一种万向节十字轴的制作方法

1.本发明涉及万向节技术领域，特别涉及一种万向节十字轴。


背景技术：

2.现有的万向节包括两个传动轴叉、十字轴，十字轴连接在两个传动轴叉之间，起到传递动力和扭矩的作用。十字轴是万向节中的一个核心部件。十字轴包括基体、轴承外套，基体上设有四个轴头，轴承外套套设在轴头上，轴承外套与轴头之间设有滚子。
3.万向节在使用过程中，滚子是直接与轴头的外环面接触并在轴头的外环面上滚动，通常在使用一定时间后，轴头处最先发生损坏，损坏位置在轴头的外环面上，由于轴头的外环面与滚子的长期接触，导致轴头的外环面发生严重磨损，进而使轴头处间隙增大，产生异响等问题，导致整个万向节过早报废，严重影响了万向节的实际使用寿命，需要将万向节整体更换，更换成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决传统的万向节十字轴的轴头处容易损坏，导致整个万向节过早报废，需要对整个万向节进行更换，更换成本高的问题，提供一种万向节十字轴，能够有效解决上述问题。
5.本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种万向节十字轴，包括基体、轴承外套，基体上设有四个轴头，轴承外套套设在轴头上，轴承外套与轴头之间设有滚子，所述轴头的外环面上套设有轴头套，轴头套由耐磨材料制成，轴头上设有用于固定轴头套的顶压锁紧机构。
6.本发明中，在轴头的外环面设置有轴头套，轴头套由耐磨材料制成，具有良好硬度和耐磨性，滚子与轴头套的外表面接触；当轴头套的外表面被磨损时，只需更换轴头套即可，无需更换整个万向节，这样有效提高了万向节的整体使用寿命，降低了万向节的更换成本。本发明中，轴头套是通过顶压锁紧机构固定在轴头的外环面上，顶压锁紧机构能够给对轴头套的内壁施加顶紧力，从而使轴头套能够牢牢地固定在轴头上，通过顶压锁紧机构能够方便轴头套的安装和更换；而传统的轴套装配方式为过盈压装，若轴头套通过传统的过盈压装方式进行安装，则难以进行更换。
7.作为优选，所述轴头套的材料为20crmnti。轴头套由20crmnti 制成，具有良好的硬度和耐磨性。
8.作为优选，所述基体的材料为42crmo。
9.作为优选，所述轴头套包括轴头套本体和设置在轴头套本体一端的扩口端，轴头与基体之间设有圆弧过渡面，扩口端与圆弧过渡面相配合。
10.作为优选，所述顶压锁紧机构包括设置在轴头上导向孔，每个轴头上至少设置有三个导向孔，导向孔沿着轴头的轴向设置，导向孔以圆形阵列的方式分布设置在轴头上，导向孔的一端贯通轴头的端面，导向孔上远离轴头中轴线的一侧设有若干个钢珠孔，钢珠孔
的一端与导向孔连通，钢珠孔的另一端贯通轴头的外环面，钢珠孔沿着导向孔的轴向排列；导向孔中设有顶压轴，顶压轴上设有若干个顶压斜面，顶压斜面与钢珠孔的位置一一对应；钢珠孔中设置有钢珠，钢珠的一侧与顶压轴上的顶压斜面接触；轴头套的内壁上设有若干个内环槽，内环槽分别与钢珠的位置相对应；导向孔上靠近轴头端面的内壁上设有内螺纹，导向孔中连接有顶推螺丝，顶推螺丝与导向孔内壁上的内螺纹相配合，顶压轴的一端与顶推螺丝接触；轴头套套在轴头上后，钢珠远离顶压斜面的一侧嵌入轴头套上的内环槽中。
11.在安装轴头套时，只需先将轴头套套在轴头的外环面上，轴头套套上后，轴头套内壁上的各个内环槽分别与钢珠的位置相对应；然后往其中一个方向旋转顶推螺丝，顶推螺丝在旋转过程中推动顶压轴往导向孔的底部移动，顶压轴在移动过程中，在顶压斜面的作用下，使钢珠往轴头的径向外侧移动并嵌入内环槽中，同时钢珠顶紧内环槽的表面，通过钢珠的顶紧力将轴头套牢牢固定在轴头上；其中，每个顶压轴均可同时驱动多个钢珠对轴头套内壁进行顶紧，增加了轴头套内侧的受力点，提高了对轴头套的固定效果。在更换轴头套时，先往其中一个方向旋转顶推螺丝，使顶推螺丝向外推出一定距离，从而使钢珠与轴头套内壁松开，然后便可以将轴头套取下，然后更换并安装新的轴头套。
12.作为优选，所述顶压斜面与顶压轴中轴线之间的角度为20
°ꢀ‑
25
°
。
13.作为优选，所述顶压轴包括主轴体，顶压斜面设置在主轴体上，主轴体的一端设有轴颈，轴颈与顶推螺丝接触。
14.本发明的有益效果是：本发明中，在轴头的外环面设置有轴头套，轴头套由耐磨材料制成，具有良好硬度和耐磨性，当轴头套的外表面被磨损时，只需更换轴头套即可，无需更换整个万向节，这样有效提高了万向节的整体使用寿命，降低了万向节的更换成本。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图。
