传动轴的结构特点

传动轴的结构特点重型载货汽车[1]根据驱动形式的不同选择不同型式的传动轴。一般来讲4×2驱动形式的汽车仅有一根主传动轴。6×4驱动形式的汽车有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴。6×6驱动形式的汽车不仅有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴，而且还有前桥驱动传动轴。在长轴距车辆的中间传动轴一般设有传动轴中间支承．它是由支承架、轴承和橡胶支承组成。传动轴传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与[2]驱动桥输入轴两轴线夹角的变化，并实现两轴的等角速传动。一般万向节十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。斯太尔系列重型汽车使用的传动轴万向节采用滚柱十字轴轴承，配合以短而粗的十字轴，可传递较大的转距。在轴承端面设有蝶形弹簧，以压紧滚柱。十字轴的端面增加了具有螺旋槽的强化尼龙垫片，可防止大夹角或大转距传递动力时烧结。传统结构的传动轴伸缩套是将花键套与凸缘叉焊接在一起，将花键轴焊在传动轴管上。而GWB公司的传动轴一改传统结构，将花键套与传动轴管焊接成一体，将花键轴与凸缘叉制成一体。并将矩形齿花键改成大压力角渐开线短齿花键，这样既增加了强度又便于挤压成形，适应大转矩工况的需要。在伸缩套管和花键轴的牙齿表面，整体涂浸了一层尼龙材料，不仅增加了耐磨性和自润滑性，而且减少了冲击负荷对传动轴的损害，提高了缓冲能力。该型传动轴在凸缘花键轴外增加了一个管形密封保护套，在该保护套端部设置了两道聚氨酯橡胶油封，使伸缩套内形成厂一个完全密封的空间，使伸缩花键轴不受外界沙尘的侵蚀，不仅防尘而且防锈。因此在装配时在花键轴与套内一次性涂抹润滑脂，就完全可以满足使用要求，不需要装油嘴润滑，减少了保养内容。编辑本段传动轴是一个高转速、少支承的旋转体，因此它的动平衡是至关重要的。一般传动轴在出厂前都要进装载机传动轴结构行动平衡试验，并在平衡机上进行了调整。因此，一组传动轴是配套出厂的，在使用中就应特别注意。编辑本段传动轴分类传动轴按其重要部件--万向节的不同，可有不同的分类。如果按万向节在扭转的方向是否有明显RCD-30传动轴平衡机的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的，后者则靠弹性零件传递动力，并具有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节（如十字轴式万向节）、准等速万向节（如双联式万向节、三销轴式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节、球叉式万向节）。等速与不等速，是指从动轴在随着主动轴转动时，两者的转动角速率是否相等而言的，当然，主动轴和从动轴的平均转速是相等的。主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节，称为等速万向节或等角速万向节。它们主要用于转向驱动桥、断开式驱动桥等的车轮传动装置中，主要用于轿车中的动力传递。当轿车为后轮驱动时，常采用十字轴式万向节传动轴，对部分高档轿车，也有采用等速球头的；当轿车为前轮驱动时，则常采用等速万向节——等速万向节也是一种传动轴，只是称谓不同而已。编辑本段传动轴重要部件万向节是汽车传动轴上的关键部件。在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动轴安装在变速富康轿车的传动轴器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。汽车是一个运动的物体。在后驱动汽车上，发动机、离合器与变速器作为一个整体安装在车架上，而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接，两者之间有一个距离，需要进行连接。汽车运行中路面不平产生跳动，负荷变化或者两个总成安装位置差异，都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化，因此要用一个“以变应变”的装置来解决这一个问题，因此就有了万向节。