中国二重万向接轴简介
万向轴工作原理
万向轴工作原理
万向轴是一种用于传递动力和转动力矩的装置，它可以在两个轴之间传递动力，并允许这两个轴的角度相对较大地偏离。
万向轴通常由内套和外套两个部分组成。
万向轴的工作原理基于两个重要的结构：球套和十字销。
球套是内套部分，它具有一个球形的外壳和一个中心孔。
外套包裹着球套，并且具有两个垂直于彼此的十字形凹槽。
在球套和外套的接触点，有四个十字销插入十字形凹槽中。
当万向轴工作时，传动轴上的动力被转移到球套上。
球套上的动力随后通过十字销传递给外套。
四个十字销在外套和球套之间形成一个连接，使得两个轴之间可以传递动力和扭矩。
由于球套的球形结构和外套的十字形凹槽，万向轴可以允许两个轴的角度相对较大地偏离。
在工作过程中，由于球套和外套之间的连接，万向轴能够在不受到轴的角度偏离限制的情况下传递动力。
这使得万向轴成为一种非常灵活和广泛应用于各种机械设备中的传动装置。
万向联轴器的定义与分类
万向联轴器的定义与分类
万向联轴器是一种用于连接两根轴的机械装置，它允许两轴在不同的角度和方向上旋转。
这种联轴器通常由两个轴套和一个中间连接件组成，中间连接件可以是十字轴、球笼、球销等形式。
根据中间连接件的不同形式，万向联轴器可以分为以下几类：
1. 十字轴式万向联轴器：中间连接件为十字轴，允许两轴在一定的角度范围内相对旋转。
2. 球笼式万向联轴器：中间连接件为球笼，允许两轴在更大的角度范围内相对旋转。
3. 球销式万向联轴器：中间连接件为球销，允许两轴在更大的角度范围内相对旋转，同时具有更好的抗冲击和减震能力。
4. 三叉式万向联轴器：中间连接件为三叉形，允许两轴在更大的角度范围内相对旋转，同时具有更好的稳定性和承载能力。
根据使用环境和要求的不同，万向联轴器还可以分为固定式和可移动式两种类型。
固定式万向联轴器通常用于需要长期稳定连接的场合，而可移动式万向联轴器则用于需要经常调整轴的角度和方向的场合。
万向联轴器是一种广泛应用于机械传动系统中的重要装置，它可以实现两轴之间的灵活连接，提高机械设备的灵活性和适应性。
万向联轴器的参数及主要尺寸
万向联轴器的参数及主要尺寸
万向联轴器是一种用于传动旋转运动的机械装置，其主要作用是将两个非同轴的旋转轴连接起来，在传递转矩的同时允许轴的角度偏移。
万向联轴器由若干个旋转部件组成，每个旋转部件都具有特定的参数和尺寸。
下面将介绍万向联轴器的一般参数以及主要尺寸。
1.参数：
(1)额定转速：万向联轴器工作时所能承受的最大转速。
(2)额定扭矩：万向联轴器所能承受的最大转矩。
(3)角偏差能力：万向联轴器所能容许的两轴之间的角度偏差。
(4)圆规：万向联轴器的任意两轴形成一个偏心圆，圆规是描述该偏心圆大小的参数。
(5)隔离效果：万向联轴器在传递转矩的同时要保证两个轴之间的隔离效果，防止干扰传导。
(6)质量：万向联轴器的重量，直接影响其使用时的惯性和转动平衡性能。
2.主要尺寸：
(1)轴孔直径：万向联轴器安装在轴上的孔直径。
(2)外径：万向联轴器的最大外径，包括所有旋转部件的外廓尺寸。
(3)长度：万向联轴器由两轴之间连接的旋转部件组成，其长度是两轴之间的距离。
(4)键槽尺寸：万向联轴器通常通过键槽来固定在轴上，键槽的尺寸包括槽宽、槽深和槽距等。
(5)旋转部件直径：万向联轴器的旋转部件通常为多个圆柱形零件，其直径决定了整个联轴器的大小和重量。
不同类型的万向联轴器参数和尺寸可能有所差异，例如常见的万向节和万向万向联轴器等。
此外，还有一些特殊功能的万向联轴器，如弹性万向联轴器和高速万向联轴器，其参数和尺寸也有所不同。
因此，在选择和使用万向联轴器时，需要考虑具体的应用要求，并参考相应的产品说明书和技术手册。
