JASO C304-1989 汽車半軸等速萬向節(jié)(中文版)

日本汽車標(biāo)準(zhǔn)JASOC304-89PAGEPAGE15汽車半軸等速萬向節(jié)范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車半軸等速萬向節(jié)。本文對(duì)兩輪車輛、工業(yè)建設(shè)車輛、農(nóng)業(yè)機(jī)械同樣適用。備注：本標(biāo)準(zhǔn)中，單位和數(shù)值均基于SI（國際單位制），但{}中給出的數(shù)值是基于傳統(tǒng)單位制并給出參考文獻(xiàn)。目的本標(biāo)準(zhǔn)旨在標(biāo)準(zhǔn)化等速萬向節(jié)的主要規(guī)格，因此設(shè)計(jì)和處理均需合理化。定義本標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用的主要詞語在下面定義：半軸一個(gè)傳遞動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)軸，連接兩套或者一套萬向節(jié)、中間軸等組成，安裝在末端減速齒輪和車輪之間。等速萬向節(jié)在每個(gè)工作角度上輸入軸和輸出軸角速度相等的萬向節(jié)。中心固定型等速萬向節(jié)只改變工作角度的萬向節(jié)。伸縮型等速萬向節(jié)能選擇工作角和伸縮運(yùn)動(dòng)的萬向節(jié)。三球銷式萬向節(jié)（固定型）三腳架固定在三叉槽殼內(nèi)，裝在三銷架三個(gè)軸線的球環(huán)和叉狀軸形成工作角度的中心固定型等速萬向節(jié)。三球銷式萬向節(jié)（伸縮型）球環(huán)裝在三叉槽殼沿軸向直線平行的輥槽三個(gè)軸線上伸縮型等速萬向節(jié)。十字槽型等速萬向節(jié)（VL）滾球由在內(nèi)、外圈直溝道交叉處具有外球面的保持架夾，軸向等角度相互轉(zhuǎn)動(dòng)的伸縮型等速萬向節(jié)外部等速萬向節(jié)半軸上安裝在車輪側(cè)的等速萬向節(jié)內(nèi)部等速萬向節(jié)半軸上裝在差速器或末端減速齒輪側(cè)的等速萬向節(jié)。名義軸徑作為爾澤泊等速萬向節(jié)最小靜態(tài)扭轉(zhuǎn)破壞抗性和允許接合角參考的的軸徑。名義軸徑應(yīng)該在軸徑極限之間去中值。許用工作角度等速萬向節(jié)可以傳遞驅(qū)動(dòng)力的最大工作角，任何工作角超過該值的萬向節(jié)是無效的，如果超過了，等速萬向節(jié)零件會(huì)發(fā)生干涉。旋轉(zhuǎn)間隙旋轉(zhuǎn)方向的間隙最小靜扭矩破壞強(qiáng)度當(dāng)半軸在0工作角和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速小于6.3rad/min（360/min）抗扭破壞的極限值。末段封閉型安裝部位為實(shí)心軸的等速萬向節(jié)。軸套型等速萬向節(jié)安裝部位為空心軸的等速萬向節(jié)。法蘭型安裝部位為帶螺栓孔的法蘭的等速萬向節(jié)輪盤型安裝部位為帶貫通螺栓孔的輪盤的等速萬向節(jié)類型等速萬向節(jié)的種類如表1所示表格SEQ表格\*ARABIC1類型應(yīng)用分類球籠式萬向節(jié)（Rezppa）三球銷式萬向節(jié)（TJ）（中心固定型）中心固定型等速萬向節(jié)可軸向移動(dòng)的球籠式萬向節(jié)（DOJ）三球銷萬向節(jié)（TJ）（伸縮型）十字槽萬向節(jié)伸縮型等速萬向節(jié)性能5.1許用工作角度球籠式等速萬向節(jié)（Rezppa）、可軸向移動(dòng)的球籠式萬向節(jié)（DOJ）、三球銷等速萬向節(jié)（可伸縮式）的許用工作角如表2所示。表格SEQ表格\*ARABIC2類型許用工作角度球籠式萬向節(jié)（REZPPA）不小于46.5°-名義大小28.2及以下不小于42.5°-名義大小31.8及以上可軸向移動(dòng)的球籠式萬向節(jié)（DOJ）23.0°及以上三球銷萬向節(jié)（TJ）23.0°及以上5.2伸縮型等速萬向節(jié)許用滑移量如圖1所示，許用滑移量應(yīng)描述為與許用工作角度有關(guān)，它應(yīng)滿足規(guī)定的傳遞性能。

