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【埃馬克中國】Know-How系列:等速萬向節的結構原理、加工方案,這下真的懂了!

發布時間:2025-01-09 | 來源:埃馬克中國 | 作者:
   等速萬向節是汽車底盤傳動系統中不可或缺的重要零件,通過兩根軸完全均勻的旋轉運動,其可避免車輛的“抽動”情況,不會給其他相關部件造成不必要的壓力,對于駕駛安全起著重要作用。

  那么,您知道它究竟是如何工作的嗎?本篇文章,埃馬克將通過 5 組問答為您進行詳細講解。

  1、等速萬向節的結構特點是什么?

  等速萬向節的結構乍一看有些復雜——由滾珠、滾珠球道和保持架組成。然而,仔細觀察就會發現其設計的巧妙之處,它能將旋轉運動從驅動軸均勻地傳遞到輸出軸。該類零件的設計有很多種,但這種結構是最常見的:

  ? 軸的一端有一個內側帶凹槽的杯狀裝置;

  ? 軸的另一端有一個帶有外部凹槽的冠狀頭部;

  ? 這兩個部件都是齒輪型材,槽內裝有滾珠,可使軸在傳遞動力的同時順利彎曲。


  普遍適用于均勻的動力傳輸:等速萬向節(來源:MichaelFrey, CC BY-SA 4.0,https://creativecommons.org/licenses/bysa/4.0, via Wikimedia Commons)

  2、等速萬向節是由誰發明的?

  在兩個互成一定角度的軸之間傳遞旋轉運動的情況并不少見。最早的解決方案之一是格羅拉莫-卡達諾(Gerolamo Cardano)在 16 世紀發明的萬向節。以他的名字命名的萬向軸就使用了這種萬向節,但它有一個決定性的缺點:鉸接角度越大,動力傳輸就越不均勻。


萬向節是等速萬向節的前身

(來源:Catsquisher, 公有領域,通過維基共享資源)

  1926 年,讓-阿爾伯特-格雷瓜爾(Jean Albert Grégoire)和皮埃爾-費奈爾(Pierre Fenaille)開發出一種無角度誤差傳動的軸接頭,這是第一種在接頭內裝有撥叉的等速萬向節。Tracta品牌首批批量生產的前驅汽車就用到了它。時至今日,一些專家在談到某些等速萬向節時,仍會將其稱為 "Tracta 接頭"。

  兩年后,福特開發出了至今仍最常用的形狀,包括球形接頭。

  3、等速萬向節的整個裝置是不是十分敏感?

  這是顯而易見的:帶有凹槽和滾珠的小型結構一定不能弄臟。因此,整個裝置通常由橡膠軸套包圍,在輪子內側可以清楚地看到橡膠軸套。并且,整個裝置都需使用潤滑脂包進行潤滑。

  4、等速萬向節需要維修嗎?

  這應該是一件令人驚訝的事實:萬向節通常不需要維修。汽車修理廠的專家通常也只是會檢查一下其外套筒是否破裂。當然,萬向節內潤滑脂并不是永久性的,不過,根據萬向節的狀況,也可將潤滑脂從外部 "壓入"。

  5、等速萬向節的這些特點對它的工業生產意味著什么?

  滾珠槽(一種滾道)與滾珠之間的相互作用在物理上十分復雜。力作用于各個方向,因此球道的制造精度達到毫米級,軸頸和保持架也是如此。


等速萬向節部件一覽:滾珠、保持架、滾珠球道、車橋軸頸和傳動軸

  那么,如何顯著提高等速萬向節加工的質量和效率?埃馬克為其量身定制了一整套的生產解決方案,除了機床設備外,該方案還聚焦了整個工藝流程——加工技術、數控編程、刀具、工件輸送系統等,將等速萬向節的加工做到真正的高效率、高精度、高靈活性與高度自動化。

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