《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》是泰爾重工股份有限公司於2014年5月9日申請的專利，該專利公布號：CN103967959A，專利公布日：2014年8月6日，發明人是：夏清華、張德智、黃顯貴。
《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》公開了一種萬向聯軸器用整體式叉頭，它包括基部、由基部延伸出的一對關於迴轉中心線對稱的臂，其中，每個臂的中部設定有台階孔，台階孔包括靠外部的D1孔和靠內腔的D2孔，D2孔的直徑略大於D1孔，D1的外部有一角度為β的倒角。其中，D1孔為柱形孔，D2孔為不完整的柱形台階孔。該發明整體式叉頭的對稱臂上的台階孔由三段孔組成，從外圓面向迴轉中心依次為錐面孔、柱形孔、柱形台階孔，這樣在機加工時不會產生尺寸偏差，即D1圓柱形孔的截面為整圓，加之錐孔的導向作用，使該發明整體式叉頭裝入十字軸總成時裝配方便，不會將密封件剪斷。因此，該發明整體式叉頭形狀結構合理，降低了在加工精度控制方面和裝配過程中的難度。
2021年8月16日，《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》獲得第八屆安徽省專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》附圖摘要）
基本介紹
- 中文名：一種萬向聯軸器用整體式叉頭
- 申請日：2014年5月9日
- 申請號：2014101940160
- 申請人：泰爾重工股份有限公司
- 代理人：阮愛農
- 公布日：2014年8月6日
- 公布號：CN103967959A
- 專利代理機構：馬鞍山市金橋專利代理有限公司
- 發明人：夏清華、張德智、黃顯貴
- 地址：安徽省馬鞍山市經濟技術開發區超山路669號
- Int.Cl.：F16D3/26(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,專利內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
整體式叉頭作為十字萬向聯軸器中的重要零件，既要滿足一定的裝配關係要求、其自身強度又要符合承載的要求。截至2014年5月已有的整體式叉頭其缺點是：1、叉頭內腔各面大多採用多個平面拼湊連線，從而減小了底部的有效實體，導致叉頭的強度有所降低，叉頭易發生斷裂，由於平面拼湊的結合處產生的棱邊，也不利於鑄造成型工藝要求；2、由於臂上的柱形孔為不完整圓柱形孔，不利於機加工，在機加工時會因為讓刀而產生尺寸偏差、圓柱形孔的截面非整圓，從而在裝入十字軸總成時易發生將密封件剪斷、裝配困難等問題。所以，如何使整體式叉頭在滿足傾角裝配等結構尺寸的前提下獲得最大強度同時兼顧生產的工藝難度要求是設計整體式叉頭結構的難點。
專利內容
專利目的
《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》所要解決的問題是提供一種形狀結構合理、加工且裝配時方便、提高整體壽命的萬向聯軸器用整體式叉頭。同時，《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》的萬向聯軸器整體式叉頭強度高，並且其在成對組裝時，臂的上部與內腔下部存在一定的間隙，以免發生干涉並使內腔的實體最大化和滿足一定傾角的要求。
技術方案
《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》萬向聯軸器用整體式叉頭，它包括基部、由基部延伸出的一對關於迴轉中心線對稱的臂，其中，每個臂的中部設定有台階孔，台階孔包括靠外部的D1孔和靠內腔的D2孔，D2孔的直徑略大於D1孔，D1的外部有一角度為β的倒角。其中，D1孔為柱形孔，D2孔為不完整的柱形台階孔。
從上面可知，《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭的對稱臂上的台階孔由三段孔組成，從外圓面向迴轉中心依次為錐面孔、柱形孔、柱形台階孔，其中，增加的D2孔的直徑略大於D1，這樣在機加工時不會產生尺寸偏差，即D1圓柱形孔的截面為整圓，加之錐孔的導向作用，使《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭裝入十字軸總成時裝配方便，不會將密封件剪斷。
改善效果
《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭形狀結構合理，降低了在加工精度控制方面和裝配過程中的難度。
附圖說明
圖1是《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭的立體圖。
圖2是《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭的主視圖。
圖3是一對《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭的組裝示意圖。
圖4是《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭主視圖的半剖視圖。
圖5是《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭的左視圖的全剖視圖。
圖6是《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭的仰視圖。
