万向节球笼测量解析

本文以蔡司三坐标为例,简述了如何实现万向节关键部件球笼的测量,真实的反应了球笼的加工质量,增强了万向节的整体性能,确保了万向节的使用寿命。

球笼式万向节接触应力研究

根据球笼式万向节的工作原理和力的传递路径建立球笼式万向节的有限元模型,并用Hetrz理论与CAE仿真两种方法对钢球和内外滚道之间的接触应力进行对比分析,结果表明,在小转矩作用下,CAE分析结果与Hertz理论计算的结果较吻合,而随着加载转矩的增大,两者之间的结果差异增大,为研究球笼式万向节接触应力与寿命提升提供参考。

球笼式万向节极限轴间角的研究

球笼式万向节的极限轴间角在以往的设计和研究中从未作为一个主要研究对象而被研究,基本都是作为一个固定值直接给定。这种设定的极限角度既不准确,也无法满足特种车辆对球笼式万向节大角度的要求。研究了球笼式万向节在极限轴间角的情况下传动轴与钟形壳的关系,以及钢球与沟道的接触点位置,并将万向节在极限轴间角情况下也能有效传动作为目标,对万向节的设计提出了校核和调整的方法。

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。

球笼式等速万向节内部接触应力的有限元分析

通过三维重构技术建立轿车球笼式等速万向节的三维模型,并应用ANSYS软件对其承受极限转矩时的内部接触应力进行有限元分析,最后对比两种极限工况的数值解。结果表明,球笼式等速万向节内滚道接触应力大,易于磨损,疲劳寿命短。

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。

基于ANSYS Workbench的汽车球笼式万向节有限元分析

基于有限元方法对轿车中应用广泛的球笼式等速万向节进行接触分析,对万向节在有限元软件ANSYS Workbench中的材料属性设置、边界条件处理及接触设置等进行阐述;通过对万向节进行有限元接触分析,获得万向节的内外滚道应力接触情况,得出整个万向节的使用寿命和疲劳安全系数。分析结果表明,万向节最大应力位置出现在位于内外滚道内的钢球上,且钢球与内外滚道接触应力分布也不均匀,为提高万向节结构整体寿命,应该对这些部位进行表面强化处理或选用高强度材料。在受到变载荷工况下万向节安全系数大部分在5以上,而钢球、星形套和钟形壳安全系数较低。本文可为研究万向节在疲劳作用下的薄弱部位及万向节设计与改进提供参考依据。

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球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。

球笼式等速万向节的球面配合分析

对球笼式等速万向节的内外圈与保持架球面间的配合及其对万向节性能的影响进行了分析 ,提出了球面配合公差的选择方法及最佳配合间隙。附图 3幅 。

球笼式等速万向节的振动分析

从球笼式等速万向节的内部结构上对其产生振动的原因进行了分析 ,在简化模型下推导出了球笼式万向传动轴的弯曲。

球笼式等速万向节接触应力有限元分析

对球笼式万向节内外滚道接触应力进行了有限元分析,结果表明内滚道的接触应力明显大于外滚道,内滚道更容易受到破坏。同时,采用Hertz接触理论方法计算了内滚道的接触应力,计算结果与有限元分析结果基本相符,证明了有限元方法的可靠性。

用盆状砂轮磨削球笼等速万向节钟形壳椭圆沟道的新方法

采用指状砂轮磨削等速万向节钟形壳椭圆沟道的理论误差在4μm左右,为减小理论误差,提出了一种用盆状砂轮来磨削等速万向节椭圆沟道的新方法。因避免了指状砂轮头部的干涉,其参数优化的有效性和精确性得到了提高,能最大限度地保证加工截面的形状和精度。建立了盆状砂轮加工的数学模型,采用约束随机方向法对砂轮的参数进行了优化,对其加工原理进行了详细的理论研究,并对加工误差进行了分析。仿真结果表明,用盆状砂轮磨削的椭圆沟道的理论误差可减小到1μm。

球笼式等速万向节圆弧形沟道接触应力影响因素分析

应用正交试验优化设计方法,通过以接触应力大小为其性能指标,选取对接触应力大小有直接影响的球组节圆直径、钢球直径和沟道曲率系数作为自变量设计其正交化试验。对正交试验结果进行极差分析,得到3个主要因素对接触应力大小的影响显著程度,以及各个因素水平变化对接触应力大小影响的趋势。

球笼式等速万向节椭圆型沟道接触应力影响因素的分析研究

通过使用赫兹接触理论对球笼式等速万向节椭圆型沟道的接触应力进行参数化的公式推导,发现万向节的结构参数中钢球回转直径、钢球直径、沟道的沟曲率系数以及接触角对其接触应力大小有一定的影响。应用正交试验优化设计方法,通过以接触应力大小为其性能指标,选取对接触应力大小有直接影响的钢球回转直径、钢球直径,沟道的沟曲率系数和接触角4个主要因素作为自变量设计其正交化试验。对正交试验结果进行极差分析,得到4个主要因素对接触应力大小的影响显著程度,以及各个因素水平变化对接触应力大小影响的趋势。

球笼式万向节快速设计CAD系统研究

本文介绍了球笼式万向节快速设计CAD系统的组成及软件实现 ,并用实例说明 ,本系统能快速、高效的进行万向节设计 。

球笼式万向节沟道接触应力的解析

万向节沟道的截面形状影响钢球与沟道的接触应力。分析计算了圆弧形和椭圆形沟道的Hertz接触应力,并建立了相应的有限元分析模型。计算结果表明,圆弧形沟道的接触应力小于椭圆形沟道,与有限元分析结果基本相符。

VW-1-011型球笼式万向节保持架有限元分析

VW-1-011型球笼式万向节广泛应用于轿车行业,其保持架是约束钢球运动的中间环节,由于在实际生产中钟形壳的偏心距和星形套的偏心距不可能完全相等,造成保持架受冲击力作用而破坏。针对这一问题利用大型有限元ALGOR软件对保持架处于不同关键位置进行了有限元分析,得到了其应力应变分布,分析出保持架结构薄弱部位并进行比较式优化改进,可为球笼式万向节保持架设计者提供一定的依据。

轻型汽车球笼式万向节设计

球笼式万向节作为轻型汽车中重要的传动部件,其设计合理与否将影响车辆的动力性和整车结构布置。本文结合所开发的某轻型汽车的传动系统结构,根据某轻型汽车传动系的结构布置,确定了等速万向节的结构参数与受力特点,应用Pro/E建立万向节关键结构的三维模型,利用有限元分析软件进行分析,验证设计结果准确合理。

球笼式等速万向节三点接触沟道的设计分析

提出一种三点接触沟道截面形式的球笼式等速万向节,其钟形壳外沟道的沟道截面形式为圆弧沟道,星形套内沟道的沟道截面形式为椭圆沟道或双心弧沟道。对其内、外沟道结构进行设计,并利用Hertz接触理论进行接触应力的计算。结果表明,三点接触沟道能减小内、外沟道接触应力,改善其内部接触状况。

球笼万向节在某型矿车轮边减速器上的应用

介绍了球笼万向节结构特征,通过Hertz接触理论得出各规格球笼式万向节的理论计算转矩,并根据某型矿车实际工况选用了合适的球笼万向节,实现了轮边减速器传动、转向和承载的功能。