万向节分类和原理PPT
各类型万向节结构和工作原理
各类型万向节结构和工作原理万向节是一种常用于传动系统中的重要机械连接件，其能够传递不同轴线间的转动和扭矩，使机械设备得以正常运转。
根据结构形式和工作原理的不同，万向节可以分为几种类型。
下面将详细介绍各种类型的万向节结构和工作原理。
1.单交叉型万向节：该类型万向节结构简单，由两个交叉连接的万向臂组成，能够实现两轴线之间的转动传递。
其工作原理为，当一轴线转动时，交叉连接的两个万向臂能够互相传递转动，使得另一轴线接收到相同的转动。
然而，该类型万向节只能传递转动，不能传递扭矩。
2.双交叉型万向节：该类型万向节在单交叉型万向节的基础上进行改进，增加了一个相交于交叉臂的交叉臂，使得其能够实现扭矩的传递。
双交叉型万向节由两个交叉连接的万向臂和一个固定在交叉臂上的转动轴组成。
其中，两个交叉连接的万向臂能够互相传递转动和扭矩，固定转动轴上的另一端也能够接收到同样的转动和扭矩。
这种结构能够更加灵活地传递转动和扭矩，但相对于单交叉型万向节而言，其结构更加复杂。
3.球面摆线型万向节：该类型万向节由两个接触面形状为球面的弹性圈组成，能够实现转动和扭矩的传递。
其工作原理为，当一轴线转动时，弹性圈能够在球面上滚动，使得另一轴线能够接收到相同的转动和扭矩。
球面摆线型万向节的结构相对简单，但由于在高速和载荷下容易产生滑动，所以通常适用于低速和小载荷的传动系统。
4.滑动型万向节：该类型万向节由内外套组成，内套和外套之间通过滑动副连接，能够实现转动和扭矩的传递。
其工作原理为，当一轴线转动时，内套和外套之间的滑动面能够相对滑动，使得另一轴线能够接收到相同的转动和扭矩。
滑动型万向节能够承受大扭矩，但由于滑动副需要润滑，所以需要定期维护。
这些不同类型的万向节在机械传动中起到了重要的作用，能够满足不同工况下的传动需求。
在选择使用万向节时，应根据具体工作条件和要求，选择适合的结构和类型，以确保传动系统的正常运转和性能。
万向节工作原理
万向节工作原理
万向节是一种机械传动装置，也称为万向传动。
它由两个万向关节组成，可以实现传递转动运动或扭矩的能力，并且可以在不同角度下进行传递。
万向节的工作原理如下：
1. 第一个万向关节通过一个轴连接到驱动源，例如发动机或电动机。
这个关节被称为输入端。
2. 第二个万向关节通过另一个轴连接到输出装置，例如传动器或轮轴。
这个关节被称为输出端。
3. 输入端和输出端的两个万向关节通过一个中间轴相连，这个轴通常被称为传动中心线。
它允许两个关节相对于彼此旋转，从而实现转动运动的传递。
4. 当输入端的轴产生转动运动时，它通过第一个万向关节传递到传动中心线上。
5. 由于第二个万向关节与传动中心线相连，输入端的转动运动会通过传动中心线传递到输出端的轴上。
6. 由于万向关节的设计，它可以在各种角度下传递转动运动。
这使得万向节成为一种非常灵活的机械传动装置，可以适应各种复杂的传动要求。
总的来说，万向节通过两个万向关节和一个传动中心线，使得转动运动可以在不同角度下传递。
这种工作原理使得万向节在
众多领域中得到广泛应用，例如汽车传动系统、机械装置和工业机械等。
万向节分类和原理
万向节分类和原理万向节，又称万向联轴节，是用于传递力矩和旋转运动的一种机械装置，广泛应用于机械设备中。
根据其结构和使用方式的不同，可以将万向节分为多种类型。
以下是常见的几种万向节分类和原理的介绍。
1.单球面万向节单球面万向节又称为老虎钳式联轴节，其结构简单，适用于角度较小的偏心传动。
原理：该万向节由一个球面外插入到两个陀螺面构成。
球面和陀螺面之间的摩擦力使得传递力矩和旋转运动。
由于单球面万向节只有一个球面，因此只能传递相对小的偏心距离。
2.双球面万向节双球面万向节也叫双球面联轴节，是一种传递大偏心转矩和大角度的万向节。
原理：双球面万向联轴节由两个球面与一个缺口封闭形成。
当偏心距离较小并且转速较低时，通过两个球面的配合，可以传递较大的力矩。
同时，由于两个球面的灵活连接，能够承受大的角度变化。
3.十字万向节十字万向节是一种被广泛应用于汽车传动系统中的联轴节。
原理：十字万向节由四个成角度的交叉轴组成，形成一个十字形的结构。
通过十字结构的转动，能够实现力矩传递和旋转运动。
4.弹性片联轴节弹性片联轴节也称为屈曲式联轴节，主要用于低转速和重载的传动系统。
原理：弹性片联轴节由多个屈曲性能较好的薄板组成，通过这些薄板的屈曲来传递力矩。
弹性片的屈曲能够吸收振动和冲击，保护传动系统的正常运行。
以上分类只是几种常见的万向节类型，实际上还有其他的分类，如刀片型万向节、交叉指针型万向节等。
这些万向节的原理和适用场合也各有不同。
总结起来，万向节是一种用于传递力矩和旋转运动的机械装置，根据其结构和使用方式的不同，可以分为单球面、双球面、十字、弹性片等多种类型。
每种万向节都有其独特的原理和适用场合，可以根据需要来选择合适的万向节。
万向节的工作原理
万向节的工作原理一、字轴万向节典型的字轴万向节主要由主动叉、从动叉、字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。
