三叉桿滑塊式萬向聯(lián)軸器的動力學(xué)分析

三叉桿滑塊式聯(lián)軸器是近幾年新發(fā)展起來的一種等角速萬向聯(lián)軸器，工業(yè)技術(shù)水平的不斷提高特別是機械設(shè)備高速化、輕量化、大功率化的發(fā)展趨向，要求提出更準確、更真實的反映客觀實際的動力學(xué)分析方法而摒棄以前計算中的所做的一些假設(shè)和簡化。本研究計入摩擦力和慣性力的影響，對三叉桿滑塊式萬向聯(lián)軸器建立起動力學(xué)模型，從而進行受力分析。1三叉桿滑塊式萬向聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡介三叉桿滑塊式萬向聯(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個導(dǎo)向槽，3個導(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，分別形成移動副和圓柱副，當輸入軸與輸出軸相交成角度時，在輸入軸的驅(qū)動下，關(guān)節(jié)軸承一方面沿三叉槽移動，另一方面沿三叉桿軸頸運動，從而實現(xiàn)運動過程中的角度補償。

三叉桿滑塊式萬向聯(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性，因此對該聯(lián)軸器進行疲勞特性分析。在三叉桿滑塊式等角速萬向聯(lián)軸器運動學(xué)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合該聯(lián)軸器的空間機構(gòu)模型建立起坐標系，利用方向余弦矩陣工具，在計人摩擦力和慣性力的情況下建立了各運動構(gòu)件的力學(xué)平衡方程式，并運用Matlab軟件進行了求解，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)律相對于輸入軸轉(zhuǎn)角呈周期性變化；摩擦系數(shù)對回轉(zhuǎn)副和球面副中各力影響較大，對移動副中各力影響較小。研究為設(shè)計運動副的結(jié)構(gòu)、分析支承和構(gòu)件的承載能力以及選擇合理的潤滑方法打下了基礎(chǔ)，也為三叉桿滑塊式等角速萬向聯(lián)軸器的設(shè)計、生產(chǎn)從理論上提供了指導(dǎo)和支持。