18第十七章万向传动装置.

山东交通学院汽车工程学院第十七章万向传动装置主要内容万向节传动轴中间支承学习目标•掌握万向传动装置的组成•了解万向节在汽车上的应用•理解十字轴万向节的构造、特性。•等速万向节的类型、构造及工作原理山东交通学院汽车工程学院功用：实现一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间动力传递。组成：一般由万向节和传动轴等组成。概述山东交通学院汽车工程学院万向传动装置在汽车上的应用：•a）发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间•b）多轴驱动的汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间•c）离合器与变速器之间（变速器与分动器之间）由于车架的变形，会造成轴线间相互位置变化•d）独立悬架的汽车的驱动轮与差速器之间•e）转向驱动车桥的差速器与车轮之间•f）汽车的动力输出装置和转向操纵机构中万向传动装置在汽车上的应用：山东交通学院汽车工程学院动装置山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院第一节万向节分类1、按速度特性分1)普通万向节2)准等速万向节3)等速万向节2、按刚度大小分1)刚性万向节2)柔性万向节山东交通学院汽车工程学院一、普通万向节（十字轴式）1.结构：如图特点：结构简单，工作可靠，最大夹角15~20°应用：广泛山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院十字轴润滑油道油封油封挡盘注油嘴采用橡胶油封，当十字轴内腔油压过大时，多余的润滑油会从橡胶油封内圆表面与轴颈接触处溢出。滚针轴承山东交通学院汽车工程学院2．普通万向节的速度特性:主动叉轴与从动叉轴转速相等，但是其转动角速度不相等（角速度是指单位时间内转过的角度）。十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，不能传递等角速转动。（不等角速性）山东交通学院汽车工程学院•证明：当叉轴1转到Ａ位置vA=ω1r=ω2rcos此时ω2ω1，ω１＝ω２cosα,主动叉轴角速度慢，从动叉轴角速度快山东交通学院汽车工程学院当叉轴1转过90时到Ｂ位置vB=ω2r=ω1rcos此时ω2ω1，ω１＝ω２／cosα，主动叉轴角速度快，从动叉轴角速度慢山东交通学院汽车工程学院•单十字轴万向节传动的不等速性将引起从动轴及其相连的传动部件产生扭转振动，从而产生附加的交变载荷，影响零部件的寿命。山东交通学院汽车工程学院3.普通万向节的等角速传动排列条件1)第一万向节两轴间的夹角与第二万向节两轴间的夹角相等。2)第一万向节从动叉的平面与第二万向节主动叉的平面处于同一平面内。山东交通学院汽车工程学院二、准等速万向节原理：双万向节等速传动1、双联式万向节当a1=a2时，轴1和轴2的角速度相等两个在同一平面内的万向节叉山东交通学院汽车工程学院三、等速万向节•1、基本工作原理：传力点永远位于两轴夹角的平分面上，此种万向节为等速万向节。山东交通学院汽车工程学院1-主动轴，3-保持架（球笼），4-钢球，5-星行套（内滚道），6-从动轴，8-球形壳（外滚道）1）球笼式等速万向节山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院球笼式万向节特点：承载能力强，结构紧凑，拆装方便，两轴最大交角为42°山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院球笼式万向节的工作原理球滚动时，同时以A、B为球心滚动，所以CA=CB外滚道中心A与内滚道中心B分别位于万向节中心O的两侧，且到O点的距离相等。球笼（保持架）主、从动轴夹角平分面星形套内滚道山东交通学院汽车工程学院2）三枢轴-球面滚轮式等速万向节(1)结构a-零件的分解图；b-主、从动轴的装配图；c-三枢轴组件1-锁定三角架；2-橡胶紧固件；3-保护罩；4-保护罩卡箍；5-叉形元件；6-止推块；7-球面滚轮；8-外座圈；9-输入轴；10-枢轴；11-轴向槽形轨道山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院（2）等速传动原理•当输出轴与输入轴交角为0°时，因三枢轴的自动定心作用，能使两轴轴线重合；当输出轴与输入轴有交角时，由于球面滚子轴承既可沿枢轴轴线移动，又可沿槽形轨道滑动。这样就可以保证球面滚子的传力点始终位于两轴交角的平分面上。•三枢轴-球面滚轮式万向节也有固定型和伸缩型两种结构形式。•伸缩型三枢轴-球面滚轮式等速万向节的夹角一般为25°，伸缩量为约40～60mm。山东交通学院汽车工程学院四、柔性万向节•1、机理:•依靠其中弹性件的弹性变形来保证相交两轴间传动时不发生机械干涉。•2、结构:橡胶盘、橡胶金属套筒等。•3、应用范围：两轴夹角不大于3～5°。山东交通学院汽车工程学院四、柔性万向节1螺丝2橡胶3中心钢球4黄油嘴5传动凸缘6球座挠性万向节是由橡胶件将主被动轴叉交错连接而成，依靠橡胶件的弹性变形，能够实现转动轴线的小角度（3゜～5゜）偏转和微小轴向位移，吸收传动系中的冲击载荷和衰减扭转振动，具有结构简单，无需润滑等优点。山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院一、传动轴1、构造特点1)等壁厚轴管(1.5～3.0mm)2)分段3)有平衡装置4)有伸缩节第二节传动轴和中间支承一、传动轴传动轴为一薄壁圆筒。利用花键的滑动可适应传动轴传力时长度发生变化。高速旋转，应注意其动平衡。山东交通学院汽车工程学院平衡片山东交通学院汽车工程学院第二节传动轴及中间支承一般需要在万向节之间安装传动轴。若两部件之间的距离会发生变化，而万向节又没有伸缩功能时，则还要将传动轴做成两段，用滑动花键相连接。为减小传动轴花键连接部分的轴向滑动阻力和摩损，需加注润滑脂进行润滑山东交通学院汽车工程学院传动轴在高速旋转时，任何质量的偏移都会导致剧烈振动。生产厂家在把传动轴与万向节组装后，都进行动平衡。经过动平衡的传动轴两端一般都点焊有平衡片，拆卸后重装时要注意保持二者的相对角位置不变。传动轴动平衡平衡片山东交通学院汽车工程学院1-变速器；2-中间支承；3-后驱动桥；4-后传动轴；5-球轴承；6-前传动轴在传动距离较长时，往往将传动轴分段，即在传动轴前增加带中间支承的前传动轴。二、中间支承山东交通学院汽车工程学院1、作用补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差。2、结构支架、轴承、橡胶垫山东交通学院汽车工程学院山东交通学院汽车工程学院小结1.万向传动装置的功用2.万向传动装置的组成。3.用途：在汽车上主要应用在变速器与驱动桥之间；越野汽车变速器与分动器之间；汽车转向驱动桥中、断开式驱动桥的半轴及汽车的转向操纵机构中。4.万向节的类型5.普通万向节的不等速是指在转动一圈内的角速度不相等。6.为实现等角速传动，两个普通万向节的排列方式为：第一个万向节的从动叉和第二个万向节的主动叉与传动轴相连，且传动轴两端的万向节叉在同一平面内；输入轴、输出轴与传动轴的夹角相等。7.传动轴两端的连接件装好后，应进行动平衡试验。在质量轻的一侧补焊平衡片，使其不平衡量不超过规定值。山东交通学院汽车工程学院思考题1.万向传动装置的作用是什么？由什么组成？2.普通万向节的速度特性是什么？3.普通万向节的等速排列条件是什么？4.等速万向节的等速原理是什么？