球笼式等速万向联轴器跟十字轴式万向联轴器性能对比
十字轴式与球笼式万向轴在矫直机上的应用
改 观 ， １ ５ａ的 使 用 中 仅 发 生 一 次 弹 簧 卡 脱 在 ．
落 事 件 ， 笼 式 万 向 轴 在 矫 直 机 上 使 用 具 有 球
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
串 动 ， 其 余 杆 件 串 动 产 生 附 加 冲 击 力 ， 大 但 大 降 低 了 使用 寿命 。
球 笼 式 万 向 轴 是 由 两 个 相 当 于 虎 克 万 向 节 通 过 一 定 方 式 连 接 而 成 的 （ 图 ２ ， 笼 式 如 ）球
内。
（ ） 间 轴 两 又 头 在 同一 平 面 内 ； ２中 （ ） 间 轴 、 动 轴 、 动 轴 在 同 一 平 面 ３中 主 从 由 于 制 造 安 装 的 误 差 及 机 构 布 置 的 要 求 不 能 满 足 上 述 条 件 ， 而 就 不 能 得 到 正 常 的 因
断 裂、 接 手 脱 落、 气 跳 闸等 事故 ３ 半 电 Ｏ起 ，
维普资讯
２０ ０ ２年 第 ３期
梅 山 科 技
・ １・ ４
十 字 轴 式 与 球 笼 式 万 向轴 在 矫 直 机 上 的 应 用
陈 高 林
（ 轧板厂） 热
摘 要 ： 介 了 两 种 万 向 轴 的 传 动 原 理 及 特 点 ． 对 其 在 矫 直 机 上 的 使 用 作 相 应 比 较 。 简 并 关键 词 ： 字轴 式 十 球 笼 式 万 向轴 使 用 比 较
偿 两轴 因工作 和安装 误差 引起 的轴 向 移动 ，
因 而 起 着 花 键 的 作 用 ， 滑 动 阻 力 小 ， 音 其 噪
低 ， 结 构 紧 凑 ， 速 同 步 性 好 ， 率 高 ， 封 且 转 效 密
图 １ 十 字 轴 式 万 向 轴 结 构 示 意 图 性 好 ， 间 角 大 （ 达 ３ ～ ３ 。 ， 有 利 于 轴 轴 可 ５ ７） 故
球笼型万向联轴器
又因" ( ! " . "# ( ! #"$ ! ,)& ’， ! #"$ ! 所以 ’， ! +"$ ( " ! ! +"$ ( . ! ( ! +"$ ， ! ! %& ’ /. ’ / !， ! +"$ ! %& ! #"$ ! %& ! " . "# ! !， ,)& ’ / ! #"$ / . ’ /!， ! #"$ ! ! " . "# 。 ! ! %& 证明钢球中心是在两轴夹角平分线上， 这一
《轴承》 &$$& % : % !
球笼等速万向节的特性分析
瓦房店轴承集团公司 （辽宁瓦房店 !!"#$$） 李 科 王路军 李淑敏 郭亚利 吴文茁
万向联轴器有多种类型， 球笼等速万向节只 能产生轴间角而没有轴向滑移， 也称为固定端， 笔 者仅阐述它的运动特性、 等速性及偏心量等问题。
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固定端的工作原理
《轴承》 .&&. + @ + ,
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万向联轴器
万向联轴器简介：万向联轴器利用其机构的特点，使两轴不在同一轴线，存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递转矩和运动。
万向联轴器最大的特点是：其结构有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高。
不同结构型式万向联轴器两轴线夹角不相同，一般在5°-45°之间。
结构型式：万向联轴器有多种结构型式，例如：十字轴式、球笼式、球叉式、凸块式、球销式、球铰式、球铰柱塞式、三销式、三叉杆式、三球销式、铰杆式等；最常用的为十字轴式，其次为球笼式。
在实际应用中，根据所传递转矩大小，分为重型、中型、轻型和小型。
用途：用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴），使之共同旋转，以传递扭矩的机械零件。
在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。
联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。
一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。
分类：联轴器种类繁多，按照被联接两轴的相对位置和位置的变动情况，可以分为：①固定式联轴器。
主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。
