汽車傳動系統(tǒng)之三

1、三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系 在軸間夾角和軸的相互位置經常發(fā)生變化的轉軸在軸間夾角和軸的相互位置經常發(fā)生變化的轉軸之間繼續(xù)傳遞動力。之間繼續(xù)傳遞動力。 一、概述一、概述12.5 12.5 萬向傳動裝置萬向傳動裝置2 2、組成：、組成： 萬向節(jié)萬向節(jié) 傳動軸傳動軸 中間支承中間支承萬向節(jié)萬向節(jié)傳動軸傳動軸三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系3 3、萬向傳動裝置在汽車上的應用、萬向傳動裝置在汽車上的應用三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系二、萬向節(jié)二、萬向節(jié)三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系1 1、十字軸式剛性萬向節(jié)、十字軸式剛性萬向節(jié) 油嘴油嘴安全閥安全閥十字軸十字軸油封油封滾針滾針套

2、筒套筒軸承蓋軸承蓋萬向節(jié)叉萬向節(jié)叉三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系（2 2）單個剛性十字軸萬向節(jié)的速度特性）單個剛性十字軸萬向節(jié)的速度特性當主動叉在垂直平面內時：當主動叉在垂直平面內時：VA= 1r= 2 rcos 1= 2 cos 2 1 從動軸轉速大于主動軸轉速。從動軸轉速大于主動軸轉速。當主動叉在水平平面內時：當主動叉在水平平面內時：VB= 2r= 1 rcos 2= 1 cos 2 1 從動軸轉速小于主動軸轉速。從動軸轉速小于主動軸轉速。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系（3 3）實現(xiàn)兩軸間等角速度傳動措施）實現(xiàn)兩軸間等角速度傳動措施同時必須滿足兩個條件：同時必須滿足兩個條件：（

3、1 1）第一個萬向的兩軸間的夾角與）第一個萬向的兩軸間的夾角與 第二個萬向的兩軸間的夾角相第二個萬向的兩軸間的夾角相 等，等， 即即1 1=2 2（2 2）傳動軸兩端的萬向節(jié)叉處于同）傳動軸兩端的萬向節(jié)叉處于同 一平面內。一平面內。 1 1 2 2不等速特性曲線不等速特性曲線三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系點此觀看三個萬向節(jié)的布置錄像點此觀看三個萬向節(jié)的布置錄像三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系2 2、準等速萬向節(jié)、準等速萬向節(jié)雙聯(lián)式萬向節(jié)雙聯(lián)式萬向節(jié) 1 1 2 2原理：原理：是一套傳動軸是一套傳動軸 長度縮短至最長度縮短至最 小的雙萬向節(jié)小的雙萬向節(jié) 等速傳動裝置。等速傳動裝置。特點

4、：特點： 雙聯(lián)叉相當于兩個雙聯(lián)叉相當于兩個在同一平面上的萬向節(jié)在同一平面上的萬向節(jié)叉叉;裝有分度機構。裝有分度機構。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系三銷式萬向節(jié)三銷式萬向節(jié)是雙聯(lián)萬向節(jié)演變而來的。是雙聯(lián)萬向節(jié)演變而來的。結構特點：結構特點： 主、從動偏心軸叉分別與主、從動偏心軸叉分別與轉向驅動橋的內、外半軸制成轉向驅動橋的內、外半軸制成一體；一體； 叉孔中心與叉軸中心線互叉孔中心與叉軸中心線互相垂直但不相交；相垂直但不相交； 兩叉由兩個三銷軸連接；兩叉由兩個三銷軸連接； 三銷軸大端中心線與小端三銷軸大端中心線與小端軸頸中心線重合；軸頸中心線重合； 靠近大端兩側有兩軸頸，靠近大端兩側有兩軸頸

5、，其中心線與小端軸頸中心線垂其中心線與小端軸頸中心線垂直關相交。直關相交。三銷軸三銷軸三銷軸三銷軸主動偏心軸叉主動偏心軸叉從動偏心軸叉從動偏心軸叉三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系等速萬向節(jié)等速萬向節(jié)原理原理: : 使傳力點始終位于兩軸夾角的平分面上。使傳力點始終位于兩軸夾角的平分面上。 形式：形式：球叉式、球籠式。球叉式、球籠式。 /2 /2OP 兩齒輪的接兩齒輪的接觸點觸點P P位于兩齒輪位于兩齒輪軸線交角的平分軸線交角的平分面上，面上，P P點兩齒輪點兩齒輪的圓周速度始終的圓周速度始終相等。相等。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系鋼球鋼球主動軸主動軸星形套（內滾道）星形套（內滾道）球

