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十字轴万向节结构图解分析

作者:JZ Editor     时间:2020-12-04 10:38     已有 人浏览
    单个十字轴万向节是一种不等速万向节,其特点是当主动轴与从动轴 之间有夹角时,不能进行等速传递,使主、从动轴的角速度周期性地不相等,而合理采用双十字轴万向节传动的设计方案可以实现等速传递;主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节,称为等角速度万向节或等速万向节;准等速万向节是一种近似等速万向节,可以通过分度机构等部件实现主、从动轴之间的近似等速传递。
 
1、十字轴式万向节
 
    十字轴式万向节一般由两个万向节叉及与它们相连的十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和油封等组成。十字轴轴颈通过与滚针轴承配合安装在万向节叉的孔中。为了防止滚针轴承轴向窜动,在进行结构方案设计时,要采取轴承轴向定位措施。目前,常见的滚针轴承轴向定位方式有盖板式、卡环式、塑料环定位式和瓦盖固定式等。
十字轴结构图
 
十字轴万向节结构解析
 
    盖板式轴承轴向定位方式一般采用螺栓和盖板将套筒固定在万向节叉上,并用锁片将螺栓锁紧。这种方式的优点是工作可靠、拆装方便,但零件数目较多。采用弹性盖板的结构方案是将弹性盖板点焊于轴承座底部,装配后,弹性盖板对轴承座底部有一定的预压力,以免高速转动时由于离心力作用,在十字轴端面与轴承座底之间出现间隙而引起十字轴轴向窜动,从而可以避免由于这种窜动造成传动轴动平衡的破坏。
 
   卡环式具有结构简单、工作可靠、零件少和质量小的优点,可分为外卡式和内卡式两种。塑料环定位结构是在轴承碗外圆和万向节叉的轴承孔中部开一环形槽。当滚针轴承动配合装入万向节叉到正确位置时,将塑料经万向节叉上的小孔压注到环槽中,待万向节叉上另一与环槽垂直的小孔有塑料溢出时,表明塑料已充满环槽。这种结构轴向定位可靠,十字轴轴向窜动小,但拆装不方便。
 
    为了防止十字轴轴向窜动和发热,保证在任何工况下十字轴的端隙始终为零,有的结构在十字轴轴端与轴承碗之间加装端面止推滚针或滚柱轴承。
 
    万向节在工作中承受着较大的转矩和交变载荷,其主要损坏形式是十字轴轴颈和滚针轴承的磨损、十字轴轴颈和滚针轴承碗工作面的压痕与剥落。通常认为当磨损或压痕超过0.25mm时,十字轴万向节就必须报废并更换。为了提高其使用寿命,常用包括组合式润滑密封要求。装置在内的多种设计方案,以用来润滑和保护十字轴轴颈与滚针轴承。
 
    传统的毛毡油封由于漏油多,防尘、防水效果差,加注润滑油时,在个别滚针轴承中可能出现空气阻塞而造成缺油,已不能满足越来越高。轿车常在装配时就封入润滑脂以减少车辆的润滑点,且采用密封效果较好的双刃口或多刃口橡胶油封。
 
    滚针轴承中滚针直径的公差、轴承的径向间隙和周向总间隙应控制在合理范围内,避免由于间隙过大使受载的滚针数减少及滚针倾斜,或由于间隙过小引起受热卡死现象,以保证载荷分配的均匀性和正常工作。
 
    单十字轴万向节两轴的夹角不宜过大,否则会严重缩短滚针轴承的使用寿命。当夹角由4°增至16°时,万向节中滚针轴承的寿命将下降为原来的1/4。

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