表格SEQ表格\*ARABIC3等速萬向節(jié)抵抗最小靜扭矩破壞強(qiáng)度表中注釋：Nominalsizeofconstantuniversaljoint等速萬向節(jié)名義大小Nominalshaftdiameter名義軸徑Minimumstatictorsionaldestructionstrength最小靜扭矩破壞強(qiáng)度圖SEQ圖\*ARABIC1結(jié)構(gòu)組成6.1等速萬向節(jié)結(jié)構(gòu)組成圖2-6展示了等速萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)和部件名稱。圖SEQ圖\*ARABIC2球籠萬向節(jié)（BJ）0：等速萬向節(jié)工作角中心A：星形套球道溝槽B：外套球道溝槽P：球心R：球道溝槽節(jié)圓半徑E：滑移距離圖SEQ圖\*ARABIC3三球銷萬向節(jié)（定心）TJ圖SEQ圖\*ARABIC4可軸向移動(dòng)的球籠式萬向節(jié)（DOJ）0：等速萬向節(jié)工作角中心P：球心R：球道溝槽節(jié)圓半徑C：星形套球形表面中心B：外套球形表面中心R1:星形套球形表面半徑R2：外套球形表面半徑E：滑移距離圖SEQ圖\*ARABIC5三球銷式萬向節(jié)（伸縮型）圖SEQ圖\*ARABIC6十字槽萬向節(jié)O:等速萬向節(jié)工作角中心P：球心R：球道溝槽的節(jié)圓半徑6.2半軸總成（1）前輪驅(qū)動(dòng)半軸圖7-9展示了獨(dú)立懸掛前輪驅(qū)動(dòng)半軸的安裝和部件名稱，圖10為車軸懸掛。備注：標(biāo)識(shí)有*的部件可能是必須安裝的圖SEQ圖\*ARABIC7Rzeppa+DOJ節(jié)圖SEQ圖\*ARABIC8Rzeppa+VL節(jié)總成圖SEQ圖\*ARABIC9Rzeppa+伸縮型三球銷萬向節(jié)圖SEQ圖\*ARABIC10Rzeppa

6.3旋轉(zhuǎn)間隙旋轉(zhuǎn)間隙測(cè)試應(yīng)按9.2規(guī)定的旋轉(zhuǎn)間隙測(cè)試步驟進(jìn)行，應(yīng)滿足各部分之間規(guī)定的傳遞性能。6.4伸縮型等速萬向節(jié)的伸縮阻力伸縮阻力測(cè)試應(yīng)按9,3規(guī)定的伸縮阻力測(cè)試步驟進(jìn)行，應(yīng)滿足各部分之間規(guī)定的傳遞性能。6.5靜態(tài)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度此項(xiàng)評(píng)價(jià)應(yīng)按9.4規(guī)定的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度測(cè)試獲得，應(yīng)滿足各部分之間規(guī)定的傳遞性能。此外，最小破壞靜扭矩應(yīng)該符合表三中給出的數(shù)值。6.6扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度此項(xiàng)評(píng)價(jià)應(yīng)按9.5規(guī)定的扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度測(cè)試方法獲得，應(yīng)滿足各部分之間規(guī)定的傳遞性能。6.7耐用性此項(xiàng)評(píng)價(jià)應(yīng)按9.6規(guī)定的耐用性實(shí)驗(yàn)獲得，應(yīng)滿足各部分之間規(guī)定的傳遞性能。

（2）后輪驅(qū)動(dòng)半軸圖11-14規(guī)定了后輪驅(qū)動(dòng)半軸的總成和各部件的名稱圖SEQ圖\*ARABIC11Rezppa+DOJ圖SEQ圖\*ARABIC12Rzeppa+伸縮型萬向節(jié)圖SEQ圖\*ARABIC13十字槽+十字槽圖SEQ圖\*ARABIC14Pj伸縮型三球銷+伸縮型三球銷組裝部分的類型和形狀組裝部分的類型和形狀應(yīng)該按圖15-18所示尺寸表4列出了Rezppa、DOJ、PJ三球銷伸縮型萬向節(jié)的主要尺寸表格SEQ表格\*ARABIC4備注：最大外徑應(yīng)該是包含防塵罩固定部分的緊固件的最大旋轉(zhuǎn)直徑。最大外套O/D和最大的三叉槽殼O/D應(yīng)包含外套和三叉槽殼外徑的制造誤差。Rzeppa的最大O/D和最大外套O/D顯示了對(duì)于名義尺寸不大于28.2的萬向節(jié)最大工作角大于46.5°，名義尺寸不小于31.8工作角則為42.5°.

