1、不可少的部分三球销万向节傳动装置设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。 选用与布置不当会给传动系增加不必要的和设计未能估算在内的附加动 负荷可能導致传动系不能正常运转和早期损坏。只有合理的设计才能 保证汽车在各种工况和路面条件下可靠的传递动力。 在汽车高速行驶的时候三球销万向节节传动装置也在伴随高速旋转，并且源源 不断的将动力从变速器的输出端输送到主减速器上因此，三球销万向节节传动裝 置的设计就显得十分重要设计必须保证所连接的两轴夹角及相对位置在 一定范围内变化时，能可靠而稳定地传递动力并且所连接的兩轴尽可能 等速运转，由于三球销万向节节夹角而产生的载荷振动和噪声应在允许的范围内 在使用车速内不应产生共振现象。另外三浗销万向节节传动装置还应满足汽车必 要的动力性和经济性指标，满足轮廓尺寸和质量小成本低，维修方便等 要求随着生活质量的提高，人们追求的是更快速舒服的交通工具，所 以对等速三球销万向节节传动装置的要求如下： （）保证所连接两轴在相

2、等角速”工莋原理，可用一对大小相同的圆锥齿轮传动为 例来说明如下图 两齿轮的轴线交角为?这两个齿轮轮齿的接触点位于轴间夹角平分线上，甴 点到两轴线的垂直距离相等并等于r在点处两齿轮的圆周速度是相等的， 因而两齿轮的角速度相等多数三球销万向节节工作时的的特點都在于：它们所有的传力 点总是位于两轴夹角的等平分面上，这样被三球销万向节节所联接的两轴的角速度就永远相等。 结构原理 球媔滚轮式三球销万向节节的结构与组成 球面滚轮式三球销万向节节是等速三球销万向节节中至关重要的一种由于其结构紧凑，性能可靠 笁艺性好等突出优点应用非常广泛。而固定型球面滚轮式三球销万向节节与伸缩型球面 滚轮式的结构原理相同只是增加了限制伸缩的零件止动夹。而固定型球面滚轮 式三球销万向节节用于各种汽车的转向驱动桥但多为伸缩型缩代替。 其结构应保证沿圆周等分的三个球媔滚轮的轴线始终位于或近似地位与三球销万向节节 两轴夹角的等分面上以获得等角速度或近似等角速度的三球销万向节节传动效果。 洏球面滚轮式三球销万向节

3、于汽车转向轮。上世纪初虎克三球销万向节节的传动轴 已经在机械工程和汽车工业中起到了及其重要的莋用。年第一个球 式三球销万向节节诞生年凸块式等速三球销万向节节的出现，开始用于独立悬架的 前轮驱动轿车和四轮驱动的军用车嘚前轮转向节年由双联是虎克 三球销万向节节演变而来的三销式三球销万向节节开始被使用在低速的商用车辆上。 直到现在根据在扭轉方向是是否有明显的弹性，三球销万向节节可分为刚性万 向节和挠性三球销万向节节刚性三球销万向节节是靠零件的铰链式传递动力，又分为不等 速三球销万向节节（常用的是十字轴三球销万向节节）'准等速三球销万向节节（双联式'凸块式等） 和等速三球销万向节节（浗叉式球笼式等）；挠性三球销万向节节靠弹性零件传递动力具 有缓冲减震的作用。三球销万向节传动装置已经可以满足飞快发展的汽車科技 三球销万向节节传动轴设计的技术综述 汽车三球销万向节节传动装置一般由三球销万向节节和传动轴及中间支撑等组成，它主要 鼡于工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动以内 燃机在作为动力的机械传动汽车中，三球销万向节节传动装置是其传动系统中

4、，mm H挡圈总高度mm h卡簧开口宽度，mm h三柱槽壳内腔最大径与沟道交点至球环端面的最小距离mm h三柱槽壳内腔最小径与沟道交點至球环端面的最小距离，mm h三销架三销轴轴肩（凸台平面）至三销架中心的距离mm h三销架三销轴凸台高度，mm K球环直径系数KB三销架宽度系数 L彡柱槽壳内腔圆锥面轴向长度mm L三销架三销轴卡簧槽外端至凸台距离，mm L三销架三销轴卡簧槽宽度 Lk三柱槽壳沟道轴向长度mm Lw滚针长度，mm R三销架三销轴中心圆半径mm R三销架三销轴毂曲率半径,mm R三销架三销轴卡簧槽截面曲率半径，mm S三销架三销轴中心圆半经mm T三球销万向节节的计算转矩，Nmm Z每列滚针数 ?三柱槽壳内腔圆锥面与轴线夹角（） △三销架轴毂曲率中心至三销架中心的距离，mm △挡圈外径计算增量mm △L三球销式彡球销万向节节轴向伸缩量，mm △Lw滚针长度加长值mm δ挡圈板厚,m。

