專利名稱：萬向十字軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于萬向聯(lián)軸器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于重載及超重載領(lǐng)域的萬向聯(lián)軸器內(nèi)的萬向十字軸。
背景技術(shù)：
目前，廣泛應(yīng)用在熱連軋粗軋機、大型型鋼軋機、穿孔機、中寬厚板及爐卷軋機等重型機械的主傳動裝置上的重載及超重載十字軸式萬向聯(lián)軸器的萬向十字軸極易壞損:一方面是由于用在上述大型設(shè)備中的重載及超重載萬向聯(lián)軸器的體積龐大，回轉(zhuǎn)直徑HO在Φ 650mm至1300mm之間，扭矩在2300KN.πι至19405KN.ι ，導(dǎo)致其在在運行時受到的沖擊載荷和扭矩相應(yīng)很大；另一方面，其在作業(yè)過程中還要受到頻度很高的交變沖擊載荷。因此，重載及超重載十字軸式萬向聯(lián)軸器內(nèi)部的關(guān)鍵部件萬向十字軸極易發(fā)生斷裂而導(dǎo)致報廢。造成上述斷裂的機理是:萬向十字軸是重載及超重載十字軸式萬向聯(lián)軸器中的關(guān)鍵部件，也是薄弱部件，萬向十字軸的軸頸根部的疲勞斷裂是其主要的失效形式。要解決該部件的強度問題存在如下幾個技術(shù)難點:首先，受設(shè)備空間的制約，不能通過增加萬向十字軸尺寸的方式來提高重載及超重載十字軸式萬向聯(lián)軸器整體的承載能力；其次，本裝置在運行中存在應(yīng)力集中的問題，應(yīng)力集中導(dǎo)致萬向十字軸軸頸底部的疲勞斷裂；最后，現(xiàn)有技術(shù)中的萬向十字軸主要采用鋼坯熱鍛成型，再以數(shù)控機床加工其軸頸，而萬向十字軸的軸頸根部的過渡結(jié)構(gòu)大多采用單圓弧面平滑過渡或者臺階型過渡。采用單圓弧面過渡的萬向十字軸由于過渡圓弧尺寸過大而受到十字軸結(jié)構(gòu)尺寸的限制，無法克服應(yīng)力集中的問題，在這種過渡方式下的萬向十字軸依然在軸頸根部產(chǎn)生應(yīng)力集中，在使用中仍舊容易發(fā)生斷裂，此外該結(jié)構(gòu)的機械加工難度較大，工藝性欠佳，影響生產(chǎn)效率的提高；采用臺階型過渡圓角進行過渡的萬向十字軸存在截面形狀的突然變化，在這些形狀突變處存在較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象，故也無法有效解決易斷裂的問題。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有重載及超重載領(lǐng)域的萬向聯(lián)軸器的萬向十字軸由于應(yīng)力集中而極易反生疲勞斷裂的技術(shù)難題，本實用新型提供一種能夠減少萬向十字軸的軸頭根部的應(yīng)力集中，提高零件結(jié)構(gòu)強度及工藝性的萬向節(jié)十字軸。其具體結(jié)構(gòu)為:萬向十字軸，由球體狀的基體I及自基體I的四個方向延伸出的與軸承相連的、形狀一致的軸頭組成，即由基體1、第一軸頭21、第二軸頭22、第三軸頭23和第四軸頭24組成，在每個軸頭的底部與基體I之間均設(shè)有一個呈近似圓錐狀過渡臺和一個錐角為90°的圓錐過渡臺，每個軸頭同與其相連接的呈近似圓錐狀過渡臺及圓錐過渡臺平滑過渡。即第一軸頭(21)的底部設(shè)有第一軸頭近似圓錐狀過渡臺(211)，第一軸頭近似圓錐狀過渡臺(211)的底部設(shè)有 第一軸頭圓錐過渡臺(212)且第一軸頭近似圓錐狀過渡臺(211)的側(cè)面和第一軸頭圓錐過渡臺(212)的側(cè)面相切，第一軸頭圓錐過渡臺(212)的底部與基體(I)相連接且第一軸頭圓錐過渡臺(212)的側(cè)面與基體(I)相切；第二軸頭(22)的底部設(shè)有第二軸頭近似圓錐狀過渡臺(221)，第二軸頭近似圓錐狀過渡臺(221)的底部設(shè)有第二軸頭圓錐過渡臺(222)且第二軸頭近似圓錐狀過渡臺(221)的側(cè)面和第二軸頭圓錐過渡臺(222)的側(cè)面相切，第二軸頭圓錐過渡臺(222)的底部與基體(I)相連接且第一軸頭圓錐過渡臺(222)的側(cè)面與基體(I)相切；第三軸頭(23)的底部設(shè)有第三軸頭近似圓錐狀過渡臺(231)，第三軸頭近似圓錐狀過渡臺(231)的底部設(shè)有第三軸頭圓錐過渡臺(232)且第三軸頭近似圓錐狀過渡臺(231)的側(cè)面和第三軸頭圓錐過渡臺(232)的側(cè)面相切，第三軸頭圓錐