萬(wàn)向傳動(dòng)裝置教學(xué)課件

1、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置部門：SP平臺(tái)部講師：田智慧課時(shí)：60分鐘目的：專業(yè)小組能力提升1目錄萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性24傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)校核參數(shù)31萬(wàn)向傳動(dòng)裝置介紹傳動(dòng)軸中間支撐及軸管6傳動(dòng)軸新技術(shù)的應(yīng)用5失效模式及后果分析2345共性的東西您看到了嗎？61）變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間2）變速器與分動(dòng)器之間3）驅(qū)動(dòng)橋的半軸4）斷開式驅(qū)動(dòng)橋的半軸5）轉(zhuǎn)向軸萬(wàn)向傳動(dòng)裝置介紹17萬(wàn)向傳動(dòng)裝置介紹11）組成 由萬(wàn)向節(jié)、傳動(dòng)軸組成，有的裝有中間支承。2）功用 在軸間夾角及相互位置經(jīng)常發(fā)生變化的轉(zhuǎn)軸之間傳 遞動(dòng)力。 1-變速器；2-中間支承；3-后驅(qū)動(dòng)橋；4-后傳動(dòng)軸；5-球軸承；6-前傳動(dòng)軸 83）設(shè)計(jì)的基本要求： 1、保證所連接

2、的兩根軸相對(duì)位置在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)， 能可靠地傳遞動(dòng)力。 2、保證所連接兩軸盡可能等速運(yùn)轉(zhuǎn)。 3、由于萬(wàn)向節(jié)夾角產(chǎn)生的附加載荷、振動(dòng)和噪聲應(yīng)在允 許范圍內(nèi)。 4、傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，維 修容易等。 萬(wàn)向傳動(dòng)裝置介紹19萬(wàn)向傳動(dòng)裝置介紹11.剛性萬(wàn)向節(jié):不等速萬(wàn)向節(jié)(十字軸式)準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)(雙聯(lián)式,三銷軸式)等速萬(wàn)向節(jié)(球籠式,球叉式)2.撓性萬(wàn)向節(jié)萬(wàn)向節(jié)的分類10萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2不等速萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu)為十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)，應(yīng)用廣泛。允許相鄰兩軸最大交角15 -20 。111-套筒2-十字軸3-萬(wàn)向節(jié)叉4-卡環(huán)5-滾針軸承6-萬(wàn)向節(jié)叉萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2十字軸式

3、剛性萬(wàn)向節(jié)12萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2VA=1r=2rcos 所以2=1/cos 此時(shí)21十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)VB=1rcos=2r 所以2=1cos 此時(shí)2113萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)14萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)平行式排列等腰式排列 1)等角速排列方式 2)等角速排列條件： 第一個(gè)萬(wàn)向節(jié)的從動(dòng)叉和第二個(gè)萬(wàn)向節(jié)的主動(dòng)叉與傳動(dòng)軸相連，且傳動(dòng)軸兩端的萬(wàn)向節(jié)叉在同一平面內(nèi)； 輸入軸、輸出軸與傳動(dòng)軸的夾角相等，即1=2。萬(wàn)向節(jié)的磨損是以十字軸軸徑和滾針軸承的磨損為標(biāo)志（潤(rùn)滑、密封性能）15萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)雙聯(lián)式1、2-萬(wàn)向節(jié)叉軸，3-雙聯(lián)叉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造

4、方便，工作可靠，允許有較大的轉(zhuǎn)向角，多在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中采用1=22)等角速排列條件：1)長(zhǎng)度減縮至最小的雙萬(wàn)向節(jié)16萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)三銷軸式1主動(dòng)偏心軸叉2、4三銷軸3從動(dòng)偏心軸叉5卡環(huán)6軸承座7襯套8毛氈圈9密封罩10推力墊片 17萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)1)三銷軸式萬(wàn)向節(jié)是由雙聯(lián)式萬(wàn)向節(jié)演變而來(lái)的準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)2)最大特點(diǎn)是允許相鄰兩軸有較大的交角，最大可達(dá)45度。采用此萬(wàn)向節(jié)的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋可使汽車獲得較小的轉(zhuǎn)彎半徑，提高了汽車的機(jī)動(dòng)性。 18萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2等速萬(wàn)向節(jié)1)基本原理：傳力點(diǎn)永遠(yuǎn)位于兩軸交點(diǎn)的平分面上。工作原理圖2)兩個(gè)大小相同錐齒輪的接觸點(diǎn)P位于