16.图2为本发明的剖视图。
17.图3为本发明除去滚子、轴承外套和油封后的剖视图。
18.图4为图3中a部放大图。
19.图5为轴头套的结构示意。
20.图6为顶压轴的结构示意图。
21.图中：1、基体，2、轴承外套，3、轴头，4、滚子，5、轴头套， 6、油封，7、钢珠，8、导向孔，9、钢珠孔，10、顶压轴，11、顶推螺丝，12、轴头套本体，13、扩口端，14、内环槽，15、主轴体，16、轴颈，17、顶压斜面。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关
系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
24.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
25.如图1-6所示，一种万向节十字轴，包括基体1、轴承外套2，基体1上设有四个轴头3，轴头3与基体1一体成型。本实施例中，基体1的材料为42crmo。轴承外套2套设在轴头3上，轴承外套2 与轴头3之间设有滚子4，滚子4为圆柱滚子。轴承外套2与轴头3 之间设有油封6。
26.轴头3的外环面上套设有轴头套5，轴头套5由耐磨材料制成。本实施例中，轴头套5的材料为20crmnti。轴头套5经过渗碳淬火工艺，表面硬度达到hrc60-62。其中，轴头套5包括轴头套本体12 和设置在轴头套本体12一端的扩口端13，轴头3与基体1之间设有圆弧过渡面，扩口端13与圆弧过渡面相配合。
27.轴头3上设有用于固定轴头套5的顶压锁紧机构。顶压锁紧机构包括设置在轴头3上导向孔8，每个轴头3上至少设置有三个导向孔 8，导向孔沿着轴头3的轴向设置，导向孔8以圆形阵列的方式分布设置在轴头3上，导向孔8的一端贯通轴头的端面。通过在轴头3上进行钻孔从而加工形成导向孔8。本实施例中，每个轴头3上均设有四个导向孔8。导向孔8的横截面为圆形。导向孔8的深度大于或者等于轴头套本体12的长度。导向孔8上远离轴头中轴线的一侧设有若干个钢珠孔9，钢珠孔9的一端与导向孔8连通，钢珠孔9的另一端贯通轴头3的外环面，钢珠孔9沿着导向孔8的轴向排列。导向孔 8中设有顶压轴10，顶压轴10上设有若干个顶压斜面17，顶压斜面 17与钢珠孔9的位置一一对应。顶压斜面与顶压轴中轴线之间的角度为20
°‑
25
°
。钢珠孔9中设置有钢珠7，钢珠7的一侧与顶压轴 10上的顶压斜面17接触。轴头套5的内壁上设有若干个内环槽14，内环槽14分别与钢珠7的位置相对应。导向孔8上靠近轴头端面的内壁上设有内螺纹，导向孔中连接有顶推螺丝11，顶推螺丝11与导向孔内壁上的内螺纹相配合。顶压轴10的一端与顶推螺丝11接触。其中，顶压轴10包括主轴体15，顶压斜面17设置在主轴体15上，主轴体15的一端设有轴颈16，轴颈16与顶推螺丝11接触。轴头套 5套在轴头上后，钢珠7远离顶压斜面17的一侧嵌入轴头套5上的内环槽14中。
28.本发明中，在轴头的外环面设置有轴头套，轴头套由耐磨材料制成，具有良好硬度和耐磨性，滚子与轴头套的外表面接触；当轴头套的外表面被磨损时，只需更换轴头套即可，无需更换整个万向节，这样有效提高了万向节的整体使用寿命，降低了万向节的更换成本。本发明中，轴头套是通过顶压锁紧机构固定在轴头的外环面上，顶压锁紧机构能够给对轴头套的内壁施加顶紧力，从而使轴头套能够牢牢地固定在轴头上，通过顶压锁紧机构能够方便轴头套的安装和更换。
29.在安装轴头套时，只需先将轴头套套在轴头的外环面上，轴头套套上后，轴头套内壁上的各个内环槽分别与钢珠的位置相对应；然后往其中一个方向旋转顶推螺丝，顶推螺丝在旋转过程中推动顶压轴往导向孔的底部移动，顶压轴在移动过程中，在顶压斜面的作用下，使钢珠往轴头的径向外侧移动并嵌入内环槽中，同时钢珠顶紧内环槽的表面，通过钢珠的顶紧力将轴头套牢牢固定在轴头上；其中，每个顶压轴均可同时驱动多个钢珠对轴头
套内壁进行顶紧，增加了轴头套内侧的受力点，提高了对轴头套的固定效果。在更换轴头套时，先往其中一个方向旋转顶推螺丝，使顶推螺丝向外推出一定距离，从而使钢珠与轴头套内壁松开，然后便可以将轴头套取下，然后更换并安装新的轴头套。
30.本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。