等速万向节的设计(4)

2013年中国石油大学毕业论文,从工厂实际出发,辅以理论计算、阐述

1.1万向节的种类

万向节是一种容许两轴间具有较大角位移的联轴器，适合于有大角位移的两轴之间的联接，一般两轴的轴间角最大可达35°~45°,而且在运转过程中允许随时改变两轴的轴间角。目前，按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节(常用的为十字轴式)、准等速万向节(如双联式、凸块式、三销轴式万向节)和等速万向节(如球叉式、球笼式万向节)三种。

二十世纪七十年代之前，十字轴式万向节主要用于汽车、拖拉机上。尽管十字轴式万向节有很多优点，但单独使用时，会出现主、从动轴的瞬间角速度不同步，从而使转速、转矩均发生变化，且随角位移的变化而急剧加大，因此在高速、大角位移情况下不宜单独使用十字轴式万向节。如采用双十字轴式万向节能使得输入、输出轴得到近似相等的瞬时角速度，但中间轴的角速度依然是一个变动值，是产生振动的根源。于是被称为“划时代产品”的球笼式等速万向节便应运而生，并且得到了广泛的应用。等角速万向节大都用在前轮驱动或独立悬挂汽车的车轮传动装置中，用来把半轴的转矩直接传给车轮，并保证半轴和车轮等速旋转，以利于它们在大角度范围内均能正常工作。球笼式等速万向节是国外于二十世纪六、七十年代在近三十年时间内迅速发展起来的一种高效新型万向节，具有同步性好、角位移大、能承受重载及冲动载荷、效率高、密封性好、寿命长、结构简单、紧凑、便于流水线生产等优点，广泛应用于汽车、轧机、拖拉机、起重机、机床以及轻工、纺织、医疗等机械的传动中。

1.1.1不等速万向节

十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大交角为15°~20°，具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角不为零的情况下，不能传递等角速转动。

当满足传动轴两端万向节叉处于同一平面内且第一万向节两轴间夹角与第二万向节两轴间夹角相等的条件时，可以实现由变速器的输出驱动桥的输入轴的等角速传动。但因为在车辆行驶时，驱动桥要相对于变速器跳动，不可能在任何时候都有夹角相等，实际上只能做到变速器到驱动桥的近似等速传动。在以上传动装置中，轴间交角越大，传动轴的转动越不均匀，产生的附加交变载荷也越大，对机件使用寿命越不利，还会降低传动效率，所以在总体布置上应尽量减小这些轴间角。

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