万向传动轴
万向传动轴1. 引言万向传动轴（Universal Joint），是一种重要的机械传动零件，通常用来连接两个不处于同一轴线上的转动部件，在实现轴向传动的同时允许一定角度的偏转。
它的结构简单但功能强大，常被用于汽车、工业机械和船舶等领域，为机械系统的传动效率和运动灵活性提供了重要保证。
本文将介绍万向传动轴的结构、工作原理、优缺点以及应用领域，以增进对这一机械传动零件的理解。
2. 结构与工作原理万向传动轴万向传动轴2.1 结构万向传动轴由两个相互垂直的轴组成，分别称为输入轴和输出轴。
它们通过一个十字形的连接件连接在一起。
连接件的其中两条臂连接输入轴，另外两条臂连接输出轴。
在连接件的四个角上，分别配备了一个单向的万向节，用于补偿输入轴和输出轴之间的偏移和角度变化。
2.2 工作原理当输入轴旋转时，万向节会根据其结构特点使输出轴产生相应的偏转。
这是通过旋转输入轴和驱动轴连接件的角度传递到输出轴实现的。
万向传动轴通过使输出轴的转动方向与输入轴垂直来实现角度偏转。
万向节的结构使得输出轴能够在一定程度上自由运动，从而使得机械系统能够适应不同的工作条件和角度要求。
然而，由于万向传动轴的结构限制，当角度过大或转速过高时，可能会引起振动和噪声等问题。
3. 优缺点3.1 优点•能够将两个不处于同一轴线上的转动部件连接在一起，实现轴向传动。
•允许一定角度的偏转，提供了机械系统的运动灵活性。
•结构简单，制造成本相对较低。
3.2 缺点•角度偏转过大或转速过高时可能引起振动和噪声。
•传动效率相对较低，存在能量损耗。
4. 应用领域万向传动轴广泛应用于各个领域中，下面是几个常见的应用领域：•汽车：用于传输引擎动力至驱动轴，使车辆能够转弯并适应地形变化。
•机械工业：用于连接旋转部件，如电机和传动装置，实现不同角度的传动。
•航空航天：用于飞机起落架、旋翼等部件的传动，提供灵活性和适应性。
5. 总结万向传动轴作为一种重要的机械传动零件，在各个领域中都有着广泛的应用。
万向联轴器工作原理
万向联轴器工作原理万向联轴器是一种用于传递转矩和旋转运动的机械装置，它能够在多个方向上传递动力，因此在许多工业和机械设备中被广泛应用。
它的工作原理是通过特殊的设计，使得它能够在不同方向上传递转矩，同时允许轴线之间的一定偏差。
本文将详细介绍万向联轴器的工作原理及其应用。
1. 万向联轴器的结构。
万向联轴器通常由内外两个轴承和中间的连接件组成。
内外轴承分别连接到两个轴上，而连接件则允许内外轴承在不同方向上进行一定的偏转。
这种结构使得万向联轴器能够在多个方向上传递转矩，同时允许轴线之间的一定偏差。
2. 万向联轴器的工作原理。
当两个轴之间需要传递转矩时，万向联轴器的内外轴承会开始转动。
连接件的设计使得内外轴承能够在不同方向上进行一定的偏转，从而允许轴线之间的偏差。
这种设计使得万向联轴器能够在多个方向上传递转矩，同时保持轴线之间的一定偏差。
3. 万向联轴器的应用。
万向联轴器广泛应用于各种机械设备中，特别是需要在多个方向上传递转矩的设备。
例如，汽车的传动系统中就经常使用万向联轴器来传递动力，因为汽车的发动机和车轮之间需要在不同方向上传递转矩。
此外，工业生产中的输送带、风力发电机、船舶等设备也经常使用万向联轴器来传递转矩。
总结。
万向联轴器是一种能够在多个方向上传递转矩的机械装置，它的工作原理是通过特殊的设计，使得内外轴承能够在不同方向上进行一定的偏转，从而允许轴线之间的偏差。
这种设计使得万向联轴器能够在多个方向上传递转矩，广泛应用于各种机械设备中。
通过本文的介绍，相信读者对万向联轴器的工作原理有了更深入的了解。
万向轴的组成
