等角速工作原理，可用对大小相同的圆锥齿轮传动为 例来说明如下图 两齿轮的轴线交角为，这两个齿轮轮齿的接触点位于轴间夹角平分线上，由 点到两轴线的垂直距离相等并等于。在点处两齿轮的圆周速度是相等的， 因而两齿轮的角速度相等。多数万向节工作时的的特点都在于它们所有的传力 点总是位于两轴夹角的等平分面上，这样，被万向节所联接的两轴的角速度就永远相等。 结构原理 球面滚轮式万向节的结构与组成 球面滚轮式万向节是等速万向节中至关重要的种，由于其结构紧凑，性能可靠 工艺性好等突出优点，应用非常广泛。而固定型球面滚轮式万向节与伸缩型球面 滚轮式的结构原理相同，只是增加了限制伸缩的零件止动夹。而固定型球面滚轮 式万向节用于各种汽车的转向驱动桥，但多为伸缩型缩代替。 其结构应保证沿圆周等分的三个球面滚轮的轴线始终位于或近似地位与万向节 两轴夹角的等分面上，以获得等角速度或近似等角速度的万向节传动效果。 而球面滚轮式万向节结构主参数的设计，迄今还没有系统的设计标准和方法和规 范，仅停留在样品澈绘的逆向设计阶段，导至若干主参数太离散而无规律，给其 制造，检验个管理带来了诸多不便，增加了制造成本，特别是影响着产品的可靠 性。为此本文通过对球面滚轮式万向节的结构进行系统分析，对其结构主参数进 行标准化和系列化设计，进而探寻出该产品设计的般规律。 装在个轴端的三个销轴上的球面滚轮可沿与另轴相连的筒状体的三个轴向槽移动，起着延伸花键的作用，而三个球面滚轮与筒状体得槽壁之间则可传递转 矩。其结构应保证沿圆周等分的三个球面滚轮的轴线始终位于或近似地位于万向 节两轴夹角的等分面上，以获得等角速或近似等角速的万向节传运效果。 年，指出等速万向节要有个角平分面的要求是以个特 定约束性条件它还不能包容等速的所有可能性。球面滚轮式万向节符合等速 的般条件也就是说在各种实际工作位置，它有条类似于万向节的角平分面 的瞬时轴线 个球面滚轮是万向节包括 个等角度球面滚轮是万向节，他在上面的所有销轴的轴线位于垂直于输 入轴的同平面。 个叉形元件，它的三个等距离圆柱形轨道平行于输出轴 三个球形滚柱，每个球形滚柱使三销轴的轴线之与它们轨道的轴线之 相交 等速原理证明 当三柱槽壳主动轴转动时，通过球环带动三销架从动轴转 动，在没有轴间角时，三销架及球环在三柱槽壳的滚道中球环和三 柱槽壳滚道的接触素线,曲线为三柱槽壳和球环的共轭 曲线，也就是说三柱槽壳滚道上的曲线的转速也是球环上的 曲线的转速因此证明是等速的。当有轴间夹角时，随着 三销架轴颈的倾斜，球环和三柱槽壳滚道相接触，它所形成的接触 素线是个空间曲线，他所在平面和没有轴间角时的共轭曲线所在平面所形成的角度为，两平面所成的角度即 为轴间角，曲线同样是三柱槽壳和球环的共轭曲线，它在平 面上的投影和没有轴间角时的共轭曲线重合。因此证明 有轴间角时同样具有等速性。见下图 图 些基本尺寸 球面滚轮式万向节结构主参数的设计，到怒气按为止还没有系统的规范。仅 存在样品的测绘阶段，导致若干主参数太离散而无规律，给其制造，检测带来诸 多不便，增加了制造成本，特别是影响生产的可靠性。因此我们当对其作定分 析。下面根据以上对其结构的了解对其尺寸做定的分析与设计各零件主参参数的设计实质上市已知外部结构主参数对内部结构 主参数的设计计算，事实上，若万向节外形尺寸定，要承受的扭矩为定值。显 然，若内部结构主参数设计合理即可满足产品的可靠性，设计时还要根据该万向 节的强度条件，对重要的结构主参数进行校核。 固定型球面滚轮式等速万向节设计 摘要根据型球面滚轮式万向节的结构特征，主要外形尺寸和性能要求，介绍了 各零部件结构设计的原理和主参数的计算方法，推导出系列计算公式，并给出 常见的个尺寸系列三球销式万向节产品的标准化，系列化设计结果。 