過渡臺(232)的底部與基體(I)相連接且第一軸頭圓錐過渡臺(232)的側(cè)面與基體(I)相切；第四軸頭(24)的底部設(shè)有第四軸頭近似圓錐狀過渡臺(241)，第四軸頭近似圓錐狀過渡臺(241)的底部設(shè)有第四軸頭圓錐過渡臺(242)且第四軸頭近似圓錐狀過渡臺(241)的側(cè)面和第四軸頭圓錐過渡臺(242)的側(cè)面相切，第四軸頭圓錐過渡臺(242)的底部與基體(I)相連接且第一軸頭圓錐過渡臺(242)的側(cè)面與基體(I)相切；上述四個近似圓錐狀過渡臺，即第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211、第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221、第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231和第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241的形狀與尺寸相同；在軸截面上，近似圓錐狀過渡臺母線3均為圓弧線；上述四個圓錐過渡臺，即第一軸頭圓錐過渡臺212、第二軸頭圓錐過渡臺222、第三軸頭圓錐過渡臺232和第四軸頭圓錐過渡臺242的形狀與尺寸相同；在軸截面上，圓錐過渡臺母線4均為直線。回轉(zhuǎn)直徑HO的范圍在650mm至1300mm之間，回轉(zhuǎn)直徑HO、軸頭直徑D、軸頭長度H1、近似圓錐狀過渡臺臺高H2與圓錐過渡臺臺高H3的尺寸關(guān)系為:回轉(zhuǎn)直徑H0-2X軸頭長度Hl-軸頭直徑D=4X圓錐過渡臺臺高H3+nX近似圓錐狀過渡臺臺高H2，其中，η的取值為2.828，圓錐過渡臺臺高Η3與近似圓錐狀過渡臺臺高Η2的比值在0.1至0.4之間。有益的技術(shù)效果采用本結(jié)構(gòu)后的萬向十字軸能有效降低十字軸根部的應(yīng)力，并改善應(yīng)力的分布情況，實現(xiàn)增強產(chǎn)品 抗疲勞斷裂的能力，此外，本結(jié)構(gòu)能提高十字軸的工藝性，能夠有效縮短工期，降低生產(chǎn)成本。

圖1是本發(fā)明的主視圖。圖2是圖1俯視圖。圖3是圖2的A-A剖視圖。圖4是圖3中E區(qū)的局部放大圖。圖5是圖3中F區(qū)的局部放大圖。圖6是圖3中G區(qū)的局部放大圖。圖7是圖3中H區(qū)的局部放大圖。圖8是圖1的立體圖。圖9是實施例1在五種扭矩條件下的檢測結(jié)果。圖10是實施例2在五種扭矩條件下的檢測結(jié)果。圖11是實施例3在五種扭矩條件下的檢測結(jié)果。圖中的序號為:基體1、第一軸頭21、第二軸頭22、第三軸頭23、第四軸頭24、第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211、第一軸頭圓錐過渡臺212、第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221、第二軸頭圓錐過渡臺222、第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231、第三軸頭圓錐過渡臺232、第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241、第四軸頭圓錐過渡臺242、近似圓錐狀過渡臺母線3、圓錐過渡臺母線4。具體的實施方法現(xiàn)結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)。實施例1參見圖1、圖2及圖3，萬向十字軸，由球體狀的基體I及自基體I的四個方向延伸出的與軸承相連的、形狀一致的軸頭組成，即由基體1、第一軸頭21、第二軸頭22、第三軸頭23和第四軸頭24組成，在每個軸頭的底部與基體I之間均設(shè)有一個呈近似圓錐狀過渡臺和一個錐角為90°的圓錐過渡臺，每個軸頭同與其相連接的呈近似圓錐狀過渡臺及圓錐過渡臺平滑過渡，詳見圖3至圖7。即第一軸頭21的底部設(shè)有第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211，第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211的底部設(shè)有第一軸頭圓錐過渡臺212且第一軸頭圓錐狀過渡臺211的側(cè)面和第一軸頭圓錐過渡臺212的側(cè)面相切，第一軸頭圓錐過渡臺212的底部與基體I相連接且第一軸頭圓錐過渡臺212的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖4。