一种球笼式等速万向节用高强度保持架的结构设计方法与流程

1.本发明涉及一种高强度保持架的结构设计方法，尤其涉及一种球笼式等速万向节用高强度保持架的结构设计方法。


背景技术：

2.atv、utv等这种沙滩车的固定端球笼式保持架如果按乘用车保持架的常规设计，那么在恶劣工况下经常会因为保持架强度不够而产生破裂失效。
3.中国专利cn201720955700.5，公开一种沙滩车轮毂轴承。沙滩车轴承需在有水、沙、石子等的条件下工作，外部泥、砂、水等很容易进入轴承内部，从而造成轴承磨损、寿命短，使用成本高。本实用为一种沙滩车轮毂轴承，包括外圈、内圈、钢球和保持架，保持架一端设有锥形凸起，与内圈的矩形凸起相对，进行定位；轴承的两端设有保护圈；保护圈由第一挡圈、迷宫圈和第二挡圈组成，迷宫圈嵌设在第二挡圈两端，迷宫圈在第一挡圈轴向设置二道斜向的密封条，在第一挡圈径向设置一道密封条，且在一端的保护圈中还设有嵌设在第一挡圈外侧的磁性圈。


技术实现要素：

4.本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种进一步增加保持架的强度，增加使用的安全性能的一种球笼式等速万向节用高强度保持架的结构设计方法。
5.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
6.一种球笼式等速万向节用高强度保持架的结构设计方法，按以下设计方法进行：
7.①
、增加保持架宽度，即增加尺寸a1、a2：
8.增加a1尺寸，a2保证内星轮能装入即可，即a1≠a2，a1、a2尺寸设计如下：
9.a1＝0.6～0.68*d
10.a2＝0.5～0.55*d；
11.②
、增加窗孔梁的宽度b,设计四小二大窗孔，即减小尺寸l1、l2：
12.l1为保证内星轮能装入即可，l2为保证钢球在球道有滚动活动的间隙即可，l1、l2尺寸设计如下：
13.l1＝1.39～1.41*d
14.l2＝1.26～1.27*d；
15.l1窗孔四周尽量设计大圆角过渡，经验值一般为r3及以上,
16.l2窗孔四周尽量设计大圆角过渡，经验值一般为r6及以上；以便为了设计窗孔梁的最大宽度，增加强度；
17.③
、保持架内球面直径设计，根据几何知识可知，在万向节摆动至最大角度47
°
时，钢球的受力最大切点应包容在保持架窗孔内球面中，d1＝3.20～3.22*d；
18.④
、保持架外球面直径设计，根据几何知识可知，在万向节摆动至最大角度47
°
时，钢球的受力最大切点应包容在保持架窗孔外球面中，d2＝3.70～3.72*d；
19.⑤
、高强度的保持架材料推荐sae8617h,渗碳淬火热处理，表面硬度为58～62hrc,硬化层为0.6～1.0mm；
20.⑥
、保持架窗孔与钢球推荐为过盈配合，过盈量为0～
‑
0.02mm,窗孔、外球面、内球面应磨加工，窗孔表面粗糙度为ra1.6及以下,外球面、内球面表面粗糙度为ra0.8及以下。
21.有益效果：
22.通过保持架结构设计优化，窗口设计的改进，极大提升了保持架的强度，该技术的先进性具体表现为：
23.1、提高了保持架压碎力，通过试验，典型的数据如下：
24.ac68规格的压碎力由23～25kn提高至40～42kn，
25.ac75规格的压碎力由35～37kn提高至62～64kn
26.2、保证大角度下静扭强度试验时保持架不破裂；
27.3、保证大角度下似静扭强度试验时保持架不破裂；
28.4、保证大角度下扭转疲劳试验时保持架不破裂；
29.5、满足atv、utv车型极限工况下滥用试验的要求。
附图说明
30.图1是本发明中保持架的结构示意图；
31.图2是图1中c
‑
c剖视结构示意图；
32.图3是图2中s
‑
s剖视结构示意图。
具体实施方式
33.下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
34.实施例1：一种球笼式等速万向节用高强度保持架的结构设计方法，按以下设计方法进行：
35.①
、增加保持架宽度，即增加尺寸a1、a2：
36.增加a1尺寸，a2保证内星轮能装入即可，即a1≠a2，a1、a2尺寸设计如下：
37.a1＝0.6～0.68*d
38.a2＝0.5～0.55*d；
39.②
、增加窗孔梁的宽度b,设计四小二大窗孔，即减小尺寸l1、l2：
40.l1为保证内星轮能装入即可，l2为保证钢球在球道有滚动活动的间隙即可，l1、l2尺寸设计如下：
41.l1＝1.39～1.41*d
42.l2＝1.26～1.27*d；
43.l1窗孔四周尽量设计大圆角过渡，经验值一般为r3及以上,
44.l2窗孔四周尽量设计大圆角过渡，经验值一般为r6及以上；
45.③
、保持架内球面直径设计，根据几何知识可知，在万向节摆动至最大角度47
°
时，钢球的受力最大切点应包容在保持架窗孔内球面中，d1＝3.20～3.22*d；
46.④
、保持架外球面直径设计，根据几何知识可知，在万向节摆动至最大角度47
°
时，钢球的受力最大切点应包容在保持架窗孔外球面中，d2＝3.70～3.72*d；
47.⑤
、高强度的保持架材料推荐sae8617h,渗碳淬火热处理，表面硬度为58～62hrc,硬化层为0.6～1.0mm；
48.⑥
、保持架窗孔与钢球推荐为过盈配合，过盈量为0～
‑
0.02mm,窗孔、外球面、内球面应磨加工，窗孔表面粗糙度为ra1.6及以下,外球面、内球面表面粗糙度为ra0.8及以下。


