球銷萬向聯(lián)軸器運(yùn)動分析

球銷式萬向聯(lián)軸器以其結(jié)構(gòu)簡單、伸縮時摩擦力小的特點在鐵路高速機(jī)車中開始應(yīng)用。用球銷式萬向節(jié)代替了原花鍵與花鍵孔的移動關(guān)節(jié)。球銷式萬向節(jié)的兩邊是普通的十字頭萬向節(jié)。在機(jī)車運(yùn)行時允許球銷式萬向節(jié)主從動軸沿軸向有的相對移動。由于球環(huán)與球槽是高副線接觸,且球環(huán)相對于銷軸可以轉(zhuǎn)動,所以變原來的滑動摩擦為滾動摩擦,地降低了損失功率。在球銷式萬向節(jié)的使用過程中,由于主動軸與從動軸套筒滑動軸承處的磨損,必然引起主從動軸軸線不重合而產(chǎn)生微小的折角。在形成折角后,對于主從動軸的傳動比有無變化球環(huán)相對于銷軸是否需要移動量為滿足三個球環(huán)與三球槽之間的運(yùn)動諧調(diào)球環(huán)與球槽之間應(yīng)當(dāng)有多少間隙從動軸的加速度計算公式等諸問題均須作分析研究。由于主從動軸的軸向相對移動不影響主從動軸的傳動,故,主從動軸構(gòu)件、與機(jī)架分別作為組成轉(zhuǎn)動副。其中三銷架與球環(huán)組成圓柱副。球環(huán)與從動軸組成球槽副,自 由度為。球環(huán)相對于銷軸的轉(zhuǎn)動是局部自 由度。當(dāng)三個銷軸中兩個球環(huán)產(chǎn)生的約束視為虛約束時由于球環(huán)中 心的軌跡是三個銷軸軸線所在平面與從動軸上球槽中 心線回轉(zhuǎn)時組成的圓柱面的相貫線,所以是橢圓。當(dāng)銷架中 心與主從動軸軸線交點重合時,球環(huán)在銷軸上的相對移動較小,在設(shè)計聯(lián)軸器時當(dāng)然應(yīng)按點與點重合時計算球環(huán)的相對移動量等各參數(shù)。所以,以上各式中除角位移參數(shù)、毋庸置疑,在結(jié)構(gòu)上三銷軸軸線兩兩之間夾角為球槽中 心在正橫截面內(nèi)也按均布。當(dāng)折角一時,在運(yùn)動一周中,銷軸之間的夾角與球槽之間的夾角是吻合的,不會發(fā)生運(yùn)動不諧調(diào)。但當(dāng)半時,則三銷軸軸線所在平面與從動軸正截面之間交角為圖,裝在銷軸上的三個球環(huán)與三個球槽之間會產(chǎn)生干涉,在運(yùn)動一周的過程中夾角不諧調(diào)。如果球與槽之間存在的間隙作為補(bǔ)償,則可以避免干涉卡死。