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。

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。

球笼式等速万向节轴向间隙形成的周向间隙分析

运用空间几何学原理研究了球笼式等速万向节轴向间隙形成周向间隙的条件并推导了任意摆角和转角下轴向间隙与周向间隙的关系式,使用Matlab软件分析了周向间隙随轴向间隙的变化率,及此变化率随摆角和转角的变化规律。研究表明:增大球笼式等速万向节的摆角可有效减小由轴向间隙形成的周向间隙,摆角超过20°时,由轴向间隙形成的周向间隙为零,由轴向间隙形成的周向间隙的6次波动是造成万向节转动时内部各零件窜动与冲击以及使用寿命降低的重要原因。

七沟道球笼式等速万向节沟道接触应力的计算及优化设计

通过对七沟道球笼式等速万向节星形套和钟形壳圆弧形沟道曲率的解析,根据Hertz接触理论分别计算出2种沟道与钢球接触时的接触应力,进而探讨该类万向节优化设计的规律。得出:增加钢球直径及相应的球组节圆直径,特别是减小沟道截面曲率半径系数,可显著提高七沟道球笼式等速万向节的承载能力和寿命。

汽车球笼式等速万向节基本参数的系列化设计

针对汽车球笼式等速万向节类型急剧增加的现状,为实现综合的最佳标准化效果,需进行系列化设计。首先确定了汽车球笼式等速万向节的结构主参数及其上、下限,列出了若干基本参数,然后对最有代表性的基型产品进行设计,进而对20个系列产品的基本参数进行系列化设计,并阐述了产品系列化设计的作用。

高效能球笼式等速万向节的沟道设计

针对沟道全部偏置的球笼式等速万向节内部摩擦阻力较大的问题,将球笼式等速万向节的沟道设计为有偏置和无偏置的混合结构,在保持万向节的等速运动和扭矩传递性能的同时,可以极大地减小万向节运转时的内部轴向力,从而降低万向节的内部运动阻力,提高球笼式等速万向节的工作效率。

球笼式等速万向节星形套沟道剥落分析

介绍了球笼式等速万向节星形套沟道剥落的形成机理,在此基础上分析了导致沟道剥落的因素,如沟道几何精度、表面粗糙度、润滑、材料及热处理,并提出了相应的改进措施,改进后的球笼式等速万向节应用良好,满足使用要求。

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。

七沟道球笼式等速万向节等速性分析

以球笼式等速万向节的基本理论为基础,建立七沟道球笼式等速万向节的运动学模型,通过理论分析了球笼式等速万向节的等速性,并分析了钢球在沟道内的瞬时角速度随输入轴转角、输入轴与输出轴夹角的变化规律。并基于ADAMS建立模型进行仿真分析,仿真和理论分析结果基本吻合,验证了七沟道球笼式等速万向节的等速性原理。