等速萬(wàn)向節(jié)保證萬(wàn)向節(jié)在工作過(guò)程中，其傳力點(diǎn)永遠(yuǎn)位于兩軸交點(diǎn)的平分面上，如圖4 . 11所示的是等速萬(wàn)向節(jié)的工作原理圖 。
兩個(gè)大小相同的錐齒輪的接觸點(diǎn)p位于兩齒 輪軸線交角"的平分面上，由p點(diǎn)到兩軸的垂直距離都等于r，p點(diǎn)處兩齒輪的圓周速度 是相等的，因此兩個(gè)齒輪旋轉(zhuǎn)的角速度也相等 。
若萬(wàn)向節(jié)的傳力點(diǎn)在其交角變化時(shí)始終位 于角平分面內(nèi)，則可使兩萬(wàn)向節(jié)叉保持等角速的關(guān)系 。
目前采用較廣泛的球叉式萬(wàn)向節(jié)和 球籠式萬(wàn)向節(jié)均根據(jù)這一原理設(shè)計(jì) 。
1.球叉式萬(wàn)向節(jié)球叉式萬(wàn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)如圖4 .12所示，由主動(dòng)叉6、從動(dòng)叉1、4個(gè)傳動(dòng)鋼球5和定心 鋼球4組成 。其主動(dòng)叉6與從動(dòng)叉1分別與內(nèi)、外半軸制成一體 。在主、從動(dòng)叉上各有4 個(gè)曲面凹槽，裝合后，形成兩條相交的環(huán)形槽，作為傳動(dòng)鋼球5的滾道，4個(gè)傳動(dòng)鋼球5 裝于槽中，定心鋼球4放在兩叉中心的凹槽內(nèi)，以定中心 。
球叉式萬(wàn)向節(jié)等角速傳動(dòng)原理如圖4 . 13所示 。從動(dòng)叉曲面凹槽的中心線分別是以?:、02為圓 心的兩個(gè)半徑相等的圓，且圓心0:、00到萬(wàn)向節(jié)中 心o的距離相等，即0:0=002 。這樣，無(wú)論主、 從動(dòng)軸以任何角度相交，4個(gè)鋼球中心都位于兩圓 的交點(diǎn)上，亦即所有傳動(dòng)鋼球始終位于兩軸交角" 的角平分面上，因而保證了等角速傳動(dòng) 。
球叉式萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，允許最大交角為32°? ，38° 。但由于前行時(shí)只有兩個(gè)鋼球傳力，倒車時(shí)則由圖4 球叉式萬(wàn)向節(jié)等角速另外兩個(gè)鋼球傳力，故鋼球與曲面滾道之間接觸壓
力較大，磨損較快 。隨著凹槽的磨損，萬(wàn)向節(jié)工作的準(zhǔn)確性就會(huì)下降，并且這種萬(wàn)向節(jié)的 制造工藝較復(fù)雜，因此它用于中、小型越野汽車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋上，如北京bj2020 。
2.球籠式萬(wàn)向節(jié)球籠式萬(wàn)向節(jié)按其內(nèi)、外滾道結(jié)構(gòu)的不同又可分為球籠式碗形萬(wàn)向節(jié)、球籠式雙補(bǔ)償 萬(wàn)向節(jié)和球籠伸縮萬(wàn)向節(jié)等 。
(1)球籠式碗形萬(wàn)向節(jié)球籠式碗形萬(wàn)向節(jié)
又稱固定型球籠式等速萬(wàn)向節(jié)，簡(jiǎn)稱rf節(jié)，如圖4.14所示 。
主要由星形套7、球籠4 球形殼8及鋼球6等組成 。星形套7通過(guò)內(nèi)花 鍵與中段半軸9相連接，用卡環(huán)9、隔套7和碟形彈簧8軸向限位 。星形套7的外表面有6 條曲面凹槽，形成內(nèi)滾道 。球形殼8與帶花鍵的外半軸制成一體，內(nèi)表面制有相應(yīng)的6條 曲面凹槽，形成外滾道 。球籠4上有6個(gè)窗孔 。裝合后6個(gè)鋼球分別裝于6條凹槽中，并用球籠使之保持在一個(gè)平面內(nèi) 。
工作時(shí)，轉(zhuǎn)矩由主動(dòng)軸1傳至星形套7，經(jīng)6個(gè)均布的鋼 球6傳給球形殼8，并通過(guò)球形殼上的花鍵軸傳至轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪，使汽車行駛 。球籠式碗形萬(wàn)向節(jié)等速傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)原理如圖4. 15所示 。其內(nèi)星輪6的外球面、球籠3 的內(nèi)球面和外球面以及外星輪1的內(nèi)球面均以萬(wàn)向節(jié)中心0點(diǎn)為球心 。球籠使6個(gè)鋼球球 心所在的平面通過(guò)中心0點(diǎn) 。外滾道中心a與內(nèi)滾道中心b不重合，分別位于中心0的 兩側(cè)且0a=05 。當(dāng)兩軸交角"變化時(shí)，球面之間繞0點(diǎn)相互滑轉(zhuǎn)，鋼球則在內(nèi)、外滾道 上滾動(dòng)且始終與內(nèi)、外滾道相切，即鋼球中心c到a、b兩點(diǎn)的距離均相等 。由于0a=5 ，ca=cb，c0是共邊，則兩個(gè)三角形ac0a與ac0b全等，故%c0a = %c0b，即兩軸相交任意交角"時(shí)，傳力的鋼球都位于兩軸夾角的平分面上 。此時(shí)鋼球到主動(dòng)軸和 從動(dòng)軸的距離+和6相等，從而保證了從動(dòng)軸與主動(dòng)軸以相等的角速度旋轉(zhuǎn) 。
球籠式等速萬(wàn)向節(jié)可在兩軸最大交角為4 2°情況下傳遞轉(zhuǎn)矩，無(wú)論傳動(dòng)方向如何，6 個(gè)鋼球全部傳力 。與球叉式萬(wàn)向節(jié)相比，在相同的外廓尺寸下，其承載能力強(qiáng)、使用壽 命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便，因此應(yīng)用越來(lái)越廣泛 。
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