球面副间隙对外球笼耐久性寿命的影响与对策

为了改善球面副轴向间隙,分析了球面副间隙对外球笼耐久性寿命的影响,得出球面副径向间隙是形成轴向间隙并成4.9倍放大的关键因素。通过数据计算分析,确定盲目调整钟形壳球道直径来减小直至消除轴向间隙的方式会导致不等速及不对称磨损。提出了合理改善球面副间隙进而改善轴向间隙的方法,为外球笼的设计提供了依据和借鉴。并推导出调整钟形壳球道直径、减小轴向间隙的合理范围计算公式,为实际生产提供了可供计算的数据化解决方案,为改善产品质量提供了可靠的方法。

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。

球笼式等速万向传动轴设计研究

就球笼式等速万向节工作主参数———滚道截形椭圆、偏心距和滚道弧长和接触应力设计计算进行了较详细的阐述 ,并从等速万向节的内部结构方面分析研究了整个传动轴的振动问题 。

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。

FTIR和^(13)C-NMR研究球笼烯钕系聚丁二烯链结构

用ＦＴＩＲ和１３Ｃ－ＮＭＲ法测定了Ｎｄ（ｎａｐｈ）３－Ａｌ（ｉ－Ｂｕ）３－Ｃ６０衍生物催化体系及添加Ｃ６０合成的聚丁二烯的链节含量。结果表明，球笼烯钕系聚丁二烯的顺－１，４链节达９８．８％，反－１，４链节为０．８％；当添加的Ｃ６０用量为Ｃ６０／Ｂｄ＝１．６×１０－４（摩尔比）时，顺－１，４链节降至９３．６％，反－１，４链节升至４．６％，反－１，４链节ＩＲ特征吸收峰较普通钕系聚丁二烯向高频移动了６ｃｍ－１，这表明Ｃ６０分子与Ｂｄ共同参与了向活性中心竞争配位过程。

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。

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。

球笼式万向节钢球径向位移的解析及保持架窗孔的设计

基于球笼式万向节的结构特征,通过对两轴转角时运动机理的分析,推导并计算出沿圆周均布的每一钢球在其相应的星形套和钟形壳沟道内,沿径向(球笼式保持架矩形窗孔的长度方向)的位移量,进而系统、准确地探寻出该万向节球笼式保持架矩形窗孔的设计与计算方法,并举例说明。

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。

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。

超声冲击对球笼-法兰焊缝残余应力场的影响

为研究超声冲击处理对传动轴总成球笼-法兰焊缝表面残余应力的影响,采用超声冲击强化对球笼-法兰激光焊接焊缝进行了焊趾冲击和全覆盖冲击试验。分析了超声冲击前后裂纹产生原因,测试了焊趾冲击和全覆盖冲击前后残余应力值。残余应力测量结果表明,采用冲击工艺,可以在焊缝表面一定深度下产生压应力,最高测得-237MPa。全覆盖冲击后焊缝整体处于压应力状态下,焊缝中心残余压应力进一步增大;焊趾冲击后,焊缝中心应力值没有较大变化,焊趾处压应力值增大。经超声冲击后,组织发生塑性变形形成了高位错密度的包状结构,这个高位错密度的表面层能够有效阻碍表面应变层底部的晶体在交变应力作用下向表层滑移,抑制表面裂纹产生。

连铸工段专用新型球笼等速万向联轴器

传统的连铸工段用球笼联轴器不能同时满足扭矩和大角度的要求。襄阳宇清传动科技有限公司开发设计了一种新型结构的连铸工段专用联轴器,该球笼万向联轴器具有传动平稳、传递扭矩大、偏转角度大,而且耐高温、防水、运转平稳等特点,满足了生产的需要,并延长了传动轴的使用寿命。

三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统的动力学仿真研究

为了解三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统的动态特性,为以后的设计工作提供理论依据,对三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统的滑移销、叉杆臂和钢球等关键部件进行了研究。运用ADAMS软件对三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统建立了动力学仿真模型,并对其分别进行了无摩擦和有摩擦条件下的动力学仿真,得到了关键部件的受力曲线图和摩擦力曲线图。研究结果表明,在三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统中,钢球受力曲线的波动和突变最大,说明钢球属于易磨损部件;相比无摩擦时的受力曲线,有摩擦时作用在各个部件上的受力曲线波动变强,更能反映出该三叉杆-球笼式万向联轴器组合传动轴系统的真实受力情况。