球笼 等速万向节有哪些形式 等速万向节类型及原理介绍

等速万向节保证万向节在工作过程中,其传力点永远位于两轴交点的平分面上,如图4 . 11所示的是等速万向节的工作原理图 。
两个大小相同的锥齿轮的接触点p位于两齿 轮轴线交角"的平分面上,由p点到两轴的垂直距离都等于r,p点处两齿轮的圆周速度 是相等的,因此两个齿轮旋转的角速度也相等 。
若万向节的传力点在其交角变化时始终位 于角平分面内,则可使两万向节叉保持等角速的关系 。
目前采用较广泛的球叉式万向节和 球笼式万向节均根据这一原理设计 。


1.球叉式万向节球叉式万向节的结构如图4 .12所示,由主动叉6、从动叉1、4个传动钢球5和定心 钢球4组成 。其主动叉6与从动叉1分别与内、外半轴制成一体 。在主、从动叉上各有4 个曲面凹槽,装合后,形成两条相交的环形槽,作为传动钢球5的滚道,4个传动钢球5 装于槽中,定心钢球4放在两叉中心的凹槽内,以定中心 。
球叉式万向节等角速传动原理如图4 . 13所示 。从动叉曲面凹槽的中心线分别是以?:、02为圆 心的两个半径相等的圆,且圆心0:、00到万向节中 心o的距离相等,即0:0=002 。这样,无论主、 从动轴以任何角度相交,4个钢球中心都位于两圆 的交点上,亦即所有传动钢球始终位于两轴交角" 的角平分面上,因而保证了等角速传动 。
球叉式万向节结构简单,允许最大交角为32°? ,38° 。但由于前行时只有两个钢球传力,倒车时则由图4 球叉式万向节等角速另外两个钢球传力,故钢球与曲面滚道之间接触压
力较大,磨损较快 。随着凹槽的磨损,万向节工作的准确性就会下降,并且这种万向节的 制造工艺较复杂,因此它用于中、小型越野汽车的转向驱动桥上,如北京bj2020 。
2.球笼式万向节球笼式万向节按其内、外滚道结构的不同又可分为球笼式碗形万向节、球笼式双补偿 万向节和球笼伸缩万向节等 。

(1)球笼式碗形万向节球笼式碗形万向节
又称固定型球笼式等速万向节,简称rf节,如图4.14所示 。
主要由星形套7、球笼4 球形壳8及钢球6等组成 。星形套7通过内花 键与中段半轴9相连接,用卡环9、隔套7和碟形弹簧8轴向限位 。星形套7的外表面有6 条曲面凹槽,形成内滚道 。球形壳8与带花键的外半轴制成一体,内表面制有相应的6条 曲面凹槽,形成外滚道 。球笼4上有6个窗孔 。装合后6个钢球分别装于6条凹槽中,并用球笼使之保持在一个平面内 。

工作时,转矩由主动轴1传至星形套7,经6个均布的钢 球6传给球形壳8,并通过球形壳上的花键轴传至转向驱动轮,使汽车行驶 。球笼式碗形万向节等速传动的结构原理如图4. 15所示 。其内星轮6的外球面、球笼3 的内球面和外球面以及外星轮1的内球面均以万向节中心0点为球心 。球笼使6个钢球球 心所在的平面通过中心0点 。外滚道中心a与内滚道中心b不重合,分别位于中心0的 两侧且0a=05 。当两轴交角"变化时,球面之间绕0点相互滑转,钢球则在内、外滚道 上滚动且始终与内、外滚道相切,即钢球中心c到a、b两点的距离均相等 。由于0a=5 ,ca=cb,c0是共边,则两个三角形ac0a与ac0b全等,故%c0a = %c0b,即两轴相交任意交角"时,传力的钢球都位于两轴夹角的平分面上 。此时钢球到主动轴和 从动轴的距离+和6相等,从而保证了从动轴与主动轴以相等的角速度旋转 。

球笼式等速万向节可在两轴最大交角为4 2°情况下传递转矩,无论传动方向如何,6 个钢球全部传力 。与球叉式万向节相比,在相同的外廓尺寸下,其承载能力强、使用寿 命长、结构紧凑、拆装方便,因此应用越来越广泛 。

推荐阅读