圖7是《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭圖5中A處放大局部視圖。
技術領域
《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》涉及一種萬向聯軸器用整體式叉頭，是SWC型等十字萬向聯軸器中的核心零件之一。
權利要求
1.一種萬向聯軸器用整體式叉頭，它包括基部（1）、由基部延伸出的一對關於迴轉中心線（3）對稱的臂（2），其特徵在於：每個臂（2）的中部設定有台階孔（4），台階孔（4）包括靠外部的D1孔和靠內腔的D2孔，D2孔的直徑略大於D1孔，D1孔的外部有一角度為β的倒角；D1孔為柱形孔，D2孔為不完整的柱形台階孔；每個臂（2）的內腔（7）均為曲面，曲面包括上部曲面、下部曲面及過渡曲面（13）；其中，上部曲面與下部曲面相適應，即上下部曲面的形狀相同，下部曲面是由上部曲面偏置一定值後形成，上下部曲面之間採用過渡曲面（13）相連線，從而內腔形成一個整體而連續的曲面。
2.根據權利要求1所述的萬向聯軸器用整體式叉頭，其特徵在於：每個臂（2）上部的外面為錐角為α的圓錐面（5），該圓錐面的迴轉中心線與叉頭的迴轉中心線（3）重合，且該圓錐面（5）與臂（2）的外圓輪廓相貫並截止於線（6）處。
3.按照權利要求2所述的萬向聯軸器用整體式叉頭，其特徵在於：所述臂（2）的圓錐頂角α與傾角θ成一定的比例關係。
4.按照權利要求1所述的萬向聯軸器用整體式叉頭，其特徵在於：基部（1）的外輪廓為柱形，其端面上端面齒（9）的外圓部設定有台階（11）。
實施方式
從圖1、圖4可知，《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭外輪廓為柱形面，它具有與外部聯結用的基部1並由此基部1延伸出的一對關於迴轉中心3對稱的臂2，臂2外圓的上部處為圓錐面結構，同時臂上設計有柱狀孔結構。
其中，每個臂2的中部設定有台階孔4，台階孔4包括靠外部的D1孔和靠內腔的D2孔，D2孔的直徑略大於D1孔，D1的外部有一角度為β的倒角。其中，D1孔為柱形孔，D2孔為不完整的柱形台階孔。
從上面可知，《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭的對稱臂上的台階孔由三段孔組成，從外圓面向迴轉中心依次為錐面孔、柱形孔、柱形台階孔，其中，增加的D2孔的直徑略大於D1，這樣在機加工時不會產生尺寸偏差，即D1圓柱形孔的截面為整圓，加之錐孔的導向作用，使《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭裝入十字軸總成時裝配方便，不會將密封件剪斷。因此，《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭形狀結構合理，降低了在加工精度控制方面和裝配過程中的難度。
從圖1、圖5可知，叉頭中每個臂2的內腔7均為曲面，曲面包括上部曲面、下部曲面及過渡曲面13；其中，上部曲面與下部曲面相適應，即上下部曲面的形狀相同，下部曲面是由上部曲面偏置一定值後形成，上下部曲面之間採用過渡曲面13相連線，從而內腔形成一個整體而連續的曲面。即整體叉頭的內腔曲面7是一整體、連續的擬合曲面，處於對稱臂2的頂部至底部之間區域並關於中心線3對稱；由於《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》整體式叉頭的內腔為連續的多曲面擬合，可以增大底部的有效實體，使叉頭的強度增加，不易斷裂，並有利於鑄造成型工藝要求；同時柱形孔中心線上部的內腔曲面與下部的內腔曲面有一定的互補關係，以保證其在成對組裝時，臂的上部與內腔下部存在一定的間隙，以免發生干涉並使內腔的實體最大化和滿足一定傾角θ的要求（其中，θ是指兩個叉頭裝配後沿圓周方向的擺動角度）。由圖3所示，在一對《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》的整體叉頭按傾角為θ的關係組合後，一個整體叉頭內腔曲面7的上部曲面與另一個整體叉頭內腔曲面7的下部曲面相適應並留有一定間隙，以免發生干涉，即內腔曲面7的下部曲面是其上部曲面偏置一定值後形成，這種連續的擬合曲面更有利於成型的工藝要求。
從圖2、圖3可知，作為《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》的一種改進方式，每個臂2上部的外面為錐角為α的圓錐面5，該圓錐面的迴轉中心線與中心線3重合，且該圓錐面5與臂2的外圓輪廓相貫並截止於線6處。其中，臂2的圓錐頂角α與傾角θ成一定的比例關係，通常圓錐角度α與叉頭極限傾角成一定倍數關係，以防止成對叉頭組裝後，在一定傾角θ下不發生干涉。每個臂2上部的圓錐面5可滿足在有傾角時叉頭任何部位不會超過叉頭本身的迴轉直徑，這樣不會與相配的叉頭髮生干涉現象。
由圖6、圖7可知，作為《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》的一種改進方式，基部1的外輪廓為柱形，其端面上端面齒9的外圓部設定有台階11。《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》中，圓柱形基部1上有螺孔8、端面齒9、螺孔10、台階11和端平面12；基部1是通過螺孔8和端面齒9與外部其它件聯結並緊固，螺孔10為起吊用螺孔，用於搬運或吊裝；台階11和端平面12結構用於安裝密封用構件，以保護並避免端面齒9發生鏽蝕。
榮譽表彰
2021年8月16日，《一種萬向聯軸器用整體式叉頭》獲得第八屆安徽省專利獎優秀獎。
