萬向節(jié)有哪幾類大家都知道嗎?下面賢集網小編給大家簡單介紹一下萬向節(jié)的分類,按萬向節(jié)在扭轉方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。鋼性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)(常用的為十字軸式)、準等速萬向節(jié)(如雙聯式萬向節(jié))和等速萬向節(jié)(如球籠式萬向節(jié))三種。
萬向節(jié)的分類
不等速萬向節(jié)
十字軸式剛性萬向節(jié)為汽車上廣泛使用的不等速萬向節(jié),允許相鄰兩軸的最大交角為15゜~20゜。下圖所示的十字軸式萬向節(jié)由一個十字軸,兩個萬向節(jié)叉和四個滾針軸承等組成。兩萬向節(jié)叉1和3上的孔分別套在十字軸2的兩對軸頸上。這樣當主動軸轉動時,從動軸既可隨之轉動,又可繞十字軸中心在任意方向擺動,這樣就適應了夾角和距離同時變化的需要。在十字軸軸頸和萬向節(jié)叉孔間裝有滾針軸承5,滾針軸承外圈靠卡環(huán)軸向定位。為了潤滑軸承,十字軸上一般安有注油嘴并有油路通向軸頸。潤滑油可從注油嘴注到十字軸軸頸的滾針軸承處。
十字軸式剛性萬向節(jié)具有結構簡單,傳動效率高的優(yōu)點,但在兩軸夾角α不為零的情況下,不能傳遞等角速轉動。
當滿足以下兩個條件時,可以實現由變速器的輸出軸到驅動橋的。
構造
潤滑密封、內外擋圈定位
工作原理
1.主動叉在垂直位置,并且十字軸平面與主動軸垂直時。此時,主動叉與十字軸連接點a和從動叉與十字軸連接點b在十字軸平面上的線速度相等。(從動叉向十字軸平面的速度投影)。
2.主動叉在水平位置,并且十字軸平面與從動軸垂直時。(主動叉向十字軸平面的速度投影)。
3.主從動軸的轉角轉速關系。
兩軸交角越大,轉速越大,傳動軸的不等速性越差。
十字軸萬向節(jié)的不等速性:是指從動軸在一周中角速度不均勻,若主動軸以等角速度轉動,則從動軸時快時慢,即單個十字軸萬向節(jié)在有夾角時傳動的不等速性。
雙十字軸式萬向節(jié)實現兩軸間(變速器的輸出軸和驅動橋的輸入軸)的等速傳動的條件:
①.第一個萬向節(jié)兩軸間的夾角與第二個萬向節(jié)兩軸間夾角相等(設計保證);
②.第一個萬向節(jié)的從動叉與第二個萬向節(jié)的主動叉處于同一平面(由裝配保證)。
由于在采用非獨立懸架時,變速器和主減速器相對位置不斷變化,條件一很難滿足,只能做到不等速性盡可能小。
十字軸雙萬向節(jié)傳動的等速條件:在變速器的輸出軸和驅動橋的輸入軸之間,采用雙萬向節(jié)傳動,則第一萬向節(jié)的不等速效應就有可能被第二萬向節(jié)的不等速效應所抵消,從而實現兩軸間的等角速傳動。根據運動學分析得知,要達到這一目的,需滿足兩個條件①第一萬向節(jié)兩軸間夾角α1與第二萬向節(jié)兩軸間夾角α2相等;②第一萬向節(jié)的從動叉與第二萬向節(jié)的主動叉于同一平面內。第一個條件只有在驅動輪采用獨立懸架時,才有可能通過整車的總體布置設計和總裝配工藝的保證而實現。
十字軸式萬向節(jié)等速條件:
(1)采用雙萬向節(jié)傳動;
(2)第一萬向節(jié)兩軸間的夾角1與第二萬向節(jié)兩軸間的夾角2相等;
(3)第一萬向節(jié)的從動叉與第二萬向節(jié)的主動叉在同一平面內。
常見的準等速萬向節(jié)有雙聯式和三銷軸式兩種,它們的工作原理與雙十字軸式萬向節(jié)實現等速傳動的原理是一樣的。
