三叉桿滑塊式萬(wàn)向聯(lián)軸器的動(dòng)力學(xué)分析

三叉桿滑塊式聯(lián)軸器是近幾年新發(fā)展起來(lái)的一種等角速萬(wàn)向聯(lián)軸器，工業(yè)技術(shù)水平的不斷提高特別是機(jī)械設(shè)備高速化、輕量化、大功率化的發(fā)展趨向，要求提出更準(zhǔn)確、更真實(shí)的反映客觀實(shí)際的動(dòng)力學(xué)分析方法而摒棄以前計(jì)算中的所做的一些假設(shè)和簡(jiǎn)化。本研究計(jì)入摩擦力和慣性力的影響，對(duì)三叉桿滑塊式萬(wàn)向聯(lián)軸器建立起動(dòng)力學(xué)模型，從而進(jìn)行受力分析。1三叉桿滑塊式萬(wàn)向聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介三叉桿滑塊式萬(wàn)向聯(lián)軸器該聯(lián)軸器的輸入軸上聯(lián)接一套筒，套筒內(nèi)表面上間隔120。設(shè)置了3個(gè)導(dǎo)向槽，3個(gè)導(dǎo)向槽的中線分別平行于輸入軸軸線。輸出軸上固定3個(gè)叉桿，三叉桿位于與輸出軸相垂直的平面內(nèi)，其軸線相互間隔120。并匯交于輸出軸上，傳遞元件為3個(gè)滑塊和內(nèi)球頭滑塊和內(nèi)球頭之間形成球面副(因此可以把它們看作是一個(gè)關(guān)節(jié)軸承)，滑塊與三叉槽之間，內(nèi)球頭與三叉桿之間是間隙配合關(guān)系，分別形成移動(dòng)副和圓柱副，當(dāng)輸入軸與輸出軸相交成角度時(shí)，在輸入軸的驅(qū)動(dòng)下，關(guān)節(jié)軸承一方面沿三叉槽移動(dòng)，另一方面沿三叉桿軸頸運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過程中的角度補(bǔ)償。

三叉桿滑塊式萬(wàn)向聯(lián)軸器輸入轉(zhuǎn)矩是恒定的，各組成零件受到循環(huán)變載荷的作用，容易產(chǎn)生疲勞破壞。而疲勞是由于結(jié)構(gòu)局部往復(fù)塑性應(yīng)變的結(jié)果而產(chǎn)生的，具有難以察覺的特征，比靜應(yīng)力下的脆性斷裂危險(xiǎn)性，因此對(duì)該聯(lián)軸器進(jìn)行疲勞特性分析。在三叉桿滑塊式等角速萬(wàn)向聯(lián)軸器運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合該聯(lián)軸器的空間機(jī)構(gòu)模型建立起坐標(biāo)系，利用方向余弦矩陣工具，在計(jì)人摩擦力和慣性力的情況下建立了各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的力學(xué)平衡方程式，并運(yùn)用Matlab軟件進(jìn)行了求解，結(jié)果表明：各構(gòu)件的受力按正弦規(guī)律或近似正弦規(guī)律相對(duì)于輸入軸轉(zhuǎn)角呈周期性變化；摩擦系數(shù)對(duì)回轉(zhuǎn)副和球面副中各力影響較大，對(duì)移動(dòng)副中各力影響較小。研究為設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)、分析支承和構(gòu)件的承載能力以及選擇合理的潤(rùn)滑方法打下了基礎(chǔ)，也為三叉桿滑塊式等角速萬(wàn)向聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)從理論上提供了指導(dǎo)和支持。