萬向傳動(dòng)裝置

關(guān)于萬向傳動(dòng)裝置第1頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三第一節(jié)概述1.萬向傳動(dòng)裝置的功用及組成萬向傳動(dòng)裝置的功用是能在汽車上任何一對(duì)軸間夾角和相對(duì)位置經(jīng)常發(fā)生變化的轉(zhuǎn)軸之間傳遞動(dòng)力。第2頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三一般由萬向節(jié)和傳動(dòng)軸組成。第3頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三對(duì)于傳動(dòng)距離較遠(yuǎn)的分段式傳動(dòng)軸，還需設(shè)置中間支承。

12-4第4頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三萬向傳動(dòng)裝置在汽車上的應(yīng)用P266第5頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三第6頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三第7頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)萬向節(jié)剛性萬向節(jié)：十字軸、準(zhǔn)等速、等速萬向節(jié)。繞性萬向節(jié)：柔性萬向節(jié)。一、普通十字軸萬向節(jié)1.結(jié)構(gòu)：如圖、12-22.特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作可靠最大夾角15~20°3.應(yīng)用：廣泛第8頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三第9頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三第10頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三第11頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三4.單個(gè)萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速性傳動(dòng)的不等速性是指從動(dòng)軸在一圈內(nèi)，其角速度時(shí)而大于主動(dòng)軸的角速度，時(shí)而小于主動(dòng)軸的角速度的現(xiàn)象。

P267-3-65P267-3-66第12頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三設(shè)主動(dòng)叉軸1以等角速ω1旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)叉軸2與主動(dòng)叉軸1有一夾角α。其角速度為ω2，十字軸旋轉(zhuǎn)半徑OA=OB=r。當(dāng)萬向節(jié)處于如圖(a)所示位置時(shí)，由于主、從動(dòng)叉軸在十字軸上A點(diǎn)的瞬時(shí)線速度相等，為：

VA=ω1r=ω2rcosα

所以：ω2=ω1

／cosα

此時(shí)：ω2>ω1

當(dāng)主動(dòng)叉軸轉(zhuǎn)過90°至如圖(b)所示位置時(shí)，主、從動(dòng)叉軸在十字軸上B點(diǎn)的瞬時(shí)線速度相等，為：VB=ω1rcosα=ω2r所以：ω2=ω1cosα

此時(shí)：ω2<ω1

第13頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三單個(gè)十字軸萬向節(jié)的不等速性危害：會(huì)使從動(dòng)軸及與其相連的傳動(dòng)部件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，產(chǎn)生附加的交變載荷及振動(dòng)噪聲，影響零部件使用壽命。為避免這一缺陷，在汽車上均采用兩個(gè)普通萬向節(jié)，且中間以傳動(dòng)軸相連，利用第二個(gè)萬向節(jié)的不等速效應(yīng)來抵消第一個(gè)萬向節(jié)的不等速效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)輸入軸與輸出軸等角速傳動(dòng)，但要達(dá)到這一目的，還必須滿足兩個(gè)條件：

(1)第一個(gè)萬向節(jié)的從動(dòng)叉和第二個(gè)萬向節(jié)的主動(dòng)叉應(yīng)在同一平面內(nèi)，即傳動(dòng)軸兩端的萬向節(jié)叉在同一平面內(nèi)。

(2)輸入軸、輸出軸與傳動(dòng)軸的夾角相等，即α1=α2。P268-3-67

第14頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三滿足上述兩條件的等速傳動(dòng)有兩種排列方式：平行排列，(a)所示：等腰三角形排列，(b)所示。第15頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三二、等速萬向節(jié)等角速萬向節(jié)的基本原理：萬向節(jié)在工作過程中其傳力點(diǎn)始終位于兩軸交點(diǎn)的平分面上。與大小相同的錐齒輪傳動(dòng)原理相同∵r、α/2相同∴V1=V2=VPω1=ω2P269-3-69第16頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三1.球叉式等速萬向節(jié)1)結(jié)構(gòu)：如圖第17頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三2）原理：主、從叉曲面凹槽的中心線分別是以O(shè)1、O2為圓心的兩個(gè)半徑相等的圓，且圓心O1