万向轴的组成1. 介绍万向轴是一种用于传递动力和扭矩的机械装置，主要用于解决两个旋转轴之间存在不同角度的问题。
它由多个不同的部件组成，每个部件都有特定的功能和作用。
本文将详细介绍万向轴的组成结构和功能。
2. 三个基本组成部分万向轴主要由三个基本的组成部分构成，分别是接头、十字轴和套筒。
2.1 接头接头是万向轴的输入端和输出端，用于连接两个旋转轴。
接头由外套、内套和焊缝构成。
外套是接头的外壳，具有固定和保护内套的功能。
内套是连接旋转轴的部分，它通过焊缝与外套连接在一起，以确保牢固性。
2.2 十字轴十字轴是万向轴的核心部件，它由两个相交的轴组成。
它有四个不同的连接点，用于连接接头和套筒。
这些连接点被设计成U形槽，以确保连接的可靠性和稳定性。
2.3 套筒套筒是万向轴的外壳，用于保护接头和十字轴，同时提供支撑和固定作用。
套筒通常由金属材料制成，具有足够的强度和刚性，以承受传递的动力和扭矩。
3. 更多组成部分除了三个基本组成部分外，万向轴还包括其他一些重要的组成部分，如球座、滚柱和保护罩等。
3.1 球座球座是连接十字轴和套筒之间的连接部分，它具有球形形状，可以实现旋转自由度。
球座允许十字轴在不同角度下旋转，以适应不同的工作条件。
同时，球座还起到支撑和缓冲的作用，保证整个万向轴的运行平稳。
3.2 滚柱滚柱是用于传递扭矩的部件，它位于十字轴的连接点上。
滚柱的数量取决于万向轴的设计和功率传递要求。
滚柱通常由高强度的合金钢制成，能够承受大的扭矩和振动。
3.3 保护罩保护罩是用于保护万向轴免受外界物体和环境的损害。
它通常由金属或塑料制成，根据特定的应用要求进行设计和安装。
保护罩可以防止灰尘、液体、碎片等进入万向轴内部，从而延长其使用寿命和可靠性。
4. 万向轴的工作原理万向轴的工作原理基于十字轴的运动和连接部件的协调配合。
当一个旋转轴转动时，十字轴的两个轴会在球座的作用下自由旋转，并通过滚柱传递扭矩。
这样，旋转轴的动力和扭矩可以被传递到另一个旋转轴上，即实现了传递力矩和旋转角度的目的。
万向轴：万向轴的作用和实际中的应用标准
万向轴：万向轴的作用和实际中的应用标准万向轴是一种常见的机械连接装置，它的作用是传递动力或信号，同时允许连接的两个设备可以在不同方向上的转动。
由于其独特的结构，万向轴在许多机械装置的应用中都有着十分重要的作用。
万向轴的作用万向轴最基本的作用就是传递轴的旋转动力，同时可以适应转速和转向的变化。
它通常由两根轴以及一个万向联轴器组成，其中联轴器可以平稳地将动力从一个轴传递到另一个轴，同时可以扭曲以适应两个轴之间的不同角度和距离。
除了在自动化机械中的传动作用外，万向轴还常用于一些物理实验中。
例如，为了研究力学规律，有时需要在实验中产生剧烈的动作，而万向轴则可以提供合适的连接方式，使得转动不会受到过多的惯性影响，从而可以更准确地得出实验结果。
万向轴的应用标准在实际中，由于万向轴使用时承受着大量的力和压力，为了保证其安全性和可靠性，各国都制定了相应的应用标准，以保障其在各种应用场景下的稳定性和长期使用性。
在中国，国标（GB）的适用于离合器、万向轴的行业标准被称为“机电设备产品技术条件通用规范”（GB/T 14134-2013），其中包括了离合器、万向轴的基本性能要求、检测方法、使用时的安全性要求等。
在美国，由美国国家标准协会（ANSI）发布的万向轴标准被称为ANSI B15.1-1953，其中规定了万向轴的基本构造、制造和使用时的要求，以及检测和维护的规程。
在欧洲，CE标准也被广泛应用于万向轴的生产和质量控制，以保证其安全可靠使用。
CE标准是具有法律约束力的欧洲标准，适用于所有涉及人类生命安全及环保等方面的产品和服务。