在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上，由于汽车在运动过程中悬架变形，驱动轴主减速器输入轴与变速器（或分动箱）输出轴间经常有相对运动，此外，为有效避开某些机构或装置（无法实现直线传递），必须有一种装置来实现动力的正常传递，于是就出现了万向节传动。万向节传动必须具备以下特点：a、保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力；b、保证所连接两轴能均匀运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内；c、传动效率要高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。对汽车而言，由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴（有一定的夹角）是不等速旋转的，为此必须采用双万向节（或多万向节）传动，并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面，且使两万向节的夹角相等。这一点是十分重要的。在设计时应尽量减小万向节的夹角。编辑本段常用类型十字轴式刚性万向节传动轴在汽车传动系中用得最广泛，历史也最悠久。平时所说的传动轴一般指的就是十字轴式刚性万向节传动轴。十字轴式刚性万向节主要用于传递角度的变化，一般由突缘叉、十字轴带滚针轴承总成、万向节叉或滑动叉、中间连接叉或花键轴叉、滚针轴承的轴向固定件等组成。突缘叉一般与变速箱、驱动桥或别的传动轴等连接。突缘叉是一个带法兰的叉形零件，一般采用中碳钢或中碳合金钢的锻造件，也有采用球墨铸铁的砂型铸造件和中碳钢或中碳优质合金钢的精密铸造件。突缘叉一般带一个平法兰，也有带一个端面梯形齿法兰的。十字轴带滚针轴承总成一般包括四个滚针轴承、一个十字轴、一个滑脂嘴。滚针轴承一般由若干个滚针、一个轴承碗、一个多刃口橡胶油封（部分带骨架）组成。在某些滚针轴承中，还有一个带油槽的圆形垫片，有尼龙的，也有采用铜片或其他材料的，主要用于减小万向节轴向间隙，提高传动轴动平衡品质。万向节叉是一个叉形零件，一般采用中碳钢或中碳合金钢的锻造件，也有采用中碳钢的精密铸造件。滚针轴承的轴向固定件一般是孔（或轴）用弹性挡圈（内外卡式），或轴承压板、锁片、螺栓等。编辑本段专用汽车传动轴简介专用汽车传动轴主要用在油罐车，加油车，洒水车，吸污车，吸粪车，消防车，高压清洗车，道路清障车，高空作业车，垃圾车等车型上。根据类型可分为：50型传动轴，70型传动轴和90型传动轴。编辑本段另外一个重要的组成部分是滑动花键副，由内、外花键（矩形、渐开线）组成，用于传递长度的变化。传动轴的万向节摆角和滑动花键副的最大伸缩量，是根据整车布置时进行的传动轴跳动校核而确定的。传动轴管一般由低碳钢板卷制的电焊钢管制成，对大规格的轴管，也有采用冷拔无缝管的。轴管的外径和壁厚（或内径）是根据传动轴所传递的最大工作扭矩、最高工作转速等条件确定的。空心的轴管具有较小的质量并能传递较大的扭矩，并且比相同外径的实心轴具有更高的临界转速的特点。一般情况下，两万向节中心距不大于1.5m。当距离较近时，一般由两个万向节和一个滑动花键副组成，中间无轴管。当距离较远而使传动轴的长度超过1.5m时，常常分成两根或三根，采用三个或四个万向节，且最后一根带滑动花键副，其余的带中间支承的结构型式。典型的中间支承一般由一个圆柱球轴承、一个轴承座、两个油封、一个橡胶垫、一个滑脂嘴组成。中间传动轴由中间支承支架连接到车架横梁上，要求中间传动轴轴心线与中间支承平面垂直。一般要求传动轴中间支承布置在传动轴系统的一阶临界转速节点上。在使用过程中，一般需要按时保养。在万向节、滑动花键副、中间支承等有滑脂嘴的地方，要按有关规定进行定期加注规定的润滑脂。也有采用免维护的传动轴，在万向节和中间支承的轴承内有预留的润滑脂，不需要定期加注润滑脂。编辑本段传动轴常见故障诊断与排除传动轴机件的损坏、磨损、变形以及失去动平衡，都会造成汽车在行驶中产生异响和振动，严重时会导致相关部件的损坏。