万向接头

万向接头

万向接头（英語：Universal joint）是连接两根刚杆的接头，接头由一对相对方位为 90° 的普通铰链组成，使刚杆能转向往任何方向，现在仍广泛应用于车辆的传动装置中。

歷史

主要概念來自於陀螺儀，由於第一个万向接头由羅伯特·胡克製造，因此又稱做胡克接头。其实意大利数学家卡尔达诺（Gerolamo Cardano）在此前 一世纪的1545年就已提出了万向接头的想法，但是他是否制造出來实际模型却没有记载。在欧洲，人们也管这一装置叫做卡丹接头（Cardan joint）或者卡丹杆（Cardan shaft）。瑞典人克里斯托弗·普尔海姆後來重新发明了这种装置，因此在瑞典语中成为它被稱為“普尔海姆结”（Polhemsknot）。

運作方式

萬向接頭變化圖

萬向接頭的主要問題－即使在驅動軸的旋轉軸以恆定的速度轉動，從動軸在旋轉軸變速，造成振動、磨損和速度上的差異，主動軸的速度變化取決於連接的配置，可指定的三個變量：

• $\gamma_1$：軸1的旋轉角度
• $\gamma_2$：軸2的旋轉角度
• $\beta$：兩聯接軸的偏離角度，若兩軸為直線連接，則此角度為0

相关

• 自动倾斜器
• 傳動軸

外部連結

• [1] by Sándor Kabai, Wolfram Demonstrations Project.
• DIY: Replacing Universal Joints, About.com.
• Thompson Couplings Limited - Explanation of the Thompson coupling
• The Thompson Coupling - invented by Glenn Thompson ABC Television - The New Inventors - broadcast Feb 2007
• 美國專利 7,144,326 - Constant velocity coupling
• Video on Youtube: http://www.youtube.com/watch?v=xgQgm3GwaFs
• Video on Youtube: http://www.youtube.com/watch?v=Dh5C4e4exhM