第二軸頭22的底部設(shè)有第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221，第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221的底部設(shè)有第二軸頭圓錐過渡臺222且第二軸頭圓錐狀過渡臺221的側(cè)面和第二軸頭圓錐過渡臺222的側(cè)面相切，第二軸頭圓錐過渡臺222的底部與基體I相連接且第二軸頭圓錐過渡臺222的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖5。第三軸頭23的底部設(shè)有第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231，第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231的底部設(shè)有第三軸頭圓錐過渡臺232且第三軸頭圓錐狀過渡臺231的側(cè)面和第三軸頭圓錐過渡臺232的側(cè)面相切，第三軸頭圓錐過渡臺232的底部與基體I相連接且第三軸頭圓錐過渡臺232的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖6。第四軸頭24的底部設(shè)有第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241，第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241的底部設(shè)有第四軸頭圓錐過渡臺242且第四軸頭圓錐狀過渡臺241的側(cè)面和第三軸頭圓錐過渡臺242的側(cè)面相切，第四軸頭圓錐過渡臺242的底部與基體I相連接且第四軸頭圓錐過渡臺242的側(cè)面與基體I`相切，詳見圖3及圖7。上述四個近似圓錐狀過渡臺，即第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211、第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221、第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231和第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241的形狀與尺寸相同；在軸截面上，近似圓錐狀過渡臺母線3均為圓弧線，詳見圖4至圖7。上述四個圓錐過渡臺，即第一軸頭圓錐過渡臺212、第二軸頭圓錐過渡臺222、第三軸頭圓錐過渡臺232和第四軸頭圓錐過渡臺242的形狀與尺寸相同；在軸截面上，圓錐過渡臺母線4均為直線，詳見圖4至圖7。回轉(zhuǎn)直徑HO的范圍在650mm至1300mm之間，回轉(zhuǎn)直徑HO、軸頭直徑D、軸頭長度H1、近似圓錐狀過渡臺臺高H2與圓錐過渡臺臺高H3的尺寸關(guān)系符合等式:回轉(zhuǎn)直徑H0-2X軸頭長度Hl-軸頭直徑D=4X圓錐過渡臺臺高H3+nX近似圓錐狀過渡臺臺高H2，其中，η的取值為2.828，圓錐過渡臺臺高Η3與近似圓錐狀過渡臺臺高Η2的比值在0.1至
0.4之間。參見圖4，第一軸頭圓錐過渡臺212的底邊與第二軸頭圓錐過渡臺222的底邊相切于點Α，參見圖5和圖8，第二軸頭圓錐過渡臺222的底邊與第三軸頭圓錐過渡臺232的底邊相切于點B，參見圖6，第三軸頭圓錐過渡臺232的底邊與第四軸頭圓錐過渡臺242的相切于點C，參見圖7，第四軸頭圓錐過渡臺242的底邊與第一軸頭圓錐過渡臺212的相切于點D ;所述點A、點B、點C和點D共面，參見圖3。參見圖1、圖3和圖8，在實施例1中的軸頭直徑D均為361mm，軸頭長度Hl為300mm,回轉(zhuǎn)直徑HO為1300mm，圓錐過渡臺臺高H3與近似圓錐狀過渡臺臺高H2的比值為
