部件内的轴齿的平均齿直径。
涉及一8球接头的图19分别示出外接头部件和内接头部件处的滚道中心线。第一外滚道18由上述三个半径R1、R2、R3组成，而第一内球滚道的滚道中心线由相同大小的半径R1’、R2’、R3’组成，它们相对于上述半径对称地定位。两个外球滚道由半径R4和R5组成，而相对于接头中心M的对应的第二内球滚道21包括半径R4’、R5’，它们相对于上述半径对称地布置。外接头部件的最大外直径称之为OD，而内接头部件的轴向长度称之为L。
图20示出一作为侧轴装入机动车辆内的传动轴。该图示出本发明的一传动轴，它包括呈单元接头形式的本发明的恒速接头11，此外还包括一中间轴35和一也是本发明接头的第二恒速接头31，更具体地说，设计等同于接头11。中间轴35包括一轴向位移单元28，它作为主要部件包括一套筒29、一轴颈30和在套筒29和轴颈30之间操作的扭矩传递球，但其没有详细地示出，它允许在恒速接头11、31之间的传动轴的长度内作调整。本发明接头11的轴颈已经插入差动传动器32内并固定在其中，而第二固定接头31的轴颈已经插入到带有轮轴承34的轮毂组件33内。
标号一览表
11等速接头或恒速接头
12外接头部件
13底部
14轴颈
15内接头部件
16球保持圈
17球
18第一外滚道
19第一内滚道
20第二外滚道
21第二内滚道
22轴
23保持圈窗
24保持圈窗
25接头孔
βmax最大接头铰接角
β使用寿命期角
δ打开角
α转向点角
T1-2转向点
L中心线
A纵向轴线
R半径
E中心平面
M接头中心
O轴向偏移
A径向偏移
b径向偏移

Claims (35)

1.一呈相对滚道接头形式的恒速接头(11)，包括：
一外接头部件(12)，包括一第一纵向轴线(A12)和彼此轴向相对的一附连端和一孔端，该外接头部件(12)还包括第一外球滚道(18)和第二外球滚道(20)；
一内接头部件(15)，包括一第二纵向轴线(A22)和用于指向外接头部件(12)的孔端的一轴(22)的附连装置，该内接头部件(15)包括第一内球滚道(19)和第二内球滚道(21)；
第一外球滚道(18)和第一内球滚道(19)彼此形成第一对滚道；
第二外球滚道(20)和第二内球滚道(21)彼此形成第二对滚道；成对的滚道各容纳一扭矩传递球(171、172)；
一球保持圈(16)，定位在外接头部件(12)和内接头部件(15)之间，包括沿圆周分布的保持圈窗(241、242)，各窗容纳诸球(171、172)中的至少一个球；
当接头处于对齐状态时，第一对滚道的孔角δ1在中心接头平面(E)内从孔端打开到外接头部件(12)的附连端；
当接头处于对齐状态时，第二对滚道的孔角δ2在中心接头平面(E)内从附连端打开到外接头部件(12)的孔端，
其特征在于，第一对滚道的中心滚道线(L18、L19)各具有一转向点(T1-2)，转向点(T1-2)处相对于中心接头平面(E)的中心角(β)大于4°。
2.如权利要求1所述的恒速接头，其特征在于，转向点(T1-2)处相对于中心接头平面(E)的中心角(β)大于5°。
3.如权利要求1所述的恒速接头，其特征在于，转向点(T1-2)处相对于中心接头平面(E)的中心角(β)小于12°。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，转向点(T1-2)内的第一对滚道的中心滚道线(L18、L19)处的切线与相应的纵向轴线(A12、A22)形成一转向点角(α)，所述切线上的垂直线与中心接头平面(E)形成一转向点角(α)，该转向点角由下式定义
α≥β+arcsin〔O2/R2·sin(β+90°)〕
其中，O2是垂直线在切线上的交点与纵向轴线(A12、A22)之间的轴向距离，而其中R2是所述交点和转向点(T1-2)之间的距离。
5.如权利要求4所述的恒速接头，其特征在于，如果从中心接头平面(E)到转向点(T1-2)的对应的中心滚道线(L18、L19)包括一半径(R2)，其中心(M2)包括一离中心接头平面(E)的轴向距离(O2)以及一沿朝向转向点(T1-2)方向的离对应纵向轴线(A12、A22)的径向距离(a)，则转向点角(α)由下式定义
Figure A2004800443480003C1
6.如权利要求4所述的恒速接头，其特征在于，如果中心接头平面(E)内且直达转向点(T1-2)的对应的中心滚道线(L18、L19)包括一半径(R2)，其中心(M2)包括一离中心接头平面(E)的轴向距离(O2)以及一沿朝向转向点(T1-2)方向的离对应纵向轴线(A12、A22)的径向距离(b)，则转向点角(α)由下式定义
Figure A2004800443480003C2
7.如权利要求1至6中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，中心滚道线(L18、L19)由半径(R2)和离转向点(T1-2)的相对半径(R1)组成。
8.如权利要求1至6中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，中心滚道线(L18、L19)由半径(R2)和离转向点(T1-2)的相对半径(R1)以及一较小半径(R3)组成，该较小半径(R3)毗邻相对侧上的半径(R2)并具有相同的曲率方向。
9.如权利要求1至6中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，中心滚道线(L18、L19)由半径(R2)、遵循离转向点(T1-2)的半径(R2)的一直线以及一较小半径(R3)组成，该较小半径(R3)毗邻相对侧上的半径(R2)并具有相同的曲率方向(图16)。
10.如权利要求1至9中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，第二球滚道的中心滚道线(L20、L21)由半径(R5)和遵循朝向孔端的半径(R5)的一平行于轴线的直线组成(图9)。
11.如权利要求1至9中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，第二球滚道的中心滚道线(L20、L21)由半径(R5)和遵循朝向孔端的相对半径(R4)组成(图10)。