②可移式联轴器。
主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方，根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。
刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿，如牙嵌联轴器（允许轴向位移）、十字沟槽联轴器（用来联接平行位移或角位移很小的两根轴）、洛阳通豪热能提供万向联轴器（用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方）、齿轮联轴器（允许综合位移）、链条联轴器（允许有径向位移）等，弹性可移式联轴器（简称弹性联轴器）利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移，同时弹性元件也具有缓冲和减振性能，如蛇形弹簧联轴器、径向多层板簧联轴器、弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器、橡胶套筒联轴器等。
万向联轴器的选择和校核资料
万向联轴器的选择和校核6.2.1选择万向联轴器万向联轴器可以用于传递两轴不在同一轴线上、两轴线存在较大夹角的情况。
它能实现两轴连续回转，可靠的传递转矩，结构较紧凑，传动效率很高。
为保证传动精度及可靠性，减速器和轧辊之间用万向联轴器连接。
十字轴式万向联轴器、滑块式万向联轴器为两种常用的万向联轴器。
1、十字轴式万向联轴器的优点：（1）联轴器用滚针轴承，传动效率较高，传动效率可达98.7％~99％，摩擦系数小，。
（2）由于滚动轴承的间隙较小，传动平稳，冲击和振动减小。
（3）在回转半径相同时，可传动大扭矩。
（4）耗油量少，可改善生产环境，维修保养费用减少。
(5)在空行程时，十字轴万向联轴器可减低到30~40dB ，比滑块万向联轴器低很多，满足低噪声要求。
(6)联轴器寿命为2年左右，减少了更换设备的费用。
2、计算转矩：十字轴万向联轴器应满足强度条件如下；na h n c T K K K TK T ≤=α（6.5）式中T —— 联轴器的理论转矩h K —— 轴承寿命系数，由[10]表41.4-25， h K =1.2 αK —— 联轴器轴间角系数，由[10]表41.4-26；αK =1.4n K —— 联轴器转速系数，由[10]表41.4-24； n K =1.1 aK —— 载荷性质系数，由[10]表41.4-9；aK =1c T —— 联轴器的计算转矩n T —— 联轴器的许用转矩n P 9550T η= (6.6)P —— 电机的额定功率，η —— 电机到减速器的输出轴的效率，η=0.850n —— 减速器输出轴的转速，6.1950980n ==由式（6.6得：错误!未找到引用源。
由文献[10]表41.4-10选择十字轴万向联轴器型号为SWP250D 型，其主要参数 如下表，表6.2 万向联轴器的参数考虑到联轴器中轴承易损，所以选择十字轴的轴承为剖分式，为方便更改轴承，将轴承压盖进行剖分，。
要用高强度的螺栓（力学性能能按GB3098.1中规定的10、9级）还有螺母（力学性能能按GB3098.2中规定的10级），用于联轴器各配件的连接）；用预紧螺栓将两端法兰联接配件上，依靠法兰端面键来传递转矩。
十字轴万向联轴器及其他类型万向联轴器(上)
沧州天硕联轴器有限公司
注： ! . 为在交变负荷下疲劳强度所允许的转矩。
（##） /$0型十字轴式万向联轴器与相配件的联接 相配件的 /$0型万向联轴器通过高强度螺栓及螺母把母端的法兰联接在其他配件上， 联接尺寸及螺栓预紧力矩见图 ! " ## 和表 ! " #1。大规格 /$0型万向联轴器是通过端面齿、 高强度螺栓及螺母把两端的法兰联接在其他配件上， 相配件的端面齿尺寸及螺栓预紧力矩 见图 ! " #1 和表 ! " #+。
沧州天硕联轴器有限公司
注： +. ! / 为在交变负荷下按疲劳强所允许的转矩。 按需要确定。 0. " 为安装长度，
（#） $1型无伸缩短式万向联轴器 基本参数和主要尺寸见表 ! " +2。 $1型双联型式见图 ! " #，
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$1型无伸缩短式万向联轴器
（ &’ ( ) **+,—#+） $1型无伸缩短式万向联轴器基本参数和主要尺寸 3--
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)*型标准伸缩法兰式万向联轴器
联系电话：0317-8309527 8309526 8309525 8223937 — #"! — 业务传真：0317-8263317(自动接收)8288876(人工接收)
