七沟道球笼式等速万向节受力及仿真分析

基于球笼式等速万向节钢球的受力模型,推导了一个钢球在星形套内沟道和钟形壳外沟道内运动时,沟道对钢球的周向力、沟道对钢球的法向接触力、保持架窗口对钢球的法向接触力的表达式。在此基础上,基于Herzt接触理论,对上述受力进行了Adams动力学验证。结果表明:仿真结果和理论计算基本吻合,七沟道球笼式等速万向节的周向力、法向接触力、钢球与星形套的摩擦力、与保持架的摩擦力均小于六沟道,并且随着摆角的变化而变化。     

七沟道等速万向节沟道直径的测量与计算

通过对创新设计的七沟道球笼和双偏置式等速万向节的七沟道星形套和七沟道外壳各自沟道截面的结构分析和主参数计算,分别介绍了用3个钢球（或圆柱量棒）测量七沟道星形套和七沟道外壳各自沟道直径的方法,并分别推导出相应测量的一系列计算公式,可简单、快捷、方便、精确、可靠地测量该类产品的沟道直径。据此,可研发并设计出专用的沟道直径测量仪器。     

球笼式等速万向节钢球与沟道啮合的设计分析

对球笼式等速万向节的钢球与沟道啮合进行了比较详细的分析,描述了零件的设计公差对钢球中心圆直径和压力角的影响关系,提供了校核万向节回转间隙的一种方法,为进一步研究等速万向节的噪声和振动提供了依据。     

角接触球笼式等速万向节椭圆沟道设计与接触应力分析

从理论上证明了给定接触点沟道沟曲率系数、钢球直径和接触角的角接触球笼式等速万向节(BJ型与DOJ型)椭圆沟道截面参数唯一性问题,给出了计算椭圆长、短半轴解析表达式。同时给出了沟道-钢球接触主曲率计算公式和椭圆积分拟合公式,简化了沟道-钢球接触应力和变形的计算,计算了BJ75等速万向节沟道截面参数和应力变形。附图8幅,表1个,参考文献8篇。     

球笼式等速万向节结构轻量化设计

为了实现球笼式等速万向节的结构轻量化设计,以球笼式等速万向节最大接触应力、接触总变形和塑性变形为依据,分别对钢球数量为6和8的两种结构的球笼式等速万向节进行了初步研究.对球笼式等速万向节的主要结构尺寸即钢球中心圆直径与钢球直径之比、万向节外径与内套花键分度圆直径之比,以及球笼式等速万向节的偏心距与钢珠中心圆半径之比进行了优化选择和比较.研究结果初步表明,对于球笼式等速万向节,当钢球数量由6增加为8时,由于钢球直径的减小,不但其外形尺寸可以减小12%、质量可以减少近20%,而且万向节的承载能力反而可以得到少许提高.因此,增加球笼式等速万向节的钢球数量是实现其结构轻量化设计的一种有效方法.     

高效能球笼式等速万向节的沟道设计

针对沟道全部偏置的球笼式等速万向节内部摩擦阻力较大的问题,将球笼式等速万向节的沟道设计为有偏置和无偏置的混合结构,在保持万向节的等速运动和扭矩传递性能的同时,可以极大地减小万向节运转时的内部轴向力,从而降低万向节的内部运动阻力,提高球笼式等速万向节的工作效率。     

球笼式等速万向节椭圆型沟道接触应力影响因素的分析研究

通过使用赫兹接触理论对球笼式等速万向节椭圆型沟道的接触应力进行参数化的公式推导,发现万向节的结构参数中钢球回转直径、钢球直径、沟道的沟曲率系数以及接触角对其接触应力大小有一定的影响。应用正交试验优化设计方法,通过以接触应力大小为其性能指标,选取对接触应力大小有直接影响的钢球回转直径、钢球直径,沟道的沟曲率系数和接触角4个主要因素作为自变量设计其正交化试验。对正交试验结果进行极差分析,得到4个主要因素对接触应力大小的影响显著程度,以及各个因素水平变化对接触应力大小影响的趋势。     

基于共轭特性的万向节椭圆形沟道解析与设计

球笼式万向节椭圆形沟道与钢球接触具有共轭特性,并依此建立了沟道与钢球接触的数学模型.该数学模型给出了万向节沟道新的设计方法.该方法用适合油膜形成的沟底间隙△作为设计参数,克服了常用万向节椭圆形沟道设计中的曲率系数f的近似取值对啮合间隙的影响,因而提高了万向节的灵活性和传动性.文章的最后给出了设计实例.该方法对球笼式万向节椭圆形沟道的改进设计和制造工艺有着重要的指导意义.     

