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。     

球笼式万向节沟道接触应力的解析

万向节沟道的截面形状影响钢球与沟道的接触应力。分析计算了圆弧形和椭圆形沟道的Hertz接触应力,并建立了相应的有限元分析模型。计算结果表明,圆弧形沟道的接触应力小于椭圆形沟道,与有限元分析结果基本相符。     

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。     

球笼式万向节沟道形式的比较分析

对球笼式万向节的圆弧沟道、椭圆沟道和双心孤沟道进行参数设计和接触应力计算，分析表明双心孤沟道和椭圆沟道使用效果一致，而圆弧沟道内圈承受的应力较大，双心弧沟道和椭圆沟道的使用寿命远大于圆弧沟道。     

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.     

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.     

球笼式等速万向节圆弧形沟道接触应力影响因素分析

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球组节圆直径、钢球直径和沟道曲率系数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3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。     

球笼式万向节承载转矩的研究

球笼式万向节的承载转矩能力是衡量其产品设计水平的重要指标，本文在万向节通用转矩方程下，以Hertz接触应力理论为基础，从理论上推导出了球笼式万向节承载转矩的计算公式，并在给定的许用载荷下求出了球笼式万向节系列的静态转矩、瞬时作用转矩以及额定工作转矩。     

等速万向节圆弧沟道参数的优化设计

用数学分析方法对柠檬式沟道进行优化设计，确定沟道和接触压力角的约束条件，通过计算接触应力确定等速万向节的两个重要承载参数：相似系数G和比载荷☆，并对万向节的使用寿命进行比较计算，证明柠檬式沟道万向节具有较高的承载能力，可提高万向节的使用寿命。     

球笼式万向节钢球运动分析与仿真

钢球是球笼式万向节的核心部件之一,它的运动规律对万向节的功能有至关重要的影响。证明钢球球心的内外轨道一定是相交的,在此基础上给出钢球在内外轨道约束下的运动学微分方程,利用所得结果严格证明球笼式万向节的等速性。通过求解钢球运动,对钢球相对于星形套、钟形壳以及球笼的运动进行运动学仿真。仿真结果揭示钢球运动的共性特征:全部钢球都分布在一个以内外轨道中心连线中点为圆心的圆上,钢球在分布圆上的方位角变化率在输入角速度数值附近周期性变化,且各不相等;钢球相对内外轨道的弧线位移大小相等、方向相反;钢球相对球笼槽中心存在沿径向和切向位移,相对位移均随时间周期性变化。研究结果为球笼式万向节的设计提供了参考。     

球笼式万向节的共轭曲面原理与解析

分析了球笼式万向节的结构特点 ,运用空间解析几何和向量代数详细计算了钟形壳与钢球的共轭运动关系、星形套与钢球的共轭运动关系和钢球球心在静止空间的运动轨迹。附图 6幅 ,参考文献 4篇。     

球笼式等速万向节轴向间隙形成的周向间隙分析

运用空间几何学原理研究了球笼式等速万向节轴向间隙形成周向间隙的条件并推导了任意摆角和转角下轴向间隙与周向间隙的关系式,使用Matlab软件分析了周向间隙随轴向间隙的变化率,及此变化率随摆角和转角的变化规律。研究表明:增大球笼式等速万向节的摆角可有效减小由轴向间隙形成的周向间隙,摆角超过20°时,由轴向间隙形成的周向间隙为零,由轴向间隙形成的周向间隙的6次波动是造成万向节转动时内部各零件窜动与冲击以及使用寿命降低的重要原因。     

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。     

等速万向节总成的设计方法

从使用性能上可将等速万向节总成分为驱动半轴总成和传动轴总成两大类。分析了各种等速万向节的结构及性能特点，介绍了驱动半轴和传动轴的设计选型原则。