6、籠（保持架）球籠（保持架）球形殼球形殼（外滾道）（外滾道）外罩外罩1 1）球籠式等速萬向節(jié)）球籠式等速萬向節(jié)三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系主動軸主動軸球形殼球形殼星形套星形套鋼球鋼球保持架保持架球籠式萬向節(jié)的等速性球籠式萬向節(jié)的等速性三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系2 2）球叉式等角速萬向節(jié)）球叉式等角速萬向節(jié)主、從動叉分別與內外半軸制成一體；主、從動叉分別與內外半軸制成一體；主、從動叉上各有四個曲面凹槽；主、從動叉上各有四個曲面凹槽；四個傳力鋼球，一個定心鋼球。四個傳力鋼球，一個定心鋼球。結構特點：結構特點：主動叉主動叉從動叉從動叉定位銷定位銷鎖止銷鎖止銷中心鋼球中心鋼球傳動鋼球傳

7、動鋼球三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系球叉式萬向節(jié)等速傳動原理球叉式萬向節(jié)等速傳動原理三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系彈性連接件彈性連接件彈性連接件彈性連接件上海上海SH380ASH380A自自卸車的撓性萬卸車的撓性萬向節(jié)向節(jié)三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系三、傳動軸與中間支承三、傳動軸與中間支承中間中間支承支承傳動軸傳動軸三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系油封油封U型支架型支架蜂窩形橡膠墊蜂窩形橡膠墊注油嘴注油嘴軸承軸承軸承座軸承座EQ1090EEQ1090E型汽車傳動軸中間支承型汽車傳動軸中間支承三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系12.6 12.6 驅動橋驅動橋一、概述一、

8、概述1 1、組成與功用、組成與功用（1 1）組成：）組成：主減速器、差速器、半軸和驅動橋殼等主減速器、差速器、半軸和驅動橋殼等 組成。組成。（2 2）功用：）功用：將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機動力經過將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機動力經過 降速，將增大的轉矩分配到驅動車輪。降速，將增大的轉矩分配到驅動車輪。（3 3）分類：）分類：斷開式驅動橋、非開式驅動橋。斷開式驅動橋、非開式驅動橋。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系非斷開式驅動橋非斷開式驅動橋驅動橋殼驅動橋殼主減速器主減速器差速器差速器半軸半軸輪轂輪轂三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系斷開式驅動橋斷開式驅動橋主減速器主減速器擺臂軸擺臂軸擺臂擺

9、臂車輪車輪半軸半軸彈性元件彈性元件減振器減振器三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系 1-1-后橋殼；后橋殼；2-2-差速器殼；差速器殼；3-3-差速器行星齒輪；差速器行星齒輪；4-4-差速器半軸齒輪；差速器半軸齒輪；5-5-半軸；半軸； 6-6-主減速器從動齒輪齒圈；主減速器從動齒輪齒圈；7-7-主減速器主動小齒輪主減速器主動小齒輪 后輪驅動驅動橋的主要部件后輪驅動驅動橋的主要部件三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系二、主減速器二、主減速器 （1 1）結構：）結構：只有一對錐齒輪；只有一對錐齒輪；（2 2）優(yōu)點：）優(yōu)點：結構簡單、體積小，重量輕和傳動效率高等優(yōu)點。結構簡單、體積小，重量輕和傳動

10、效率高等優(yōu)點。 按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分，可分為按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分，可分為單級式主減速單級式主減速器和雙級式主減速器器和雙級式主減速器。除了一些要求大傳動比的中、重型車。除了一些要求大傳動比的中、重型車采用雙級主減速器外，一般微、輕、中型車基本采用單級主采用雙級主減速器外，一般微、輕、中型車基本采用單級主減速器。減速器。1 1、單級主減速器、單級主減速器三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系東風EQ1141G型汽車主減速器及差速器十字軸十字軸差速器左半殼差速器左半殼差速器右半殼差速器右半殼調整螺母調整螺母圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承主動錐齒輪主動錐齒輪凸緣凸緣調

11、整墊片調整墊片調整墊片調整墊片殼殼從動錐齒輪從動錐齒輪軸承座軸承座隔套隔套行星齒輪行星齒輪半軸齒輪半軸齒輪（3 3）組成）組成三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系2 2、雙級主減速器、雙級主減速器（1 1）結構：）結構： 一對一對 螺旋錐齒螺旋錐齒輪，一對圓柱斜輪，一對圓柱斜齒輪。齒輪。（2 2）優(yōu)點：）優(yōu)點： 可以得到較大的可以得到較大的傳動比。傳動比。（3 3）組成：）組成： （見右圖）（見右圖）CA1091CA1091型汽車主減速器及差速器剖面圖型汽車主減速器及差速器剖面圖主動軸主動軸一級主動齒輪一級主動齒輪一級從一級從動齒輪動齒輪二級主動齒輪二級主動齒輪中間軸中間軸二級從動齒輪二級從動