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表/0! #$%型十字轴式万向联轴器双联型式
联系电话：0317-8309527 8309526 8309525 8223937 —动接收)8288876(人工接收)
万向联轴器的定义与分类
万向联轴器的定义与分类
万向联轴器是一种用于连接两根轴的机械装置，它允许两轴在不同的角度和方向上旋转。
这种联轴器通常由两个轴套和一个中间连接件组成，中间连接件可以是十字轴、球笼、球销等形式。
根据中间连接件的不同形式，万向联轴器可以分为以下几类：
1. 十字轴式万向联轴器：中间连接件为十字轴，允许两轴在一定的角度范围内相对旋转。
2. 球笼式万向联轴器：中间连接件为球笼，允许两轴在更大的角度范围内相对旋转。
3. 球销式万向联轴器：中间连接件为球销，允许两轴在更大的角度范围内相对旋转，同时具有更好的抗冲击和减震能力。
4. 三叉式万向联轴器：中间连接件为三叉形，允许两轴在更大的角度范围内相对旋转，同时具有更好的稳定性和承载能力。
根据使用环境和要求的不同，万向联轴器还可以分为固定式和可移动式两种类型。
固定式万向联轴器通常用于需要长期稳定连接的场合，而可移动式万向联轴器则用于需要经常调整轴的角度和方向的场合。
万向联轴器是一种广泛应用于机械传动系统中的重要装置，它可以实现两轴之间的灵活连接，提高机械设备的灵活性和适应性。
三销轴式万向节的种类与特点
三销轴式万向节的种类与特点万向节按其速度特性分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节。
按其刚度大小，可分为刚性万向节和柔性万向节。
(1)不等速万向节十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻等速万向节两轴的最大交角为15°~ 20°。
十字轴式万向节由一个十字轴、两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。
当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动，这样就适应了夹角和距离同时变化的需要。
为了润滑轴承，十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈。
润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处。
十字轴式刚性万向节具有结构简单、传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，不能传递等角速转动。
(2)准等速万向节准等速万向节是根据两个普通万向节实现等速传动的原理制成的。
常见的有双联式和三销式万向节。
双联式万向节实际上是一套传动轴长度减缩至最小的双万向节传动装置。
双联式万向节允许有较大的轴间夹角，且结构简单，制造方便。
三销轴式万向节是由双联式万向节演变而来的准等速万向节。
三销轴式万向节的最大特点是允许相邻两轴有较大的交角，最大可达45°。
采用此万向节的转向驱动桥可使汽车获得较小的转弯半径，提高了汽车的机动性。
(3)等速万向节等速万向节的常见结构形式有球笼式、球叉式。
球笼式等速万向节工作时六个钢球都参与传力，故承载能力强、磨损小、寿命长。
它被广泛应用于各种型号的转向驱动桥和独立悬架的驱动桥。
球叉式万向节的结构简单，采用压力装配，拆装不方便，钢球与曲面凹槽单位压力大，磨损快；只有两个钢球传力，反转时，另两个钢球传力。
十字轴万向联轴器及其他类型万向联轴器(下)
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第五篇
无弹性元件挠性联轴器的选型设计与制造工艺
沧州天硕联轴器有限公司
注： !" !# 、 "! 、 # 的具体尺寸由设计者在表中规定的范围内确定。 当 !# !$%&’’ 时， 其轴孔键槽型式尺寸按 () %*+# 的规定， 轴孔长度 "! ， 选短系 #" 轴孔 !# 若选扩用圆柱轴孔， 列； 当 !# , $%&’’ 时， 轴孔及键槽型尺寸由设计者自行规定。
万向联轴器
图 & ’ (! 表 & ’ (&
法兰与相配件的联接
法兰与相配件联接尺寸及螺栓预紧力矩 （ )* + , (-&-—.(） + //
联系电话：0317-8309527 8309526 8309525 8223937 — #"! — 业务传真：0317-8263317(自动接收)8288876(人工接收)
式中
