球笼式等速万向联轴器的起源
等速万向节的设计
第二章 等速万向节的设计 ......................... 8
2.1 等速万向节的等速原理 ............................ 8 2.2 共轭曲面的解析 .................................. 9 2.3 结构设计 ....................................... 10 2.4 装球球窝的设计 ................................. 16 2.5 沟缘倒角的设计 ................................. 19 2.6 椭圆沟道的设计 ................................. 19 2.7 设计计算实例 ................................... 23 2.8 符号说明 ....................................... 26
1.1.1 不等速万向节 十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的 最大交角为 15°~20°，具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角不 为零的情况下，不能传递等角速转动。 当满足传动轴两端万向节叉处于同一平面内且第一万向节两轴间夹角与 第二万向节两轴间夹角相等的条件时，可以实现由变速器的输出驱动桥的输入 轴的等角速传动。但因为在车辆行驶时，驱动桥要相对于变速器跳动，不可能 在任何时候都有夹角相等，实际上只能做到变速器到驱动桥的近似等速传动。 在以上传动装置中，轴间交角越大，传动轴的转动越不均匀，产生的附加交变 载荷也越大，对机件使用寿命越不利，还会降低传动效率，所以在总体布置上 应尽量减小这些轴间角。
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。
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。
不等速万向节十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大交角为15゜～20゜。
图D－C4－2所示的十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。
两万向节叉1和3上的孔分别套在十字轴2的两对轴颈上。
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。
在十字轴轴颈和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的滚针轴承处。
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，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，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，主动叉转角和从动叉转角之差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゜的情况）。
从这张图可以看出：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゜。
球笼(等速万向节)技术资料
球笼（等速万向节）技术资料本为主要介绍等球笼(以下称等速万向节)，的相关技术参数及分析资料。
第一节等速万向节设计的最新动态与方向等速万向节广泛应用于前置前驱轿车的转向驱动桥中。
驱动桥中。
靠近车轮侧，一、靠近车轮侧，即外侧的等速万向节通常采用Birfield(固定型)球笼式万向节，(固定型)球笼式万向节，通常采用允许传动轴(驱动轴)夹角变化。
允许传动轴(驱动轴)夹角变化。
桑塔纳2000奥迪、奥拓、丰田、2000、桑塔纳2000、奥迪、奥拓、丰田、日产等上海捷迈公司生产的固定型球笼式万向节InnerRaceBallsCageOuterRace圆弧槽滚道型球叉式万向节，圆弧槽滚道型球叉式万向节，也是等速万向但每次只有两个钢球传力，节，但每次只有两个钢球传力，传递转矩能力较小;钢球磨损较快，使钢球与滚道间的预紧较小;钢球磨损较快，力减小，会破坏传动的等速性。
力减小，会破坏传动的等速性。
不适合高速和连续运转工况，较少采用。
连续运转工况，较少采用。
二、靠近差速器侧，即内侧的等速万向节靠近差速器侧，通常采用三叉式(三球销式通常采用三叉式(三球销式，Tripod)或伸缩)型球笼式万向节允许传动轴(驱动轴)万向节，型球笼式万向节，允许传动轴(驱动轴)长度和夹角的变化，夹角的变化，以补偿由于前轮跳动和载荷变化引起的轮距变化。