5、兩齒輪軸線交角的平分面上，由P點(diǎn)到兩軸的垂直距離都等于r。P點(diǎn)處兩齒輪的圓周速度相等，兩齒輪的角速度也相等。可見，若萬(wàn)向節(jié)的傳力點(diǎn)在其交角變化時(shí)，始終位于兩軸夾角的平分面上，就能保證等速傳動(dòng)。19萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2等速萬(wàn)向節(jié)球籠式鋼球主動(dòng)軸星形套（內(nèi)滾道）球籠（保持架）球形殼（外滾道）20萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2等速萬(wàn)向節(jié)1)等速性：當(dāng)中段半軸(主動(dòng)軸)和外球座軸(從動(dòng)軸)之間夾角發(fā)生變化時(shí)，傳力鋼球中心始終位于兩軸交角的平分面上，并且到兩軸線的距離相等2)特點(diǎn)：球籠式萬(wàn)向節(jié)工作時(shí)六個(gè)鋼球都參入傳力，故承載能力強(qiáng)、磨損小、壽命長(zhǎng)。它被廣泛應(yīng)用于各種型號(hào)的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和獨(dú)立懸架的驅(qū)動(dòng)橋21萬(wàn)向節(jié)

6、結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2等速萬(wàn)向節(jié)22萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2等速萬(wàn)向節(jié)23萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2等速萬(wàn)向節(jié)24萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2等速萬(wàn)向節(jié)25萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2等速萬(wàn)向節(jié)26萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2等速萬(wàn)向節(jié)27萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性2撓性萬(wàn)向節(jié)1螺絲 2橡膠 3中心鋼球4黃油嘴 5傳動(dòng)凸緣 6球座撓性萬(wàn)向節(jié)是由橡膠件將主被動(dòng)軸叉交錯(cuò)連接而成，依靠橡膠件的彈性變形，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的小角度（35）偏轉(zhuǎn)和微小軸向位移，吸收傳動(dòng)系中的沖擊載荷和衰減扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)。 283中間支撐中間支撐及軸管1）中間支承通常裝在車架橫粱上，能補(bǔ)償傳動(dòng)軸軸向和角度方向的安裝誤差，以及汽車行駛過(guò)程

7、中因發(fā)動(dòng)機(jī)竄動(dòng)或車架變形等引起的位移。2）中間支承常用彈性元件來(lái)滿足上述要求，它主要由軸承、帶油封的蓋、支架、彈性元件等組成。293軸管中間支撐及軸管1）功用傳動(dòng)軸是萬(wàn)向傳動(dòng)裝置中的主要傳力部件。通常用來(lái)連接變速器(或分動(dòng)器)和驅(qū)動(dòng)橋，在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和斷開式驅(qū)動(dòng)橋中，則用來(lái)連接差速器和驅(qū)動(dòng)輪。2）構(gòu)造壁厚均勻的軸管傳動(dòng)軸過(guò)長(zhǎng)，易共振，將其分成兩段并加 中間支承兩端焊接的花鍵軸和萬(wàn)向節(jié)叉組成滑動(dòng)花鍵連接，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸長(zhǎng)度的變化用平衡片修補(bǔ)平衡量為了得到較高的強(qiáng)度和剛度，軸管多做成空心、壁厚均勻的鋼管，一般由厚度1.5-3.0mm的薄鋼板卷焊而成303中間支撐及軸管31傳動(dòng)軸伸縮花鍵齒側(cè)擠壓應(yīng)力 軸

8、管外徑臨界轉(zhuǎn)速 軸管的剪切應(yīng)力 當(dāng)量夾角4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)校核參數(shù)32傳動(dòng)軸伸縮花鍵齒側(cè)擠壓應(yīng)力計(jì)算 Ts傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩（Nm ）；K花鍵處轉(zhuǎn)矩分布不均勻系數(shù)，K=1.31.4；Lh花鍵有效工作長(zhǎng)度（mm）； Dh，dh花鍵的大徑和小徑（mm）； n0花鍵齒數(shù)； 齒側(cè)許用擠壓應(yīng)力(MPa) 4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)校核參數(shù)33Temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（Nm）；Ig1 變速器一檔傳動(dòng)比；Kd 動(dòng)載系數(shù)(一般貨車、越野汽車取Kd=1)； 發(fā)動(dòng)機(jī)到傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)效率（98%） 。4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)校核參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和一擋速比來(lái)計(jì)算傳動(dòng)軸所承受的載荷： 驅(qū)動(dòng)輪打滑來(lái)計(jì)算傳動(dòng)軸所承受的載荷： G2 滿載狀態(tài)下后橋上的靜載