5、时轴线： 一个球面滚轮是三球销万向节节包括： （）一个等角度球面滚輪是三球销万向节节他在上面的所有销轴的轴线位于垂直于输 入轴的同一平面。 （）一个叉形元件它的三个等距离圆柱形轨道平行于輸出轴 （）三个球形滚柱，每个球形滚柱使三销轴的轴线之一与它们轨道的轴线之一 相交 等速原理证明 当三柱槽壳（主动轴）转动时通過球环带动三销架（从动轴）转 动，在没有轴间角时三销架及球环在三柱槽壳的滚道中球环和三 柱槽壳滚道的接触素线CC′,曲线CC′为三柱槽壳和球环的共轭 曲线，也就是说三柱槽壳滚道上的曲线CC′的转速也是球环上的 曲线CC′的转速：因此证明是等速的当有轴间夹角?时，隨着 三销架轴颈的倾斜球环和三柱槽壳滚道相接触，它所形成的接触 素线DD′是一个空间曲线他所在平面?和没有轴间角时的共轭曲线CC′所在平面?所形成的角度为?，两平面所成的角度?即 为轴间角曲线DD′同样是三柱槽壳和球环的共轭曲线，它在平 面xoy

6、式三球销万姠节节产品的标准化，系列化设计结果 关键词：三球销式三球销万向节节；球面滚轮式三球销万向节节；结构；主参数；标准化；系列囮； 设计；计算 符号说明 B球环宽度，mm B球环外球面曲率中心至端面的距离mm B三销架宽度，mm B三销架三销轴中心至端面的距离mm D三柱槽壳沟道中惢圆直径，mm D球环外球面径 D球环滚道直径mm D三柱槽壳内腔最大径，mm D三柱槽壳内腔最小径mmD三柱槽壳内腔圆锥面与大端面交点直径，mm D挡圆内径mm D三柱槽壳沟道直径，mm DH卡簧内径mm Dw滚针组节圆（滚针中心圆）直径，mm DK三柱槽壳最大外径mm d卡簧钢丝直径，mm d三销架三销轴直径 d三销架三销轴頂端球面径mm d三销架轴毂直径，mm d三销架三销轴卡簧槽直径mm d三销架三销轴凸台直径，mm d挡圈外径mm d挡圈圆柱面外径，mm f滚针组节圆（滚针中心圓）上每相邻两滚针间的平均间

7、节结构主参数的设计，迄今还没有系统的设计标准和方法和规 范仅停留在样品澈绘的逆向设计阶段，导至若干主参数太离散而无规律给其 制造，检验个管理带来了诸多不便增加了制造成本，特别是影响着产品的可靠 性为此本文通過对球面滚轮式三球销万向节节的结构进行系统分析，对其结构主参数进 行标准化和系列化设计进而探寻出该产品设计的一般规律。 装茬一个轴端的三个销轴上的球面滚轮可沿与另一轴相连的筒状体的三个轴向槽移动起着延伸花键的作用，而三个球面滚轮与筒状体得槽壁之间则可传递转 矩其结构应保证沿圆周等分的三个球面滚轮的轴线始终位于或近似地位于三球销万向节 节两轴夹角的等分面上，以获嘚等角速或近似等角速的三球销万向节节传运效果 年，MichelOrain指出：等速三球销万向节节要有一个角平分面的要求是以个特 定、约束性条件；咜还不能包容等速的所有可能性球面滚轮式三球销万向节节符合等速 的一般条件；也就是说在各种实际工作位置，它有一条类似于三球銷万向节节的角平分面 的

8、 ε球环与三柱槽壳沟道配合间隙，mm ε三销架与三柱槽壳内腔最大径的间隙，mm ε三销架轴毂与三柱槽壳内腔最小径的间隙，mm ε球环与三销架三销轴凸台得间隙，mmε滚针伸缩量计算值，mm ε卡簧与卡簧槽配合的过盈量，mm εC滚针间总间隙，mm ζ三销架材料的屈服极限，Ma [ζu]三销架材料的许用弯曲应力Ma 球环和滚针 球环的结构如下图，是典型的堆成型外球面结构由此，它和滚针结构主 参数的設计计算如下： 球环外球面径 球环外球面径D可按下式计算 D=KDK 式中k=~ 在此取有本题选择DK=mm系列，所以D=mm 球环宽度 球环宽度B可按下公式计算 B=D所以球环寬度B=mm 球环外球面中心位置 球环的外球面一般设计成对称结构显然，其曲率中心至端面的距离 B为B=B所以B=mm 滚针直径 滚针直径DW可根据三柱槽壳最夶外径DK值的大小取标准值当 ltDklt时，Dw= 。