12.如权利要求1至9中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，第二球滚道的中心滚道线(L20、L21)由半径(R5)组成(图12)。
13.如权利要求1至12中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，接头是6球接头。
14.如权利要求1至12中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，接头是8球接头。
15.如权利要求1至12中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，第一球(171)的球保持圈窗(241)沿圆周方向小于第二球(172)的球保持圈窗(242)。
16.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，对于球的节距圆直径PCDB和曲率半径R1之比，适合于下式：
         1.5＜PCDB/R1＜1.9。
17.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，对于球的节距圆直径PCDB和曲率半径R2之比，适合于下式：
         1.8＜PCDB/R2＜2.2。
18.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，对于球的节距圆直径PCDB和曲率半径R3之比，适合于下式：
         2.3＜PCDB/R3＜2.7。
19.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，对于球的节距圆直径PCDB和曲率半径R4之比，适合于下式：
         2.1＜PCDB/R4＜2.5。
20.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，对于球的节距圆直径PCDB和曲率半径R5之比，适合于下式：
          1.8＜PCDB/R5＜2.2。
21.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，对于球的节距圆直径PCDB和曲率半径R2的轴向中心偏移O2之比，适合于下式：
          12＜PCDB/O2＜16。
22.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，对于球的节距圆直径PCDB和曲率半径R5的轴向中心偏移O5之比，适合于下式：
          12＜PCDB/O5＜16。
23.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，球的节距圆直径PCDB和外接头部件(12)的外直径OD之比，适合于下式：
           0.6＜PCDB/OD＜0.8。
24.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，球的节距圆直径PCDB和内接头部件(15)的轴向长度L之比，适合于下式：
         2.1＜PCDB/L＜2.5。
25.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，球的节距圆直径PCDB和球直径DB之比，适合于下式：
         3.4＜PCDB/DB＜4.0。
26.如权利要求1至13和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，球的节距圆直径PCDB和插入在内接头部件(15)孔内的节距圆半径PCDS之比，适合于下式：
          2.1＜PCDB/PCDS＜2.5。
27.如权利要求1至12和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，节距圆直径PCDB和球保持圈(16)的外直径DCA之比，适合于下式：
          0.75＜PCDB/DCA＜1.05。
28.如权利要求1至12和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，节距圆直径PCDB和球保持圈(16)的内直径DCI之比，适合于下式：
          0.85＜PCDB/DCI＜1.15。
29.如权利要求1至12和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，节距圆直径PCDB和球保持圈(16)的圆周向腹板宽度W之比，适合于下式：
          7.5＜PCDB/W＜11.5。
30.如权利要求1至12和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，节距圆直径PCDB和第一球保持圈窗(23)的圆周向长度L1之比，适合于下式：
          2.8＜PCDB/LI＜3.4。
31.如权利要求1至12和权利要求14中任何一项所述的恒速接头，其特征在于，节距圆直径PCDB和第二球保持圈窗(24)的圆周向长度L2之比，适合于下式：
          2.6＜PCDB/L2＜3.2。
32.一包括两个恒速接头和一中间轴的传动轴，其特征在于，恒速接头(11、31)中的至少一个根据权利要求1至31之一设计。
33.如权利要求32所述的传动轴，其特征在于，中间轴包括一轴向插入单元(28)。
34.一机动车辆，具有各包括两个恒速接头和一中间轴的至少两个传动轴，传动轴各以侧轴形式连接一差动传动装置和一轮毂单元，其特征在于，
各个传动轴的至少一个接头(11、31)根据权利要求1至31中任何一项所述进行设计，传动轴的轴颈插入到差动传动装置(32)内。
35.一机动车辆，具有各包括两个恒速接头和一中间轴的至少两个传动轴，传动轴各以侧轴形式连接一差动传动装置和一轮毂单元，其特征在于，
各个传动轴的至少一个接头(11、31)根据权利要求1至31中任何一项所述进行设计，传动轴的轴颈插入到轮毂单元(33)内。
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