萬(wàn)向傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和受力分析

1、第三節(jié)第三節(jié)萬(wàn)向傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和受力分析萬(wàn)向傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和受力分析一、單十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)一、單十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)當(dāng)十字軸萬(wàn)向節(jié)的主動(dòng)軸與從動(dòng)軸存在一定夾角α?xí)r，主動(dòng)軸的角速度ω1與從動(dòng)軸的角速度ω2之間存在如下關(guān)系(41)12212cossin1cos???????式中，φ1為主動(dòng)軸轉(zhuǎn)角，定義為萬(wàn)向節(jié)主動(dòng)叉所在平面與萬(wàn)向節(jié)主、從動(dòng)軸所在平面的夾角。由于cosα是周期為2π的周期函數(shù)，所以ω2／ω1，也為同周期的周期函數(shù)。當(dāng)φ1為0、π時(shí)，ω2達(dá)

2、最大值ω2max。且為ω1／cosα；當(dāng)φ1為π／2、3π／2時(shí)，ω2有最小值ω2min。且為ω1cosα。因此，當(dāng)主動(dòng)軸以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸時(shí)快時(shí)慢，此即為普通十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的不等速性。十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的不等速性可用轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù)k來(lái)表示(42)?????tansin1min2max2???k如不計(jì)萬(wàn)向節(jié)的摩擦損失，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩T1和從動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩T2與各自相應(yīng)的角速度有關(guān)系式T1ω1=T2ω2，這樣有(43)11222coscoss

3、in1TT?????顯然，當(dāng)ω2／ω1最小時(shí)，從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為最大T2max=T1／cosα；當(dāng)ω2／ω1最大時(shí)，從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為最小T2min=T1cosα。當(dāng)Tl與α一定時(shí)，T2在其最大值與最小值之間每一轉(zhuǎn)變化兩次；具有夾角α的十字軸萬(wàn)向節(jié)，僅在主動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和從動(dòng)軸反轉(zhuǎn)矩的作用下是不能平衡的。這是因?yàn)檫@兩個(gè)轉(zhuǎn)矩作用在不同的平面內(nèi)，在不計(jì)萬(wàn)向節(jié)慣性力矩時(shí)，它們的矢量互成一角度而不能自行封閉，此時(shí)在萬(wàn)向節(jié)上必然還作用有另外的力偶矩。從

4、萬(wàn)向節(jié)叉與(圖4一10)。在雙萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)中，直接與輸入軸和輸出軸相連的萬(wàn)向節(jié)叉所受的附加彎矩分別由相應(yīng)軸的支承反力平衡。當(dāng)輸入軸與輸出軸平行時(shí)(圖4—10a)，直接連接傳動(dòng)軸的兩萬(wàn)向節(jié)叉所受的附加彎矩彼此平衡，傳動(dòng)軸發(fā)生如圖4—10b中雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示的彈性彎曲，從而引起傳動(dòng)軸的彎曲振動(dòng)。當(dāng)輸入軸與輸出軸相交時(shí)(圖4—10c)，傳動(dòng)軸兩端萬(wàn)向節(jié)叉上所受的附加彎矩方向相同，不能彼此平衡，傳動(dòng)軸發(fā)生如圖4—10d中雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示的彈性彎曲，從而對(duì)

5、兩端的十字軸產(chǎn)生大小相等、方向相反的徑向力。此徑向力作用在滾針軸承碗的底部，并在輸入軸與輸出軸的支承上引起反力。三、多十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)三、多十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)多萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的從動(dòng)叉相對(duì)主動(dòng)叉的轉(zhuǎn)角差Δφ的計(jì)算公式與單萬(wàn)向節(jié)相似，可寫(xiě)成(4—4))(2sin412???????e式中，αe為多萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的當(dāng)量夾角；θ為主動(dòng)叉的初相位角；φ1為主動(dòng)軸轉(zhuǎn)角。式(4—4)表明，多萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)輸出軸與輸入軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，如同具有夾角αe而主動(dòng)叉具有初相位