目前常见的滚针轴承轴向定位方式有盖板式（图41c、d）、瓦盖固定式（图41f）等。
盖板式轴承轴向定位方式的一般结构（图41b）,装配后，弹性盖板对轴承座底部有一定的预压力，以免高速转动时由于离心力作用，在字轴端面与轴承座底之间出现间隙而引起字轴轴向窜动，从而避免了由于这种窜动造成的传动轴动平衡状态的破坏。
卡环式可分为外卡式（图41d）两种。
它们具有结构简单、工作可靠、零件少和质量小的优点。
瓦盖固定式结构（图41f）是在轴承碗外圆和万向节叉的轴承孔中部开一环形槽，当滚针轴承动配合装入万向节叉到正确位置时，将塑料经万向节叉上的小孔压注到环槽中，待万向节叉上另一与环槽垂直的小孔有塑料溢出时，表明塑料已充满环槽。
这种结构轴向定位可靠，字轴轴向窜动小，但拆装不方便。
为了防止字轴轴向窜动和发热，保证在任何工况下字轴的端隙始终为零，有的结构在字轴轴端与轴承碗之间加装端面止推滚针或滚柱轴承。
滚针轴承的润滑和密封好坏直接影响着字轴万向节的使用寿命。
毛毡油封由于漏油多，防尘、防水效果差，在加注润滑油时，在个别滚针轴承中可能出现空气阻塞而造成缺油，已不能满足越来越高的使用要求。
结构较复杂的双刃口复合油封（图42b为一轿车上采用的多刃口油封，安装在无润滑油流通系统且一次润滑的万向节上。
字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低。
但所连接的两轴夹角不宜过大，当夹角由4°增至16°时，字轴万向节滚针轴承寿命约下降至原来的1/4。
二、准等速万向节1、双联式万向节双联式万向节（图44）,就运动副来看也是一种双联式万向节。
它主要由两个万向节叉1和4以及两个特殊形状的凸块2和3组成。
两凸块相当于双联万向节装置中两端带有位于同一平面上的两万向节叉的中间轴及两字销，因此可以保证输入轴与输出轴近似等速。
万向节
一、万向节1.1万向节介绍成轴线间相互位置变化的两传动部件之间。
如图(c)所示为在发动机与变速器之间。
采用独立悬架的汽车的与差速器之间（见图 (d)）。
转向驱动车桥的差速器与车轮之间（见图 (e)）。
汽车的动力输出装置和转向操纵机构中（见图 (f)）。
1.2万向节配合在万向节配合中，一个零部件（输出轴）绕自身轴的旋转是由另一个零部件（输入轴）绕其轴的旋转驱动的。
万向节即万向接头，英文名称universal joint，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。
万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。
万向节的结构和作用有点像人体四肢上的关节，它允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化。
为满足动力传递、适应转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化，前驱动汽车的驱动桥，半轴与轮轴之间常用万向节相连。
但由于受轴向尺寸的限制，要求偏角又比较大，单个的万向节不能使输出轴与轴入轴的瞬时角速度相等，容易造成振动，加剧部件的损坏，并产生很大的噪音，所以广泛采用各式各样的等速万向节。
在前驱动汽车上，每个半轴用两个等速万向节，靠近变速驱动桥的万向节是半轴内侧万向节，靠近车轴的是半轴外侧万向节。
在后驱动汽车上，发动机、离合器与变速器作为一个整体安装在车架上，而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接，两者之间有一个距离，需要进行连接。
汽车运行中路面不平产生跳动，负荷变化或者两个总成安装的位差等，都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化，因此在后驱动汽车的万向节传动形式都采用双万向节，就是传动轴两端各有一个万向节，其作用是使传动轴两端的夹角相等，从而保证输出轴与输入轴的瞬时角速度始终相等。
1.3万向节的分类按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。
刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（如双联式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节）三种。
第一章第五节万向节的构造及工作原理
第一章第五节万向节的构造及工作原理万向节是一种机械传动装置，通常用于传递扭矩和旋转的运动。
它由内球、外球、球槽、球架和轴承组成。
在工作时，内球通过轴承与驱动轴连接，外球通过轴承与被驱动轴连接。
内球和外球之间的球槽和球架允许它们相对旋转，从而实现扭矩传递的功能。
万向节的工作原理是基于球槽的设计。
当内球和外球发生相对旋转时，球槽会引导球架在两个球之间移动，使内球与外球始终保持一定的相对位置。
