双偏心球笼式等速万向节的结构设计

根据双偏心球笼式等速万向节的结构特征,系统、深入地探寻两轴转角时的运动机理,解析出钢球在相应的星形套和钟形壳沟道内的径向位移量;推导出该万向节结构主参数及零件主要尺寸的设计与计算方法,并举例说明。这一运动机理与设计计算方法是对该类产品基础理论和结构设计的重要突破。

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。

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。

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。

球笼式等速万向节原理及运动仿真

详细阐述了球笼式等速万向节的设计及工作原理 ,建立并验证了球笼式等速万向节的运动仿真模型 ,对JL 6370轿车传动轴万向节进行了实例分析。

双偏置式球笼等速万向节的结构设计

介绍双偏置式球笼等速万向节的工作原理。根据极限轴间角 ,确定内、外圈高和保持架偏心量等一系列参数。附图 2幅。

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。

球笼式等速万向节钟形壳的感应热处理工艺

根据汽车用等速万向节钟形壳的结构特征和使用性能,全面、系统地介绍了钟形壳的原材料热处理技术要求、热处理工艺过程、热处理工艺参数及质量检验项目和方法。

球笼式等速万向节设计研究

对球笼式等速万向节滚道截形椭圆的几何形状设计和接触应力计算进行了较详细的分析,提出了较实用的等速万向节寿命估算公式,同时对球笼式等速万向节两个重要参数———偏心距和滚道弧长进行了设计研究。

球笼式等速万向节钢球与沟道啮合的设计分析

对球笼式等速万向节的钢球与沟道啮合进行了比较详细的分析,描述了零件的设计公差对钢球中心圆直径和压力角的影响关系,提供了校核万向节回转间隙的一种方法,为进一步研究等速万向节的噪声和振动提供了依据。

球笼式等速万向节保持架数控加工

分析了球笼式等速万向节保持架的结构及技术要术,介绍了保持架的数控加工工艺,并以数控车削保持架内、外球面为例说明加工中的工艺处理方法和编程中应注意的技术问题,给出了车削程序。

球笼式等速万向节圆周间隙分析

针对球笼式等速万向节的结构与运动形式,建立了椭圆沟道截面圆周间隙的空间立体模型,推导了圆周间隙角θ在任意摆角和转角条件下的计算公式,使用Matlab软件研究了θ随摆角和转角变化的规律.结果表明:θ与椭圆沟道长、短半轴、钢球半径、钢球回转半径、偏心距、摆角以及转角有关,θ的6次波动是导致汽车行驶过程中振动和噪声的主要原因.

球笼式等速万向节轻量化优化设计

为达到轻量化的目的,把原来的球笼式等速万向节设计成有8个钢球的球笼式等速万向节。对BJ-83球笼式等速万向节的结构进行设计,万向节的钢球数由6个增加到8个,由于钢球的尺寸减小,万向节的结构尺寸和质量都减小,实现了轻量化的目的,构建了两种球笼式等速万向节的三维实体模型,并应用ANSYS Workbench对两种万向节进行有限元分析,通过对球笼式等速万向节进行模拟,结果表明,8个钢球的万向节比6个钢球的万向节承受的应力更小、疲劳寿命更长。

七沟道球笼式等速万向节磨损及仿真分析

本文中根据Archard磨损理论,对球笼式等速万向节内部进行了磨损分析。通过求出球笼式等速万向节钢球在沟道内的瞬时角速度和沟道与钢球接触点的瞬时角速度,分析钢球在沟道内的瞬时滑滚情况,以此判断钢球在沟道内的滑滚移动状态,从而求出钢球与星形套、钟形壳之间的摩擦力随输入端转角、轴间摆角的变化规律。几何推导及仿真的结果同时得出了球笼式等速万向节的磨损类型为疲劳磨损以及七沟道的万向节内磨损情况明显好于六沟道的结论。文中同时还推导出了体积磨损率与输入轴转速、转角和轴间摆角等的具体关系式,为后续研究奠定了重要的理论基础。