技术领域
背景技术
[0002] 现有“普通滚道”滚珠联轴器在用于大负载，有冲击的传动中，由于滚珠在滚道中的
位置有时处于自由状态(在滚道中心线方向)而未能及时回到相应位置，易造成滚珠卡死而应
力猛增，往往会使滚道弧面
变形而失效，尤其在折
角较大时，“普通滚道”滚珠联轴器能传递的
扭矩往往不能充分发挥出来。
[0003] 如授权公告号为CN 2378570Y的“一种滚珠联釉器”就属于此类“普通滚道”滚珠联轴器。本
申请人对这种“普通滚道”滚珠联轴器进行了深入的研究和试验，发现这种联轴器比其他的万向联轴器在性能上虽有所改善，但仍然有不足之处。主要
缺陷是滚珠在滚道中的运行轨迹不完全遵循设计上要求的运行轨迹，而这种轨迹偏差不利于滚珠万向联轴器的运行，主要是由此产生额外的内
应力而加大滚道的变形甚至滚道面失效。
发明内容
[0004] 针对上述情况，本发明的目的在于提供一种交叉滚道滚珠联轴器，它既能显著提高联轴器的承载能力和抗冲击能力，还能保证联轴器传动关节的灵活性，且结构简单，易于制造，成本较低，适宜普及推广。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的交叉滚道滚珠联轴器，它由内齿、滚珠和
外齿组成滚道传力副，该滚道传力副中内齿滚道中心线与外齿滚道中心线相互交叉成γ角，且γ角是α角与β角之和，其内齿、外齿的滚道面均是半径为R的圆柱形弧面。
[0006] 其中：α角是内齿滚道中心线相交于内齿回转中心线上形成。β角是外齿滚道中心线相交于外齿回转中心线上形成。滚珠的球面由内齿的滚道面与外齿的滚道面相互包容。滚珠的球心重合于内齿滚道中心线与外齿滚道中心线的交叉点。内齿和外齿的齿顶均呈锥形，而齿根无锥度。
[0007] 本发明采用由内齿、滚珠和外齿组成滚道传力副并使内齿滚道中心线与外齿滚道中心线相互交叉成γ角，从而能有效地制约滚珠使其始终处在滚道中的交叉点上，此滚珠会随内、外齿滚道中心线的交叉点移动而移动的技术方案；它克服了现有“普通滚道”滚珠联轴器的主要缺陷：内齿与外齿的滚道中心线与联轴器的中心线因平行设置而导致滚珠运动轨迹不稳定和不确定的状况发生，极易造成滚珠卡死，使联轴器内的应力急骤增加而引发的滚道弧面变形和失效。
[0009] (1)由锥形齿廓的内齿和锥形齿廓的外齿两条相交叉的圆柱形弧面包容滚珠形成的两个滚道传力副，该两个滚道传力副的内齿、外齿滚道中心线相互交叉成γ角，且γ＝α+β，其滚珠的球心被限制与交叉点与重合；
[0010] (2)内齿的圆柱形弧面齿在圆周方向上均匀分布，内齿滚道中心线即内齿的圆柱形弧面的中心线相交于内齿的回转中心线形成一α角度，内齿两端的圆柱形弧面齿分布
节圆半径分别为R1和R2且R1≠R2，齿顶带锥度，其锥度与内齿滚道中心线即内齿的圆柱形弧面的中心线一致，齿根为无锥度的直通形；
[0011] (3)外齿的圆柱形弧面齿在圆周方向上均匀分布，外齿滚道中心线即外齿的圆柱形弧面的中心线相交于外齿的回转中心线形成一β角度，外齿两端的圆柱形弧面齿分布节圆半径分别为R3和R4且R3≠R4，齿顶带锥度，其锥度与外齿滚道中心线即外齿的圆柱形弧面的中心线一致，齿根为无锥度的直通形；