9、荷（Nkg） 汽車最大加速度時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù) 轎車：=1.21.4=1.11.2 貨車：輪胎與路面間的附著系數(shù) 可取0.85 rr車輪滾動(dòng)半徑（m）；i1后橋主減速器主減速比；m主減速器主動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)效率（98%）Ts的取值34軸管外徑臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算 nc 傳動(dòng)軸軸管的臨界轉(zhuǎn)速(rpm); l1 傳動(dòng)軸長(zhǎng)(mm); d1 前傳動(dòng)軸軸管內(nèi)徑(mm). D1 前傳動(dòng)軸軸管外徑(mm); 4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)校核參數(shù)傳動(dòng)軸工作的最高轉(zhuǎn)速需通過(guò)最高車速和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速確定！35軸管的剪切應(yīng)力 許用應(yīng)力;Ts傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩（N）; d1 前傳動(dòng)軸軸管內(nèi)徑（mm）. D1 前傳動(dòng)軸軸管外徑（mm）;

10、4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)校核參數(shù)一般取300(MPa) 3637當(dāng)量夾角4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)校核參數(shù)1、公式中的正、負(fù)取決于萬(wàn)向節(jié)叉的相位角：當(dāng) 0時(shí)，符號(hào)為“” 當(dāng)90時(shí)，符號(hào)為“”2、根據(jù)車輛的常用工況進(jìn)行校核：乘用車計(jì)算半載狀態(tài) 貨車類計(jì)算空載和滿載兩種狀態(tài) 338當(dāng)量夾角4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)校核參數(shù)395失效模式及后果分析序號(hào)失效模式表現(xiàn)形式原因分析1花鍵軸套異常磨損行駛異響表面加工處理不對(duì)潤(rùn)滑不良2十字軸承異常磨損行駛異響十字軸徑與軸承配合過(guò)緊;潤(rùn)滑不良;十字軸規(guī)格低;十字軸硬度低;3十字軸斷裂車輛失去動(dòng)力十字軸規(guī)格低,扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度不夠;4萬(wàn)向節(jié)起動(dòng)力矩過(guò)大轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活,裝車?yán)щy,加劇十字軸磨損十字軸徑與軸承配合過(guò)緊

11、;潤(rùn)滑不良5行車時(shí)傳動(dòng)軸共振整車抖動(dòng),乘坐舒適性下降傳動(dòng)軸動(dòng)平衡不符合要求;傳動(dòng)軸總成布置不合理;中間支撐失效405失效模式及后果分析序號(hào)失效模式表現(xiàn)形式原因分析6行車時(shí)花鍵軸與花鍵套脫落車輛失去動(dòng)力花鍵軸與花鍵套的嚙合工作長(zhǎng)度不滿足使用要求;7叉件耳孔斷裂車輛失去動(dòng)力耳孔部位強(qiáng)度不夠;傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)承載扭矩不滿足要求8軸管變形整車抖動(dòng),乘坐舒適性下降軸管強(qiáng)度不夠;傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)承載扭矩不滿足要求9花鍵軸變形或斷裂傳動(dòng)軸不能等效傳遞扭矩或車輛失去動(dòng)力強(qiáng)度不夠;415失效模式及后果分析傳動(dòng)軸異響對(duì)策：1.橡膠材料更改。2.油脂材料更改。原因：1.油封磨損。 2.潤(rùn)滑脂 受熱“液化”。3.工作面有泥沙等異物進(jìn)入 425失效模式及后果分析傳動(dòng)軸異響對(duì)策：1. 減小防塵罩外徑。2. 橡膠材料更改。3. 選擇合適時(shí)機(jī)更改布置原因：1. 防塵罩外徑匹配不合適。 2. 橡