这使得扭矩从驱动轴传到被驱动轴，同时能够允许两轴在不同的角度下旋转。
这种设计使得万向节能够在有限空间内实现大范围的扭转和旋转运动。
万向节的构造通常包括以下部分：1.内球：是万向节的驱动部分，通常与驱动轴直接连接。
内球通常是一个球形零件，在其表面上有一个球槽。
2.外球：是万向节的被驱动部分，通常与被驱动轴直接连接。
外球也是一个球形零件，在其表面上有一个和内球球槽相匹配的球槽。
3.球槽：分别位于内球和外球的球表面上。
它们形成了扭转旋转运动时球架的导轨。
4.球架：是万向节的关键部分，它连接着内球和外球。
球架通常由多个弯曲金属片组成，它们通过焊接或其他方式连接起来，形成一个可以在球槽中滑动的整体结构。
球架的弹簧性使得它可以适应不同角度下的旋转运动，并保持内球和外球的相对位置。
5.轴承：位于内球和外球的连接处，用于减少摩擦并提供支撑。
轴承通常是滚珠轴承或滚子轴承，可以在扭矩传递过程中减少能量损失。
万向节在使用过程中有许多优点。
首先，它可以在不同角度下传递扭矩并实现旋转运动，适应性强。
其次，由于球架的存在，万向节能够减少传动过程中的摩擦损失。
此外，它还具有结构简单、安装方便等优点。
总的来说，万向节是一种常见的机械传动装置，通过内球、外球、球槽、球架和轴承等部件的相互配合和工作原理的作用，实现了扭矩的传递和旋转运动。
它在汽车、航空、工程机械等领域广泛应用，为各种工程项目和机械设备的正常运行提供了重要的支持。
各类型万向节结构和工作原理
各类型万向节结构与工作原理万向节就是实现变角度动力传递得机件,用于需要改变传动轴线方向得位置。
万向节得分类按万向节在扭转方向上就是否有明显得弹性可分为刚性万向节与挠性万向节。
刚性万向节又可分为不等速万向节(常用得为十字轴式)、准等速万向节(如双联式万向节）与等速万向节(如球笼式万向节）三种。
不等速万向节十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用得不等速万向节,允许相邻两轴得最大交角为15゜~20゜。
图D-C４－2所示得十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉与四个滚针轴承等组成。
两万向节叉１与３上得孔分别套在十字轴2得两对轴颈上。
这样当主动轴转动时,从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。
在十字轴轴颈与万向节叉孔间装有滚针轴承5,滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。
为了润滑轴承,十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈。
润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈得滚针轴承处。
图D－Ｃ4-2 十字轴万向节结构(12－2)1- 套筒；2－十字轴;３-传动轴叉；４-卡环;5-轴承外圈;6-套筒叉十字轴式刚性万向节具有结构简单,传动效率高得优点,但在两轴夹角α不为零得情况下，不能传递等角速转动。
设主动叉由图D－C4-１(a）所示初始位置转过φ1角,从动叉相应转过φ2角,由机械原理分析可以得出如下关系式:tgφ1=tｇφ2·ｃosα图D-C4-3 十字轴式刚性万向节示意图以主动叉转角φ１为横坐标,主动叉转角与从动叉转角之差φ１-φ2为纵坐标,可以画出φ1-φ２随φ1变化曲线图(见图Ｄ－C4－1(b),图中画出了α=1０゜,α=2０゜，α=３0゜得情况)。
从这张图可以瞧出:图D-C４－４十字轴刚性万向节不等速特性曲线如果主动叉匀速转了180゜,那么从动叉就经历了：比主动叉转得快→比主动叉转得慢→又比主动叉转得快这样一个过程。
但总起来讲,当主动叉转过9０゜时，从动叉也转过90゜;当主动叉转过１８0゜时，从动叉也转过1８0゜。
万向节的构造及工作原理
三销轴式万向节是由双 联式万向节演变而来的。 图示为转向驱动桥中的三 销轴式万向节，主要由2 个偏心轴叉、2个三销轴 以及6个轴承、密封件等 组成。
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主动叉与从动叉分别与转向驱动桥的内外 半轴制成一体。主从动叉都是偏心叉，叉孔中 心线与叉轴中心线互相垂直但不相交，两叉由2 个三销轴连接。三销轴的大端有一穿通的轴承 孔，其中心线与小端轴颈中心线重合，靠近大 端两侧有2个轴颈，其中心线与小端轴颈中心线 垂直而不相交，装合时，每一偏心轴叉的两叉 孔与I个三销轴的大端两轴颈配合，而后2个三 销轴的小端互相插入对方大端的轴承孔内。
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第一章
第五节万象节的构造及工作原理
主讲人：张留柱
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万向节分类