汽车行驶中，在起步或急加速时发出“格登”的声响，而且明显表现出机件松旷的感觉，如果不是驱动桥传动齿轮松旷则显然是传动轴机件松旷。松旷的部位不外乎是万向节十字轴承或钢碗与凸缘叉，伸缩套的花键轴与花键套。一般来讲，十字轴轴径与轴承旷量不应超过0.13mm,伸缩花键轴与花键套啮合间隙不应大于0.3mm。超过使用极限应当修复或更换。汽车行驶中若底盘发生“嗡嗡”声，而且运行速度越高，声音越大。这一般是由于万向节十字轴与轴承磨损松旷、传动轴中间轴承磨损、中间橡胶支承损坏或吊架松动，或是由于吊架固定的位置不对所致。6×4汽车在重负荷时，特别在行驶颠簸中偶尔发出敲击声，应注意检查中后桥平衡轴是否变位而与传动轴发生干涉。汽车运行中若随着车速的增高而噪声增大，并且伴随有抖动，这一般是由于传动轴失去平衡所致。这种振动在驾驶室内感觉最为明显。传动轴动平衡的不平衡量应小于100g.cm.传动轴动平衡失效严重会导致相关部件的损坏。最常见的是离合器壳裂纹和中间橡胶支承的疲劳损坏。传动轴中间吊架的安装在维修中十分重要。如果吊架安装位置不当，会增加传动轴运转阻力和噪声，导致轴承的早期损坏。在重新安装吊架时，首先将吊架固定螺栓不要拧紧，将汽车驱动轮用千斤顶支离地面，挂低速档，慢慢旋转传动轴使传动轴和吊架自动找正，然后再将吊架固定螺栓拧紧。编辑本段传动轴的使用与保养为了确保传动轴的正常工作，延长其使用寿命，在使用中应注意：1．严禁汽车用高速档起步。2．严禁猛抬离合器踏板。3．严禁汽车超载、超速行驶。4．应经常检查传动轴工作状况。5．应经常检查传动轴吊架紧固情况，支承橡胶是否损坏，传动轴各连接部位是否松旷，传动轴是否变形。6．为了保证传动轴的动平衡，应经常注意平衡焊片是否脱焊。新传动轴组件是配套提供的，在新传动轴装车时应注意伸缩套的装配标记，应保证凸缘叉在一个平面内。在维修拆卸传动轴时，应在伸缩套与凸缘轴上打印装配标记，以备重新装配时保持原装配关系不变。7．应经常为万向节十字轴承加注润滑脂，夏季应注入3号锂基润滑脂，冬季注入2号锂基润滑脂。编辑本段传动轴不平衡的判断及排除传动轴不平衡，危及安全行车。如果出现传动轴不平衡的故障，可以采用下述方法判断：将车前轮用垫木塞紧，用千斤顶起车一侧的中、后驱动桥；将发动机发动，挂上高速档，观查传动轴摆振情况。观查中注意转速下降时，若摆振明显增大，说明传动轴弯曲或凸缘歪斜。传动轴弯曲都是轴管弯曲，大部分是由于汽车超载造成的。运煤车辆由于超载、超挂，传动轴弯曲、断裂的故障发生较多。如有的车再加上挂车拉运60多吨煤炭，传动轴由于超载、超挂损坏严重。尽管加固了传动轴中间支承，又加强了凸缘叉的强度，但仍出现断裂损坏的故障。更换传动轴部件，校直后，应进行平衡检查，不平衡量应合乎标准要求。万向节叉及传动轴吊架的技术状况也应做详细的检查，如因安装不合要求，十字轴及滚柱损坏引起松旷、振动，也会使传动轴失去平衡。编辑本段传动轴的不平衡造成车辆振抖原因车辆传动轴的不平衡，在行驶中会出现一种周期性的声响，行驶速度越快，响声越大。严重时，能使车身发抖，驾驶室振动，手握方向盘有麻木的感觉。由于车身发抖，会造成车辆各部机件的松动，导致事故。驾驶室振动，严重的会造成焊点开裂。造成车辆振抖的原因有：（1）传动轴弯曲；（2）传动轴的凸缘和轴管焊接时位置歪斜；（3）中间支承固定螺栓松动；（4）中间支承轴承位置偏斜；（5）万向节损坏，安装不合要求；（6）传动轴上原平衡块脱落。编辑本段油泵传动轴的损坏原因重型自卸汽车油泵传动轴变形或损坏能使倾卸机构完全失去效能，其原因一般有以下几种情况：在车辆行驶时取力器未脱开。因液压油泵长时间高速运转，使液压油油温上升很快，一方面会造成油泵油封烧损，油泵“烧死”,另一个严重后果就是油泵齿轮离心力加大,油泵传动轴会在这种过大的离心力作用下导致变形、损坏；车辆满载举升时，操作过猛。如果用力猛抬离合器踏板，由于系统突然接合而使取力器、油泵传动轴、油泵本身引起很大的冲击载荷，最易造成传动轴受损。而在发动机高速运转，冬季气温较低的时候，液压缸内油的粘度较大，所造成的损失更为突出；传动轴安装间隙过小、油泵动平衡差、油路受阻以及严重超载时，也会造成传动轴变形、损坏。当油泵传动轴发生变形或损坏时，应及时检修更换，工作中应随时注意避免引起传动轴受损的情况发生，如卸载完毕准备行车时，脱开并确认取力器已经脱开后再行车；满载举升开始，操纵手柄提到举升位置时，操作要平稳，动作不宜粗暴，应缓慢放开