2.3.3.1.2 單聯(lián)萬向聯(lián)軸器等角速傳動的充分條件
上述條件反之也成立。在一般情況下,如果兩軸用一個單聯(lián)聯(lián)軸器聯(lián)接,若相對轉動的瞬時轉軸或瞬時轉動——滑動軸位于或平行于兩軸的等分角平面,則該萬向聯(lián)軸器具有等角速傳動特性。
如圖2-28所示,輸入軸與輸出軸通過一個萬向聯(lián)軸器J聯(lián)接,兩軸夾角β為變量,輸出軸相對于輸入軸存在瞬時轉動——滑動軸,用矢量
來表示瞬時轉動——滑動軸的方向,矢量
平行于兩軸的等分角平面,F(xiàn)將
的起點位置移動到O′處,使
位于兩軸的等分角平面內,將
分解為偏轉角速度
和相對角速度
如圖2-28所示,由于
位于等分角平面內,所以在以
為合成矢量、
和
為分矢量所做的平行四邊形abo′c中,
=
(因為
位于兩軸的等分角平面內)
=
(內錯角相等),所以△abo′為等腰三角形,又因為ab=o′c,所以ωi=ω0,此萬向聯(lián)軸器有等角速傳動特性。

2.3.3.1.3 非定心式等角速萬向聯(lián)軸器理論總結
從這一理論證明所采用的模型和證明過程可以看出,它的證明僅是從聯(lián)軸器的輸入和輸出著手,并未涉及到聯(lián)軸器的中間傳力構件,近似于一種黑箱理論。故而這一理論證明所采用的模型具有廣泛的代表性,理論本身也有廣泛的適用范圍。這就是說如果構造出傳力點位于或平行于等分角平面的萬向聯(lián)軸器,則此聯(lián)軸器具有等速傳動特性。很明顯這一理論在前面的理論上又前進了一步。
2.3.3.2 非定心式等角速萬向聯(lián)軸器的產品
同非定心式等角速萬向聯(lián)軸器理論相符的萬向聯(lián)軸器產品主要有如下幾種。在這幾種萬向聯(lián)軸器中它們的兩軸線并不是交于一個不變的點,這也正是非定心式的概念。
2.3.3.2.1 三球銷式萬向聯(lián)軸器
三球銷式萬向聯(lián)軸器是一種被廣泛應用的聯(lián)軸器,已有近30年的歷史,它同后面敘述的兩種聯(lián)軸器同屬三叉式萬向聯(lián)軸器,它們的傳動原理在本文的第三章中有詳細的描述,是一種運動規(guī)律十分復雜的聯(lián)軸器。它的裝配模型和零部件模型分別如圖2-30、圖2-29所示.在聯(lián)軸器轉動時,傳遞滾子既可相對滑道軸中的滑道軸向移動,也可沿三叉桿的軸頸轉動和徑向移動,以補償兩軸夾角的變化。

三球銷式萬向聯(lián)軸器是一種準等角速聯(lián)軸器,與其它各類等角速聯(lián)軸器相比,零件數(shù)目最少,結構簡單緊湊,無論傳動方向如何,三個銷軸全部參加工作,因此傳動扭矩能力強,工作可靠,聯(lián)軸器的相對運動件為滾動摩擦,摩擦損失小,傳動效率高。不過它的滾子同滑道的接觸是高副線接觸,傳動中接觸應力較大,在一定的程度上可能限制了它的傳輸能力。
2.3.3.2.2 三叉桿滑移式萬向聯(lián)軸器
三叉桿滑移式萬向聯(lián)軸器是新發(fā)展起來的一種較理想的萬向聯(lián)軸器,其裝配模型和零部件模型分別如圖2-32、圖2-31所示。它的運動方式在本文的第三章中有詳細的描述。相對于三球銷式萬向聯(lián)軸器,它將前者的高副線接觸改為面接觸,增加了聯(lián)軸器的傳輸能力。
這種聯(lián)軸器結構和制造工藝簡單,傳動平穩(wěn),在輸入、輸出兩軸軸線成較大的夾角傳動時仍能保證等角速傳動的性能。
三叉桿滑移式萬向聯(lián)軸器作為一種新型非定心式萬向聯(lián)軸器能達到等角速傳動且具有優(yōu)良性能,將有廣闊的應用前景。
2.3.3.2.3 三叉桿滑塊式萬向聯(lián)軸器
三叉桿滑塊式萬向聯(lián)軸器是一種新型的萬向聯(lián)軸器,其裝配模型和零部件模型分別如圖2-34、圖2-33所示。它同三叉桿滑移式萬向聯(lián)軸器只是在結構上稍有不同,將前者的滑桿變?yōu)榱嘶瑝K,這樣由于結構上的限制,其偏轉角相對變小,但其傳輸能力相對提高。
這種聯(lián)軸器結構簡單、緊湊,制造裝配不需專用設備,工藝簡單,造價低,傳輸能力強,具有廣闊的應用前景。不過它同三叉桿滑移式萬向聯(lián)軸器一樣在潤滑方面可能很難設計,這樣在壽命上可能就相對較短。

2.3.3.2.4 交錯軸等角速萬向聯(lián)軸器
交錯軸等角速萬向聯(lián)軸器的裝配模型和零部件模型分別如圖2-7、圖2-6所示,這一種聯(lián)軸器目前還停留在研究階段。它的所有運動副都為低副,制造工藝簡單,能實現(xiàn)交錯軸的等角速傳動。它最大的特點是可以在交錯情況下,進行90度夾角的運動(構件不干涉的情況下)。
2.4 不同理論的適用范圍和聯(lián)系
在前述的三種理論中,可以看出它們并不互相獨立,而是在各自的適用范圍內有相互的聯(lián)系。
雙聯(lián)十字軸萬向聯(lián)軸器理論只針對十字軸萬向聯(lián)軸器適用,但當環(huán)叉式和THOMPSON式萬向聯(lián)軸器出現(xiàn)后,它們都是利用分度機構將傳力點轉至等分角平面,這一點同定心式等角速的理論相同。當非定心式等角速的理論出現(xiàn)后,它概括了前面的所有等角速理論,成為單聯(lián)萬向軸器等角速傳動的普遍規(guī)律。
2.5 本章小結
本章較為系統(tǒng)地總結了現(xiàn)有的等角速理論,為新型的等角速萬向聯(lián)軸器提供了理論基礎。
從等角速回轉連桿機構探討入手,歸納并總結了在等角速回轉連桿機構的最新成果,說明有多種形式的連桿機構具有等速傳動特性,可以作為新型等角速萬向聯(lián)軸器研制的機構學基礎。
對現(xiàn)有的三種等角速理論及其相應的典型產品,進行了總結和比較,給出了它們各自的適用范圍及相互間的聯(lián)系,為進一步的等角速理論研究打下了基礎,也為新型等角速萬向聯(lián)軸器的發(fā)明提供了理論指導。
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