提高耐磨性的設(shè)計(jì)方法是，既要減小摩擦副的載荷，又要提高防止磨粒落入的密封性和改善潤(rùn)滑，這些都能提高零件壽命。
在明斯克汽車(chē)廠推行的設(shè)計(jì)措施有：減小萬(wàn)向軸的靜態(tài)安裝傾角(從12°減到7°)、增大十字軸的尺寸、提高軸承的制造精度(減小滾針之間的間隙和改善密封性能)，這些措施綜合在一起就使萬(wàn)向節(jié)耐久性提高0 . 5 到1 倍。繼續(xù)用設(shè)計(jì)的方法提高萬(wàn)向節(jié)的耐磨性，就可能要在密封性、潤(rùn)滑系統(tǒng)的優(yōu)化(保證給每一軸承供油)、提高零件精度、軸承滾動(dòng)體的幾何形狀的優(yōu)化等方面下功夫。實(shí)際上，物體的力接觸伴隨著發(fā)生邊界效應(yīng)? 即在邊緣區(qū)域觸點(diǎn)壓力急劇增大。軸承滾動(dòng)體的幾何形狀優(yōu)化(端部為向截圓錐過(guò)渡的橢圓形)可使觸點(diǎn)壓力減小10 %~15 %。分析804707K3C10 號(hào)軸承的滾功體(它們的尺寸偏差為0.003mm )時(shí)可以確定，十字軸銷(xiāo)和滾針的未變形點(diǎn)的距離縮短，從而使?jié)L動(dòng)體的尺寸偏差值’提高20 %~ 90 %。顯然，傳動(dòng)節(jié)受力的可能性受到這一參數(shù)值的影響很大。
毫無(wú)疑問(wèn)，為提高耐磨性采用的設(shè)計(jì)方法與其它任何方法相比是最受歡迎的，因?yàn)樗鼈兪怯绊懥慵缙趽p壞的首要原因。但是，對(duì)于傳統(tǒng)的非常復(fù)雜的汽車(chē)構(gòu)造來(lái)說(shuō)，工藝完善化(提高制造精度和采用強(qiáng)化方法)卻是能夠得到足夠好的效益。
選擇制造萬(wàn)向節(jié)琴件的鋼材牌號(hào)有重要的意義。在蘇聯(lián)的汽車(chē)制造業(yè)中，載重汽車(chē)萬(wàn)向節(jié)的十字軸基本上是采用滲碳合金鋼：20X 、18rT 、15 X rHTA 、20XrHrP 、12XH3A 、15XrHZTA 。為了得到較高的接觸強(qiáng)度和疲勞· 強(qiáng)度，必須有如下良好的配合：即十字軸銷(xiāo)在軸承的配合面上有很高的硬度，其基體有很大的韌性。為此，在莫斯科汽車(chē)廠采用淬透性較低的碳素鋼55nn ，在表面上用高頻電流加· 熱淬火，使硬度達(dá)到HRC60 、66 。但是，當(dāng)硬度為HRC 55 時(shí)，發(fā)現(xiàn)用這種鉚材制做的零件的耐磨性下降很多。當(dāng)把表面硬度增大至HRC64 、67 ，其強(qiáng)化深度為2 . smm 時(shí)，與滲碳鋼20X 相比，前者的耐磨性提高15 %~18 %。
工藝強(qiáng)化法對(duì)改變表層的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、物理機(jī)械參數(shù)和摩擦疲勞參數(shù)起很大的作用。
一些汽車(chē)廠和研究所的相應(yīng)部門(mén)進(jìn)行了一些試驗(yàn)工作，如采用等離子噴涂、激光處理、電子束處理和其它方法去強(qiáng)化十字軸銷(xiāo)。對(duì)萬(wàn)向軸十字軸的研究結(jié)果列于表8 。對(duì)蘇聯(lián)和其它國(guó)家生產(chǎn)的汽車(chē)萬(wàn)向軸十字軸的新零件的制造工藝和磨損零件的修復(fù)工藝進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，為了延長(zhǎng)這些零件壽命，必須提高幾何參數(shù)和使用參數(shù)的精度和穩(wěn)定性，改善防止道路灰塵順粒進(jìn)入摩擦表面的密封質(zhì)量。提高花鍵連接件的耐磨性，可采用設(shè)計(jì)的方法和制造的方法。當(dāng)花健連接件主要是受磨粒磨損時(shí)，有效的方法可能是采用附加密封裝置，以防止道路中的灰塵顆粒落入摩擦表面的接觸區(qū)。在表9 中列出花鍵連接件磨損的側(cè)量值。這些數(shù)據(jù)證明，采用附加密封裝置可使摩擦表面的磨損強(qiáng)度降低41 %~54 %。萬(wàn)向軸的花鍵采用伸縮筒式防護(hù)，會(huì)使接合零件的平均磨損強(qiáng)度減少16 % ~ 60 %。