起的轮距变化。
三球销式组成：三球销支架、三个滚柱轴承、万向节壳。
组成：三球销支架、三个滚柱轴承、万向节壳。
壳为主动件，壳为主动件，沿内圆周均匀开有三条平行于轴线的槽;支架的内花键孔与传动轴内端花键配合，线的槽;支架的内花键孔与传动轴内端花键配合，球销垂直于半轴轴线，滚柱轴承可沿球销移动，球销垂直于半轴轴线，滚柱轴承可沿球销移动，还由平行槽带动运动。
还由平行槽带动运动。
PlungeJoint运动：当车轮向上跳动时，轮毂和传动轴的距运动：当车轮向上跳动时，离变大，三销轴向外移动。
离变大，三销轴向外移动。
伸缩式球笼万向节原理
伸缩式球笼万向节原理
伸缩式球笼万向节是一种车辆传动系统中常用的连接件。
其原理是通过球形的连接头和笼状的外壳组成，使得连接件能够在多个方向上自由旋转，并且能够在一定范围内伸缩变形，从而适应车辆传动系统中的各种变化。
伸缩式球笼万向节的主要组成部分包括球头、外壳和内部组件。
球头通常由钢球和球座组成，可以在各个方向上自由旋转。
外壳则是一种笼状结构，通常由几个金属片组成，它们环绕在球头周围，用来保护球头，并且防止其脱离连接。
内部组件包括有关连接结构的各种部件，如弹簧、密封垫圈等。
在车辆传动系统中，伸缩式球笼万向节经常用于连接传动轴和传动轮，使得它们能够自由旋转，并且能够在车辆行驶过程中适应各种路面变化和车辆姿态变化。
在行驶过程中，如果车辆行驶在不平整的路面上，或者车辆姿态发生变化，伸缩式球笼万向节可以通过伸缩变形来保持传动系统的稳定性和可靠性。
总之，伸缩式球笼万向节是一种非常重要的车辆传动系统连接件，其原理是通过球形连接头和笼状外壳的组合，使得连接件在多个方向上自由旋转，并且能够在一定范围内伸缩变形，从而适应车辆传动系统中的各种变化。
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球笼式碗形万向节工作原理
球笼式碗形万向节工作原理
球笼式碗形万向节是一种传动装置，主要由球笼和三个内外弧面组成。
它的工作原理如下：
1. 当输入轴旋转时，球笼会随之旋转，传递动力给输出轴。
球笼是由多个弧面构成的，可以提供大范围的运动自由度，使得输出轴能够在多个方向上旋转。
2. 当输入轴改变方向时，通过弧面的支撑，球笼内部的钢珠可以沿着弧面滚动，使得输出轴能够保持相对稳定的位置。
3. 由于球笼的设计结构，它可以支持高扭矩和高转速的传递，同时具有较低的摩擦损失。
4. 球笼式碗形万向节还具有自我调节的功能，可以在输入轴和输出轴之间自动调整一定的角度偏差，从而适应不同角度的传递需求。
总结：球笼式碗形万向节通过球笼和三个内外弧面的设计构造，实现了多轴向的传递，具有高扭矩、高转速和较低摩擦损失的特点，适用于需要灵活传递动力的机械传动系统。
探究球笼式等速万向节的球面配合
探究球笼式等速万向节的球面配合球笼式等速万向节是一种常用的机械传动装置，在汽车和机械设备上被广泛应用。
它的主要作用是连接两个轴线不一致的部件，并且可以在不同的角度下传递动力。
球面配合是球笼式等速万向节中最关键的部件之一，它通过球面间的配合来实现传递力矩和角速度的功能。
在本文中，将探究球笼式等速万向节的球面配合的结构特点、工作原理以及相关的设计和制造技术。
一、球笼式等速万向节的结构特点球笼式等速万向节通常由内外球笼、球道和球形接触面等几个主要部件组成。
内、外球笼分别固定在两个连接轴上，通过球道内的滚珠或滚子，在不同角度下实现对传动力的传递。
球面配合是球笼式等速万向节中最关键的部件之一，它承担着传递力矩和角速度的功能。
球面配合通常由轴承钢、合金钢或其他特殊合金材料制成，具有良好的耐磨性和抗疲劳性能。
二、球面配合的工作原理球面配合通过球道内的滚珠或滚子，在不同角度下实现对传动力的传递。
当两个轴线呈不同角度时，球面配合可以通过球道内的滚珠或滚子实现角度偏移，从而实现动力的传递。
由于滚动的接触方式，球面配合在工作时产生较小的摩擦力和磨损，使得其具有较长的使用寿命和稳定的传动性能。
三、球面配合的设计和制造技术球面配合的设计和制造技术是影响球笼式等速万向节传动性能的关键因素之一。
球面配合的设计需要考虑到载荷、转速、工作温度等因素，选择合适的材料和配合形状，确保其具有良好的耐磨性和抗疲劳性能。
球面配合的制造需要采用精密加工工艺，确保其表面光洁度和尺寸精度，以减小摩擦力和磨损，并提高传动效率。
球面配合的装配和润滑也是影响其工作性能的重要因素，必须严格按照设计要求进行装配，并选用合适的润滑剂，保证其良好的工作状态。
球笼式等速万向节的球面配合是实现其传动功能的关键部件，其结构特点、工作原理和设计制造技术对其传动性能具有重要影响。
通过深入研究和优化设计制造技术，可以提高球笼式等速万向节的传动效率和使用寿命，满足不同机械设备对传动性能的要求。
万向联轴器的工作原理
万向联轴器的工作原理
