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万向节动力学，其故障和一些实际上提高其性能和寿命的命题 摘要万节也被称为万向联轴器，万向节，哈代斯派塞关节，或万向节是一个联合或耦合刚性杆，使杆任何方向的弯曲，是常用的轴传递旋转运动。它由一对铰链在一起，，由一个十字轴连接。万向节有一个主要的问题：即使当输入驱动轴以恒定的速度旋转，输出驱动轴在变速旋转，从而引起振动磨损。从动轴的转速的变化取决于节点的配置。这样的配置可以由三个变量。通用（万向节）接头与动力传动系统有关的。他们通常用在那里需要在旋转轴的被角偏差。本研究的目的是探讨通用关节的动力学和提出了改善其性能的一些实用方法。任务由最初推导运动方程进行了关联—相关的万向接头。其次是阐述对转速和转矩，反式的振荡行为—MITS公司通过中介轴。用解析的方法，也支持通过计算在关节轴承的力数值模拟。这种模型也被用于计算的节奏，在联合超负荷量。这建议在这些流行的轴承的故障原因的查找一个系统的方法。通过分析负荷特性和表面条件的缺陷轴承的疲劳理论与已知的比较是为了尝试挖掘使这些节点故障和轴承表面。以提高性能目标SolidWorks建模这导致突然的干扰物在电力供应源和消费设备之间。因此，许多研究是为了识别在这些机制相应的力的性质和失败几乎没有任何研究报告特别关注在万向节轴承的失效。然而，在实践中已经有许多失败的案例与万向节轴承。 也有 [8-11]。Bayrakceken分析一个小齿轮轴的[12]。Kepceler等人。研究了一个四轮驱动车辆的电力传输系统应力和寿命计算的元素[13]。Hummel和Chassapis [14]研究了万向节的设计。他们想出的一些建议万向接头的结构设计和优化与制造公差。他们还了系统 [15]。设计了万向节的需要处理一个给定的输入扭矩的最小直径对于一个给定的关节角度推导Dodge [16]和Evernden[17]分析一个全面的指南，万向节的设计是由瓦格纳和Cooney [ 18 ]写。该指南是关于分析运动学和理想的万向接头强度不考虑干扰和假定小关节角。Hummel和chassapis?[ 14 ]一个系统的方法来研究与理想的万向接头的优化设计。这是表明，如果发生机制的各个组成部分之间接触非常高的内力 [ 19 ]。较高的内部力量会导致失败；因此，任何时候都必须避免干扰。不合时宜的联合的失败是由于摇摆力矩是由Dodge [ 16 ]和Evernden [ 17 ]研究要做。一般的万向节的设计和动力学的指导方针已经Wagner and Cooney[ 18 ]，Lee [ 20 ]，Lingaiah [ 21 ]，和Shigley and Mischke [ 22 ]。 图3。一个的万向节的样品。为提高电力传输机制的需要是无限的。工程师在他们的企图是不安探索更复杂的系统，可以做的工作更多的有效。需要传递动力共同存在于在降低不良的机械振动水平的愿望。这种企图的例子可以发现在工作报告由陈，等。[ 23 ]。他们提出了一个通过小的悬挂杆的轴向力幅值垂直轴的振动隔离方法。通过梳理几何约束和动力学方程他们实现了一个通用的系统隔振控制方程。 第二路径是轴承表面的材料的改进Sasaki [24]提出的轴承表面改进，多尺度表面纹理，是一种对于摩擦材料表面改进的新概念，介绍了其作为预期未来的发展。它被视为一种有效的工程技术，可以对社会的可持续发展做出显著的贡献。 图。3给出一个失效的的万向接头轴承。这个轴承失效的关键都清楚地标明在这个数字。它是本研究的焦点，调查失败的原因这些轴承，并提出了一些补救措施，以防止此类故障。它可以因此提高轴承性能，并提高其寿命。 3.万向接头运动学方程的推导 图4。一个理想化的万向节。一个需要求助于运动方程控制的万向节[ 14 ]，25-27。这样的方程组可以通过在万向节选定的点使用一些几何关系推导。这是图4示意图展示。 可以计根据式（1）。该模型是基于几何图4所示的关系。 (1) 测试点的速度矢量等于 (2) 和 分别在“A”点的法向量和切向量 (3) (4) (5) 与θ=ωt，其中“Z”是”是输入轴角速度，“R”是轴的半径，则： （6）