技术特征：
1.一种球笼式等速万向节用高强度保持架的结构设计方法，其特征在于按以下设计方法进行：
①
、增加保持架宽度，即增加尺寸a1、a2：增加a1尺寸，a2保证内星轮能装入即可，即a1≠a2，a1、a2尺寸设计如下：a1＝0.6～0.68*da2＝0.5～0.55*d；
②
、增加窗孔梁的宽度b,设计四小二大窗孔，即减小尺寸l1、l2：l1为保证内星轮能装入即可，l2为保证钢球在球道有滚动活动的间隙即可，l1、l2尺寸设计如下：l1＝1.39～1.41*dl2＝1.26～1.27*d；l1窗孔四周尽量设计大圆角过渡，经验值一般为r3及以上,l2窗孔四周尽量设计大圆角过渡，经验值一般为r6及以上；
③
、保持架内球面直径设计，根据几何知识可知，在万向节摆动至最大角度47
°
时，钢球的受力最大切点应包容在保持架窗孔内球面中，d1＝3.20～3.22*d；
④
、保持架外球面直径设计，根据几何知识可知，在万向节摆动至最大角度47
°
时，钢球的受力最大切点应包容在保持架窗孔外球面中，d2＝3.70～3.72*d；
⑤
、高强度的保持架材料推荐sae8617h,渗碳淬火热处理，表面硬度为58～62hrc,硬化层为0.6～1.0mm；
⑥
、保持架窗孔与钢球推荐为过盈配合，过盈量为0～
‑
0.02mm,窗孔、外球面、内球面应磨加工，窗孔表面粗糙度为ra1.6及以下,外球面、内球面表面粗糙度为ra0.8及以下。

技术总结
本发明涉及一种高强度保持架的结构设计方法，尤其涉及一种球笼式等速万向节用高强度保持架的结构设计方法。以下设计方法进行：增加保持架宽度，即增加尺寸A1、A2：增加窗孔梁的宽度B,设计四小二大窗孔，即减小尺寸L1、L2：保持架内球面直径设计；保持架窗孔与钢球推荐为过盈配合。进一步增加保持架的强度，增加使用的安全性能。的安全性能。的安全性能。


技术研发人员：蒋楠 卢小明 王伟
受保护的技术使用者：杭州腾励传动科技股份有限公司
技术研发日：2021.08.30
技术公布日：2021/12/3