現(xiàn)代汽車構(gòu)造 第17章 萬向傳動裝置 學(xué)習(xí)課件

第十七章萬向傳動裝置本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容：萬向節(jié)的分類、結(jié)構(gòu)和工作原理；幾種典型結(jié)構(gòu)萬向節(jié)的特點和應(yīng)用；傳動軸與中間支承。第1節(jié)概述1.1萬向傳動裝置的組成和功用萬向節(jié)傳動軸中間支承萬向傳動裝置的組成：萬向傳動裝置由：萬向節(jié)、傳動軸組成，在有些場合還要加裝中間支承。

萬向傳動裝置的功用：萬向傳動裝置的功用是實現(xiàn)汽車上任何一對軸線相交且位置相對變化的轉(zhuǎn)軸之間的動力傳遞。

1.2萬向傳動裝置在汽車上的應(yīng)用場合發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動，變速器和驅(qū)動橋之間：用于多軸驅(qū)動的汽車上：在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中的主減速器與轉(zhuǎn)向車輪之間：在動力輸出裝置和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中：消除變速器與驅(qū)動橋之間的相對運動帶來的不利影響。在變速器和驅(qū)動橋的距離較遠(yuǎn)時，將傳動軸分成兩段，并加中間支承，避免系統(tǒng)的共振、提高傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速和工作可靠性。在變速器與分動器分開安裝的場合，二者之間存在制造和安裝誤差和車架變形引起的不利影響，因此采用萬向傳動裝置。多軸汽車如果采用非貫通式布置方案，其后橋傳動軸需要加中間支承。在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中需要該橋即能滿足車輪轉(zhuǎn)向又能不間斷驅(qū)動力傳遞，因此在半軸靠近車輪處需要采用萬向傳動。在采用獨立懸架時，還需要在靠近主減速器處也要加萬向節(jié)，滿足左右半軸的跳動條件。1.2萬向傳動裝置在汽車上的應(yīng)用場合第2節(jié)萬向節(jié)萬向節(jié)的分類按在扭轉(zhuǎn)方向上是否存在明顯的彈性變型，分為：剛性萬向節(jié)：撓性萬向節(jié)：傳動零件為彈性的，靠彈性零件的變形來消除部件之間的相對運動引起的不利影響，具有緩沖和減振作用。常用在兩軸交角較小、且只有微量相對運動位移的場合。傳動零件為剛性的，靠剛性的鉸鏈連接，并傳動動力，分為：不等速萬向節(jié)（十字軸）、準(zhǔn)等速萬向節(jié)（雙聯(lián)式、三銷軸式）和等速萬向節(jié)（球叉式、球籠式）十字軸萬向節(jié)雙聯(lián)軸萬向節(jié)球叉式萬向節(jié)撓性萬向節(jié)特點：結(jié)構(gòu)簡單、零部件少、工作可靠、效率高，允許兩軸之間的轉(zhuǎn)角15~20度。十字軸剛性萬向節(jié)萬向節(jié)叉萬向節(jié)叉十字軸十字軸萬向節(jié)的損壞形式：軸徑磨損；滾針軸承磨損。滾針軸承的軸向定位方式：蓋板式；內(nèi)擋圈定位方式；外擋圈固定方式。瓦蓋固定式塑料環(huán)固定式a.十字軸剛性萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)一、不等速萬向節(jié)b.十字軸剛性萬向節(jié)的潤滑加油口毛氈油封橡膠油封c.十字軸剛性萬向節(jié)的不等速性單個萬向節(jié)在輸入軸和輸出軸夾角不為零時，其兩軸的瞬間角速度不相等。當(dāng)輸入軸勻速轉(zhuǎn)動時，輸出軸的轉(zhuǎn)速則周期性的變化，我們稱之為十字軸剛性萬向節(jié)的不等速性。