— —万向联轴器的寿命， #4— 7； — —理论转矩 （当 !+ #38， 轴承寿命 % < + #3337 时的理论计算 "— $ + /3339 : 5;,，
・ 值） ， => 5； — —使用平均转矩， ・ " 平均 — => 5； — —材料系数， !5— ! 5 + #； — —转速系数， !, — ! , + /3*% : $ 3*##? ； — —平均转速， $— 9 : 5;,； — —折角系数， !!— !! + /*!? : $ 3*#!! ； — —平均合成轴成折角， （8） 。 !— 按式 （! " %3） 可绘制寿命计算图， 见图 ! " !%。 转速、 时间计算平均转矩及平均转速。 -* 按各阶段的使用转矩、 使用阶段 /、 …… & ； %、 #、 转矩 （ => ・ 5） "/ 、 "% 、 "# …… " @ ； 转速 （ 9 : 5;,） $/ 、 $% 、 $ # …… $ @ ； 时间比 （A） ’/ 、 ’% 、 ’ # …… ’ @ 。
标准联轴器的性能与应用场合
标准联轴器的性能与应用场合联轴器分为刚性联轴器、挠性联轴器、安全联轴器、非机械式联轴器等。
常用的联轴器已标准化，主要标准联轴器有以下各种：一、刚性联轴器凸缘联轴器(GB/T5843-1986)：无补偿性能，也不能缓冲减振。
结构简单、成本低、装拆和维护较简便，但安装时需保证两轴有较高的对中精度。
适于载荷平稳、高速或传动精度要求较高的场合。
夹壳联轴器(FJ165-1979)：无补偿性能，也不能缓冲减振。
结构工艺性较差，平衡精度低，但装拆方便。
适于载荷平稳且低速场合。
立式夹壳联轴器（HG5-213-1965）：无补偿性能，也不能缓冲减振。
结构工艺性较差，平衡精度低，但装拆方便。
适于载荷平稳且低速场合。
平行轴联轴器（JB/T7006-1993）：无补偿性能，也不能缓冲减振。
偏心并不影响转速与转矩的传递。
加工简单、安装方便，不会引起振动。
适用于两水平平行轴传动系统的联接。
各种联轴套(JB/GQ443-1980～JB/GQ446-1980)：无补偿性能，也不能缓冲减振。
结构简单，径向尺寸小，装拆时必须轴向移动。
适于载荷平稳、两轴对中精度较高、低速、轻载场合。
二、无弹性元件挠性联轴器滚子链联轴器(GB/T6069-1985)：稍有补偿两轴相对偏移的能力。
结构简单，制造、维修、装拆方便，重量较轻，工作可靠，适于潮湿、高温、多尘、有一定腐蚀性的环境，不宜于高速、起动频繁或正反转变化多以及剧烈冲击振动场合。
鼓形齿式联轴器(ZBJ19012-1989、ZBJ19013-1989、ZBJ19014-1989):有一定的两轴相对偏移的补偿能力，不能缓冲减振。
外廓小而传力大，制造较复杂，且需润滑，有噪声。
适于低速重载水平轴间的联接，经仔细加工并经动平衡后亦可用于较高速度，但起动或正、反转转换频繁工况下不宜采用。
在冶金机械、重型机械中常用。
有电动机轴伸型、基本型（宽或窄型）、中间轴型等。
鼓形齿式联轴器（JB/T5514-1991）：内齿圈采用尼龙材料。
万向节分类和原理
▪ 不等速性危害：使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振 动，从而产生附加的交变载荷，影响部件寿命
▪ 现代汽车采用双十字轴万向节串联安装（用传动轴把两个万 向节连接起来）的办法来实现两轴间的等速传动。
二、准等速万向节
原理：
两个在同一平面 内的万向节叉
双万向节等速传动
1、双联式万向节
双联叉
当a1 = a2 时，轴1
1、单个十字轴万向节 传动的不等速性
1、主动叉在垂直位置时： 2、主动叉在水平位置时： VA=ω1r=ω2rcosα 所以 VB=ω1rcosα=ω2r，所以 ω1=ω2cosα即ω2>ω1。 ω1cosα=ω2 。即ω2<ω1。
故：从动叉转速大于主动叉转速。 故：主动叉转速大于从动叉转速。
结论：
允许所联两轴夹角较大( 可达45°)，易于密封； 外形尺寸较大，零件形状 较复杂，所联两轴受附加 弯矩和轴向力。
三、等速万向节
原理： 传力点永远位于两轴交点O的平分面上
1、球笼式等速万向节
目前应用最为广泛的等速万向节
特点 ：
钢球全都参与工作，允许的工作 角较大( max=47°),承载能力和 耐冲击能力强，效率较高，尺寸
紧凑，安装方便，精度要求高，
成本较高。
1-主动轴 3-外罩 5-保持架（球笼）4-钢球； 8-球形壳（外滚道） 9-卡环
2.球叉式等速万向节：
组成： 由两个万向节叉、四个传力钢球和一个定位钢球组成 特点： 结构较简单,在°~ °下正常工作,但钢球所受单位压力较大，磨
损较快
应用：轻、中型越野车的转向驱动桥
万向节
▪ 按速度特性பைடு நூலகம்刚度大小分类：
普通万向节（十字轴式） 刚性万向节 准等速万向节（双联式、三销轴式）
