万向节星形套滚道偏心距的测量与计算

星形套是球笼式等速万向节至关重要的零件。如图1所示,它的空间几何形状是在外径球面上周向等分地开有六素线为圆弧形的窝面滚道外沟槽。设外径球面曲率中心为O,滚道素线曲率中心为O_1,显然存在着一个偏心距h=O_1O,这是星形套一个显著的结构     

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.     

七沟道球笼式等速万向节沟道接触应力的计算及优化设计

通过对七沟道球笼式等速万向节星形套和钟形壳圆弧形沟道曲率的解析,根据Hertz接触理论分别计算出2种沟道与钢球接触时的接触应力,进而探讨该类万向节优化设计的规律。得出:增加钢球直径及相应的球组节圆直径,特别是减小沟道截面曲率半径系数,可显著提高七沟道球笼式等速万向节的承载能力和寿命。     

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。     

万向节增设注油道

<正>JGW-111型高速挖掘机的转向驱动桥上装有球笼式等速万向节,该万向节为一次性润滑,只在装配时加注4号二硫化钼润滑脂,一般情况下不能加油。但是,高速挖掘机在野外工作,若环境条件特别恶劣(如涉水作业、泥泞道路作业),常因润滑不良造成万向节内的钢球、球笼、星形套和球形壳磨损严重以至报废。     

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。     

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.     

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。     

球笼式万向节保持架偏心窗孔的应用

球笼式等速万向节在生产过程中 ,常常由于加工和测量等方面的原因而造成装配后的成品性能达不到设计要求。按照常规 ,应该重新投料加工星形套与钟形壳匹配 ,这样既浪费材料又影响生产进度 ,可以通过采用保持架偏心窗孔来解决这一问题。1　装配原理球笼式等速万向节如图 1所示 ,它主要由钟形壳、保持架、星形套和钢球四部分组成。按设计要求 ,当钟形壳的偏心距 (沟道和球面的偏心距离 ,简称偏心距 )和星形套的偏心距保持一致时 ,才能保证装配后的万向节的各项技术指标达到设计要求。图 12　经验体会经过多年生产实践和研究表明 :当星形套的偏…     

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。     

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。     

球笼式万向节钢球回转中心径及相关尺寸的设计计算

根据球笼式万向节的外形尺寸或保持架尺寸，推导出了球笼式万向节钢球回转中心径的计算式，并给出计算实例。     

汽车球笼等速万向节钟形壳数控滚道磨床

钟形壳是球笼等速万向节的主要零件，球面内滚道的磨削是保证该零件质量的关键工序之一。我们研制的等速万向节钟形壳数控滚道磨床，可对定心外径为Ф5～Ф100，滚道数为3～12范围内的球笼等速万向节钟形壳滚道进行磨削加工。     

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。     

球笼式万向节钟形壳内滚道磨削加工参数计算

四点接触式球笼万向节钟形壳内滚道磨削加工参数的调整计算比较复杂，实际生产中一般采用单圆弧代替，这在一定程度上影响了球笼式万向节的性能。本文应用共轭曲面理论，导出了球笼式万向节钟形壳内滚道磨削加工的计算公式并编制了相应计算程序。     

等速万向节的摩擦与润滑

等速万向节的摩擦极其复杂，由于接触应力很高，其润滑油膜厚度属于纳米级，因此需要使用特殊润滑脂。需要发展新的理论来解释。分析了中心固定型等速万向节、可轴向移动的球笼等速万向节、交叉滚道式球笼等速万向节及三球销式等速万向节的摩擦特点及润滑要求。     

球笼式等速万向节滚道接触应力的有限元分析

球笼式等速万向节的截面形状影响钢球与沟道的接触应力.通过在三维造型软件Pro/E中分别建立圆弧型、双心弧型、椭圆型三种滚道截面形状的球笼式等速万向节的简化模型,导入有限元分析软件ANSYS对其承受极限转矩时的滚道接触应力进行有限元分析,通过和赫兹接触理论计算值进行比较,其相对误差较小.计算结果表明,内滚道接触应力大于外滚道;圆弧型内滚道接触应力大于其他类型滚道,而其外滚道接触应力稍小于其他类型滚道,双心弧型和椭圆型内外滚道接触应力相同;有限元分析结果基本与理论值相符,运用有限元分析方法分析其接触应力是可行可信的.     

球笼式万向节接触应力的计算及球组节圆直径的优化设计

根据2个钢球Hertz接触的应力分析,推导出球笼式万向节钢球与星形套和钟形壳接触的应力计算式,并对球组节圆直径进行了优化设计,得出钢球与星形套和钟形壳间的最大接触应力与载荷的立方根成正比,优化设计的球组节圆直径系数K=0.54~0.55。