測(cè)試步驟9.1共同測(cè)試條件應(yīng)用的共同測(cè)試條件如下：除非另有規(guī)定，每次試驗(yàn)的樣本應(yīng)與安裝在汽車產(chǎn)品上的半軸相同除非另有規(guī)定，測(cè)試應(yīng)在正常溫度（室溫）下進(jìn)行；除非另有規(guī)定，伸縮型等速萬向節(jié)的連接中心位置應(yīng)該安裝在一個(gè)與汽車產(chǎn)品相似的位置。9.2旋轉(zhuǎn)間隙測(cè)試應(yīng)按照以下步驟測(cè)試半軸旋轉(zhuǎn)間隙：測(cè)試條件測(cè)試時(shí)等速萬向節(jié)的工作角應(yīng)為0°，試樣應(yīng)該使用沒有油脂和防塵罩的萬向節(jié)。建立實(shí)驗(yàn)圖19為一個(gè)測(cè)試裝置的例子。測(cè)試步驟在正常和偏轉(zhuǎn)方向施加扭矩，在表格里記錄扭力和扭轉(zhuǎn)角。確定旋轉(zhuǎn)間隙形成記錄。圖20展示了一種測(cè)試的例子。

圖SEQ圖\*ARABIC15扭轉(zhuǎn)間隙測(cè)量裝置圖20半軸扭轉(zhuǎn)間隙

9.3滑移阻力測(cè)試該試驗(yàn)進(jìn)行伸縮式等速萬向節(jié)伸滑移力的測(cè)試，如下所示:(1)試驗(yàn)條件扭矩，工作角度，旋轉(zhuǎn)速度,滑移速度和滑移量應(yīng)由買賣雙方當(dāng)事人共同商議決定。(2試驗(yàn)設(shè)定實(shí)驗(yàn)裝置如圖21所示。(3)試驗(yàn)規(guī)程(a)測(cè)試應(yīng)由買賣雙方當(dāng)事人共同商定的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行,在記錄本上記下試驗(yàn)得出的滑移量和滑移阻力。(b)記錄的滑移阻力應(yīng)由買賣雙方當(dāng)事人共同商議的方法測(cè)試決定。9.4靜態(tài)抗扭試驗(yàn)這個(gè)試驗(yàn)用來評(píng)估半軸靜態(tài)抗扭強(qiáng)度，如下所示:(1)試驗(yàn)條件工作角度由買賣雙方當(dāng)事人共同商議決定。扭轉(zhuǎn)速率應(yīng)不大于6.3rad/min（360°/min）。試驗(yàn)采用沒有潤滑脂和密封罩的等速萬向節(jié)。（2）試驗(yàn)設(shè)定實(shí)驗(yàn)裝置如圖22所示。圖21滑移阻力實(shí)驗(yàn)裝置1電機(jī)2齒輪箱3扭矩加載裝置4滑移裝置5滑移量探測(cè)器6滑移阻力探測(cè)器7扭矩探測(cè)器8試樣9仿制品10樣品夾具11仿制品夾具圖22靜態(tài)抗扭強(qiáng)度試驗(yàn)裝置1電機(jī)2減速器3支架4試樣夾具5試樣6扭矩傳感器7扭矩儀（3）試驗(yàn)規(guī)程(a)測(cè)試應(yīng)當(dāng)在恒定的方向上扭轉(zhuǎn)直到斷裂,在記錄本上記下扭矩和扭轉(zhuǎn)角。(b)從記錄表中試樣破壞時(shí)(包括組成部分裂縫的生成)的數(shù)據(jù)確定扭矩。9.5扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)這個(gè)測(cè)試用來評(píng)估半軸的扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度，如下所示：(1)試驗(yàn)條件（a）工作角度和扭矩由買賣雙方當(dāng)事人共同商議決定。循環(huán)率應(yīng)不大于10赫茲,轉(zhuǎn)矩波形為正弦波。試驗(yàn)采用沒有潤滑脂和密封罩的等速萬向節(jié)。（b）試驗(yàn)后的檢驗(yàn)、記錄、損傷狀況的調(diào)查應(yīng)根據(jù)買賣雙方當(dāng)事人的協(xié)議進(jìn)行。10標(biāo)記下列事項(xiàng)應(yīng)以不可磨滅的方式在半軸清晰可見的位置做標(biāo)記。(1)制造商的名稱或簡稱代碼。(2)生產(chǎn)日期或其縮寫代碼。