单十字轴式万向节不等速性分析及球笼式、球叉式等速万向节结构拆装_汽车底盘构造作业(四)
汽车底盘构造作业（四）
一、 单十字轴式万向节不等速性分析
（2）当主动叉平面在水平位置，且十字轴平面与从动轴轴 线垂直时：
w1 vb
w2 va’
va’’ va va’
主动叉与十字轴连接点a的线速度va在平行于从动叉的 平面内，并且垂直于主动轴。
线速度va可分解为在十字轴平面内的速度va’和垂直 于十字轴平面的速度va’’。
汽车底盘构造作业（四）
一、 单十字轴式万向节不等速性分析
（2）当主动叉平面在水平位置，且十字轴平面与从动轴轴 线垂直时：
w1
vb
w2 va’
va’’ va va’
根据与上述同样的道理，在数值上，va>va’，而va’=vb。
因此，va>vb，即当主、从叉转到所述位置时，从动 轴的转速小于主动轴的转速。
点b的线速度vb可分解为在十字轴平面内的速度vb’和 垂直于十字轴平面的速度vb’’。
汽车底盘构造作业（四）
一Hale Waihona Puke 单十字轴式万向节不等速性分析（1）当主动叉平面在垂直位置，且十字轴平面与主动轴轴
线垂直时：
va
w1
w2
vb
vb’
vb’
vb’’
由速度直角三角形可以看出，在数值上, vb >vb’。
当万向节传动时，十字轴绕O点转动。由于十字轴各 轴颈长度相等，即oa=ob 。
汽车底盘构造作业（四）
2017级车辆工程01班 (姓名) （学号） 2019年10月18日
一、 单十字轴式万向节不等速性分析
（1）当主动叉平面在垂直位置，且十字轴平面与主动轴轴
线垂直时：
va
w1
w2
vb
联轴器选型
膜片联轴器概述及特点膜片联轴器（英文Diaphragm Coupling）是有几组膜片（不锈钢薄板304)用螺栓交错地与两半联轴器联接，每组膜片由数片叠集而成，膜片分为连杆式和不同形状的整片式。
膜片联轴器靠膜片的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移，是一种高性能的金属弹性元件挠性联轴器，不用润滑，结构较紧凑，强度高，使用寿命长，无旋转间隙，不受温度和油污影响，具有耐酸、耐碱、防腐蚀的特点，适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的轴系传动，广泛用于各种机械装置的轴系传动，如水泵（尤其是大功率、化工泵）、分机（高速）、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空（直升飞机）、舰艇高速动力传动系统、汽轮机、活塞式动力机械传动系统、履带式车辆，以及发电组高速、大功率机械传动系统，径动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。
膜片联轴器与齿式联轴器相比，没有相对滑动，不需要润滑、密封，无噪声，基本不用维修，制造比较方便，可部分代替齿式联轴器。
齿式联轴器介绍及结构形式齿式联轴器是由齿数相同的内齿圈和带外齿的凸缘半联轴器等零件组成。
外齿分为直齿和鼓形齿两种齿形，所谓鼓形齿即为将外齿制成球面，球面中心在齿轮轴线上，齿侧间隙较一般齿轮大，鼓形齿联轴器可允许较大的角位移（相对于直齿联轴器），可改善齿的接触条件，提高传递扭矩的能力，延长使用寿命。
齿式联轴器在工作时，两轴产生相对角位移，内外齿的齿面周期性作轴向相对滑动，必然形成齿面磨损和功率损耗，因此，齿式联轴器需在良好的润滑和密封条件的状态下工作。
齿式联轴器径向尺寸小，承载能力大，常用于低速重载工况条件的轴系传动，高精度并经过动平衡的齿式联轴器可用于高速传动，如燃汽轮机的轴系传动。
由于鼓形齿联轴器角向补偿量大于直齿式联轴器，国内外均广泛采用鼓形齿式联轴器，直齿式联轴器属于被淘汰的产品，选用者应尽量不选用。
我国制定了机械行业标准的不同形式齿式联轴器都是鼓形齿式联轴器，有以下结构形式：GIGL型——宽型基本型（JB/T 8854.3-2001)GIICL型——窄型基本型（JB/T 8854.2-2001）GSL型——伸缩型（JB/T10540-2005）GICLZ型——宽型接中间型（JB/T8854.3-2001）GIICLZ型——窄型接中间型（JB/T8854.2-2001）GCLD型——接电动机轴伸型（JB/T8854.1-2001）WGP型——带制动盘型（JB/T7001-2007）WGC型——垂直安装型（JB/T7002-2007）WGZ型——带制动轮型（JB/T7003-2007）WGT型——接中间套型（JB/T7004-2007）NL型——尼龙内齿圈型（JB/T5514-2007）WGJ型——接中间轴型（JB/T8821-1998）NGCL型——带制动轮型（JB/ZQ4644-1997）NGCLZ型——带制动轮型（JB/ZQ4645-1997）WG型——基本型（JB/ZQ4186-1997）LX型弹性柱销联轴器相关介绍弹性柱销联轴器是利用若干非金属弹性材料制成的柱销，置于两半联轴器凸缘孔中，通过柱销实现两半联轴器联接，该联轴器结构简单，容易制造，装拆更换弹性原件比较方便，不用移动两半联轴器。
