万向传动装置汽车构造解析课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,现代汽车构造教学课件,沈阳理工大学汽车与交通学院,第十七章万向传动装置,本章重点：,（1）掌握,万向传动装置,的作用和组成。,（2）掌握,万向节,的类型,（3）掌握十字轴万向节的,结构,及,运动特性,包括单十字轴万向节和双十字轴万向节,（4）了解,准等速,万向节、,等速,万向节和,挠性,万向节的,结构,及,特点,（5）掌握,传动轴总成,的组成,要求,具备识别,万向节类型,的能力,第十七章万向传动装置本章重点：,17.1概述,万向传动装置的,作用,：,用来,实现,一对轴线相交,且,相对位置,经常发生变化的,转轴之间,的,动力传递,。,17.1概述万向传动装置的作用：,万向传动装置的,组成,：,一般由,万向节,和,传动轴,组成，传动轴,过长,时，一般,分两段,做，并在中间加,中间支撑,。,万向传动装置的组成：,万向传动装置,在汽车上的,应用,：,1）用于,前置后驱,的汽车，位于,变速器,与,驱动桥,之间,2）用于,多轴驱动,的越野汽车，位于,变速器与分动器,及,分动器与驱动桥,之间，甚至,驱动桥与驱动桥,之间,万向传动装置在汽车上的应用：,3）用于,转向驱动桥,的半轴（前置前驱）,如果,前桥,采用的是,独立悬架,（车桥是,断开的,，一侧车轮,跳动，,不会影响,另一侧车轮），不仅需要在,转向轮附近,安装,一个万向节,，而且需要在,靠近主减速器处,也需要安,装,一个万向节,。,如果前桥采用的是,非独立悬架,，只需要在,转向轮附近,安,装一个万向节。,3）用于转向驱动桥的半轴（前置前驱）,4）用于汽车的,转向系统,中，位于,转向轴和转向传动轴,之间及,转向传动轴和转向器,之间,4）用于汽车的转向系统中，位于转向轴和转向传动轴之间及转向传,17.2万向节,功用,：,保证,不在同一轴线上,的两轴之间,可靠地,传递动力,运动方式：,转动,加,摆动,17.2万向节功用：,分类：,按其在,扭转方向,上,是否,具有,明显的弹性,分为：,1）刚性万向节:动力依靠,零件之间,的,铰接,来传递。,2）挠性万向节：动力依靠,弹性零件,来传递，有一定,的,缓冲减振,作用。,刚性万向节,按其,运动特点,分为：,1）,不等速,万向节：包括：,十字轴,万向节,2）,准等速,万向节：包括：,双联式,万向节、,三销轴式,万向节和,球面滚轮式,万向节。,3）,等速,万向节：包括：,球叉式,万向节和,球笼式,万向,节,分类：,一、不等速万向节,最常用的,不等速万向节,是,十字轴万向节,，允许,两传动,轴,之间的夹角为：1520，广泛应用于各类汽车,传动系统中。,1、组成：,一个,十字轴,两个,万向节叉,4个,滚针轴承,4个轴承盖,一、不等速万向节最常用的不等速万向节是十字轴万向节，允许两传,万向传动装置汽车构造解析课件,万向传动装置汽车构造解析课件,主动轴,转动,，带动十字轴,转动,，十字轴带动,从动轴,转动，同时，从动轴又可以,绕,十字轴中心,在,任意方向,摆动。,主动轴转动，带动十字轴转动，十字轴带动从动轴转动，同时，从动,十字轴刚性万向节动画演示,十字轴刚性万向节动画演示,2、十字轴润滑油道,十字轴,内腔,有,十字形的油道,，润滑油从,注油嘴,注入，,沿十字形的油道,润滑,十字轴的,轴颈和轴承,，,多余的润滑油,通过,橡胶油封的内圆表面,与,十字轴轴颈,的,接触处,流出，故无需溢流阀,2、十字轴润滑油道十字轴内腔有十字形的油道，润滑油从注油嘴,3、万向节中,滚针轴承,常见的,轴向定位,方式（1）,盖板固定式,：用,螺钉,将盖板,固定,在,万向节叉,上，并用,锁片,将螺钉,锁紧,，防止螺钉松动。特点：定位可靠、拆装方便、零件数目多。（2）,外挡圈固定式,：挡圈在万向节叉,轴颈孔,的,外面,。（3）,内挡圈固定式,：挡圈在万向节叉,轴颈孔,的,里面,。二者的特点：定位可靠、零件少，结构简单。