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1、万向传动的运动和受力分析Part1 1单十字轴万向节传动单十字轴万向节传动转速关系单十字轴万向节传动当主动轴以等角速度转动时,从动轴时快时慢,这就是十字轴万向节传动的不等速性。单十字轴万向节传动用转速不均匀系数K来表示(a 越大,K越大,转动越不均匀)单十字轴万向节传动如不计万向节的摩擦损失,主动轴转矩T1和从动轴转矩T2与各自相应的角速度有关系式单十字轴万向节传动附加弯矩:具有夹角 的十字轴万向节,仅在主动轴驱动转矩和从动轴反转矩的作用下是不能平衡的。这是因为这两个转矩作用在不同的平面内,在不计万向节惯性力矩时,它们的矢量互成一角度而不能自行封闭,此时在万向节上必然还作用有另外的力偶矩。单十
2、字轴万向节传动从万向节叉与十字轴之间的约束关系分析可知,主动叉对十字轴的作用力偶矩,除主动轴驱动转矩T1之外,还有作用在主动叉平面的弯曲力偶矩T1。同理,从动叉对十字轴也作用有从动轴反转矩T2 和作用在从动叉平面的弯曲力偶矩T2。在这四个力矩作用下,使十字轴万向节得以平衡。单十字轴万向节传动单十字轴万向节传动附加弯矩的大小是在零与上述两最大值之间变化,其变化周期为,即每一转变化两次。附加弯矩可引起与万向节相连零部件的弯曲振动,可在万向节主、从动轴支承上引起周期性变化的径向载荷,从而激起支承处的振动。因此,为了控制附加弯矩,应避免两轴之间的夹角过大。单十字轴万向节传动惯性矩:当主动叉转速不变,从
3、动叉轴周期性的加速、减速旋转,会产生惯性力矩,当输入轴转速较高时,且输入、输出轴之间的夹角较大时,由于从动叉轴旋转的不均匀加剧产生的惯性力矩,可能会超过结构许用值,应采取措施降低惯性力矩。单十字轴万向节传动Part2 2双十字轴万向节传动对于一个万向节传动轴,主动轴等速转动,则从动轴不等速转动,且愈大,转动的不等速性愈大。对于双万向节传动轴,若要使输入轴和输出轴等速旋转,需满足以下条件:传动轴两端的万向节叉位于同一平面内;两万向节夹角相等,即1=2。双十字轴万向节传动 附加弯矩对传动轴的作用 双十字轴万向节传动当输入轴与输出轴平行时,直接连接传动轴的两万向节叉所受的附加弯矩,使传动轴发生如图b
4、中双点划线所示的弹性弯曲,从而引起传动轴的弯曲振动。Part3 3多十字轴万向节传动多万向节传动的从动叉相对主动叉的转角差的计算公式与单万向节相似,可写成如下公式:为多万向节传动的当量夹角;为主动叉的初相位角;多十字轴万向节传动为主动轴转角。多万向节传动输出轴与输入轴的运动关系,如同具有当量夹角而主动叉具有初相位的单万向节传动。万向节传动输出轴与输入轴的转角差会引起动力总成支承和悬架弹性元件的振动,还能引起与输出轴相连齿轮的冲击和噪声及驾驶室内的谐振噪声。多十字轴万向节传动Part4 4等速万向节传动以Birfield型球笼式等速万向节的运动情况为例分析。外滚道中心A与内滚道中心B分别位于万向节中心O的两边,且OA=OB。钢球中心C到A、B两点的距离也相等,COA=COB,即两轴相交任意交角口时,传力钢球都位于交角平分面上。从而保证从动轴与主动轴以相等的角速度。等速万向节传动等速万向节传动等速万向节传递等速运动的条件:传力点永远位于输入轴和输出轴的角平分面上。Thank You