各种万向节的结构分析
第二节万向节结构方案分析一、十字轴万向节单个普通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、普通十字轴式万向节如图2-1所示，普通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。
图2-1 十字轴式刚性万向节1-轴承盖；2、6-万向节叉；3-油嘴；4-十字轴；5-安全阀；7、11-油封；8-滚针；9-套筒；10-油封挡盘；12-油封座；13-注油嘴普通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。
万向联轴器
万向联轴器简介万向联轴器用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。
SWC型、SWP型十字轴式万向联轴器SWC型、SWP型十字轴式万向联轴器能广泛应用于冶金、起重、工程运输、矿山、石油、船舶、煤炭、橡胶、造纸机械及其它重机行业的机械轴系中传递转矩。
SWC型、SWP型十字轴式万向联轴器的主要特点为：1.具有较大的角度补偿能力。
，轴线折角，SWC型轴线折角可达15度~25度，SWP 型可达10度左右。
2.结构紧凑合理。
SWC型采用整体式叉头，使运载更具可靠性。
3.承载能力大。
与回转直径相同的其它型式的联轴相比较，其所传递的扭矩更大，此对回转直径受限制的机械设备，其配套范围更具优越性。
4.传动效率高。
其传动效率达98-99.8％，用于大功率传动，节能效果明显。
5.运载平稳，噪声低，装拆维护方便。
一、种类万向联轴器有多种结构型式，例如：十字轴式、球笼式、球叉式、凸块式、球销式、球铰式、球铰柱塞式、三销式、三叉杆式、三球销式、铰杆式等。
最常用的为十字轴式，其次为球笼龙，在实际应用中根据所传递转矩大小分为重型、中型、轻型和小型。
二、特点万向联轴器的共同特点是角向补偿量较大，不同结构型式万向联轴器两轴线夹角不相同，一般≤5°-45°之间。
万向联轴器利用其机构的特点，使两轴不在同一轴线，存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递转矩和运动。
三、结构1.球笼式球笼式万向联轴器是通过球笼外环和星形内环分别与主、从动轴相联，传力钢球的中心都位于通过联轴器中心的平面内，并装在由球形外环和星形内环外球面凹槽组成的滚道中，两个球面的中心与万向联轴器的中心重合，为了保证所有钢球中心都在两轴轴线间夹角的平分面上，钢球装于球笼内，从而保证了联轴器主、从动轴之间的夹角变化时，传力点能始终位于夹角的平分线上，因此，球笼式万向联轴器主、从动轴间的传速得以保持同步。
万向联轴器：十字轴式万向联轴器的特点和应用场合是什么？
万向联轴器：十字轴式万向联轴器的特点和应用场合是什么？什么是万向联轴器？万向联轴器是一种机械装置，用于连接两个轴线不同，角度不同，距离不同的设备，实现不同方向和不同角度的传动。
它被广泛应用于汽车、船舶、机械、冶金、化工、建筑、食品、医药等各个领域。
十字轴式万向联轴器的特点十字轴式万向联轴器是常见的一种万向联轴器类型。
它由两个万向节和一根中间轴组成，形状像个十字，因此得名。
其特点主要体现在以下几个方面：1. 拆装便利十字轴式万向联轴器由两个万向节和一根中间轴组成，万向节和中间轴之间通过固定螺栓或法兰进行连接。
在更换或维修万向联轴器时，只需要拆下螺栓或法兰，就能方便地拆下或更换万向节和中间轴。
2. 转动平稳，运行平顺十字轴式万向联轴器能够在两条轴线旋转的同时，保证机械传动的平稳性和精度。
其在转速较高、振动和冲击较大或启动和停止频繁的运行环境下，也能保持运行平顺、低噪音和抗扭矩能力强。
3. 结构简单，体积小十字轴式万向联轴器主要由外壳、万向节和中间轴组成，结构简单，体积小，容易安装在狭小的空间中。
其周转的部分通过万向节相互连接，容易实现十字轴式万向联轴器的角位移（俯仰角、横摆角、偏转角）。
4. 防水性能好十字轴式万向联轴器结构设计合理，密封性能优良，能够抵抗潮湿、腐蚀等环境因素的侵袭，保证了设备的长期良好运行。
例如，船舶、港口、水电站等环境中常用的海水万能联轴器就是十字轴式万向联轴器。
十字轴式万向联轴器的应用场合十字轴式万向联轴器的主要应用场合是：1. 船舶、海洋工程十字轴式万向联轴器是船舶，海洋工程中经常使用的传动装置之一。