球笼式万向节椭圆形沟道的解析与设计

介绍了球笼式万向节椭圆形沟道与钢球的接触特征。通过共轭解析，探寻出椭圆形沟道主参数与钢球接触角等的一般规律，并以实例进一步介绍了沟道主参数的求解与设计方法。     

球笼式等速万向节轻量化优化设计

为达到轻量化的目的,把原来的球笼式等速万向节设计成有8个钢球的球笼式等速万向节。对BJ-83球笼式等速万向节的结构进行设计,万向节的钢球数由6个增加到8个,由于钢球的尺寸减小,万向节的结构尺寸和质量都减小,实现了轻量化的目的,构建了两种球笼式等速万向节的三维实体模型,并应用ANSYS Workbench对两种万向节进行有限元分析,通过对球笼式等速万向节进行模拟,结果表明,8个钢球的万向节比6个钢球的万向节承受的应力更小、疲劳寿命更长。     

三点接触沟道球笼式等速万向节的圆周间隙分析

针对三点接触沟道的球笼式等速万向节的结构和运动形式,建立三点接触沟道截面圆周间隙的空间立体模型,推导其圆周间隙角度值在任意摆角和转角下的计算公式,利用Matlab软件研究圆周间隙随摆角和转角的变化规律。分析结果表明:在任意摆角下转动一周,三点接触沟道的球笼式万向节与椭圆沟道的球笼式万向节的圆周间隙角度值都存在六次波动,并且在相同的尺寸规格和加工精度条件下,前者的圆周间隙角度值波动较小,其对汽车行驶过程中振动和噪声的影响也较小,分析结果为开发和应用该新结构形式的球笼式等速万向节提供理论依据。     

球笼式等速万向节钟形壳沟道中心位置检测仪

介绍了球笼式等速万向节钟形壳的结构及沟道曲率中心、内球面球心位置和偏心距的计算方法,推导出沟道及内球面球心位置偏差与测量示值的函数关系,并据此函数关系设计了检测仪,阐述了其测量原理及操作方法,为球笼式等速万向节各零件球面曲率中心位置的检测提供理论依据。     

球笼式万向节沟道轴向长度的设计计算

根据球笼式万向节主、从动轴转角的性能要求,介绍了两轴转角与钢球行程的关系.由此推导出钟形壳、星形套沟道轴向长度及球面中心位置的一系列解析关系式,并举例说明.进而探寻出汽车用有较大角位移的球笼式万向节沟道轴向长度及球面中心位置的一般规律.     

等速万向节椭圆轨道设计与星形套有限元分析

文中阐述了球笼式等速万向节的结构和工作原理,根据球笼式等速万向节椭圆形轨道与钢球接触的共轭特性,建立了轨道与钢球接触的数学模型.该数学模型给出了球笼式万向节轨道设计的新方法.此方法适合油膜形成的沟底间隙作为设计参数,克服了常用万向节椭圆形轨道设计中曲率系数f的近似取值对啮合间隙的影响.同时,采用该设计方法给出了BJ型等速万向节椭圆轨道的设计参数,并利用三维造型软件Pro/E对BJ125型等速万向节星形套进行了三维建模,而且还采用有限元分析软件ANSYS分析了星形套的接触应力,验证了设计、选型的合理性,为万向节的设计和选型提供了新的思路和方法.     

球笼式等速万向节三点接触沟道的设计分析

提出一种三点接触沟道截面形式的球笼式等速万向节,其钟形壳外沟道的沟道截面形式为圆弧沟道,星形套内沟道的沟道截面形式为椭圆沟道或双心弧沟道.对其内、外沟道结构进行设计,并利用Hertz接触理论进行接触应力的计算.结果表明,三点接触沟道能减小内、外沟道接触应力,改善其内部接触状况.     

球笼式等速万向节偏置距的设计

介绍了球笼式等速万向节的结构和工作原理，分析了钢球的受力情况，从而得出球笼式等速万向节的偏置距ａ＝１５°～１７°。     

BJ型等速万向节应力计算与结构设计

计算了球笼等速万向的接触应力，确定了球笼等速万向节的钢球直径，并用实例说明了钟形壳、星形套和保持架的尺寸设计过程。     

七窗孔球笼式保持架的结构设计

根据七沟道球笼式等速万向节中七窗孔球笼式保持架的结构特征,介绍了该保持架的设计原则和性能要求,进而推导出结构主参数、主要尺寸和检测尺寸的计算公式,并举例说明。     

球笼式万向节钢球回转直径的确定

通过球笼式万向节钢球回转直径的动力学解析和对万向节几何结构及装配要求的分析后得出：随着钢球回转直径的增加，钟形壳外径和星形套分度圆直径也相应增加，且球笼式万向节根据钢球回球直径来划分系列较合理。     

等速万向节沟道磨削留量的确定

球笼等速万向节、双偏置等速万向节及交叉滚道等速万向节的沟道形状为双心弧沟形 ,因批量小、品种多 ,不可能精锻毛坯 ,加工此沟形 ,应进行铣削加工 ,经热处理后 ,再磨削沟道。在铣削过程中 ,如果把铣刀设计成双心弧刀 ,铣削后磨削留量虽然均匀 ,但铣刀制作困难。另外 ,磨削留量也不符合磨削原理 ,因为指状砂轮直径不同导致线速度不同 ,在磨削过程中产品沟道沟口磨削容易 ,沟底磨削困难。如果选用圆头铣刀 ,铣刀制作方便 ,磨削留量为月牙型 ,见图 1 ,其图 1中曲线Ⅰ为成品沟道轮廓曲线 ,曲线Ⅱ为铣刀铣削后的形状曲线 ,剖面部分为磨削留量部…