万向联轴器：结构、速度分析及双联用法

图9－25　方向联轴器示意图

万向联轴器是由两个叉形和一个十字形零件以及轴承所组成的（图9－25）。接头相连，叉形零件与十字零件之间构成动连接。允许连接的两轴间有较大的角偏移α角。因此，当一轴的位置固定后，另一轴可以在任意方向偏斜α角，角位移α可达40°～45°，为了增加其灵活性，可以在铰链处配置滚针轴承（图中未标出）。

但是，单个万向联轴器会导致主、从动轴的瞬时角速度不相等，即当主动轴1以等角速度回转时，从动轴2做变角速度转动，从而引起附加的动载荷。轴2的角速度变化情况可以用下述两个极端位置进行分析。

如图9－26（a）所示，轴1的叉面旋转到图纸平面上，而轴2的叉面垂直于图纸平面。

图9－26　万向联轴器的速度分析

设轴1的角速度为ω1，轴2在此位置时的角速度为ω'2。取十字轴上A点分析，若将十字轴看成与轴1一起转动，则A点的速度为

vA1＝ω1r

而将十字轴看成与轴2一起转动，则A点的速度应为

显然，同一点的速度应该相等，即，vA1＝vA2，所以(www.xing528.com)

即

将两轴转过90°，如图9－26（b）所示，此时轴1的叉面垂直于图纸平面轴2的叉面转到图纸平面上。设轴2在此位置的角速度为，取十字轴上B点分析，同理可得

如果再继续转过90°，则两轴的叉面又将与图9－26（a）所示的图形一致。不难想象，每转过90°，将交替出现图9－26（a）及图9－26（b）中的叉面图形。因此，当轴以等到角速度ω1回转时，轴2的角速度ω2将在ω1cosα到ω1/cosα范围内做周期性的变化，且

可见，角速度变化的幅度与两轴的夹角有关，夹角越大，则变动幅度越大。

为了克服单个万向联轴器的上述缺点，机器中常将万向联轴器成对使用，如图9－27所示。这种由两个万向联轴器组成的装置称为双万向联轴器。对于连接相交或平行两轴的万向联轴器，欲使主从动轴的角速度相等，必须满足两个条件：①主动轴、从动轴与中间件C的夹角必须相等，即α1＝α2；②中间件两端的叉面必须位于同一平面内。

显然，中间件本身的转速是不均匀的。但因它的惯性小，由它产生的动载荷、振动等一般不致引起显著危害。

图9－27　双万向联轴器示意图

图9－28　双万向联轴器结构图