曹耀初， 姚明珠

（中国船舶科学研究中心船舶振动噪声重点实验室，江苏无锡214082）

0 引言

半浸桨驱动装置是50 kN以上高速船艇的主要推进方式，在世界各国最先进的高速船艇装备上得到了广泛的应用［1］。在半浸桨驱动装置中，转舵操作靠球关节转动实现，其动力传递采用联轴器，联轴器包裹在球关节中，联轴器的尺寸直接影响球关节的尺寸，而球关节的尺寸最终大大影响整套装置的重量。因此半浸桨驱动装置需要结构紧凑尺寸小的联轴器。通常用的联轴器有球笼式万向节和双十字万向节。当转动角度较大或者扭矩较大时，球笼式万向节不能满足使用要求；当要求结构紧凑时，普通的双十字万向节也不能满足使用要求。在这种情况下必须使用紧凑型的双十字万向节，国内没有现成的产品可以采购，国外公司有类似产品，但不对我国销售。

为了开发大功率的国产化半浸桨驱动装置，需要自行设计双十字万向节，通过设计万向节叉和双联叉，选用市场上成熟的十字轴总成进行组装。在设计时，为了尽可能地保证两轴等速转动和传递相同的转矩，有必要对万向节进行运动理论分析并利用软件建模仿真分析。

1 选型设计

本文以主机功率526 kW、转速2 300 r/min、减速比1.485、纵倾角度调节范围±7°、转舵角度调节范围±20°来设计双十字万向节，要求双十字万向节在球关节内径≤Sφ270运动不干涉。双十字万向节模型示意图如图1所示，主要由万向节叉，十字轴总成和双联叉组成。……