圖24疲勞測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置1電機(jī)2齒輪箱3輔助支承4試樣5試樣安裝夾具6扭矩加載裝置

汽車半軸的JASOC304-JASO等速萬向節(jié)的附注

準(zhǔn)備出版的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，SAEJ901MAR85：涉及到萬向節(jié)和傳動(dòng)軸-命名法-專業(yè)術(shù)語-使用指南。以下描述是給那些需要補(bǔ)充說明的項(xiàng)目的（本段落編號(hào)所涉及的方面同那些所附文本一樣。)。3定義(11)許用工作角:在JASOC803-86定義為“萬向節(jié)所允許的最大角度”。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中,提供了進(jìn)一步的詳細(xì)闡釋。5性能5.1許用工作角球籠式等速萬向節(jié)的許用工作角是基于軸和外部軌道之間的干涉決定的。另一方面，等速萬向節(jié)的滑移量由除了軸之外的其它組成部分的相互干擾決定的。5．5靜態(tài)抗扭強(qiáng)度列在表3中的最小靜態(tài)扭轉(zhuǎn)破壞強(qiáng)度展示了列在表4中尺寸規(guī)格的等速萬向節(jié)和軸裝配產(chǎn)品的強(qiáng)度，這是考慮了零件制造者方面當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)所得出的結(jié)果。任何基于一種特殊設(shè)計(jì)意義的改變等速萬向節(jié)的裝配部分或者軸的公稱直徑的特殊設(shè)計(jì)產(chǎn)品方式，或者一個(gè)凹槽影響強(qiáng)度這些額外的特例都應(yīng)該排除在表3所列之外。靜態(tài)抗扭破壞強(qiáng)度和半軸工作角近似關(guān)系如示意圖1所示。隨著工作角度的增加,等速萬向節(jié)內(nèi)部力的作用點(diǎn)移動(dòng)，靜扭破壞強(qiáng)度由于諸如彎矩的生成而降低。

示意圖SEQ示意圖\*ARABIC1

靜態(tài)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度表示法常用在國外的例子中,而破壞強(qiáng)度常用在國內(nèi)的例子中。6結(jié)構(gòu)6.1等速萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)球籠式萬向節(jié)，兩種形狀的鋼球滾道已經(jīng)付諸實(shí)踐,如示意圖2所示。此外,其他五種等速萬向也在本文中得到了定義，結(jié)構(gòu)部分不同的等速萬向節(jié)已經(jīng)投入實(shí)際使用。這些不同構(gòu)造的等速萬向節(jié)分別獲得了專利。示意圖3到6展示了這些結(jié)構(gòu)中的典型范例。

示意圖2等速萬向節(jié)的鋼球滾道形狀環(huán)狀接觸型（b）角接觸型r：球半徑r0：外套鋼球滾道的曲率半徑r1：星型套鋼球滾道的曲率半徑示意圖3中心固定式等速萬向節(jié)，其中球籠式萬向節(jié)的外套和星型的部分環(huán)形鋼球滾道是直的（a）鋼球滑移滾道（b）保持架滑移型示意圖4伸縮式等速萬向節(jié)與眾不同的是：星型套和保持架之間裝備了可伸縮式球籠萬向節(jié)，而且導(dǎo)致星型套的外球面部分不同于通過不同的球半徑（r1和r3）接觸的保持架。示意圖5三球銷萬向節(jié)（伸縮類型)三銷架和滾針提供了伸縮型等速萬向節(jié)的球形套管機(jī)制。示意圖6U型盤伸縮型等速萬向節(jié)包含三球銷萬向節(jié)(伸縮類型)三銷架外殼的滾道6.2汽車半軸總成因?yàn)榍拜嗱?qū)動(dòng)的等速萬向節(jié)功能與后輪驅(qū)動(dòng)半軸的作用不同，半軸總成接下來分為兩個(gè)種類各自定義。對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)等速萬向節(jié)來說，中心固定型等速萬向節(jié)有一個(gè)允許工作角，大小要滿足轉(zhuǎn)向裝置對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向操作的要求，應(yīng)滿足外側(cè)萬向節(jié)的各種使用條件。從另一方面來說，伸縮式等速萬向節(jié)可以吸收一個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)應(yīng)該連在最終減速齒輪末端。假設(shè)，在一個(gè)車軸懸掛的情形里，等速萬向節(jié)不能用在最終減速齒輪側(cè)。對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)半軸，較大許用工作角