,3、万向节中滚针轴承常见的轴向定位方式（1）盖板固定式：用,4）,瓦盖固定式,：万向节叉上,与,十字轴轴颈,相配合,的,圆柱孔,不是一个整体，而是,分成两半,，然后用螺钉连接起来。特点：使用可靠，拆装方便，但加工工艺复杂。5）,塑料环固定式,：在,轴承座的外圆,和万向节叉,轴承孔,的,中部,开有,环形槽,，将,填充塑料,经,万向节叉上的小孔,压注,到,环槽中,，待万向节叉上,与环槽垂直的,另一小孔,有塑料溢出时，表明塑料,已填满环槽,。特点：工作可靠，拆装不方便。,4）瓦盖固定式：万向节叉上与十字轴轴颈相配合的圆柱孔不是一个,4、单个十字轴万向节的运动特性,运动特性：,单个万向节,在,输入轴,与,输出轴之间,有夹角,的情况下，两轴的,瞬时角速度,不相等。,1）当,主动叉平面,在,垂直,位置，且,十字轴平面,与,主动轴,轴线,垂直,时：,w,1,w,2,w,1,4、单个十字轴万向节的运动特性运动特性：w1w2w1,主动叉,与,十字轴,连接点a,的,线速度,Va，在十字轴平,面内，并与主动轴垂直；,从动叉与十字轴,连接点b,的,线速度Vb,在与,主动叉,平行的,平面内，并且与,从动轴,垂直,。Vb可分解为,在十字轴平面内,的速度Vb和垂直,与十字轴平面的速度Vb,，万向节转动时，十字轴绕,o点转动，由于oa=ob,则a，b两点在,十字轴平面内,的,线,速度,应该相等，即Va=Vb，而Vb Vb，,所以：Va Va，,所以：VaVb,主动叉与十字轴连接点a 的线速度Va在与从动叉平行,横坐标为,主动轴的转角,，纵坐标为,主动轴和从动轴的转角差,。,090度：,从动轴,的瞬时角速度,大于,主动轴,的瞬时角速度；,90180度：,主动轴,的瞬时角速度,大于,从动轴,的瞬时角速度；,如果,主动轴,以,等角速度,转动，则从动轴的瞬时角速度,时快时慢,。,横坐标为主动轴的转角，纵坐标为主动轴和从动轴的转角差。,单十字轴,传动的不等速性,指：,主动轴,以,等角速度,转动时，,从动轴,在转动过程中瞬时,角速度,的,不均匀性,。,主动轴和从动轴,的,平均速度,是,相等,的，主动,轴转一圈，从动轴也转一圈。,单十字轴传动的不等速性指：,5、双十字轴万向节的运动特性,在变速器的,输出轴,和驱动桥的,输入轴,之间若采用,双十字轴万向节传动,，则第一万向节的,不等速效,应,有可能,被第二万向节的,不等速效应,所取消，从,而实现两轴之间的,等角速度,传动。,5、双十字轴万向节的运动特性在变速器的输出轴和驱动桥的输入轴,双十字轴万向节实现,等角速传动,的条件：,1）,第一万向节,两轴间夹角,a,1,与,第二万向节,两轴间夹角,a,2,相等。,在采用,非独立悬架,时，因,地面不平,引起的,车轮跳动,，传给驱动桥，将导致,变速器,的,输出轴,与,驱动桥,输入轴,的,相对位置,发生变化，,不可能,在,任何时候,都保证,a,1,=,a,2,，,因而，这两轴之间的,万向传动,只能做到,使传动的,不等速性,尽可能小。,就每一个万向节而言，只要存在着,a,1,或,a,2,，万向节在,工作过程中,，内部各零件就存在,相对运动,，,摩擦损失,将使,传动效率,降低，并且,夹角越大,，,效率越低,。,为了减小,a,1,和,a,2,，在汽车总体布置上常使,变速器,输出轴的,轴线,向后,稍微倾斜,，主减速,输入轴的,轴线,略向上翘,。,2）,第一万向节,的从动叉与,第二万向节,的主动叉处于,同一平面内,。,可通过,传动轴,和,万向节叉,的正确装配来实现,双十字轴万向节实现等角速传动的条件：,二、准等速万向节,工作原理,：,根据,双十字轴万向节,实现,等速传动,的原理设计的,1、双联式万向节,：省去了,传动轴,的双十字轴万向,节。为了保证保证,a,1,=,a,2,，在,双联式万向节,中,装,有,分度机构，以保证,双联叉,的,对称线,平分,所连两轴,的夹角。,二、准等速万向节工作原理：,2、三销轴式万向节,组成：,主、从动,偏心,轴叉、三销轴、滚针,轴承和卡环等。