关键词三球销式万向节球面滚轮式万向节结构主参数标准化系列化 设计计算 符号说明 球环宽度， 球环外球面曲率中心至端面的距离， 三销架宽度， 三销架三销轴中心至端面的距离， 三柱槽壳沟道中心圆直径， 球环外球面径 球环滚道直径， 三柱槽壳内腔最大径， 三柱槽壳内腔最小径，三柱槽壳内腔圆锥面与大端面交点直径， 挡圆内径， 三柱槽壳沟道直径， 卡簧内径， 滚针组节圆滚针中心圆直径， 三柱槽壳最大外径， 卡簧钢丝直径， 三销架三销轴直径 三销架三销轴顶端球面径， 三销架轴毂直径， 三销架三销轴卡簧槽直径， 三销架三销轴凸台直径， 挡圈外径， 挡圈圆柱面外径， 滚针组节圆滚针中心圆上每相邻两滚针间的平均间隙， 挡圈总高度， 卡簧开口宽度， 三柱槽壳内腔最大径与沟道交点至球环端面的最小距离， 三柱槽壳内腔最小径与沟道交点至球环端面的最小距离， 三销架三销轴轴肩凸台平面至三销架中心的距离， 三销架三销轴凸台高度， 球环直径系数三销架宽度系数 三柱槽壳内腔圆锥面轴向长度， 三销架三销轴卡簧槽外端至凸台距离， 三销架三销轴卡簧槽宽度 三柱槽壳沟道轴向长度， 滚针长度， 三销架三销轴中心圆半径， 三销架三销轴毂曲率半径, 三销架三销轴卡簧槽截面曲率半径， 三销架三销轴中心圆半经， 万向节的计算转矩， 每列滚针数 三柱槽壳内腔圆锥面与轴线夹角 三销架轴毂曲率中心至三销架中心的距离， 挡圈外径计算增量， 三球销式万向节轴向伸缩量， 滚针长度加长值， 挡圈板厚, ε球环与三柱槽壳沟道配合间隙， ε三销架与三柱槽壳内腔最大径的间隙， ε三销架轴毂与三柱槽壳内腔最小径的间隙， ε球环与三销架三销轴凸台得间隙，ε滚针伸缩量计算值， ε卡簧与卡簧槽配合的过盈量， ε滚针间总间隙， 三销架材料的屈服极限， 三销架材料的许用弯曲应力， 球环和滚针 球环的结构如下图，是典型的堆成型外球面结构。由此，它和滚针结构主 参数的设计计算如下 球环外球面径 球环外球面径可按下式计算 式中 在此取，有本题选择系列，所以 球环宽度 球环宽度可按下公式计算 所以球环宽度 球环外球面中心位置 球环的外球面般设计成对称结构，显然，其曲率中心至端面的距离 为所以 滚针直径 滚针直径可根据三柱槽壳最大外径值的大小取标准值，当 时，。 滚针长度 滚针长度可按下式计算 ， 式中计算所得应接近的标准值。取 球环滚道直径 球环滚道直径可按下式计算 首先应确定三销架三销轴直径值，由于三销架三销轴直径近似等于 球环外球面径的半。而三销架的主要失效形式是三销轴轴颈在轴肩 处得弯曲强度不足，造成疲劳失效。为提高抗弯曲强度，轴颈的取值 应略大于球环外球面径的半，可按下式近似计算。 此处取 每列滚针数 每列滚针数可按下式初步确定毕业设计说明书 汽车球面滚轮式等速万向节 引言 汽车万向节的发展和现状 万向节传动装置的出现要追溯到年，用于教堂的时钟中的万向节 传动轴。年英国物理学家胡可制造了个铰接传动装置，后来被人 们叫做虎克万向节，也就是十字轴万向节，但这种万向节的传递动力时有 不等速性。年双联是虎克万向节诞生，消除了单个万向节传递的不 等速性，并于年用于汽车转向轮。上世纪初，虎克万向节的传动轴 已经在机械工程和汽车工业中起到了及其重要的作用。年第个球 式万向节诞生，年凸块式等速万向节的出现，开始用于悬架的 前轮驱动轿车和四轮驱动的军用车得前轮转向节。年由双联是虎克 万向节演变而来的三销式万向节开始被使用在低速的商用车辆上。 直到现在，根据在扭转方向是是否有明显的弹性，万向节可分为刚性万 向节和挠性万向节。