[0012] (4)交叉滚道滚珠联轴器的内齿1圆柱形弧面半径和外齿3圆柱形弧面半径均为R，滚珠半径也为R。如图1所示，形成内齿1和外齿3两条相交叉的圆柱形弧面包容滚珠2的两个滚道传力副，滚道传力副中内齿滚道中心线6与外齿滚道中心线5的交叉角为γ，且γ＝α+β。这样滚珠的球心就与内齿滚道中心线6、外齿滚道中心线5的交点重合，从而制约了滚珠的位置，如图6所示，理论上滚珠2只能随内齿滚道中心线6、外齿滚道中心线5的交点的移动而移动，也就是说，随着内齿滚道中心线6、外齿滚道中心线5的交点的移动，滚珠2将被限制性的移动，即滚珠2在滚道内沿轴线的
自由度也被相对限制。又如图7所示，“普通滚道”滚珠联轴器的内齿滚道中心线6和外齿滚道中心线5是重合的，在此状态时滚珠2滚道内沿轴线方向是没有限制的，当进入折角运行时，内齿滚道中心线6和外齿滚道中心线5的交点A会离开滚珠2的球心O比较远，使得滚珠2来不及回到交点A的位置，造成滚珠2在O点受到急骤增加的内应力并导致滚道变形或滚珠破裂。而在交叉滚道下，滚珠2在折角处的变化过程中总是保持球心O与交点A的重合，避免了上述内应力的产生；
[0013] (5)上述区别特征改善了现有“普通滚道”滚珠联轴器滚珠运动轨迹不稳定的状况，避免了因滚珠卡死导致应力急骤增加而引发的滚道弧面变形和失效；其结构更加合理，制造性能也较好。
[0014] 本发明适用于各种重载场合的联轴器。
[0015] 下面结合
附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
[0016] 图1是本发明交叉滚道滚珠联轴器结构的示意图。
[0017] 图2是图1中内齿结构的示意图。
[0018] 图3是图2的A-A的剖切示意图。
[0019] 图4是图1中外齿结构的示意图。
[0020] 图5是图4的左侧视示意图。
[0021] 图6是图1中滚道中心线与滚珠的位置原理示意图。
[0022] 图7是“普通滚道”滚珠联轴器的滚道中心线与滚珠的位置原理示意图。
[0023] 图8是“普通滚道”滚珠联轴器带折角运行时的滚道中心线与滚珠的位置原理示意图。
[0024] 图中：1、内齿，2、滚珠，3、外齿，41、内齿回转中心线，42、外齿回转中心线，5、外齿滚道中心线，6、内齿滚道中心线。
具体实施方式
[0025] 本发明交叉滚道滚珠联轴器实现万向的原理：
[0026] 参见附图，交叉滚道滚珠联轴器，它由内齿1、滚珠2和外齿3组成滚道传力副，该滚道传力副中内齿滚道中心线6与外齿滚道中心线5相互交叉成γ角，且γ角是α角与β角之和，其内齿1、外齿3的滚道面均是半径为R的圆柱形弧面，滚珠2的球面由内齿1的滚道面与外齿3的滚道面相互包容，滚珠2的球心重合于内齿1滚道中心线6与外齿3滚道中心线5的交叉点。这样滚珠2在联轴器每运转一周也随内齿1和外齿3的交叉点做一次周期性地移动，以满足万向联轴器运动的要求。
[0027] 由附图所示，内齿滚道中心线6与外齿滚道中心线5相互交叉，内齿滚道中心线6与内齿回转中心线41有相交且形成交叉角α，外齿滚道中心线5与外齿回转中心线42有相交且形成交叉角β，内齿1和外齿2的齿顶呈锥形而齿根为无锥度的直通形；内齿1、外齿2的交叉滚道能有效地制约滚珠2在滚道中的位置，使滚珠2随内齿滚道中心线6与外齿滚道中心线5的交叉点的移动而移动。
[0028] 参照附图，当内齿回转中心线41和外齿回转中心线42产生交叉角γ时，内齿滚道中心线6与外齿滚道中心线5的交点位置会按回转周期进行周期性的变化，而滚珠2被限制随同内齿滚道中心线6与外齿滚道中心线5的交点处的变化而变化。另外，滚珠2在滚道内能有滚动，这样
齿面和滚珠2的磨损就比现有鼓形齿的磨损小得多。