、O2到萬向節(jié)中心O的距離相等，這樣無論主、從動(dòng)軸以任何角度相交，傳動(dòng)鋼球中心都位于兩圓的交點(diǎn)上，從而保證傳動(dòng)鋼球始終位于兩軸交角α的平分面上，因而保證了等速傳動(dòng)。第18頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三3）特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能等角速傳動(dòng)、、最大夾角32～38°；但正反轉(zhuǎn)只有兩個(gè)剛球受力，磨損快。4）應(yīng)用：中、小型越野汽車轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋上。第19頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三2.球籠式等速萬向節(jié)1）球籠式碗形萬向節(jié)(1)結(jié)構(gòu)：如圖為奧迪100型和上海桑塔納轎車半軸外萬向節(jié)所采用的碗形球籠式萬向節(jié)。P270-3-73第20頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三（2）原理：當(dāng)中段半軸(主動(dòng)軸)和外球座軸(從動(dòng)軸)之間夾角α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(如圖)，△COA≌△COB,從而保證了主、從動(dòng)軸以相等的角速度旋轉(zhuǎn)。第21頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三（3）特點(diǎn)：正反轉(zhuǎn)六個(gè)鋼球全部參加工作，因而磨損小，壽命長，承載能力強(qiáng)。最大夾角42～47°，靈活性好。（4）應(yīng)用：廣泛用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋上。第22頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三12-5第23頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三2）球籠式雙補(bǔ)償萬向節(jié)(1)結(jié)構(gòu)：如圖球籠式雙補(bǔ)償萬向節(jié)又稱球籠式萬向節(jié)滑動(dòng)式。（2）原理：外球座4為圓筒形，內(nèi)、外滾道是與軸線平行的直線凹槽(即圓筒形)。在傳遞轉(zhuǎn)矩過程中，內(nèi)球座2與外球座4可以相對(duì)軸向移動(dòng)。球籠3的內(nèi)外球面在軸線方向是偏心的，內(nèi)球面中心B與外球面中心A分別位于萬向節(jié)中心O的兩邊，且OA=OB。同樣，鋼球中心C到A、B的距離相等，以保證萬向節(jié)做等角速傳動(dòng)。第24頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三（3）特點(diǎn)：萬向節(jié)能軸向相對(duì)移動(dòng)，可省去萬向傳動(dòng)裝置中的滑動(dòng)花鍵等伸縮機(jī)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，與滑動(dòng)花鍵相比滾動(dòng)阻力小，磨損輕，壽命長（六個(gè)鋼球都受力）。（4）應(yīng)用：適用于斷開式驅(qū)動(dòng)橋上。第25頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三3）VL型萬向節(jié)（1）結(jié)構(gòu)：如圖，奧迪100型和上海桑塔納轎車轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋半軸內(nèi)萬向節(jié)(靠近主減速器處)所采用的VL型球籠式萬向節(jié)。VL型球籠式萬向節(jié)又稱為伸縮型等速萬向節(jié)。第26頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三（2）原理：內(nèi)、外滾道為圓筒形，且內(nèi)、外滾道不與軸線平行，而是以相同的角度相對(duì)于軸線傾斜著。同一零件上相鄰的兩條滾道的傾斜方向相反，形成“V”形。裝合后，同一周向位置內(nèi)、外滾道的傾斜方向剛好相反，即對(duì)稱交叉，而鋼球則處于內(nèi)外滾道的交叉部位。當(dāng)內(nèi)半軸與中半軸以任意夾角相交時(shí)，所有傳動(dòng)鋼球都位于軸間交角的平分面上，從而實(shí)現(xiàn)等角速傳動(dòng)。第27頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三（3）特點(diǎn)：在動(dòng)力傳遞過程中，內(nèi)、外球座可以沿軸向相對(duì)移動(dòng)（伸縮量45mm）。省去了萬向傳動(dòng)裝置中的滑動(dòng)花鍵。最大夾角15~21°，壽命長，強(qiáng)度高（六個(gè)鋼球都受力）。（4）應(yīng)用：使用于斷開式驅(qū)動(dòng)橋上。第28頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三3.