等速万向节零件结构工艺性设计的改善.pdf

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1、兰二三Z轴承2010年1期55—6OCN41—1148／THBearing2010，No．1●专题综述-．．等速万向节零件结构工艺性设计的改善石宝枢(上海思博特轴承技术研发有限公司，上海201411)摘要：根据等速万向节传动轴总成零部件的结构特点和性能要求，以实例分别介绍了零件冲压、热处理、切削、装配与维修等结构工艺性的设计与改进，较系统地分析了结构改进前、后的利弊，使结构设计与加工工艺有机地结合在一起。关键词：等速万向节；零件；结构；工艺性；设计中图分类号：'I7-I133．4；TH162文献标志码：B文章编号：10

2、00—3762(2010)01—0055—06等速万向节传动轴总成零部件的结构工艺性是该类产品现代生产中提高效益、确保产品质量的关键。零部件加工各阶段的工艺是根据设计阶段早已确定的结构设计方案进行的⋯。产品零部件的结构设计在很大程度上决定了采用何种工艺手段及其工艺性。所以，零部件的结构设计除满(a】改进前(b)改进后足其使用性能外，还必须满足其在制造、装配、维图1三柱槽壳凹孔的形状修等全过程中符合科学性、先进性、可行性、合理图2是等速万向节传动轴总成两端与主机联性和经济性的要求。结的联结盘的结构形状。截面过渡处设计应避

3、免本文以实例介始了等速万向节零件的冲压加尖角(图2a)。通常设计成圆角(图2b)，以防止压工、热处理、切削加工、装配与维修等工艺的结构制时应力集中和开裂。工艺性，力求正确处理结构设计与工艺、各工艺之若联结盘的外形需机加工，截面过渡处的退间的联系与矛盾。体现了等速万向节零件工艺的I丁槽应避免设计成与压制方向垂直且无法成形的整体性、相对性和灵活性的特点。凹槽(图2c)。通常设计成与压制方向一致且易1冲压加工结构工艺性的设计成形的凹槽(图2d)。冲压加工工艺有弯曲、拉深、挤压、冲裁、精冲等，如三柱槽壳、筒形壳等滑移型万向节外

4、壳零角件，普遍的工艺是冷挤压成形。该类零件的形状、尺寸和精度要求等是否合理，将直接影响到材料(a)改进前(b)改进后的选用和消耗，模具的结构和寿命，产品质量的稳定和操作的难易程度等。其结构工艺性应结合具体的冲压条件来确定。图l是三球销式万向节三柱槽壳内腔底部出现的凹孔形状。改进前(图1a)的矩形孑L在挤压(c)改进前(d)改进后时易产生金属滞流，不利于成形，模具也易损坏。图2联结盘的截面过渡处形状因此，改进设计为图lb所示的锥形孔。图3是等速万向节传动轴总成中应用很普遍的卡簧的结构形状，材料是截面为圆形的钢丝。收稿日期

5、：2009—03—02；修回日期：2009—07—08其开口截面若设计成改进前的形状(图3a)，在冲作者简介：石宝枢，男，高级工程师，产品研发主管。裁下料时，需两次成形。改进后的截面形状(图E—mail：myy968@sina．tom。3b)只需冲裁一次自然成形，提高了效率。石宝枢：等速万向节零件结构工艺性设计的改善端面均为台阶，车削时需要增加一道工序。若仅要，而且工艺性很差，会使砂轮行程变长，砂轮直在其中一个端面上设计有台阶，则可减少一道车径减小，效率低且砂轮使用寿命短，需经常更换。削工序。改进后每个窗孔的磨削长度为

6、一D。这样，可提高磨削效率，由于砂轮行程缩短，砂轮直径增大，可延长其使用寿命，减少更换次数。(a)改进前Co)改进后图8星形套的台阶端面形状(a)改进前(b)改进后图9是交叉槽式万向节外套的6等分通孑L形图11保持架窗孔的磨削长度状。改进前设计的阶梯孔加工时，一般先钻6一图12是球笼式万向节钟形壳沟道的结构形8．2n'll'n通孔，然后再将6个孔的一端扩至8．5状。若设计成改进前的形状，既无必要，又使沟道mm，需要两道工序并更换钻头，效率低(图9a)。磨削时指状砂轮行程长，使用寿命短。甚至会出若设计成6一8．5通孔，则

7、仅需一道钻孔工序即现砂轮及柄部与钟形壳内腔和外口干涉而无法磨可，可提高1倍工效(图9b)。削的现象。改进后在沟道内腔底部位置设计一球面圆窝。除装配需要外，此设计亦有良好的工艺一性，此圆窝相当于砂轮越程槽，在沟道磨削时，可薹篷_减少指状砂轮的行程，避免砂轮及柄部与钟形壳内腔和外口的干涉，延长其使用寿命J。。(a)改进前(b)改进后图9外套的6等分通孔图10是等速万向节传动轴总成两端与主机(a)改进前(b)改进后联结的联轴套结构。设计时，应考虑尽可能减少图12钟形壳沟道的结构机加工面的装夹次数。改进前的加工面结构要分图l3

8、是球笼式万向节钟形壳较普遍的结构两次装夹，方可完成A面的车加工。改进后可在形式。若需要磨削圆锥面，改进前设计的圆锥面一次装夹中完成A，B两面的车加工，既可提高加难以磨削和检测，而设计成改进后的圆锥面，则可工精度，又可节省材料。顺利磨削且检测方便。llllIl(a)改进前(b)改进后图13钟形壳圆柱面与圆锥面的联结图lO联轴套的加工