查看“︁万向接头”︁的源代码

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{{noteTA|G1=物理學}}

[[File:Universal joint.gif|thumb|250x250像素|使用十字转接架连接的万向接头]]
[[File:Simple CV Joint animated.gif|thumb|使用球体滚动连接的万向接头|250x250px]]
'''万向接头'''（{{lang-en|'''universal joint'''}}）又称'''万向节'''，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[[平衡環架|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]][[吉罗拉莫·卡尔达诺]]（也简称“卡丹”）在此前一个世纪的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，人也稱这一装置為卡丹接头（Cardan joint）或者卡丹杆（Cardan shaft）。瑞典人[[克里斯托弗·普爾海姆]]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 ==
[[Image:UJoint.png|250x250像素|thumb|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：

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

這些變量在右側的圖中說明。還示出了具有單位矢量的一組固定坐標軸<math>\hat{\mathbf{x}}</math> and <math>\hat{\mathbf{y}}</math>和每個軸的旋轉平面。這些旋轉平面垂直於旋轉軸線，並且不隨軸線旋轉而移動。兩個軸由未示出的萬向節連接。然而，軸1在圖中的紅色旋轉平面上的紅點處附接到萬向節，並且軸2附接在藍色平面上的藍點處。相對於旋轉軸固定的坐標係被定義為具有其x軸單位向量 (<math>\hat{\mathbf{x}}_1</math> and <math>\hat{\mathbf{x}}_2</math>)從原點指向一個連接點。 如圖所示，<math>\hat{\mathbf{x}}_1</math>是成角度的<math>\gamma_1</math> 相對於其沿著“x”軸的起始位置和<math>\hat{\mathbf{x}}_2</math>是成角度的<math>\gamma_2</math> 相對於沿著“y”軸的其起始位置。

<math>\hat{\mathbf{x}}_1</math>被限制在圖中的“紅色平面”並與之相關<math>\gamma_1</math>

:<math>\hat{\mathbf{x}}_1=[\cos\gamma_1\,,\,\sin\gamma_1\,,\,0]</math>

<math>\hat{\mathbf{x}}_2</math>被限制在圖中的“藍色平面”，並且是在“x”軸上的單位向量的結果 <math>\hat{x}=[1,0,0]</math>通過歐拉角旋轉 <math>[\pi\!/2\,,\,\beta\,,\,0</math>]:

==雙萬向軸==

== 参见 ==
* [[自动倾斜器]]
* [[傳動軸]]
* [[万向轮]] ({{link-en|全向轮|omni wheel}}、[[麦卡纳姆轮]]、[[正交轮]]、[[球轮]])
* [[平衡环架]]

== 参考资料 ==
{{Reflist}}

==外部連結==
* ''[http://demonstrations.wolfram.com/UniversalJoint/]{{Wayback|url=http://demonstrations.wolfram.com/UniversalJoint/ |date=20101120041415 }}'' by Sándor Kabai, Wolfram Demonstrations Project.
* ''[http://autorepair.about.com/cs/doityourself/a/aa102602a.htm  DIY: Replacing Universal Joints]{{Wayback|url=http://autorepair.about.com/cs/doityourself/a/aa102602a.htm |date=20080324085031 }}'', About.com.
* [http://cvcoupling.com/index.php?option=com_content&task=view&id=36&Itemid=58 Thompson Couplings Limited]{{Wayback|url=http://cvcoupling.com/index.php?option=com_content&task=view&id=36&Itemid=58 |date=20080930201634 }} - Explanation of the Thompson coupling
* [https://web.archive.org/web/20071219130621/http://www.abc.net.au/tv/newinventors/txt/s1849939.htm The Thompson Coupling - invented by Glenn Thompson] ABC Television - ''The New Inventors'' - broadcast Feb 2007
* {{US patent|7144326}} - 定速耦合(constant velocity coupling)
* {{Youtube|xgQgm3GwaFs}}
* {{Youtube|Dh5C4e4exhM}}

{{汽車傳動系統}}
{{DEFAULTSORT:universal joint}}
[[Category:机械工程]]