当船体与水的摆动角变化时，通过十字轴式万向联轴器的转动实现转向、加速、减速等目的。
2. 汽车、机械在汽车、机械等行业中，经常需要转动角度较大、受力不稳定的传动装置。
十字轴式万向联轴器结构简单，使用方便，能够满足机械设备传动的要求。
3. 冶金、化工、建筑、食品、医药等领域在冶金、化工、建筑、食品、医药等领域中，十字轴式万向联轴器的密封性能好、运行平顺、抗扭矩能力强，能够满足机械设备传动的要求。
汽车上用的万向节有哪些种类？各有何特点？
汽车上用的万向节有哪些种类？各有何特点？
现代汽车上普遍都有万向传动装置，它能在两个距离较远，轴线不在一个中心线上的两轴间传递动力。
万向传动装置主要由万向节和传动轴两大部分组成，根据需要，万向节和传动轴之间大多数情况是花键联接。
汽车上常用的万向节有十字轴万向节、三轴式万向节、球叉式万向节以及球笼式万向节几种。
十字轴式万向节主要由万向节叉和十字轴组成。
万向节叉主要由万向节凸缘叉和传动轴套管叉两部分组成。
十字轴的四个端头分别通过滚针轴承总成安装在万向节叉的孔中，滚针轴承挡盖可以防止滚针轴承总成从万向节叉的孔中脱出，各个滚针轴承是由润滑脂实现润滑。
对于十字轴万向节而言，由于其的不等速性，所以经常要成对使用，并且要保证中间传动轴两端的万向节叉在同一个平面内，而且一段万向节的两个轴线的夹角与另一端万向节两个轴线的夹角基本相同。
一般情况下，这种万向节适用的范围是两轴夹角在15°到20°之间的传动场合。
三轴式万向节是在双联式万向节的基础上改进而来，这种万向节主要由主动偏心轴叉，从动偏心轴叉，两个三销轴，六个轴颈轴承以
及轴承密封件组成，这种万向节能保证两周的角速度大致相等，允许相邻的两轴有较大的夹角，最大可以达到45°，这种设计可以使得汽车获得最小的转弯半径，有效提高汽车的机动性。
球叉式万向节是等速万向节的一种，它能有效保证输出轴与输入轴的转速相等，其主要由两个球叉和五个钢球组成，这种万向节结构简单，允许的最大夹角为33°，相比于三轴式万向节而言，要减小了一些，所以一般应用在转向驱动桥的转向节中。
这种万向节在传动的时候，只有两个钢球传力，因此磨损较快。
各类型万向节结构和工作原理
各类型万向节结构和工作原理万向节是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置。
万向节的分类按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。
刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（如双联式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节）三种。
不等速万向节十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大交角为15゜～20゜。
图D－C4－2所示的十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。
两万向节叉1和3上的孔分别套在十字轴2的两对轴颈上。
这样当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。
在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承5，滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。
为了润滑轴承，十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈。
润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处。
图D－C4－2 十字轴万向节结构（12-2）1- 套筒；2-十字轴；3-传动轴叉；4-卡环；5-轴承外圈；6-套筒叉十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，不能传递等角速转动。
设主动叉由图D－C4－1(a)所示初始位置转过φ1角，从动叉相应转过φ2角，由机械原理分析可以得出如下关系式：tgφ1=tgφ2·cosα图D－C4－3 十字轴式刚性万向节示意图以主动叉转角φ1为横坐标，主动叉转角和从动叉转角之差φ1－φ2为纵坐标，可以画出φ1－φ2随φ1变化曲线图（见图D－C4－1(b)，图中画出了α＝10゜，α＝20゜，α＝30゜的情况）。
从这张图可以看出：图D－C4－4 十字轴刚性万向节不等速特性曲线如果主动叉匀速转了180゜，那么从动叉就经历了：比主动叉转得快→比主动叉转得慢→又比主动叉转得快这样一个过程。
