21、万向节的工作能力和性能骑着举足轻重的作用 。
在工作时 ， 钢球的每个方向都有机会传递扭矩 。
因此对钢球的运动规律和手里情况必须进行细致的分析 。
图6 钢球的运动如图6（a）所示 ， 当主动轴与从动轴之间没有夹角时 ， 钢球的运动平面传动轴垂直 ， 此时 ， 钢球的运动轨迹为圆 。
（2-1）当主动轴与从动轴之间存在夹角之后 ， 钢球的运动平面不再与轴垂直（对于球笼式等速万向节 ， 存在偏差） ， 因此 ， 当猪都周旋转时 ， 钢球有三种运动分量：（1） 收转轴的牵连 ， 绕轴线作周而复始的圆周运动 ， 钢球的运动轨迹为椭圆 ， 如图6（a） 。
（2） 沿轴向（平行于轴线）作往复的曲线运动 ， 钢球处于椭圆的短轴位置时 ， 产生轴向位移 ， 椭圆长轴的两端点 ， 对应轴向运 。

22、动的边界转动一周 ， 每个钢球在此区间内 ， 往返一次 ， 如图6（c） 。
（3） 沿径向（垂直与轴线）作往复的直线运动 ， 钢球处于椭圆的短轴位置时 ， 为运动的最低点；处于椭圆的长轴位置时 ， 为运动的最高点；转动一周 ， 每个钢球在最高和最低点的区间里 ， 往返两次 ， 如图6（d） 。
对应于上述三种运动变量 ， 分别计算钢球的线速度和线加速度 ， 由于为考虑两轴间夹角变化 ， 此处不计哥氏加速度 。
假设钢球的轨迹方程式为：（2-2）（2-3）式中：a椭圆短轴；b椭圆长轴；传动轴角速度 。
又 （r为钢球分布圆半径）推出 （2-4）式中： 为椭圆上任意点到万向节中心的距离 。
2.1.2 钢球沿y轴方向运动当万向节辆传动轴之间没有夹角时 ， 万向节的传 。

23、力平面与传动轴垂直 ， 钢球没有轴向运动 。
当传动之间夹角为时 ， 钢球产生轴向运动 。
在y轴方向 ， 钢球主要受内滚道轨道的限制 。
此时 ， 钢球沿内滚道作曲线运动 ， 如图6（c）所示 。
由钢球的运动轨迹和图6（c）可知 ， （2-5）（2-6）对y求导 ， 解得钢球的y向速度和y向加速度为：（2-7）（2-8）2.1.3 钢球沿径向运动如前所述 ， 钢球在径向 ， 即在z方向上 ， 做往复的直线运动 。
此时 ， 有力学分析可得：径向速度：（2-9）径向加速度：（2-10）2.1.4 钢球的切向速度与切向加速度由于钢球在任意瞬时 ， 即有沿轴向的运动 ， 又有沿径向的运动 ， 还有与传动轴在一起的牵连运动 。
将其简化 ， 可以认为在传力平面上 ， 钢球的速度为切向 。

24、速度 ， 加速度为切向加速度 ， 如图7所示 。
图7 钢球的瞬时速度与加速度由理论力学可得：切向速度： （2-11）切向加速度： （2-12）2.2 万向节受力分析2.2.1 钢球位置计算由上述可知 ， 在两轴之间存在夹角时 ， 钢球运动轨迹为椭圆 ， 且钢球还有轴向和径向运动 ， 所以骑运动非常复杂 。
在对万向节进行受力分析时 ， 必须首相确定某一瞬时钢球的位置 。
如前所述 ， 钢球的椭圆轨迹为：椭圆方程： （2-13）式中：图8 钢球位置计算如图8所示 ， 过每一钢球和万向节中心连线 ， 得：式中：式中：假设中的第一个钢球在某一时刻的角度 。
将 代入 （2-13）式中得： 将 和 代入上式 ， 得： （2-14）上式中 ， 令 由此 ， 可得钢球位 。

25、置为：（2-15）（2-16） 由式（2-9） ， 可得（2-17）2.2.2 钢球运动平面与原始平面对应半径的夹角当主、从传动轴之间存在夹角时 ， 每个钢球的运动半径与对应的原始半径之间存在夹角 ， 由万向节中钢球的空间位置可知 ， （2-18）2.2.3 椭圆上诸点到转轴的距离由万向节钢球的空间位置和图9可知 ， （2-19）式中： 图9 钢球的受力2.2.4 椭圆上各钢球的圆周力由力和力矩的关机可以得到：（2-20）将式（2-19）代入上式 ， 并结合图9 ， 可以得到：（2-21）即：式中：；解得： （2-22）所得即为六个钢球的受力情况 。
2.3 保持架运动和受力分析在球笼式等速万向节中 ， 6个钢球受保持架6个窗口 。

26、的限制 ， 并使6个球心连接起来组成的“连心面”始终垂直于保持架的中心线 。
当传递扭矩时 ， 由于保持架本身受到外环内球面、内环外球面的支承 ， 因此可阻止钢球从滚道中跳出 。
保持架的主要功能是在任何负载和角度下使球保持在一个平面上 。
虽然咋一看上去增加了零件的数目 ， 然而没有球笼导致了许多不理的情况：1、没有球笼 ， 只有半球在一个旋转方向上传递力矩 。
2、轨道在一个限定的公差范围内制造 。
3、由于每对轨道在任意负载和角度下要保证正确的定位而使得轨道倾斜角度很大 。

来源：(未知)

【学习资料】网址：/a/2021/0504/0022061664.html

标题：伸缩|伸缩型球笼式等速万向节设计( 四 )