0.257。圖9是對實施例1所述尺寸的樣品施加扭矩3900KNm至11153KNm的載荷的檢測結(jié)果，經(jīng)檢測采用本結(jié)構(gòu)后應(yīng)力平均減少6.2%。實施例2 參見圖1和圖3，由球體狀的基體I及自基體I的四個方向延伸出的與軸承相連的、形狀一致的軸頭組成，即由基體1、第一軸頭21、第二軸頭22、第三軸頭23和第四軸頭24組成，在每個軸頭的底部與基體I之間均設(shè)有一個呈近似圓錐狀過渡臺和一個錐角為90°的圓錐過渡臺，每個軸頭同與其相連接的呈近似圓錐狀過渡臺及圓錐過渡臺平滑過渡，詳見圖3至圖7。即第一軸頭21的底部設(shè)有第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211，第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211的底部設(shè)有第一軸頭圓錐過渡臺212且第一軸頭圓錐狀過渡臺211的側(cè)面和第一軸頭圓錐過渡臺212的側(cè)面相切，第一軸頭圓錐過渡臺212的底部與基體I相連接且第一軸頭圓錐過渡臺212的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖4。第二軸頭22的底部設(shè)有第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221，第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221的底部設(shè)有第二軸頭圓錐過渡臺222且第二軸頭圓錐狀過渡臺221的側(cè)面和第二軸頭圓錐過渡臺222的側(cè)面相切，第二軸頭圓錐過渡臺222的底部與基體I相連接且第二軸頭圓錐過渡臺222的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖5。第三軸頭23的底部設(shè)有第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231，第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231的底部設(shè)有第三軸頭圓錐過渡臺232且第三軸頭圓錐狀過渡臺231的側(cè)面和第三軸頭圓錐過渡臺232的側(cè)面相切，第三軸頭圓錐過渡臺232的底部與基體I相連接且第三軸頭圓錐過渡臺232的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖6。第四軸頭24的底部設(shè)有第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241，第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241的底部設(shè)有第四軸頭圓錐過渡臺242且第四軸頭圓錐狀過渡臺241的側(cè)面和第四軸頭圓錐過渡臺242的側(cè)面相切，第四軸頭圓錐過渡臺242的底部與基體I相連接且第四軸頭圓錐過渡臺242的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖7。上述四個近似圓錐狀過渡臺，即第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211、第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221、第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231和第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241的形狀與尺寸相同；在軸截面上，近似圓錐狀過渡臺母線3均為圓弧線，詳見圖4至圖7。上述四個圓錐過渡臺，即第一軸頭圓錐過渡臺212、第二軸頭圓錐過渡臺222、第三軸頭圓錐過渡臺232和第四軸頭圓錐過渡臺242的形狀與尺寸相同；在軸截面上，圓錐過渡臺母線4均為直線，詳見圖4至圖7。參見圖3及圖10，實施例2中的軸頭直徑D均為328mm，軸頭長度Hl為225mm，回轉(zhuǎn)直徑HO為975mm，圓錐過渡臺臺高H3與近似圓錐狀過渡臺臺高H2的比值為0.20。圖9是對實施例1所述尺寸的樣品施加扭矩3900KNm至11153KNm的載荷的檢測結(jié)果，經(jīng)檢測采用本結(jié)構(gòu)后應(yīng)力平均減少5.2%。實施例3參見圖1、圖3和圖8，由球體狀的基體I及自基體I的四個方向延伸出的與軸承相連的、形狀一致的軸頭組成，即由基體1、第一軸頭21、第二軸頭22、第三軸頭23和第四軸頭24組成，在每個軸頭的底部與基體I之間均設(shè)有一個呈近似圓錐狀過渡臺和一個錐角為90°的圓錐過渡臺，每個軸頭同與其相連接的呈近似圓錐狀過渡臺及圓錐過渡臺平滑過渡，詳見圖3至圖7。