万向节运动特性及实验分析.pdfVIP

公 路 与 汽 运 第3期 4 HighwaysAutomotiveApplications 2008年5月 万向节运动特性与实验分析 赵成刚1，张洛平2 (1．安阳工学院机械工程系，河南安阳455000；2．河南科技大学机电工程学院，河南洛阳455000) 摘 要：万向节的特殊结构使其可以传递2根位置不断改变的轴间的运动，但这种结构也造 成主、从动轴转速的不均匀性。文中对万向节的运动特性进行了分析，通过基于单片机的实验装 置采集不同夹角、不同主动轴转速下万向节主、从动轴的瞬时转速，得到了各种情况下主、从动轴 转速的不均匀率，并对实验结果进行了分析。 关键词：汽车；万向节；主动轴；从动轴；瞬时转速；转速不均匀率 中图分类号：u463．216 文献标识码：A 万向节结构的特殊性，使它可用于在工作过程 回转一圈时，轴Ⅱ也跟着回转一圈。因此，就整个转 中相对位置不断改变的2根轴之间的动力传递。这 数而论，其两轴间的转数比始终等于1。但其瞬时 个特性不同于常规机械传动中的齿轮传动、带传动 传动比则随其位置而变化。换句话说，如果轴I以 和链传动，所以万向节被广泛应用于现代汽车、轮式 等角速度回转，轴Ⅱ则为变角速度转动。 工程机械和中型以上农用车辆中。 设主动轴I与从动轴Ⅱ之间的夹角为口，当轴 I和轴Ⅱ回转一圈时，A和B两点的轨迹均为一圈 1万向节的运动分析 (见图2)。该两圆所在的平面各垂直于轴I和Ⅱ， 对于单个十字轴万向节(如图1所示)，当轴I 因此，该两平面问的夹角也等于a。如果取垂直于 3)对于紧急制动工况，减小制动盘厚度可降低 厚度方向温度变化梯度，减小制动盘径向热应力值。 5 结 语 本文基于盘式制动器三维热一结构有限元模 Ford 图8 F一250卡车制动盘热疲劳破坏时的裂纹分布 型，对制动器在紧急制动工况下的瞬态温度场、应力 场进行了数值模拟，揭示了制动器摩擦副温度和应 4．3改进措施 力的分布规律，分析了盘式制动器的失效机理，并提 1)为防止制动盘摩擦表面过早出现裂纹，保证 出了相应的改进措施，如设计结构更合理的活塞压 合理的接触压力分布是非常必要的，尤其是对持续 盘、提高摩擦片摩擦材料的热传导性能、减小制动盘 制动工况使用的制动器。实现合理的衬片压力分布 厚度等。本文可为制动器的材料选择、结构设计及 可通过设计结构更合理的活塞压盘等手段，增大各 摩擦磨损计算提供重要理论依据。 摩擦副内径端的接触比压值，以达到更理想的沿半 径方向各点热流密度相等的结果，从而保证制动时 参考文献： 各点温度相等。合理的接触压力分布使制动器在吸 [1]鲁国富，郭世永．盘式制动器瞬态温度场的数值模拟 收同样制动能量时，可降低摩擦表面最高温度值，减 [J]．机械研究与应用，2006(2)． [2]吕振华，亓