十字轴万向节串联轴系传动特性研究 - 江苏科技大学学报.PDF

第２１卷第２期 江 苏 科 技 大 学 学 报（自然科学版） Ｖｏ１２１ Ｎｏ２ 　 ２００７年４月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）　 Ａｐｒ．２００７ 　　　　　　 文章编号：１６７３－４８０７（２００７）０２－００７１－０４ 十字轴万向节串联轴系传动特性研究 艾　维，方开翔 （江苏科技大学 机械与动力工程学院，江苏 镇江２１２００３） 摘　要：分析了多个十字轴万向节串联轴系的传动规律，建立串联轴系从动轴转速、角加速度、转矩的 动力学模型，得出同步传动的条件，运用Ｍａｔｌａｂ软件编程进行分析十字轴万向节串联轴系从动轴转速、 角加速度、转矩的动态特性，分析的结果可用于指导万向节串联轴系的布置设计，并对轴系的减振降噪 设计提供参考。 关键词：十字轴万向节；动态特性；串联轴系；同步传动 中图分类号：ＴＨ１１３２　　　　　　　　文献标识码：Ａ ＳｔｕｄｙｏｎＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＳｈａｆｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍｗｉｔｈ ＭｕｌｔｉｐｌｅＣｒｏｓｓＵｎｉｖｅｒｓａｌＪｏｉｎｔｓ ＡＩＷｅｉ，ＦＡＮＧＫａｉｘｉａｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇ．，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｓｈａｆｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｍｕｌｔｉｐｌｅｃｒｏｓｓｕｎｉｖｅｒｓａｌｊｏｉｎｔｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｓｈａｆｔｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｓｏａｓｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎｓｐｅｅｄ，ｔｈｅａｎｇｕｌａｒａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅ ｔｏｒｑｕｅ．ＴｈｅｐｒｏｇｒａｍｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＭａｔｌａｂ，ａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｓｈａｆｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｍｕｌｔｉｐｌｅｃｒｏｓｓｕｎｉｖｅｒｓａｌｊｏｉｎｔｓｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｓｈａｆｔｉｎｇａｓｓｅｍｂｌｙ ａｎｄｃａｎｓｕｐｐｌｙｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｔｏｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅｃｏｎｔｒｏｌ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｒｏｓｓｕｎｉｖｅｒｓａｌｊｏｉｎｔ；ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ｓｈａｆｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ０　引　言 十字轴万向节能使不在同一轴线或轴线折角较大的两轴等角速连续回转，并可靠地传递转矩和运 动，其最大的特点是结构紧凑，传动效率高，传递扭矩大、维修保养方便。在船舶工程中常用十字轴万向 节串联若干中间轴形成推进轴系，在推进轴系中它的主要目的是传递功率和扭矩，抵消径向、轴向和角 ［１］ 度误差，补偿旋转动量引起的振荡，在起动和倒车时调节推进功率，以及提供防过载保护 。十字轴万 向节传动会产生附加载荷、振动和噪声，附加载荷还会引起与十字轴万向节相联构件的弯曲振动，也可 ２］～ 能在万向节输入轴、输出轴和支承处引起周期性变化径向载荷，从而激起支承处的振动。文献［ ［７］分析了单个十字轴万向节和双十字轴万向节传动特性，但在实际应用中往往是使用若干个万向节 收稿日期：２００６－０６－０７ 作者简介：艾　维（１９８０－），男，湖北武汉人，江苏科技大学硕士研究生。 ７２ 江苏科技大学学报（自然科学版）