即第一軸頭21的底部設(shè)有第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211，第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211的底部設(shè)有第一軸頭圓錐過渡臺212且第一軸頭圓錐狀過渡臺211的側(cè)面和第一軸頭圓錐過渡臺212的側(cè)面相切，第一軸頭圓錐過渡臺212的底部與基體I相連接且第一軸頭圓錐過渡臺212的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖4。第二軸頭22的底部設(shè)有第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221，第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221的底部設(shè)有第二軸頭圓錐過渡臺222且第二軸頭圓錐狀過渡臺221的側(cè)面和第二軸頭圓錐過渡臺222的側(cè)面相切，第二軸頭圓錐過渡臺222的底部與基體I相連接且第一軸頭圓錐過渡臺212的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖5。第三軸頭23的底部設(shè)有第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231，第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231的底部設(shè)有第三軸頭圓錐過渡臺232且第三軸頭圓錐狀過渡臺231的側(cè)面和第三軸頭圓錐過渡臺232的側(cè)面相切，第三軸頭圓錐過渡臺232的底部與基體I相連接且第三軸頭圓錐過渡臺232的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖6。第四軸頭24的底部設(shè)有第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241，第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241的底部設(shè)有第四軸頭圓錐過渡臺242且第四軸頭圓錐狀過渡臺241的側(cè)面和第四軸頭圓錐過渡臺242的側(cè)面相切，第四軸頭圓錐過渡臺242的底部與基體I相連接且第四軸頭圓錐過渡臺242的側(cè)面與基體I相切，詳見圖3及圖7。上述四個近似圓錐狀過渡臺，即第一軸頭近似圓錐狀過渡臺211、第二軸頭近似圓錐狀過渡臺221、第三軸頭近似圓錐狀過渡臺231和第四軸頭近似圓錐狀過渡臺241的形狀與尺寸相同；在軸截面上，近似圓錐狀過渡臺母線3均為圓弧線，詳見圖4至圖7。上述四個圓錐過渡臺，即第一軸頭圓錐過渡臺212、第二軸頭圓錐過渡臺222、第三軸頭圓錐過渡臺232和第四軸頭圓錐過渡臺242的形狀與尺寸相同；在軸截面上，圓錐過渡臺母線4均為直線，詳見圖4至圖7。參見圖1、圖3及圖11，實施例3中的軸頭直徑D均為170mm，軸頭長度Hl為146mm，回轉(zhuǎn)直徑HO為650mm，圓錐過渡臺臺高H3與近似圓錐狀過渡臺臺高H2的比值為0.147。圖11是對實施例3所述尺寸的樣品施加扭矩180KNm至2878KNm的載荷的檢測結(jié)果，經(jīng)檢測采用本結(jié)構(gòu)后應(yīng)力平均減少8.05%。下表是采用本結(jié)構(gòu)的實 施例1、實施例2及實施例3與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)萬向十字軸的性能比較。其中，原設(shè)計應(yīng)力是指采用傳統(tǒng)單一圓弧結(jié)構(gòu)或臺階結(jié)構(gòu)的萬向十字軸應(yīng)力數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.