12、齒輪差速器殼差速器殼半軸齒輪半軸齒輪行星齒輪行星齒輪十字軸十字軸三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系3 3、貫通式主減速器、貫通式主減速器 前面（或后面）兩驅動橋的傳動軸是串聯(lián)的，傳動軸前面（或后面）兩驅動橋的傳動軸是串聯(lián)的，傳動軸從離分動器較近的驅動橋中穿過，通往另一驅動橋。從離分動器較近的驅動橋中穿過，通往另一驅動橋。延安延安SX2150SX2150型汽車貫通式中驅動橋型汽車貫通式中驅動橋主動準雙曲面齒輪主動準雙曲面齒輪從動圓柱齒輪從動圓柱齒輪主動圓柱齒輪主動圓柱齒輪凸緣盤凸緣盤從動準雙曲面齒輪從動準雙曲面齒輪貫通軸貫通軸三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系三、差速器三、差速器1-1-軸承

13、；軸承；2-2-左外殼；左外殼；3-3-墊片；墊片；4-4-半軸齒輪；半軸齒輪；5-5-墊圈；墊圈；6-6-行行星齒輪；星齒輪； 7-7-從動齒輪；從動齒輪；8-8-右外殼；右外殼；9-9-十字軸；十字軸；10-10-螺栓螺栓1 1、功用：、功用： 汽車差速器是一個差速傳動機構，用來保證各驅動輪在汽車差速器是一個差速傳動機構，用來保證各驅動輪在各種運動條件下的動力傳遞，避免輪胎與地面間打滑。各種運動條件下的動力傳遞，避免輪胎與地面間打滑。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系2 2、差速器分類、差速器分類（1 1）按用途分：）按用途分：輪間差速器和軸間差速器輪間差速器和軸間差速器。（2 2）按工

14、作特性分：）按工作特性分：普通錐齒輪差速器和防滑差速器普通錐齒輪差速器和防滑差速器。3 3、普通錐齒輪差速器、普通錐齒輪差速器組成組成差速器殼差速器殼差速器殼差速器殼半軸齒輪半軸齒輪半軸齒輪半軸齒輪行星齒輪行星齒輪行星齒輪行星齒輪十字軸十字軸螺栓螺栓行星齒輪墊片行星齒輪墊片半軸齒輪墊片半軸齒輪墊片半軸齒輪墊片半軸齒輪墊片三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系差速器的工作原理差速器的工作原理1 1、2-2-半軸齒輪半軸齒輪 3-3-差速器殼差速器殼 4-4-行星齒輪行星齒輪 5-5-十字軸十字軸 6-6-從動錐齒輪從動錐齒輪錐齒輪差速器的運動特性方程式：錐齒輪差速器的運動特性方程式：n n1 1+

15、n+n2 2=2n=2n0 0結論：結論：（1 1）當差速器殼轉速為零時，若一側半軸齒輪受其它外來力矩而轉動，）當差速器殼轉速為零時，若一側半軸齒輪受其它外來力矩而轉動，則另一側半軸齒輪即以相同轉速反向轉動。則另一側半軸齒輪即以相同轉速反向轉動。（2 2）當任何一側半軸齒輪的轉速為零時，另一側半軸齒輪的轉速為差速）當任何一側半軸齒輪的轉速為零時，另一側半軸齒輪的轉速為差速器殼轉速的兩倍。器殼轉速的兩倍。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系點此觀看差速原理錄像點此觀看差速原理錄像三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系轉矩特性轉矩特性 這種差速器在傳力過這種差速器在傳力過程中行星齒輪相當于一個程中行

16、星齒輪相當于一個等臂杠桿，兩半軸齒輪半等臂杠桿，兩半軸齒輪半徑相等，行星齒輪沒有自徑相等，行星齒輪沒有自轉時轉時，轉矩均分給兩半軸轉矩均分給兩半軸齒輪，即齒輪，即M M1 1=M=M2 2=0.5=0.5。 行星齒輪自轉時，行星齒輪受到行星齒輪自轉時，行星齒輪受到摩擦力矩摩擦力矩M Mr r作用且與作用且與自轉方向相反。自轉方向相反。M Mr r使行星齒輪分別對左右半軸齒輪附加作使行星齒輪分別對左右半軸齒輪附加作用了兩個圓周力用了兩個圓周力F F1 1、F F2 2 故故M M1 1=0.5=0.5（M M0 0- - M Mr r ），）， M M2 2=0.5=0.5（M M0 0+ +

