萬(wàn)向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上有明顯的彈性可分為剛性萬(wàn)向節(jié)和撓性萬(wàn)向節(jié)。鋼性萬(wàn)向節(jié)又可分為不等速萬(wàn)向節(jié)(常用的為十字軸式)、準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)(如雙聯(lián)式萬(wàn)向節(jié))和等速萬(wàn)向節(jié)(如球籠式萬(wàn)向節(jié))三種。
不等速萬(wàn)向節(jié)
十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)為汽車上廣泛使用的不等速萬(wàn)向節(jié),允許相鄰兩軸的較大交角為15゜~20゜。下圖所示的十字軸式萬(wàn)向節(jié)由一個(gè)十字軸,兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)叉和四個(gè)滾針軸承等組成。兩萬(wàn)向節(jié)叉1和3上的孔分別套在十字軸2
十字萬(wàn)向節(jié)工作原理
的兩對(duì)軸頸上。這樣當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),從動(dòng)軸既可隨之轉(zhuǎn)動(dòng),又可繞十字軸中心在任意方向擺動(dòng),這樣就適應(yīng)了夾角和距離同時(shí)變化的需要。在十字軸軸頸和萬(wàn)向節(jié)叉孔間裝有滾針軸承5,滾針軸承外圈靠卡環(huán)軸向定位。為了潤(rùn)滑軸承,十字軸上一般安有注油嘴并有油路通向軸頸。潤(rùn)滑油可從注油嘴注到十字軸軸頸的滾針軸承處。
十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn),但在兩軸夾角α不為零的情況下,不能傳遞等角速轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)滿足以下兩個(gè)條件時(shí),可以實(shí)現(xiàn)由變速器的輸出軸到驅(qū)動(dòng)橋的。
十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)
構(gòu)造
潤(rùn)滑密封、內(nèi)外擋圈定位
工作原理
1. 主動(dòng)叉在垂直位置,并且十字軸平面與主動(dòng)軸垂直時(shí)。此時(shí),主動(dòng)叉與十字軸連接點(diǎn)a和從動(dòng)叉與十字軸連
十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)
接點(diǎn)b在十字軸平面上的線速度相等。 (從動(dòng)叉 向十字軸平面的速度投影) 。
2. 主動(dòng)叉在水平位置,并且十字軸平面與從動(dòng)軸垂直時(shí)。 (主動(dòng)叉 向十字軸平面的速度投影) 。
3. 主從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)速關(guān)系。
兩軸交角越大,轉(zhuǎn)速 越大,傳動(dòng)軸的不等速性越差。
十字軸萬(wàn)向節(jié)的不等速性:是指從動(dòng)軸在一周中角速度不均勻,若主動(dòng)軸以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng),則從動(dòng)軸時(shí)快時(shí)慢,即單個(gè)十字軸萬(wàn)向節(jié)在有夾角時(shí)傳動(dòng)的不等速性。
雙十字軸式萬(wàn)向節(jié)實(shí)現(xiàn)兩軸間(變速器的輸出軸和驅(qū)動(dòng)橋的輸入軸)的等速傳動(dòng)的條件:
①. 個(gè)萬(wàn)向節(jié)兩軸間的夾角與第二個(gè)萬(wàn)向節(jié)兩軸間夾角相等(設(shè)計(jì));
②. 個(gè)萬(wàn)向節(jié)的從動(dòng)叉與第二個(gè)萬(wàn)向節(jié)的主動(dòng)叉處于同一平面(由裝配)。
由于在采用非獨(dú)立懸架時(shí),變速器和主減速器相對(duì)位置不斷變化,條件一很難滿足,只能做到不等速性盡可能小。
十字軸雙萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的等速條件:在變速器的輸出軸和驅(qū)動(dòng)橋的輸入軸之間,采用雙萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng),則萬(wàn)向節(jié)的不等速效應(yīng)就有可能被第二萬(wàn)向節(jié)的不等速效應(yīng)所抵消,從而實(shí)現(xiàn)兩軸間的等角速傳動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析得知,要達(dá)到這一目的,需滿足兩個(gè)條件①萬(wàn)向節(jié)兩軸間夾角α1與第二萬(wàn)向節(jié)兩軸間夾角α2相等;②萬(wàn)向節(jié)的從動(dòng)叉與第二萬(wàn)向節(jié)的主動(dòng)叉于同一平面內(nèi)。個(gè)條件只有在驅(qū)動(dòng)輪采用獨(dú)立懸架時(shí),才有可能通過(guò)整車的總體布置設(shè)計(jì)和總裝配工藝的而實(shí)現(xiàn)。
十字軸式萬(wàn)向節(jié)等速條件:
(1)采用雙萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng);
雙萬(wàn)向節(jié)
(2)萬(wàn)向節(jié)兩軸間的夾角α1與第二萬(wàn)向節(jié)兩軸間的夾角α2 相等;
(3)萬(wàn)向節(jié)的從動(dòng)叉與第二萬(wàn)向節(jié)的主動(dòng)叉在同一平面內(nèi)。
準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)
常見(jiàn)的準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)有雙聯(lián)式和三銷軸式兩種,它們的工作原理與雙十字軸式萬(wàn)向節(jié)實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)的原理是一樣的。
雙聯(lián)式萬(wàn)向節(jié)實(shí)際上是一套將傳動(dòng)軸長(zhǎng)度減縮至小的雙十字軸式萬(wàn)向節(jié)等速傳動(dòng)裝置,雙聯(lián)叉相當(dāng)于傳動(dòng)軸及兩端處在同一平面上的萬(wàn)向節(jié)叉。在當(dāng)輸出軸與輸入軸的交角較小時(shí),處在圓弧上的兩軸軸線交點(diǎn)離上述中垂線很近,使得α1與α2 的差很小,能使兩軸角速度接近相等,所以稱雙聯(lián)式萬(wàn)向節(jié)為準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)。
雙聯(lián)式和三銷軸式
萬(wàn)向節(jié)
雙聯(lián)式:
原理:根據(jù)雙十字軸萬(wàn)向節(jié)實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)的原理。當(dāng)萬(wàn)向節(jié)叉2相對(duì)萬(wàn)向節(jié)叉1在一定的角度范圍內(nèi)擺動(dòng)時(shí),雙聯(lián)叉也被帶動(dòng)偏轉(zhuǎn)相應(yīng)角度,使兩十字軸中心連線與兩萬(wàn)向節(jié)叉的軸線的交角差值很小,從而兩軸角速度接近相等,在差值允許范圍內(nèi),雙聯(lián)式萬(wàn)向節(jié)具有準(zhǔn)等速性。
優(yōu)點(diǎn):允許較大的軸間夾角,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,工作,交角較大可達(dá)50