刚性万向节是靠零件的铰链式传递动力，又分为不等 速万向节常用的是十字轴万向节准等速万向节双联式凸块式等 和等速万向节球叉式球笼式等挠性万向节靠弹性零件传递动力，具 有缓冲减震的作用。万向传动装置已经可以满足飞快发展的汽车科技。 万向节传动轴设计的技术综述 汽车万向节传动装置般由万向节和传动轴及中间支撑等组成，它主要 用于工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。以内 燃机在作为动力的机械传动汽车中，万向节传动装置是其传动系统中必不可少的部分。万向传动装置设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。 选用与布置不当会给传动系增加不必要的和设计未能估算在内的附加动 负荷，可能导致传动系不能正常运转和早期损坏。只有合理的设计，才能 保证汽车在各种工况和路面条件下可靠的传递动力。 在汽车高速行驶的时候，万向节传动装置也在伴随高速旋转，并且源源 不断的将动力从变速器的输出端输送到主减速器上。因此，万向节传动装 置的设计就显得十分重要，设计必须保证所连接的两轴夹角及相对位置在 定范围内变化时，能可靠而稳定地传递动力，并且所连接的两轴尽可能 等速运转，由于万向节夹角而产生的载荷振动和噪声应在允许的范围内， 在使用车速内不应产生共振现象。另外，万向节传动装置还应满足汽车必 要的动力性和经济性指标，满足轮廓尺寸和质量小，成本低，维修方便等 要求。随着生活质量的提高，人们追求的是更快速，舒服的交通工具，所 以对等速万向节传动装置的要求如下 保证所连接两轴在相对位置在预计的范围内变化时，能可靠地传 递扭矩，并保证所所连接两轴等速旋转。 万向节应有足够的强度刚度耐久度 万向节切向和径向位移最大值不应当严重的降低万向节本身及其 周围零件的工作能力 万向节摩擦副在承受高的比压时，润滑要可靠。同时在工作时不应 有响声。 万向节能在高温低温高湿度中正常工作，另外应保证有良好的密封 性此外，还应考虑万向传动装置的质量和成本。 万向节介绍定义主从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时任然相等的 万向节，称为等角速万向节或等速万向节。 等速万向节是指用以个万向节吧两轴连接起来，并使这两轴以相同或近似的转 速旋转的万向节传动装置。在汽车上常见的结构有双联式，球叉式。球笼式三 销轴式。 等角速万向节大都用在前轮驱动或悬挂汽车的车轮传动装置中，用来把半 轴上的扭矩直接传给驱动轮，并保证半轴和车轮等速旋转。以利于它们在大角度 范围内能够正常工作。 原理 等速万向节的等角速工作原理，可用对大小相同的圆锥齿轮传动为 例来说明如下图 两齿轮的轴线交角为，这两个齿轮轮齿的接触点位于轴间夹角平分线上，由 点到两轴线的垂直距离相等并等于。在点处两齿轮的圆周速度是相等的， 因而两齿轮的角速度相等。多数万向节工作时的的特点都在于它们所有的传力 点总是位于两轴夹角的等平分面上，这样，被万向节所联接的两轴的角速度就永远相等。 结构原理 球面滚轮式万向节的结构与组成 球面滚轮式万向节是等速万向节中至关重要的种，由于其结构紧凑，性能可靠 工艺性好等突出优点，应用非常广泛。而固定型球面滚轮式万向节与伸缩型球面 滚轮式的结构原理相同，只是增加了限制伸缩的零件止动夹。而固定型球面滚轮 式万向节用于各种汽车的转向驱动桥，但多为伸缩型缩代替。 其结构应保证沿圆周等分的三个球面滚轮的轴线始终位于或近似地位与万向节 两轴夹角的等分面上，以获得等角速度或近似等角速度的万向节传动效果。 而球面滚轮式万向节结构主参数的设计，迄今还没有系统的设计标准和方法和规 范，仅停留在样品澈绘的逆向设计阶段，导至若干主参数太离散而无规律，给其 制