工程機械底盤萬向傳動裝置萬向節(jié)

第五章萬向傳動裝置1.概述2.萬向節(jié)3.傳動軸第二節(jié)萬向節(jié)第二節(jié)萬向節(jié)一、萬向節(jié)的分類萬向節(jié)是實現(xiàn)變角度動力傳遞的機件，用于需要改變傳動軸線方向的地方。按萬向節(jié)在扭轉方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)兩類。剛性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)（常用的為普通十字軸式）、準等速萬向節(jié)（如雙聯(lián)式萬向節(jié)）和等速萬向節(jié)（如球差式和球籠式）三種。二、不等速萬向節(jié)下圖為普通十字軸式剛性萬向節(jié)，普通十字剛性萬向節(jié)一般由一個十字軸，兩個萬向節(jié)叉和四個滾針軸承組成。1-套筒2-十字軸3-萬向節(jié)叉4-卡環(huán)5-滾針軸承叉6-萬向節(jié)

兩萬向節(jié)叉3和6上的孔分別套在十字軸2的兩對軸頸上，這樣當主動軸轉動時，從動軸即可隨之轉動，又可繞十字軸中心在任意方向擺動。為了減少摩擦損失，提高傳動效率，在十字軸頸和萬向節(jié)叉孔間裝油滾針軸承5其外圈靠卡環(huán)4軸向定位。三、普通十字軸萬向節(jié)傳動特性分析

主動叉在垂直位置，十字軸平面與主動軸垂直時的情況如圖a所示；主動叉在水平位置，十字軸平面與從動軸垂直時的情況如圖b所示；普通十字軸萬向節(jié)傳動的不等速性，將使從動軸及與它相連的傳動件產生扭動，從而產生附加的反復載荷。雙萬向節(jié)等速傳動布置圖右圖為雙萬向節(jié)等速傳動的兩種布置方案簡圖。注意到主、從動軸的相對位置整機的總布置和總裝置確定的；傳動軸兩端萬向節(jié)叉的相對位置則由裝配傳動軸是保證。五、準等速萬向節(jié)常見的準等速萬向節(jié)由雙聯(lián)式和三銷軸式兩種，他們的工作原理與上述雙十字軸式萬向節(jié)實現(xiàn)等速傳動的原理一樣。如左圖所示，圖示為雙聯(lián)式萬向節(jié)的實際結構。在萬向節(jié)6的內端有球頭，在萬向節(jié)叉1內端則壓配有導向套2，球碗放于導向套內，被彈簧壓向球頭。在兩軸交角為0時，球頭與球碗的中心與兩十字軸中心O1、O2的連線中點重合，當萬向節(jié)叉6相對萬向節(jié)叉1在一定角度范圍內擺動時，如果球頭與球碗的中心能沿兩十字軸中心連線的中垂線移動，就能夠滿足a1=a2的條件。六、雙聯(lián)式萬向節(jié)分段機構工作原理圖在兩軸夾角較小時，處在圓弧上的兩軸軸線交點離上述中垂線很近，能夠使的a1與a2的差值很小，從而保證兩軸角速度接近相等，其差值在允許范圍內，故雙聯(lián)式萬向節(jié)是一種準等速萬向節(jié)。七、等速萬向節(jié)等角速萬向節(jié)有球差式和球籠式兩種。右圖為球差是等角速萬向節(jié)結構示意圖。主動叉2與從動叉3分別與內、外半軸1、4制成一體。在主、從動叉上，各有四個曲面凹槽，裝合后形成兩個相交的環(huán)形槽，作為鋼球滾到。四個傳動鋼球5放在槽中，中心鋼球6放在兩叉中心的凹槽中，以定中心。八、球叉式等角速萬向節(jié)工作原理圖

萬向節(jié)的工作情況與一對大小相同的錐齒輪傳動相似，其傳力點永遠位于兩軸夾角平分線上，圖a)表示一對大小相同的錐齒輪傳動情況，兩齒輪接觸點p位于兩齒輪軸線夾角r的平分面上，由p點到兩軸的垂直距離等于r。由于兩齒輪在p點的線速度相等，因而兩齒輪的角度也相等，與此相似，若萬向節(jié)的傳力點p在其夾角變化時，始終位于角平分面內，則可使兩萬向節(jié)叉保持等角速關系。九球籠式等速萬向節(jié)

結構示意圖如右：星形套7以內花鍵與主動軸相連，其外表面有六條弧形凹槽，形成內滾道，球形殼8的內表面有相應的六條弧形凹槽，形成外滾道。六個鋼球6分別裝在由六組內外滾道所圍成的空間里，并被保持架4限定在一個平面內，動力由主動軸1及星形套經鋼球6傳至球形殼8輸出。十球籠式萬向節(jié)的等速性1-主動軸2-保持架（球籠）3-鋼球4-星形套（內滾道）5-球形殼（外滾道）O：萬向節(jié)中心A：外滾道中心B：內滾道中心C：鋼球中心a:兩軸夾角（指鈍角）十一伸縮性球籠式萬向節(jié)1-鋼球在內滾道上移動時鋼球中心軌跡，2-保持架的鋼球孔槽中心線3-鋼球在外滾道上移動時鋼球中心軌跡4-從動軸5-主動軸6-保持架線軸O：萬向節(jié)中心A：保持架（球籠）外球面中心B：保持架內球面中心

伸縮性球籠式萬向節(jié)的內外滾道是直槽的，在傳遞轉矩過程中，星形套可在筒形殼內沿軸向移動，能起到滑動花鍵的作用。十二、伸縮球籠式等角速萬向節(jié)工作原理圖這種萬向節(jié)的內外滾道各是六條直槽，鋼球在星形套或筒形殼的六條直槽中移動的球心軌跡都可以看作是圓錐面上的六條均勻的母線并且兩圓柱面的直徑是相同的1-鋼球中心2、3-在內、外滾道中移動的鋼球中心軌跡，4、5-主、從動軸軸線當從動軸和主動軸不在一條直線上時，兩圓柱面相關交出一個橢圓（就像取暖爐煙罩的彎頭那樣）。十三、撓性萬向節(jié)

撓性萬向節(jié)由橡膠將主動軸交叉連接而成，依靠橡膠件的彈性變形來實現(xiàn)小角度夾角