Векторный анализ кинематических характеристик двухшарнирной карданной передачи

На примере двухшарнирной карданной передачи представлен метод аналитического описания ее кинематических характеристик, основанный на применении векторного анализа, который долгое время успешно применяется автором при проектировании различных рычажных механизмов. Предлагаемый метод базируется на пространственном методе преобразования координат. В данном методе, чтобы получить повернутый в пространстве вектор, необходимо задать исходный вектор, вокруг которого будет осуществляться поворот, сам угол поворота и, если требуется, новую длину вектора. В предложенном методе векторного анализа для описания кинематики двухшарнирной карданной передачи в качестве исходных геометрических данных выступают только координаты точек осей карданных валов и радиус крестовины. Адекватность полученных результатов кинематического анализа векторным методом проверялась двумя способами. В первом случае полученные векторным методом значения координат всех характерных точек двухшарнирной карданной передачи сопоставлялись с соответствующими координатами характерных точек идентичной параметрической модели, построенной в трехмерном CAD-пакете. Во втором случае полученные векторным методом значения угловых скоростей и ускорений валов двухшарнирной карданной передачи сопоставлялись с аналитическими зависимостями, приведенными в известных литературных источниках. В результате всех проверок был сделан вывод об абсолютной адекватности предложенного метода векторного анализа двухшарнирной карданной передачи. Данный метод может быть в дальнейшем использован для нахождения векторов-нагрузок (сил и моментов), действующих в элементах карданной передачи, с целью проведения последующих прочностных расчетов. Предложенный векторный метод анализа двухшарнирной карданной передачи является универсальным и может быть успешно применен для описания кинематики не только двухшарнирной карданной передачи, но и для поликарданной передачи любой сложности.

векторный анализ, метод преобразования координат, карданная передача, поликарданная передача, неравномерность вращения