总结万向轴作为一种重要的机械连接装置，其应用广泛且具有重要作用。
同时，为了保证其安全性和可靠性，各国都制定了相应的应用标准，以保障其在各种应用场景下的稳定性和长期使用性。
万向联轴器的工作原理
万向联轴器的工作原理
万向联轴器是一种可以实现两个或多个轴相互连接且在不同角度下传递动力的一种机械装置。
其工作原理主要是通过内部的万向传动零件来实现。
万向联轴器内部通常包括两个主体部分：内套和外套，两者之间使用球和球套来连接。
内套是安装在主动轴上的，而外套则安装在被动轴上。
两个轴之间的角度可以偏离90度，甚至可以偏离更大的角度。
万向联轴器通常由滚柱、滚子等刚性零件组成，并使用润滑油进行润滑。
在工作时，当主动轴转动时，其转动力矩会被传递给联轴器内的滚子或滚柱，滚动的表面摩擦会产生反作用力，从而将动力传递给联轴器的被动轴。
由于联轴器内部的万向传动结构，主动轴和被动轴之间的角度可以不一致，但仍然可以实现有效的动力传输。
万向联轴器的工作原理可以简单描述为：通过主动轴转动产生力矩，力矩经过联轴器内部的传动机构传递给被动轴，从而实现两个轴之间的动力传输。
其结构设计特点使其能够在不同角度下工作，满足不同应用需求。
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2．1 SWZ型整体轴承座式（如图一所示） 该型式万向接轴主要由十字轴、圆柱滚子、组合密封、整
体轴承座、接头和中间轴等零部件构成。其主要特点为： 2．1 ．1 没有轴承内、外圈，增加了十字轴和轴承座的强度， 使之能传递更大扭矩； 2．1 ．2 轴承座与相关接头采用强力键联结，使轴承座的受力 状况有较好改善，并改进了螺栓受力情况，安全可靠，拆装方 便； 2．1 ．3 特殊设计的组合密封，分别按面密封、轴密封和迷宫 密封三个方面考虑，密封性能好，并方便加注润滑油； 2．1 ．4 该形式万向接轴结构简单，零件数最少，可得到较高 的整体精度和加工质量； 2．1 ．5 十字轴、轴承座和圆柱滚子等关键零件采用高强度合 金渗碳钢，综合机械性能好； 2．1 ．6 轴承座把合螺栓是该型式万向接轴的薄弱环节，其设 计、制造、预紧和防松非常重要，采用高强度合金钢、中间部
扭矩输出
辊端
T
3．1 ．4 各零部件接触关系的定义（装配）
着色部分 反映了可 能发生接 触的单元
3．1 ．5 万向节装 配体的仿真分析结果
右图是万向节装配体 在计算工况下的等效 应力值显示。
注：在以后的所有计 算结果的显示中，等 效应力的单位均为 Mpa；位移的单位为 mm。载荷工况为 1910KN*M。
该型式万向接轴适用于大扭矩、冲击载荷较为频繁、 轴线倾角≤10°的工况，如可逆式中厚板轧机和粗轧机等。 与SWZ型整体轴承座式相比，克服了十字包紧固螺栓易 于破坏的问题，并且价格略低。
2．3 SWC型整体叉头式（如图三所示） 该型式万向接轴主要由十字轴、圆柱滚子组合轴承、
组合密封、弹性挡圈、整体叉头和中间轴等零部件构成。 其主要特点为： 2．3 ．1 十字包固定不需要螺栓，消除了螺栓松动带来 的隐患，对万向接轴的维护更为方便简洁； 2．3 ．2 由于万向节内没有螺栓的限制，该型式万向接 轴的轴线倾角可以比前两种型式都大； 2．3 ．3 整体叉头轴承孔和圆柱滚子组合轴承加工精度 要求高，装配工艺性差； 2．3 ．4 由于自身结构限制，整体叉头叉耳部分的轴承 孔较短，只能包住轴承外圈长度的1／3，造成万向节刚 性较差，不利于承受交变载荷和冲击载荷； 2．3 ．5 轴承固定弹性挡圈是该型式万向接轴的薄弱环 节，采用高强度合金弹簧钢，合理设计弹性挡圈的厚度 和接触高度、严密控制十字包的装配精度等办法可解决 此薄弱环节。
