三叉杆式万向联轴器的平均传动效率分析

为掌握万向联轴器的运动特性,进一步明确此装置的运动规律,以三叉杆式万向联轴器为研究对象,设计一种针对此装置的传动效率分析方法。使用三维绘图软件,对联轴器中的不同实体结构进行建模,提取各个节点信息,建立三叉杆式万向联轴器的空间结构模型,以此为依据,建立三叉杆式万向联轴器运动方程;根据万向联轴器滑块滑动距离、滑块偏转角度与滑块回转角度之间的关系,计算联轴器滑块滑动速度;考虑到万向联轴器在传动过程中,其滑块与三叉杆臂之间将产生相对的滑动摩擦,因此,通过对摩擦损失的分析,计算得到联轴器的平均传动效率。设计实例应用分析实验,结果证明,设计方法在应用中可以将传动效率计算结果误差控制在1.0%范围内。

三叉杆式联轴器中叉杆传递的圆周力及轴向力计算

通过建立正确的动力学坐标系,以方向余弦矩阵为工具,成功地解决了三叉杆式联轴器中输出轴的受力问题;推导出在理想状态下,此类型联轴器输出轴的受力情况,及影响其动力性能的各种因素。给出了此类型联轴器最佳的适用角度范围。

三叉杆式联轴器系统传递矩阵的建立

在运动分析和动力分析的基础上,指出了三叉杆式万向联轴器振动产生的根源。推导出各种振型的传递矩阵,并由此获得整个系统的传递矩阵。

三叉杆式万向联轴器的平均传动效率分析

为获得三叉杆式万向联轴器的平均传动效率,分析了三叉杆式万向联轴器输入轴上滑块的运动规律。首先,在滑块中心建立辅助坐标系,求出滑块在它与导向槽接触面中心相对导向槽的滑动速度以及滑块中心相对导向槽的滑动速度;其次,利用摩擦功率损失与速度的关系式,推导出三叉杆式万向联轴器的瞬时传动效率;最后,通过积分得出三叉杆式万向联轴器平均传动效率的表达式。通过分析发现:三叉杆式万向联轴器的平均传动效率与摩擦系数、输入轴与输出轴偏转角、叉杆半径和回转半径有关,平均传动效率随着摩擦系数、偏转角、叉杆半径的增大而减小,随着回转半径的增大而增大。该结果可为三叉杆式万向联轴器的设计和应用提供重要理论依据。

三叉杆式万向联轴器的转角差值分析

建立三叉杆式等角速万向联轴器中各个构件坐标及坐标方程 ,导出不同坐标原点的坐标系之间坐标变换矩阵 ,从而推导出三叉杆式等角速万向联轴器的运动方程 ,计算了输入和输出转角间的关系。

三叉杆式联轴器系统附加弯矩及传递效率的确定

以方向余弦矩阵为工具,在三叉杆式万向联轴器输出轴动力分析的基础上,推导出输入轴所承受的附加弯矩,找出此类型联轴器在高速状态下振动产生的力学根源。同时,求出了三叉杆式万向联轴器系统总的传递效率及影响传递效率的因素,给出了此类型联轴器最佳的适用角度范围。对此类型联轴器的设计及使用具有非常重要的指导意义。

三叉杆式万向联轴器移动副运动参数的误差分析

在三叉杆式万向联轴器有关移动副运动分析的基础上,充分考虑到机构制造和安装的不精确性,以及运动副轴承的间隙等因素,进行了三叉杆式万向联轴器与移动副有关的运动误差分析。结果表明,可通过合理选取各种结构参数,使运动精度在允许的范围之内。

三叉杆式万向联轴器中有关运动参数的误差分析

在三叉杆式万向联轴器的运动分析的基础上,充分考虑到机构制造和安装的不精确性,运动副轴承的间隙,作用于连杆上力及温度变化引起的连杆变形等因素,进行了三叉杆式万向联轴器运动误差分析。结果表明可通过合理选取各种结构参数,使运动精度控制在允许的范围之内。

三叉杆式万向联轴器的误差分析

在三叉杆式万向联轴器的运动分析的基础上,充分考虑到机构制造和安装的不精确性、运动副轴承的间隙、作用于连杆上力及温度变化引起的连杆变形等因素,进行了三叉杆式万向联轴器运动误差分析。结果表明,可通过合理选取各种结构参数,使运动精度控制在允许的范围之内。

三叉式万向联轴器中有关尺寸参数的确定

根据三叉杆式万向联轴器转角差值分析的结果,推导出此类型联轴器中与运动有关的重要尺寸参数,即球形滚子中心与叉杆中心的距离h及相对位移μ,为三叉杆式万向联轴器的尺寸设计提供了理论依据。

可移式三叉杆万向联轴器偏转角和轴向移动范围之间的关系

在给出滚子的球面半径、套筒的内径、轴的半径、滚子中心到联接轴的距离等参数的情况下，研究了可移滚子式三叉杆万向联轴器移动范围的变化规律，以及在给定偏转角的情况下轴向可移动范围。选取一组结构参数值已确定的可移动滚子式三叉杆万向联轴器，然后绘出轴向移动范围和偏转角之间的关系图。