2.3.3.1.2 單聯萬向聯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聯軸器聯接,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軸器J聯接,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。現將
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,它的證明僅是從聯軸器的輸入和輸出著手,并未涉及到聯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軸器,則此聯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軸器的產品
同非定心式等角速萬向聯軸器理論相符的萬向聯軸器產品主要有如下幾種。在這幾種萬向聯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 三球銷式萬向聯軸器
三球銷式萬向聯軸器是一種被廣泛應用的聯軸器,已有近30年的歷史,它同后面敘述的兩種聯軸器同屬三叉式萬向聯軸器,它們的傳動原理在本文的第三章中有詳細的描述,是一種運動規律十分復雜的聯軸器。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。

三球銷式萬向聯軸器是一種準等角速聯軸器,與其它各類等角速聯軸器相比,零件數目最少,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軸器
三叉桿滑移式萬向聯軸器是新發展起來的一種較理想的萬向聯軸器,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軸器,它將前者的高副線接觸改為面接觸,增加了聯軸器的傳輸能力。
這種聯軸器結構和制造工藝簡單,傳動平穩,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軸器作為一種新型非定心式萬向聯軸器能達到等角速傳動且具有優良性能,將有廣闊的應用前景。
2.3.3.2.3 三叉桿滑塊式萬向聯軸器
三叉桿滑塊式萬向聯軸器是一種新型的萬向聯軸器,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軸器只是在結構上稍有不同,將前者的滑桿變為了滑塊,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軸器
交錯軸等角速萬向聯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系。
雙聯十字軸萬向聯軸器理論只針對十字軸萬向聯軸器適用,但當環叉式和THOMPSON式萬向聯軸器出現后,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后,它概括了前面的所有等角速理論,成為單聯萬向軸器等角速傳動的普遍規律。
2.5 本章小結
本章較為系統地總結了現有的等角速理論,為新型的等角速萬向聯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軸器研制的機構學基礎。
對現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軸器的發明提供了理論指導。
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