中国二重技术科研实力雄厚。公司技术中心下属重型机械设计研究 院、大型铸锻件研究所、工艺研究所、焊接技术研究所、重容技术研究 所等多个专业研究院所，可为产品和技术开发提供强有力的保证。多年 以来，公司对外交流日益加强，先后派出各类专业技术人员约1500人次 到美国、德国、法国、英国、奥地利、意大利、俄罗斯、日本等国家的 著名大公司进行广泛的技术合作。通过参观考察、业务培训和进修、联 合设计等方式，及时了解和掌握国外同行业的技术最新动态，并通过专 业技术人员几十年来潜心研究以及不断消化、创新外来技术，使得中国 二重在重型装备技术领域中人才济济，拥有一支机械、液压、电气及自 动化、仿真计算、压力容器、传动件和基础零部件研究、强度试验、标 准化等专业技术队伍，拥有装备精良的CAD网络工作站和世界一流的计 算分析软件MSC.MARC和MSC.NASTRAN, 并以成熟的PDM系统软件 和OA系统作为工作平台支撑，实现现代网络化办公作业。
3．1 ．9 轴承座把合螺栓的计算分析结果
从装配体的计算结果中取出轴承座把合螺栓进行显示可以发现： 螺栓的最大等效应力为506MPa，最大应力的位置在螺栓头根部的过 渡圆弧处。详见上右图；由于螺栓在传递扭矩中，承受了一定的剪 切作用，所以螺栓的变形除表现出一定的拉伸外，还表现出明显的 弯曲。也正因为如此，螺栓头根部过渡圆弧处的应力分布并不均匀。
中国二重是从二十世纪七十年代后期开始研制万向 接轴的，多年来，我们密切关注德国Voith公司、GWB 公司，英国Renold公司，美国Zurn公司，日本光洋和中 村自工等国际先进公司的技术发展，不断自我完善和提 高，目前中国二重万向接轴的技术水平已与这些先进公
司不相上下，在中国始终保持领先地位。并先后制订了回转直径 100～1320mm、传递公称转矩2.5～16000kN.m、最大允许倾角15° 或25 °的JB/T5513《SWC型整体叉头十字轴式万向接轴》；回 转直径160～1200mm、传递公称转矩20～11200kN.m、最大允许倾 角5°或15 °的JB/T3241《SWP型剖分压盖十字轴式万向接轴》； 回转直径160～1200mm、传递公称转矩22～13000kN.m、最大允许 倾角4°或10°的JB/T3242《SWZ型整体轴承座十字轴式万向接 轴》三个大型重载十字万向接轴行业标准。还制订了JB/ZQ 4644 《NGCL型带制动轮鼓形齿式联轴器》、JB/ZQ 4645《NGCLZ型带制 动轮鼓形齿式联轴器》、JB/T 8854.1《GCLD型鼓形齿式联轴器》、 JB/T 8854.2《GⅡCL型、GⅡCLZ型鼓形齿式联轴器》、 8854.3 《GⅠCL型、GⅠCLZ型鼓形齿式联轴器》、JB/T 8821《WGJ型接中 间轴鼓形齿式联轴器》等多个行业标准。 2．十字万向接轴结构形式：
该型式万向接轴适用于较大扭矩、冲击载荷少、轴线 倾角大，最大轴线倾角可达25°的工况，如不可逆式精轧 机、穿孔机、管轧机等。价格比前两种型式都略低。
3．设计和制造技术 随着科学技术的不断进步中国二重用于万向接
轴技术研究和设计的手段也在不停的完善，现在主 要利用Autodesk公司的Mechanical Desktop6.0、 Inventor Porfessional和EDS公司的Solid Edge V12 软件进行三维实体设计；利用MSC公司的大型集成 软件PATRAN、MARC、NASTRAN等进行整体装 配件的高度非线型、接触、大变形等复杂仿真动态
中国二重质量保证体系完善。拥有高能射线探伤室等先进检验设备和 技术，通过了ISO9000质量体系认证，可以确保为用户提供高质量产品。
中国二重经营理念明确。四十多年来，公司以“装备中国，创造卓越