雙聯式萬向節(jié)實際上是一套將傳動軸長度減縮至最小的雙十字軸式萬向節(jié)等速傳動裝置,雙聯叉相當于傳動軸及兩端處在同一平面上的萬向節(jié)叉。在當輸出軸與輸入軸的交角較小時,處在圓弧上的兩軸軸線交點離上述中垂線很近,使得α1與α2的差很小,能使兩軸角速度接近相等,所以稱雙聯式萬向節(jié)為準等速萬向節(jié)。
雙聯式和三銷軸式
雙聯式:
原理:根據雙十字軸萬向節(jié)實現等速傳動的原理。當萬向節(jié)叉2相對萬向節(jié)叉1在一定的角度范圍內擺動時,雙聯叉也被帶動偏轉相應角度,使兩十字軸中心連線與兩萬向節(jié)叉的軸線的交角差值很小,從而保證兩軸角速度接近相等,在差值允許范圍內,雙聯式萬向節(jié)具有準等速性。
優(yōu)點:允許較大的軸間夾角,結構簡單,制造方便,工作可靠,交角最大可達50o
雙聯式萬向節(jié)用于轉向驅動橋,可以沒有分度機構,但必須在結構上保證雙聯式萬向節(jié)中心位于主銷軸線與半軸軸線的交點,以保證等速傳動。
三銷軸式萬向節(jié):
由雙聯式萬向節(jié)演變而來。
優(yōu)點:允許相鄰兩軸有較大的交角,最大達45°,在轉向驅動橋中可使汽車獲得較小的轉彎半徑,提高汽車機動性。
缺點:所占空間較大。
主動軸位置 0°~90°90°~180°180°~360°
從動叉超前主動叉在45°,時達到最大,從動軸先加速后減速 從動叉滯后主動叉在135°,時達到最大,從動軸先減速后加速 同前180°
球面滾輪式萬向節(jié):
裝在與萬向節(jié)軸制成一體的三根銷軸上的球面滾輪,可沿與另一萬向節(jié)軸1相連的筒狀體的三個軸向槽移動,起到伸縮花鍵的作用。三個球面滾輪與筒狀體的槽壁之間可傳遞轉矩。結構上應保證沿圓周等分的三個球面滾輪的軸線始終位于或近似位于萬向節(jié)兩軸夾角的等分面上。該萬向節(jié)允許的軸間夾角可達43°,加工也比較容易。
等速萬向節(jié)
乘用車上常用的等速萬向節(jié)有球籠式萬向節(jié)和球叉式萬向節(jié),也有用的自由三樞軸萬向節(jié)的。
球籠式萬向節(jié)的結構見下圖。星形套7以內花鍵與主動軸1相連,其外表面有六條弧形凹槽,形成內滾道。球形殼8的內表面有相應的六條弧形凹槽,形成外滾道。六個鋼球6分別裝在由六組內外滾道所對出的空間里,并被保持架4限定在同一個平面內。動力由主動軸1(及星形套)經鋼球6傳到球形殼8輸出。
球叉式萬向節(jié)、球籠式萬向節(jié)
基本原理:從結構上保證萬向節(jié)在工作過程中,其傳力點永遠位于兩軸交點的平面上。
球叉式萬向節(jié):
優(yōu)點:結構簡單,允許最大交角32°~33°;
缺點:壓力裝配,拆裝不方便,鋼球與曲面凹槽單位壓力大,磨損快;只有兩個鋼球傳力,反轉時,另兩個鋼球傳力。
球籠式萬向節(jié):
優(yōu)點:兩軸最大交角為42°,工作時無論傳動方向,六個鋼球全部傳力。與球叉式萬向節(jié)相比,承載能力強,結構緊湊,拆裝方便。
若內外滾道采用圓桶形,則變成伸縮型球籠式萬向節(jié),省去傳動裝置中的滑動花鍵,滑動阻力小,適用斷開式驅動橋。
萬向節(jié)的分類
撓性萬向節(jié)
撓性萬向節(jié)是依靠彈性件的彈性變形來保證兩軸間傳動時不發(fā)生機械干涉。
一般用于兩軸夾角不大于3°~5°和微量軸向位移的萬向傳動場合。
優(yōu)點:消除制造安裝誤差和車架變形對傳動的影響;吸收沖擊,衰減扭轉振動;結構簡單無須潤滑。