萬向十字軸，由球體狀的基體(I)及自基體(I)的四個方向延伸出的與軸承相連的、形狀一致的軸頭組成，即由基體(I)、第一軸頭(21)、第二軸頭(22)、第三軸頭(23)和第四軸頭(24)組成，其特征在于，在每個軸頭的底部與基體(I)之間均設(shè)有一個呈近似圓錐狀過渡臺和一個錐角為90°的圓錐過渡臺，每個軸頭同與其相連接的呈近似圓錐狀過渡臺及圓錐過渡臺平滑過渡；即第一軸頭(21)的底部設(shè)有第一軸頭近似圓錐狀過渡臺(211)，第一軸頭近似圓錐狀過渡臺(211)的底部設(shè)有第一軸頭圓錐過渡臺(212)且第一軸頭近似圓錐狀過渡臺(211)的側(cè)面和第一軸頭圓錐過渡臺(212)的側(cè)面相切，第一軸頭圓錐過渡臺(212)的底部與基體(I)相連接且第一軸頭圓錐過渡臺(212)的側(cè)面與基體(I)相切；第二軸頭(22)的底部設(shè)有第二軸頭近似圓錐狀過渡臺(221)，第二軸頭近似圓錐狀過渡臺(221)的底部設(shè)有第二軸頭圓錐過渡臺(222)且第二軸頭近似圓錐狀過渡臺(221)的側(cè)面和第二軸頭圓錐過渡臺(222)的側(cè)面相切，第二軸頭圓錐過渡臺(222)的底部與基體(I)相連接且第一軸頭圓錐過渡臺(222)的側(cè)面與基體(I)相切；第三軸頭(23)的底部設(shè)有第三軸頭近似圓錐狀過渡臺(231)，第三軸頭近似圓錐狀過渡臺(231)的底部設(shè)有第三軸頭圓錐過渡臺(232)且第三軸頭近似圓錐狀過渡臺(231)的側(cè)面和第三軸頭圓錐過渡臺(232)的側(cè)面相切，第三軸頭圓錐過渡臺(232)的底部與基體(I)相連接且第一軸頭圓錐過渡臺(232)的側(cè)面與基體(I)相切；第四軸頭(24)的底部設(shè)有第四軸頭近似圓錐狀過渡臺(241)，第四軸頭近似圓錐狀過渡臺(241)的底部設(shè)有第四軸頭圓錐過渡臺(242)且第四軸頭近似圓錐狀過渡臺(241)的側(cè)面和第四軸頭圓錐過渡臺(242)的側(cè)面相切，第四軸頭圓錐過渡臺(242)的底部與基體(I)相連接且第一軸頭圓錐過渡臺(242)的側(cè)面與基體(I)相切； 第一軸頭近似圓錐狀過渡臺(211)、第二軸頭近似圓錐狀過渡臺(221)、第三軸頭近似圓錐狀過渡臺(231)和第四軸頭近似圓錐狀過渡臺(241)的形狀與尺寸相同；在軸截面上，近似圓錐狀過渡臺母線3均為圓弧線； 第一軸頭圓錐過渡臺(212)、第二軸頭圓錐過渡臺(222)、第三軸頭圓錐過渡臺(232)和第四軸頭圓錐過渡臺(242)的形狀與尺寸相同；在軸截面上，圓錐過渡臺母線(4)均為直線。
2.如權(quán)利要求1所述的萬向十字軸，其特征在于，回轉(zhuǎn)直徑HO的范圍在650mm至1300mm之間，回轉(zhuǎn)直徑HO、軸頭直徑D、軸頭長度H1、近似圓錐狀過渡臺臺高H2與圓錐過渡臺臺高H3的尺寸關(guān)系為:回轉(zhuǎn)直徑H0-2X軸頭長度Hl-軸頭直徑D=4X圓錐過渡臺臺高H3+nX近似圓錐狀過渡臺臺高H2，其中，η的取值為2.828，圓錐過渡臺臺高Η3與近似圓錐狀過渡臺臺高Η2的比值在0.1至0.4之間。
3.如權(quán)利要求1所述的萬向十字軸，其特征在于，第一軸頭圓錐過渡臺(212)的底邊與第二軸頭圓錐過渡臺(222)的底邊相切于點Α，第二軸頭圓錐過渡臺(222)的底邊與第三軸頭圓錐過渡臺(232)的底 邊相切于點B，第三軸頭圓錐過渡臺(232)的底邊與第四軸頭圓錐過渡臺(242)的相切于點C，第四軸頭圓錐過渡臺(242)的底邊與第一軸頭圓錐過渡臺(212)的相切于點D ;所述點Α、點B、點C和點D共面。
專利摘要針對現(xiàn)有重載及超重載領(lǐng)域的萬向聯(lián)軸器的萬向十字軸由于應(yīng)力集中而極易發(fā)生疲勞斷裂的技術(shù)難題，本實用新型提供一種能夠減少萬向十字軸軸頭根部的應(yīng)力集中，提高零件結(jié)構(gòu)強度的萬向節(jié)十字軸，由球體狀的基體及自基體的四個方向延伸出的與軸承相連的、形狀一致的軸頭組成，在每個軸頭的底部與基體之間均設(shè)有一個呈近似圓錐狀過渡臺和一個錐角為90°的圓錐過渡臺，在軸截面上，近似圓錐狀過渡臺母線均為圓弧線，圓錐過渡臺母線均為直線。本實用新型的有益的技術(shù)效果是采用本結(jié)構(gòu)后的萬向十字軸能有效降低十字軸根部的應(yīng)力，并改善應(yīng)力的分布情況，實現(xiàn)增強產(chǎn)品抗疲勞斷裂的能力，本結(jié)構(gòu)能提高十字軸的工藝性，有效縮短工期，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號F16D3/16GK203146634SQ20132014711
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者趙韓, 陳科, 殷磊, 朱長江, 賈敬平, 孟冠軍, 張祖芳, 陳振華 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)(馬鞍山)高新技術(shù)研究院, 合肥工業(yè)大學(xué), 安徽泰爾重工股份有限公司