万向节的构造与工作原理
不等速万向节
十字轴式
刚性万向节
准等速万向节
三销轴式、双联式
弹
等速万向节
球叉式、球笼式
性
挠性万向节
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1. 十字轴刚性万向节
➢ 构造
图示为十字轴式刚性万向节。 它由万向节叉、十字轴、滚 针轴承、油封和油嘴等组成。
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2.双联式万向节
双联式万向节从 结构原理上看，实际 是一套传动轴长度减 缩至最小的双刚性十 字轴万向节的等速传 动装置。
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双联式万向节iron flower（流畅））_标清.flv
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双联式万向节
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成本较高。
1-主动轴 3-外罩
5-保持架（球笼）4-钢球；
ห้องสมุดไป่ตู้
8-球形壳（外滚道） 9-卡环
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2.球叉式等速万向节：
组成： 由两个万向节叉、四个传力钢球和一个定位钢球组成 特点： 结构较简单,在°~ °下正常工作,但钢球所受单位压力较大，磨
损较快 应用：轻、中型越野车的转向驱动桥
万向节
▪ 按速度特性及刚度大小分类：
普通万向节（十字轴式） 刚性万向节 准等速万向节（双联式、三销轴式）
等速万向节（球笼式、球叉式） 挠性万向节
1
一、普通万向节（十字轴式刚性万向节）
▪ 特点 常用的是不等速十字轴式万向节，其结构简单，
传动可靠，效率高，允许两传动轴间有较大夹角（ 一般为15°-20°）
▪ 单个十字轴万向节在有夹角传动时，若主动轴匀速转动（ ω1=常数），则从动轴的角速度ω2将在ω1/cosα～ω1cosα 之间时快时慢地周期性变化——不等速性。
▪ 不等速性是指从动轴在一周中角速度不匀而言的，而主、从 动轴的平均转速是相等的，即主动轴转过一周从动轴也转过 一周。
▪ 两轴交角α愈大，转角差愈大，万向节传动的不等速性愈严 重。
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四、柔性万向节：
▪ 原理： 靠弹性元件的弹性变形来保证在相交的两轴之间传动时
不发生机械干涉 ▪ 弹性元件
橡胶盘 橡胶套筒 六角形橡胶圈 ▪ 应用范围： 两轴的夹角不大于3—5度
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花键毂
中心轴
连接圆盘
弹性连接件
大圆盘
因弹性元件的弹性变形有限，故柔性万向节适用于两轴间 夹角不大（3°~5°）和微量轴向位移的万向传动装置。
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▪ 不等速性危害：使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振 动，从而产生附加的交变载荷，影响部件寿命
▪ 现代汽车采用双十字轴万向节串联安装（用传动轴把两个万 向节连接起来）的办法来实现两轴间的等速传动。
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二、准等速万向节
原理：
两个在同一平面 内的万向节叉
双万向节等速传动
1、双联式万向节
双联叉
当a1 = a2 时，轴1
特点：
允许所联两轴夹角较大( 可达45°)，易于密封； 外形尺寸较大，零件形状 较复杂，所联两轴受附加 弯矩和轴向力。
7
三、等速万向节
原理： 传力点永远位于两轴交点O的平分面上
8
1、球笼式等速万向节
目前应用最为广泛的等速万向节
特点 ：
钢球全都参与工作，允许的工作 角较大( max=47°),承载能力和 耐冲击能力强，效率较高，尺寸
2
1、单个十字轴万向节 传动的不等速性
1、主动叉在垂直位置时 ：VA=ω1r=ω2rcosα 所以
ω1=ω2cosα即ω2>ω1。
2、主动叉在水平位置时： VB=ω1rcosα=ω2r，所以 ω1cosα=ω2 。即ω2<ω1。
故：从动叉转速大于主动叉转速。 故：主动叉转速大于从动叉转速。
3
结论：
和轴2的角速度相等
万向节叉轴
传动轴长度缩减
至最短
5
1、双联式万向节
实现等速的条件： (1)第一万向节两轴间夹角a1与第二万向节两轴间夹角a2相等。
(2)第一万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一平面内。
6
2、三销轴式万向节（准等速万向节 ）：
组成：
由两个偏心轴叉，两个三销 轴和六个滚针轴承组成。