17、M Mr r ）于是，）于是，M M2 2-M-M1 1= M= Mr r。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系鎖緊系數(shù)鎖緊系數(shù)K=0.05K=0.050.15 0.15 ， 轉矩比轉矩比K Kb b=1.1=1.11.41.4故可認為無論差不差速，轉矩總是平均分配的。故可認為無論差不差速，轉矩總是平均分配的。鎖緊系數(shù)鎖緊系數(shù)K K：衡量差速器內摩擦力矩的大小及轉矩分配特性。衡量差速器內摩擦力矩的大小及轉矩分配特性。0r012MMMMMK 差速器內摩擦力矩與其輸入轉矩之比為差速器內摩擦力矩與其輸入轉矩之比為K。兩半軸轉矩之比為轉矩比兩半軸轉矩之比為轉矩比Kb。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程

18、系4 4、防滑差速器、防滑差速器 防滑差速器可以克服上述對稱錐齒輪式差速器的弊端，它可防滑差速器可以克服上述對稱錐齒輪式差速器的弊端，它可以在一側驅動輪打滑空轉的同時，將大部分或全部轉矩傳給不打以在一側驅動輪打滑空轉的同時，將大部分或全部轉矩傳給不打滑的驅動輪，以利用這一驅動輪的附著力產生較大的驅動力矩使滑的驅動輪，以利用這一驅動輪的附著力產生較大的驅動力矩使汽車行駛。汽車行駛。下面以強制鎖止式差速器為例講解下面以強制鎖止式差速器為例講解主動齒輪主動齒輪從動齒輪從動齒輪拔叉拔叉半軸半軸半軸半軸差速器殼差速器殼差速器殼差速器殼接合套接合套齒圈齒圈 將半軸與差速器殼連成一將半軸與差速器殼連成一體，

19、相當于把左右兩半軸鎖成體，相當于把左右兩半軸鎖成一體，使差速器不起作用。一體，使差速器不起作用。注意事項：注意事項： 一般要在停車時進行操縱；一般要在停車時進行操縱；接上差速鎖時，只允許直線行接上差速鎖時，只允許直線行駛；通過壞路后應立即脫開差駛；通過壞路后應立即脫開差速鎖。速鎖。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系四、半軸四、半軸 1、功用：、功用： 半軸用來將差速器半軸齒輪的輸出轉矩傳到驅動輪或輪邊減速半軸用來將差速器半軸齒輪的輸出轉矩傳到驅動輪或輪邊減速器上。在非斷開式驅動橋內，半軸一般是實心的；在斷開式驅動器上。在非斷開式驅動橋內，半軸一般是實心的；在斷開式驅動橋處，往往采用萬向傳動裝

20、置給驅動輪傳遞動力；在轉向驅動橋橋處，往往采用萬向傳動裝置給驅動輪傳遞動力；在轉向驅動橋內，半軸一般需要分為內半軸和外半軸兩段，中間用等角速萬向內，半軸一般需要分為內半軸和外半軸兩段，中間用等角速萬向節(jié)相連接。節(jié)相連接。2、分類：、分類： 、全浮式半軸、全浮式半軸 只傳遞扭矩，不傳遞彎矩。只傳遞扭矩，不傳遞彎矩。 、半浮式半軸、半浮式半軸 除傳遞扭矩外，還要傳遞彎矩。除傳遞扭矩外，還要傳遞彎矩。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系五、橋殼五、橋殼 1 1、功用：、功用： 驅動橋殼一般由主減速器殼和半軸套管組成。其內部用來驅動橋殼一般由主減速器殼和半軸套管組成。其內部用來安裝主減速器、差速器和半

21、軸等；其外部通過懸架與車架相連，安裝主減速器、差速器和半軸等；其外部通過懸架與車架相連，兩端安裝制動底板并連接車輪，承受懸架和車輪傳來的各種作兩端安裝制動底板并連接車輪，承受懸架和車輪傳來的各種作用力和力矩。用力和力矩。2 2、分類：、分類： 分段式橋殼分段式橋殼 整體式橋殼整體式橋殼三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系小 結傳動系的傳動系的五大功用、分類和布置形式五大功用、分類和布置形式摩擦式離合器摩擦式離合器傳力機構傳力機構操縱機構操縱機構主動部分主動部分從動部分從動部分壓緊機構壓緊機構分離機構分離機構摩擦傳力摩擦傳力壓緊力壓緊力與分離機構共同與分離機構共同使主、從動部分使主、從動部分結合與分離。結合與分離。三聯(lián)學院交通工程系三聯(lián)學院交通工程系膜片彈簧離合器膜片彈簧離合器扭轉減振器扭轉減振器膜片彈簧既是壓緊膜片彈簧既是壓緊彈簧又是分離桿杠彈簧又是分離桿杠利用減振彈簧和摩擦墊片利用減振彈簧和摩擦墊片吸收、消耗振動能量吸