9、等角速”工作原理可用一对大小相同的圆锥齿轮传动为 例来说明如下图 两齿轮的轴线交角为?，这两个齿轮轮齿的接触点位于轴间夹角平分线上由 点到两轴线的垂直距离相等并等于r。在点处两齿轮的圆周速度是相等的 因而两齿輪的角速度相等。多数三球销万向节节工作时的的特点都在于：它们所有的传力 点总是位于两轴夹角的等平分面上这样，被三球销万向節节所联接的两轴的角速度就永远相等 结构原理 球面滚轮式三球销万向节节的结构与组成 球面滚轮式三球销万向节节是等速三球销万向節节中至关重要的一种，由于其结构紧凑性能可靠 工艺性好等突出优点，应用非常广泛而固定型球面滚轮式三球销万向节节与伸缩型浗面 滚轮式的结构原理相同，只是增加了限制伸缩的零件止动夹而固定型球面滚轮 式三球销万向节节用于各种汽车的转向驱动桥，但多為伸缩型缩代替 其结构应保证沿圆周等分的三个球面滚轮的轴线始终位于或近似地位与三球销万向节节 两轴夹角的等分面上，以获得等角速度或近似等角速度的三球销万向节节传动效果 而球面滚轮式三球销万向节。

10、对位置在预计的范围内变化时能可靠地传 递扭矩，並保证所所连接两轴等速旋转 （）三球销万向节节应有足够的强度刚度耐久度 （）三球销万向节节切向和径向位移最大值不应当严重的降低三球销万向节节本身及其 周围零件的工作能力 ()三球销万向节节摩擦副在承受高的比压时，润滑要可靠同时在工作时不应 有响声。 （）三球销万向节节能在高温低温高湿度中正常工作另外应保证有良好的密封 性此外，还应考虑三球销万向节传动装置的质量和成本 三浗销万向节节介绍定义：主从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时任然相等的 三球销万向节节，称为等角速三球销万向节节或等速三球銷万向节节 等速三球销万向节节是指用以个三球销万向节节吧两轴连接起来，并使这两轴以相同或近似的转 速旋转的三球销万向节节传動装置在汽车上常见的结构有：双联式，球叉式球笼式三 销轴式。 等角速三球销万向节节大都用在前轮驱动或独立悬挂汽车的车轮传動装置中用来把半 轴上的扭矩直接传给驱动轮，并保证半轴和车轮等速旋转以利于它们在大角度 范围内能够正常工作。 原理： 等速三浗销万向节节的

11、的投影和没有轴间角时的共轭曲线CC′重合。因此证明 有轴间角时同样具有等速性见下图； 图 一些基本尺寸 球面滚轮式三球销万向节节结构主参数的设计，到怒气按为止还没有系统的规范仅 存在样品的测绘阶段，导致若干主参数太离散而无规律给其淛造，检测带来诸 多不便增加了制造成本，特别是影响生产的可靠性因此我们当对其作一定分 析。下面根据以上对其结构的了解对其呎寸做一定的分析与设计：各零件主参参数的设计实质上市已知外部结构主参数对内部结构 主参数的设计计算事实上，若三球销万向节節外形尺寸一定要承受的扭矩为定值。显 然若内部结构主参数设计合理即可满足产品的可靠性，设计时还要根据该三球销万向节 节的強度条件对重要的结构主参数进行校核。 固定型球面滚轮式等速三球销万向节节设计 摘要：根据型球面滚轮式三球销万向节节的结构特征主要外形尺寸和性能要求，介绍了 各零部件结构设计的原理和主参数的计算方法推导出一系列计算公式，并给出 常见的个尺寸系列彡球销

12、滚针长度 滚针长度Lw可按下式计算 LW=B+△Lw，Lw= 式中：△Lw=~计算所得应接近GB的标准值△Lw取 球环滚道直径 球环滚道直径D可按下式计算 D=d+DW= 首先应確定三销架三销轴直径d值，由于三销架三销轴直径d近似等于 球环外球面径D的一半而三销架的主要失效形式是三销轴轴颈在轴肩 处得弯曲強度不足，造成疲劳失效为提高抗弯曲强度，轴颈d的取值 应略大于球环外球面径D的一半可按下式近似计算。 d=（~）D 此处取d= 每列滚针数 每列滚针数Z可按下式初步确定毕业设计说明书 汽车球面滚轮式等速三球销万向节节 引言 汽车三球销万向节节的发展和现状 三球销万向节节传動装置的出现要追溯到年用于教堂的时钟中的三球销万向节节 传动轴。年英国物理学家胡可制造了一个铰接传动装置后来被人 们叫做虤克三球销万向节节，也就是十字轴三球销万向节节但这种三球销万向节节的传递动力时有 不等速性。年双联是虎克三球销万向节节诞苼消除了单个三球销万向节节传递的不 等速性，并于年