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万向节构造特性以及种类

互联网 2021-04-19 08:47:25

·万向节按其速度特性分为不等速万向节(普通十字轴式万向节)、准等角速万向节(双联式、三销轴式等)和等角速万向节(球笼式、组合式等)。

·万向节按其刚度大小,可分为刚性万向节和柔性万向节。

1、不等速万向节

·不等速万向节又称为十字轴万向节或十字架万向节

·特点:结构简单、传动可靠,效率高;允许相邻两轴的最大交角为15°~20°。

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(1)十字轴万向节构造

·固装在两轴上的万向节叉上的孔,分别套在十字轴的四个轴颈上。在十字轴轴颈与万向节叉孔之间装有滚针和套筒,并用带有锁片的螺钉和轴承盖使之轴向定位。为了润滑轴承,十字轴内钻有油道,且与滑脂嘴、安全阀相通。

(2)速度特性:

当十字轴式刚性万向节的主动叉是等角速度转动时,从动叉是不等角速度的。

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·当主动叉轴1以等角速度旋转时,从动叉轴是不等角速度的,叉轴2的角速度在最大值和最小值之间来回变化,周期为180°;叉轴2的不等速的程度随轴间夹角的加大而加大。

·主、从动轴的平均转速是相等的,即主动轴转一圈从动轴也转一圈。

·不等速是指在转动一圈内的角速度而言

·单个普通万向节的不等速性会使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动,产生附加的交变载荷及振动噪声,影响零部件的使用寿命。

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(3)改进方式

·为实现等角速传动,可将两个普通十字轴式刚性万向节按一定的排列方式安装。满足下述两个条件,输出轴与输入轴的角速度就相等。

①第一个万向节的从动叉和第二个万向节的主动叉与传动轴相连,且传动轴两端的万向节叉在同一平面内;

②输入轴、输出轴与传动轴的夹角相等。

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2、准等速万向节

1)双联式万向节

·实际上是一套传动轴长度缩减至最小的双万向节传动装置

·双联叉相当于两个在同一平面内的万向节叉

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2)三销轴式万向节

·由双联式万向节演变而来

·由两个偏心轴叉、两个三销轴以及六个滑动轴承和密封件组成

·每一偏心轴叉的两叉孔通过轴承和一个三销轴大端的两轴颈配合

·两个三销轴的小端互相插入对方的大端轴承孔内,形成三根轴线

·传递扭矩时,由主动偏心轴叉经三轴线传递到从动偏心轴叉

·三销式万向节的最大特点是允许相邻两轴有较大的夹角,最大可大450。

·采用此万向节的转向驱动桥可使汽车获得较小的转弯半径

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3、等速万向节

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·基本原理:传力点永远位于两轴交点的平分面上

·等速万向节常见结构型式有球笼式、球叉式、组合式

(1)球笼式等速万向节

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·如图所示,星形套与主动轴用花键固接在一起,星形套外表面有六条弧形凹槽滚道,球形壳的内表面有相应的六条凹槽,六个钢球分别装在各条凹槽中,由球笼使其保持在同一平面内。

·动力由主动轴、钢球、球形壳输出。

·有的万向节采用直槽滚道,使万向节本身可以轴向伸缩,省去其他万向传动中的滑动花键,且滚动阻力小,适合于断开式驱动桥。

·球笼式万向节工作时六个钢球都参与传力,故承载能力强、磨损小、寿命长。它被广泛应用于各种型号的转向驱动桥和独立悬架的驱动桥。

2)球叉式万向节

·球叉式等速万向节主要由主动叉、从动叉、四个传力钢球和一个中心钢球组成。

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·球叉式万向节的两轴的夹角无论如何变化,传力钢球中心一定处于两圆弧滚道的交点处,亦即处在两轴交角的平分面上,等速传动。

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3)组合式万向节

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·结构:球叉的三个直槽与三个传力球相配合,三个球销制成一体,分别定位在球笼上。连接卡簧防止球笼脱离球叉,在弹簧作用下,中心球座1始终与球叉的内凹面接触,起起定心作用。

·万向节工作时,动力由半轴输入,经球叉、传力球、球销,最后经球笼输出。结构较紧凑。

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