”为己任，为中国冶金、电力、水利、化工、汽车、航空航天、船舶、核 能、交通运输、矿山、水泥建材、农林等行业提供了大量的具有世界先进 水平的成套成线设备和各种优质大型铸锻件、模锻件，其技术能力和制造 能力代表了中国最高水平，产品行效世界五大洲。
中国二重集团公司万向接轴简介
一、公 司 概 况
中国第二重型机械集团公司（以下简称中国二重），位于中国西南
部川西平原上的重工业城市德阳，是中华人民共和国最大的重型机械制 造企业和重大技术装备国产化基地，是关系国民经济命脉和国家安全的 重要骨干企业。公司始建于1958年，1971年建成投产，占地面积261.1 万平方米，目前拥有9个生产分厂、3个全资子公司、6个控股子公司， 总资产近11亿美元，员工1.3万人。
位合理缩颈、表面抛光、加密封粘结剂和准确控制预紧 力矩等办法可解决此薄弱环节。
该型式万向接轴适用于大扭矩、冲击载荷频繁、轴 线倾角≤7°的工况，如可逆式中厚板轧机和粗轧机等。
2．2 SWP型剖分压盖式（如图二所示） 该型式万向接轴主要由十字轴、无内圈圆柱滚子组
合轴承、多层次组合密封、轴承压盖、叉头和中间轴等 零部件构成。其主要特点为： 2．2 ．1 十字包装配工艺简洁、方法简单，结构紧凑， 装配方案易于实施； 2．2 ．2 轴承无内圈，增大了十字轴轴径和其它相关部 位的尺寸，提高了接轴的综合性能； 2．2 ．3 特殊设计的多层次组合密封，分别按面密封、 轴密封和迷宫密封三个方面考虑，密封性能好，并方便 加注润滑油； 2．2 ．4 十字轴、轴承外圈和圆柱滚子等关键零件采用 高强度合金渗碳钢，综合机械性能好； 2．2 ．5 轴承压盖是该型式万向接轴的薄弱环节，采用 高强度合金钢，用端面齿与相关叉头紧密联结，并用高 强度螺栓强力把合等办法可解决此薄弱环节。
3．1 ．2 万向节装配体的三维有限元网格划分
整个万向 节装配体 共划分成 125209个 单元， 64192个节 点。 装配体的 网格如右 图所示。
3．1 ．3 计算边界条件的施加
扭矩输入 法兰端
在计算分析中，套 筒内传力扁头受到 1910KN·M的扭矩 作用，螺栓的予紧 力矩为1.1E4N·M。 法兰顶部的传力键 的顶面固定。右图 显示的是法兰顶部 传力键受到的固定 约束和扁头底部受 到的扭矩作用。
分析等等。在制造方面，中国二重投入大量资金不
断从欧美等发达国家引进了多台高精度大型数控机 床；为了生产高质量的产品，严格贯彻执行SMS公 司的SN200标准以及相关的DIN标准和EN标准，并 且重要零部件的原材料都是中国二重自行冶炼、锻 造或铸造。
3．1 万向接轴有限元仿真分析
本次有限元分析是利用美国MSC公司的大型集成 软件，对武钢2800四辊可逆式中厚板轧机用十字万向 接轴的辊端万向节进行仿真分析，分析结果与实际情 况完全吻合。
中国二重科技成果显著。现已有150多项技术成果获得国家、省级科 技进步奖，18项产品获得国家、部、省级优秀设计产品奖，52项专有技术 获中国专利发明。并且在重大装备领域的各个专业都拥有丰富的技术储备 ，可根据市场需求提供产品设计研发、技术咨询、工程总承包等全方位的 服务。
中国二重装备水平先进。拥有各类主要生产设备2643台，具有大型冶 炼、铸造、锻造、热处理、机械加工和装配及售后服务能力，可一次性冶 炼700吨优质钢水、浇铸500吨优质钢锭、铸造300吨优质铸件、锻造200吨 优质锻件，可以完成大型复杂构件加工，并具备40吨～800吨各类产品的 公路、铁路、水路综合运输能力。
最大等效应力 514.7Mpa，位于十 字轴根部，所以在总 体的外部显示中看不 见最大应力值。
3．1 ．6 十字轴根部的等效应力