,偏心轴叉,的,叉孔中心,线,和,叉轴中心线,相互,垂直,但不相交。,三销轴：小端,轴颈,的,中心线,与大端,轴承孔,的,中心线,重合。,大端轴颈,的,中心线,与,小端轴颈,的,中心线,垂,直并相交,2、三销轴式万向节组成：主、从动偏心,特点：,允许相邻两轴有较大的夹角，最大可达,45；但所占空间较大。,特点：,3、球面滚轮式万向节,结构：,装在,与万向节轴5,制成一体的,三根销轴上,的,球面滚轮4,，可沿与,另一万向节轴1相连的,桶状体,的三个,轴向槽2,移动，起到,伸缩花键,的作用。三个,球面滚轮,与,桶状体,的,槽壁之间,可传递转矩。,特点：,万向节允许的,轴间夹角,可达43。,应用：,国产富康轿车,前转向驱动桥,中的内侧。,3、球面滚轮式万向节结构：装在与万向节轴5制成一体的三根销轴,三、等速万向节,工作原理：,传力点,永远位于,主动轴,和,从动轴,轴线交点,的平分,面上,三、等速万向节工作原理：,1、球叉式万向节,组成,主动叉、从动叉、,中心钢球、传动钢球等。,在主动叉和从动叉上,各有四个,圆弧凹槽，,组合之后，形成,两个,相交的环形槽,作为钢,球的滚道。,1、球叉式万向节组成,球叉式万向节等速传动的原理,主动叉和从动叉,凹槽的中心线,是以,O,1,和O,2,为圆心,的两个,半径相等,的圆，而圆心O,1,和O,2,与,万向节中心,O的,距离相等,，当万向节的两轴,绕,定心钢球O,转过,任何角度,时，,传动钢球的中心,始终位于,两圆弧的交点上,，也就是说,传动钢球,始终位于,主、从动轴,的角平分面上。,球叉式万向节等速传动的原理主动叉和从动叉凹槽的中心线是以O1,球叉式万向节的特点：,优点：,结构简单、允许两轴之间的最大夹角3233,缺点：,四个传动钢球在,正向传动,时，只有两个,相对的钢球,传力，反向传动时，则由,另外两个,相对的钢球传力,，故,钢球与凹槽,之间的,单位压力较大,，磨损较快、影响使用寿命。,应用：,一般用于,越野汽车,的转向驱动桥。,球叉式万向节的特点：,2、球笼式万向节,2、球笼式万向节,球笼式万向节的结构：,星形套,以,内花键,与,主动轴,相连，其表面有,6条凹槽,，,形成,内滚道,，球形壳,内表面,也有,6条,相应的凹槽，形,成,外滚道,，6个传力钢球,分别装在,各条凹槽中。,球笼式万向节的结构：,球笼式万向节的等角速传动原理,球形壳上,外滚道的中心A,与,星形套上,内滚道的的中心B,分别位于,万向节中心O,的两边，且OA=OB,CA=CB。根据三角形全等得：AOC=BOC,即：传力钢球的中心C位于两轴线夹角的平分面上。,球笼式万向节的等角速传动原理球形壳上外滚道的中心A与星形套上,球笼式万向节特点,承载能力强，结构紧凑，拆装方便，两轴最大夹角为47。,应用,红旗CA7220型、捷达、桑塔纳、夏利等轿车,前转向驱动桥,的转向节处。,球笼式万向节特点,四、挠性万向节(了解),四、挠性万向节(了解),17.3传动轴和中间支撑,组成,在,前置后驱,的汽车中，连接,变速器与驱动桥,之间的,传动轴总成,一般由,传动轴,及其两端,焊接,的,花键轴,和,万向节叉,等组成。,在汽车,行驶过程,中，变速器和驱动桥的,相对位置,经常发生变化，为了避免,运动干涉,，传动轴中,设有,滑动叉,和,花键轴,组成的,滑动花键,连接，以实现,传动轴长度,的变化。,17.3传动轴和中间支撑组成,万向传动装置汽车构造解析课件,传动轴,高速运转,时，由于,离心力的作用,而产生,剧烈的振动,，因此，当,传动轴,与万向节,装配后,，,必须进行,动平衡实验,，以满足,动平衡,的要求。平,衡后，在万向节,滑动叉,和,主传动轴上,刻上,装配,位置标记,，以便,拆卸后,重新装配时，保持二者的,相对位置,不变。,为了减小,离心惯性力,，传动轴一般做成,空心的,、,壁厚均匀,的钢管。（1.53.0mm）,传动轴,过长,时，,固有频率,会降低，容易产生,共,振,，故将其,分为两段,，中间设有,中间支撑,。