原因：輸入軸和輸出軸之間存在的夾角。結(jié)果：輸出軸的速度不等于輸入軸的速度，并呈周期性變化。影響：引起傳動軸的扭轉(zhuǎn)振動，并因此產(chǎn)生交變載荷，影響傳動軸的壽命；并且交角越大時，兩軸之間的不等速性越強烈。十字軸剛性萬向節(jié)的不等速性不等速性產(chǎn)生的過程（主動叉平面在垂直位置，十字軸平面與主動軸軸線垂直）十字軸剛性萬向節(jié)的不等速性不等速性產(chǎn)生的過程（主動叉平面在水平位置，十字軸平面與從動軸軸線垂直）d.雙十字軸剛性萬向節(jié)的運動特性單個十字軸萬向節(jié)傳動會產(chǎn)生不等速的不利影響，為了克服不等速現(xiàn)象，十字軸應(yīng)該成對使用。等速條件：第一萬向節(jié)兩軸夾角與第二萬向節(jié)兩軸夾角相等；第一萬向節(jié)從動叉平面與第二萬向節(jié)從動叉平面在同一個平面?！鲜龅人贄l件只有在獨立懸架中才可能實現(xiàn)。二、準(zhǔn)等速萬向節(jié)與等速萬向節(jié)準(zhǔn)等速萬向節(jié)——雙聯(lián)式萬向節(jié)等速原理：十字軸萬向節(jié)的等速條件。結(jié)構(gòu)特點：相當(dāng)于傳動軸長度最短的雙十字軸萬向節(jié)傳動機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，制造方便；在雙聯(lián)叉平分兩軸間的夾角情況下，可實現(xiàn)等速傳動。一般設(shè)置分度機(jī)構(gòu)保證兩軸與傳力點連線的夾角接近相等，從而使兩軸的速度差盡量小。雙聯(lián)叉準(zhǔn)等速萬向節(jié)——雙聯(lián)式萬向節(jié)雙聯(lián)叉輸入軸輸出軸分度機(jī)構(gòu)在兩軸夾角較小時，處在圓弧上的兩軸軸線交點離上述中垂線很近，能夠使的a1與a2的差值很小，從而保證兩軸角速度接近相等，其差值在允許范圍內(nèi)，故雙聯(lián)式萬向節(jié)是一種準(zhǔn)等速萬向節(jié)。準(zhǔn)等速萬向節(jié)——三銷軸式準(zhǔn)等速萬向節(jié)三銷軸三銷軸主動偏心叉從動偏心叉三銷軸軸線組成的平面平分兩軸間的夾角。特點：允許的兩軸夾角較大，在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中使用可以提高車輛機(jī)動性。三、等速萬向節(jié)等速原理：在結(jié)構(gòu)上保證萬向節(jié)在工作過程中，其傳力點永遠(yuǎn)位于兩軸交線的平分面上。等速傳動的原理等速萬向節(jié)——球叉式等速萬向節(jié)中心鋼球從動叉主動叉鎖銷定位銷傳動鋼球球叉式等速萬向節(jié)結(jié)構(gòu)實例等速原理等速萬向節(jié)——球叉式等速萬向節(jié)特點：從結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了兩軸的轉(zhuǎn)速相等；最大轉(zhuǎn)角32~35度，適合于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中；壽命短，鋼球與凹槽的磨損快。采用壓力裝配的球叉式等速萬向節(jié)的拆卸不便。等速萬向節(jié)——球籠式等速萬向節(jié)球籠式等速萬向節(jié)按主、從動叉在傳遞轉(zhuǎn)矩的過程中是否產(chǎn)生軸向位移分為：固定型球籠式萬向節(jié)（RF節(jié)）伸縮型球籠式萬向節(jié)（VL節(jié)）RF節(jié)VL節(jié)等速萬向節(jié)——球籠式等速萬向節(jié)RF節(jié)主動軸保持架球型殼星型套1、球籠式等速萬向節(jié)鋼球主動軸星形套（內(nèi)滾道）球籠（保持架）球形殼（外滾道）RF節(jié)固定型球籠式等速萬向節(jié)的等速原理固定型球籠式等速萬向節(jié)的特點允許兩軸間的夾角較大45~50度，適合于用在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的車輪側(cè)。與球叉式相比：承載能力強，結(jié)構(gòu)緊湊，拆卸方便。制造精度要求高。應(yīng)用日益廣泛。等速萬向節(jié)——球籠式等速萬向節(jié)伸縮性球籠式萬向節(jié)（VL節(jié)）VL節(jié)1-鋼球在內(nèi)滾道上移動時鋼球中心軌跡，2-保持架的鋼球孔槽中心線3-鋼球在外滾道上移動時鋼球中心軌跡4-從動軸5-主動軸6-保持架線軸O：萬向節(jié)中心A：保持架（球籠）外球面中心B：保持架內(nèi)球面中心伸縮性球籠式萬向節(jié)的內(nèi)外滾道是直槽的，在傳遞轉(zhuǎn)矩過程中，星形套可在筒形殼內(nèi)沿軸向移動，能起到滑動花鍵的作用。伸縮型球籠式等速萬向節(jié)的特點允許兩軸間的夾角較大20~25度，在傳遞動力的過程中，可以沿軸向移動，適合于用在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的主減速器側(cè)。承載能力強，結(jié)構(gòu)緊湊，拆卸方便。四、撓性萬向節(jié)

特點：依靠彈性元件的彈性變形來保證在相交兩軸間傳遞動力時不發(fā)生機(jī)械干涉。由橡膠件將主被動軸叉交錯連