
球笼联轴器作为一种精密的机械传动部件,在现代工业设备中扮演着至关重要的角色。它通过独特的设计解决了传统联轴器在角度补偿和同步传动方面的局限性,广泛应用于汽车、机床、机器人等多个领域。
球笼联轴器,全称为球笼式万向联轴器,是一种通过钢球实现两轴同步转速的精密传动装置。它能够在两轴存在相对角位移的情况下保证转速同步,轴线交角可达40°,特别适用于轴线平行但不在同一直线上的两轴联接。
球笼联轴器的核心结构通常由六大关键部件组成,每个部件都承担着不可替代的功能。钟形壳(又称外轮或球形壳)是联轴器的外部结构,通常与主动轴连接,其内表面加工有精密的球面凹槽作为钢球的滚道。星形套(或称内轮、星形轮)则是与从动轴相连的内部组件,其外表面同样设有球面凹槽。传力钢球是动力传递的媒介,通常有6-8个,均匀分布在内外滚道之间,负责将扭矩从主动侧传递到从动侧。保持架(球笼)的作用是维持钢球的相对位置,防止它们相互碰撞或脱离正确轨道。防尘罩用于密封联轴器内部空间,防止污染物进入和润滑脂泄漏。卡箍或束环用于固定防尘罩,确保密封的可靠性。
球笼联轴器之所以能够实现两轴间的等速传动,其核心在于独特的运动学设计。当联轴器处于工作状态时,所有传力钢球的中心点始终位于两轴轴线夹角的平分面上。这一几何关系是通过精密的球形外环和星形内环滚道配合实现的,两个球面的中心与万向联轴器的中心重合。保持架的窗口设计确保了钢球在运动过程中不会偏离这一平分面,从而保证了输入轴与输出轴的角速度时刻保持一致,避免了传统十字轴联轴器存在的速度波动问题。
从承载能力角度看,球笼联轴器表现出色。在相同回转直径和倾角下,其承载能力比十字轴式提高0.5~1倍。这得益于多钢球共同分担载荷的设计,以及优化的接触应力分布。现代设计还采用计算机辅助分析和有限元优化方法,进一步提高了功率密度。
《球笼联轴器》发布于2022年12月19日
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