万向联轴器是一种能够传递转矩和旋转运动的装置，主要用于解决两个轴线不对称的传动系统中的偏差和偏移问题。
其工作原理可以简单地概括为以下几个步骤：
1. 动力源施加转矩：动力源（例如电机）通过输入轴将转矩传递给万向联轴器。
2. 配重装置减小振动：为了减小不平衡力和振动，万向联轴器通常配备了一个配重装置，它能够平衡轴的不平衡质量。
3. 输入端轴将转矩传递至万向球：输入轴通过联轴器将转矩传递给万向球。
万向球是万向联轴器的核心部件，它能够实现各向的旋转运动。
4. 万向球将转矩传递至输出端轴：万向球通过内圈与外圈的滚动接触，将转矩从输入轴传递到输出轴。
此时，万向球允许输入轴和输出轴在不同的轴线上旋转，并且可以适应一定的轴向和角向偏移。
5. 输出端轴传递转矩至工作机构：最后，输出轴将转矩传递给工作机构，实现所需的运动。
总的来说，万向联轴器通过联轴装置和球的滚动接触，在实现旋转传动的同时，克服了轴线不对称的问题，使得两个轴线之间可以有一定的偏差和角度偏移。
这种机构在许多机械传动系统中得到广泛应用，特别是在需要灵活性和精度的场合。
球笼式联轴器结构原理
球笼式联轴器结构原理球笼通常由一个圆柱体制成，内部有三个对称分布的凸起，分别与三个球形装配进去。
这三个球与球笼外壳的三个圆孔相呼应。
球笼和球均采用高强度钢材制造。
在运动过程中，输入轴带动球笼进行旋转，球笼的旋转在一定的角度范围内会被限制，这是因为球和球笼之间的摩擦力，确保了设计的传动效率和稳定性。
1.扭矩传递能力强：球笼机构的设计使得联轴器能够承受大扭矩，可以用于高扭矩传递的场合。
2.传动效率高：球和球笼的接触面积大，摩擦力小，因此传动效率高。
3.传动平稳：球笼式联轴器的旋转范围有限，球和球笼之间的接触保证了传动的稳定性。
4.结构简单：球笼式联轴器的结构相对简单，易于安装和维护。
5.长寿命：球和球笼材质均为高强度钢材制成，具有较长的使用寿命。
1.输入轴与球笼的连接：输入轴通过轴承连接到球笼上的孔，并可以自由旋转。
2.球和球笼的连接：球通过适当的配合装配进球笼的孔中，球与孔之间形成了一定的摩擦力。
3.输出轴的连接：输出轴通过与球笼外壳的连接来实现与球笼的连动。
当输入轴传递扭矩时，球笼开始旋转。
但由于球与球笼之间的摩擦力，球笼的旋转角度受到限制。
球和球笼的配合使得球笼保持在限定的角度内旋转，并传递扭矩到输出轴。
需要注意的是，球笼式联轴器在工作过程中会产生一定的摩擦热量，因此在高速运转或连续工作时，需要对联轴器进行散热降温，以保证其正常工作。
综上所述，球笼式联轴器是一种结构简单、传动效率高、扭矩传递能力强的机械传动装置。
它通过球和球笼之间的摩擦力来传递扭矩，并保持传动的稳定性和可靠性。
球笼式联轴器在许多工业领域中广泛应用，如汽车、机床等。
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球笼式等速万向联轴器的起源
球笼式等速万向联轴器（CV joint），是一种用于传递动力的装置，常用于汽车等机械设备中。
它的起源可以追溯到20世纪初，由德
国工程师Hellmuth Hucke设计。
球笼式等速万向联轴器的设计灵感来自于关节。
设计师希望开发
一种联轴器，能够在不损失传动效率的同时轻松适应各种角度和转向
操作。
在设计过程中，Hucke意识到传统的万向节存在颠簸和震动问题，限制了联轴器的使用范围。
因此，他开始研究解决这些问题的方法。
经过多次试验和改进，Hucke发现球笼式设计可以有效解决传统万向节的限制。
球笼式等速万向联轴器由内外球道、滚珠和笼子组成。
滚珠在内外球道中旋转，通过笼子保持滚珠的位置和相互之间的配合。
这种设计不仅可以减少颠簸和震动，还能够在各种角度和转向操作下
保持传动效率，大大提高了联轴器的使用范围。
球笼式等速万向联轴器的问世，为汽车工业带来了革命性的变革。
在过去，汽车的驱动轴通常使用固定的万向节，限制了车辆的操控性
和舒适性。
球笼式等速万向联轴器的使用，大大增强了车辆的悬挂系
统和转向系统的性能，使得驾驶员可以更加轻松地操控汽车。
球笼式等速万向联轴器在汽车行业的应用得到了普及，同时也被
广泛应用于其他工业领域。
它在传输轴的连接中，减少了因角度偏移
而产生的扭矩损失和振动，保证了传动的高效和稳定。
由于其特殊的
设计，球笼式等速万向联轴器能够灵活适应各种转向要求，满足不同设备的传输需求。
正因为如此，球笼式等速万向联轴器成为了现代机械传动中的关键组件。
汽车、机械设备、工业机械等领域都广泛应用了球笼式等速万向联轴器。
它的出现不仅提高了机械传动的效率和性能，同时也改善了驾驶体验和工作环境。
总而言之，球笼式等速万向联轴器的起源可以追溯到德国工程师Hellmuth Hucke的设计。
通过解决传统万向节的颠簸和震动问题，他创造性地设计出了球笼式等速万向联轴器，极大地改善了机械传动的效率和稳定性。
现如今，球笼式等速万向联轴器在汽车和机械工业中得到了广泛应用，成为现代工业发展的重要组成部分。