萬向節(jié)是兩個(gè)物體(通常是軸)之間的連接件,該連接件允許沿兩個(gè)軸進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn),由兩個(gè)具有垂直軸和相交軸的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)組成。
使用萬向節(jié)連接軸時(shí),每個(gè)軸都終止于旋轉(zhuǎn)接頭,其軸垂直于軸的旋轉(zhuǎn)軸。這允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動在軸之間傳遞,同時(shí)允許兩個(gè)剩余的旋轉(zhuǎn)自由度不對準(zhǔn)。限制了單個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度(軸旋轉(zhuǎn))以及所有相對平移,從而為萬向節(jié)提供了兩個(gè)自由度(2-DOF)。
萬向節(jié)不是等速萬向節(jié)。如果輸入軸以恒定速度旋轉(zhuǎn),則輸出軸的速度將振蕩。它們將具有相同的平均速度,但在任何給定時(shí)間,輸出軸的速度將略高于或低于此平均速度。輸出軸中的振動量取決于軸之間的未對準(zhǔn)量,如果軸是同軸的,則輸出軸實(shí)際上將具有恒定的速度。
通過組合多個(gè)萬向節(jié)可以創(chuàng)建等速萬向節(jié)。雙萬向節(jié)是兩個(gè)萬向節(jié)的布置,兩個(gè)萬向節(jié)之間有一個(gè)短的連接軸,彼此之間相差90度。如果兩個(gè)萬向節(jié)之間平均分配了任何彎曲角度,則兩個(gè)萬向節(jié)將抵消速度振蕩,從而使最終輸出軸具有恒定速度。但是,中間軸的振動會引起振動,需要支撐以保持相等的角度。
萬向節(jié)已廣泛用于車輛傳動系統(tǒng)中,但已由等速萬向節(jié)代替。除了一些重型越野車以外,現(xiàn)在很少使用萬向節(jié)將動力傳遞到車輛的前輪。盡管等速萬向節(jié)甚至已開始用于這些應(yīng)用,但它們?nèi)詮V泛用于驅(qū)動軸。萬向節(jié)在機(jī)械控制系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)械中還有許多其他用途。萬向節(jié)允許軸之間有大角度。對于軸之間的輕微錯(cuò)位,可以使用撓性聯(lián)軸器代替萬向節(jié)。
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