但总起来讲，当主动叉转过90゜时，从动叉也转过90゜；当主动叉转过180゜时，从动叉也转过180゜。
球笼式等速万向联轴器强度设计缺陷的回归辨识
球笼式等速万向联轴器强度设计缺陷的回归辨识球笼式等速万向联轴器是一种常用的传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
它具有结构简单、传动效率高、传动角度大等优点，因此受到了广泛的青睐。
然而在实际应用中，球笼式等速万向联轴器的强度设计存在一些缺陷，这些缺陷可能会导致联轴器的损坏，甚至引发安全事故。
为了及时发现和解决这些问题，需要进行强度设计缺陷的回归辨识，以提高球笼式等速万向联轴器的可靠性和安全性。
球笼式等速万向联轴器是由内、外笼、滚珠、轴承壳和接头等零部件组成的，其主要作用是传递转矩和扭转角。
然而在球笼式等速万向联轴器的设计中存在一些问题，主要表现在以下几个方面：1. 材料选择不当：球笼式等速万向联轴器在设计时，如果选择了质量不合格的材料，可能会导致联轴器在使用过程中出现断裂或变形的情况。
2. 结构设计不合理：球笼式等速万向联轴器的结构设计不合理，可能会导致联轴器在传递过程中扭转角度不稳定，从而引发零部件的磨损或损坏。
3. 制造工艺不完善：球笼式等速万向联轴器在制造过程中，如果存在工艺不完善的情况，比如焊接不牢固、孔径尺寸偏差过大等，可能会导致联轴器在使用中产生故障。
以上这些强度设计缺陷可能会导致球笼式等速万向联轴器的损坏，不仅影响了设备的正常运转，还可能对工作人员的安全造成威胁。
进行强度设计缺陷的回归辨识，显得尤为重要。
二、强度设计缺陷的回归辨识为了及时发现和解决球笼式等速万向联轴器的强度设计缺陷，可以采用回归辨识的方法。
回归辨识是一种通过对数据进行统计分析和建模，以了解变量之间的关系，并对结果进行预测和优化的方法。
在进行强度设计缺陷的回归辨识时，可以采取以下步骤：1. 收集数据：首先需要收集与球笼式等速万向联轴器强度设计缺陷相关的数据，包括设计参数、材料性能、工艺参数、实际使用情况等。
这些数据将成为回归辨识的基础。
2. 数据预处理：对收集到的数据进行预处理，包括数据清洗、缺失值处理、异常值处理等，以确保数据的完整性和准确性。
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球笼式等速万向联轴器跟十字轴式万向联轴器性能对比
一、完全等速性
球笼式等速万向联轴器由于其结构原理，因此能够实现完全等速传动，能抑制由于转速和转矩变化对相关联设备所产生的各种振动和冲击的不良影响。
球笼式等速万向联轴器由于加工误差，速度变化不到1%，而十字轴式万向联轴器在摆角20度时，其速度变化达7%，不能实现等速传动。
二、传动效率高
球笼式等速万向联轴器具有很高的传动效率，其功率损失在轴倾角变化范围内近似成线性变化，传动功率近似取1，而十字轴式万向联轴器由于结构原理，存在交变扭矩，其传动效率损失过半，摆角越大，功率损失越大。
三、结构紧凑，占用空间小
固定式本体内部采用花键进行滑移，滑移式本体内部的内外套能再轴向作相对滑移；该联轴器能实现滑移与转动一体化；在同等回转直径情况下，球笼式等速万向联轴器的安装尺寸要比十字轴式万向联轴器的安装尺寸小，且最短尺寸远小于十字轴式的。
四、具有吸收震动和冲击的能力
由于球笼式等速万向联轴器能同时实现转动和滑移，所以它能吸收对关联传动设备有害的震动及冲击，对系统起到保护作用；十字轴式万向联轴器结构存在不等角速问题，会对关联设备产生震动，损坏关联轴。
五、摆角幅度大
球笼式等速万向联轴器摆角范围可由0-42.5度，最大可达75度，而十字轴式的最大到25度，并且实际使用过程中不能将角度摆到最大。
六、动平衡精度高
由于球笼式等速万向联轴器转动沟道制造精度高，而且各构件都是均匀回转体，在告诉情况下，都进行严格的动平衡实验，所以球笼式等速万向联轴器平衡精度很高。
七、安装方便
由于两端本体内有一定的伸缩量，特别是滑移式快装弹簧的使用，球笼式等速万向联轴器安装省时省力；由于球笼式等速万向联轴器具有一定摆角，安装时允许误差较大，轴心对中非常简便；设计新颖的法兰快装结构，为用户提供了极大的便利。
八、密封性好
球笼式等速万向联轴器采用橡胶密封罩，金属密封罩，金属密封片实现完全或多层密封，从而避免频繁维护，减少工人劳动强度。
九、过载保护装置
当传递扭矩发生以外突变时，球笼式万向联轴器不会将断裂的碎片飞出，过载保护装置可以切断动力传动，保护人员安全，十字轴式万向联轴器在发生以外时，碎裂物会飞出，容易打到人或物，非常危险。
十、综上所述，球笼式等速万向联轴器具有十字轴式万向联轴器无法替代的优势。
镇江宇航重工机械有限公司
技术部。