球销万向联轴器运动分析

球销万向联轴器运动分析

球销式万向联轴器以其结构简单、伸缩时摩擦力小的特点在铁路高速机车中开始应用。用球销式万向节代替了原花键与花键孔的移动关节。球销式万向节的两边是普通的十字头万向节。在机车运行时允许球销式万向节主从动轴沿轴向有的相对移动。由于球环与球槽是高副线接触,且球环相对于销轴可以转动,所以变原来的滑动摩擦为滚动摩擦,地降低了损失功率。在球销式万向节的使用过程中,由于主动轴与从动轴套筒滑动轴承处的磨损,必然引起主从动轴轴线不重合而产生微小的折角。在形成折角后,对于主从动轴的传动比有无变化球环相对于销轴是否需要移动量为满足三个球环与三球槽之间的运动谐调球环与球槽之间应当有多少间隙从动轴的加速度计算公式等诸问题均须作分析研究。由于主从动轴的轴向相对移动不影响主从动轴的传动,故,主从动轴构件、与机架分别作为组成转动副。其中三销架与球环组成圆柱副。球环与从动轴组成球槽副,自 由度为。球环相对于销轴的转动是局部自 由度。当三个销轴中两个球环产生的约束视为虚约束时由于球环中 心的轨迹是三个销轴轴线所在平面与从动轴上球槽中 心线回转时组成的圆柱面的相贯线,所以是椭圆。当销架中 心与主从动轴轴线交点重合时,球环在销轴上的相对移动较小,在设计联轴器时当然应按点与点重合时计算球环的相对移动量等各参数。所以,以上各式中除角位移参数、毋庸置疑,在结构上三销轴轴线两两之间夹角为球槽中 心在正横截面内也按均布。当折角一时,在运动一周中,销轴之间的夹角与球槽之间的夹角是吻合的,不会发生运动不谐调。但当半时,则三销轴轴线所在平面与从动轴正截面之间交角为图,装在销轴上的三个球环与三个球槽之间会产生干涉,在运动一周的过程中夹角不谐调。如果球与槽之间存在的间隙作为补偿,则可以避免干涉卡死。