一、萬向節聯軸器的基本結構

萬向節聯軸器主要由兩個叉形接頭和一個十字軸組成。叉形接頭一般安裝在需要連接的兩根軸的端部，十字軸位于兩個叉形接頭的中間，其四個軸頸分別與兩個叉形接頭的孔相配合。這種結構使得兩根軸之間能夠實現相對靈活的運動。

二、工作原理

速度變化規律

在萬向節聯軸器傳遞動力的過程中，雖然主動軸和從動軸的平均角速度是相等的，但在每一瞬間，它們的瞬時角速度并不完全相同。這是因為萬向節聯軸器的運動學特性導致的。

當兩軸存在夾角 α 時，根據萬向節聯軸器的運動學原理，從動軸的瞬時角速度 ω?與主動軸的瞬時角速度 ω?之間存在以下關系：ω? = ω?cosα / (1 - sin2αcos2θ)，其中 θ 是主動軸的轉角。從這個公式可以看出，只有當 α = 0（即兩軸在同一直線上）時，ω?才恒等于 ω?。在實際應用中，由于夾角 α 通常較小，這種瞬時速度的變化在很多情況下是可以接受的。

雙萬向節的應用

為了消除單個萬向節聯軸器在傳遞動力過程中產生的瞬時速度變化問題，常常采用雙萬向節聯軸器系統。在雙萬向節系統中，通過合理的布置，可以使第一個萬向節產生的速度變化在第二個萬向節處得到補償。

具體來說，要滿足雙萬向節等速傳動的條件，中間軸與主動軸和從動軸之間的夾角必須相等，并且中間軸兩端的叉形接頭應在同一平面內。這樣，當動力從主動軸經過中間軸傳遞到從動軸時，雖然每個萬向節在單獨工作時會產生瞬時速度變化，但兩個萬向節組合起來就能夠實現等速傳動，保證了動力傳遞的平穩性和準確性。

角度補償

萬向節聯軸器主要的功能是實現角度補償。在實際的機械傳動系統中，主動軸和從動軸往往不在同一條直線上，可能存在一定的夾角。當主動軸轉動時，通過十字軸傳遞動力給從動軸。例如，在汽車傳動系統中，發動機的輸出軸和驅動輪的半軸之間就存在夾角，萬向節聯軸器能夠有效地補償這個夾角。

在工作過程中，假設主動軸以一定的角速度 ω?轉動，由于夾角的存在，十字軸會在叉形接頭的孔內發生相對轉動。這種相對轉動使得從動軸能夠以與主動軸相同的角速度 ω?轉動，盡管兩根軸之間有夾角。具體來說，當主動軸旋轉一周時，十字軸會圍繞其自身的中心軸進行一系列復雜的旋轉運動，同時帶動從動軸也旋轉一周。這就保證了動力的有效傳遞，而不受兩軸夾角的影響。