三叉式等速萬向節(jié)如圖為三叉式等速萬向節(jié)(也稱三角式萬向節(jié))。它主要由三銷總成和萬向節(jié)套組成。三銷總成的花鍵孔與傳動(dòng)軸內(nèi)花鍵配合，三個(gè)銷軸上均裝有軸承，以減小磨損。萬向節(jié)套的凸緣用螺栓連接，為防止?jié)櫥饴?，萬向節(jié)由防護(hù)罩封護(hù)，并用卡箍8、10、12緊固。三叉式等速萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磨損小，并且可以軸向伸縮，在轎車中的應(yīng)用也逐漸增多。12-3第29頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三4.三銷軸式準(zhǔn)等角速萬向節(jié)準(zhǔn)等角速萬向節(jié)是根據(jù)兩個(gè)普通萬向節(jié)實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)的原理制成的，只能近似實(shí)現(xiàn)等角速傳動(dòng)。第30頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三1）結(jié)構(gòu)：它主要由兩個(gè)偏心軸叉1、3，兩個(gè)三銷軸2、4，六個(gè)滑動(dòng)軸承和密封件等組成。每一偏心軸叉的兩叉孔通過軸承和一個(gè)三銷軸大端的兩軸頸配合，兩個(gè)三銷軸的小端軸互相插入對(duì)方的大端軸承孔內(nèi)。2）用途：EQ、CQ越野車上。最大夾角45°第31頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三5.柔性萬向節(jié)它依靠其彈性件的彈性變形來保證在相交兩軸間傳動(dòng)時(shí)不發(fā)生機(jī)械干涉。彈性件采用橡膠盤、橡膠金屬套筒、六角形橡膠圈等結(jié)構(gòu)。因彈性件的彈性變形有限，故柔性萬向節(jié)適用于兩軸間夾角不大(3°～5°)和微量軸向位移的萬向傳動(dòng)裝置。如有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間、變速器與分動(dòng)器之間裝有柔性萬向節(jié)，以消除制造安裝誤差和車架變形對(duì)傳動(dòng)的影響。第32頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)傳動(dòng)軸和中間支承第33頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三1.傳動(dòng)軸P237-3-79一般汽車：空心軸（低碳鋼板卷制焊接，質(zhì)量均勻），兩端焊有帶花鍵的軸頭和萬向節(jié)叉。重型車：空心軸（無縫鋼管）斷開式驅(qū)動(dòng)橋：實(shí)心軸（傳遞扭矩大）傳動(dòng)軸和萬向節(jié)裝配后要經(jīng)過動(dòng)平衡，故焊有傳動(dòng)片，應(yīng)按標(biāo)記安裝。第34頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三擺動(dòng)式中間支承，可改善軸承的受力情況。第35頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三用于非貫通式后橋傳動(dòng)軸支承。第36頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三2.中間支承12-7橡膠墊環(huán)作為軸向和角度誤差的補(bǔ)償元件。軸承蓋上有黃油嘴，應(yīng)朝向傳動(dòng)軸，且向下。第37頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)萬向傳動(dòng)裝置故障診斷與檢修常見故障有：傳動(dòng)軸振動(dòng)和噪聲、起動(dòng)噪音和滑行異響等。產(chǎn)生故障原因變形（彎曲、凹陷），動(dòng)平衡被破壞滑磨（花鍵、萬向節(jié)）侵蝕（泥土、灰塵、水等）第38頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三一、萬向傳動(dòng)裝置的故障診斷和排除1.傳動(dòng)軸的振動(dòng)和噪聲——現(xiàn)象：發(fā)生在行駛中，振動(dòng)與車速成正比關(guān)系。——原因：磨損（萬向節(jié)、花鍵）彎曲變形不平衡松動(dòng)（連接部件、中間支承）——排故：檢查磨損，超限更換。檢查直線度，超限更換。平衡檢驗(yàn)檢查松動(dòng)第39頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三2、起動(dòng)撞擊和滑行異響現(xiàn)象：發(fā)生在起步或滑行時(shí)。原因：磨損、松動(dòng)。排故：磨損超限——更換。松動(dòng)——擰緊。第40頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三二、萬向傳動(dòng)裝置的檢修1.傳動(dòng)軸㈠傳動(dòng)軸彎曲程度檢查，見圖6-16規(guī)定見表6-1轎車相應(yīng)減小0.2mm。㈡檢查傳動(dòng)軸花鍵與滑動(dòng)叉的側(cè)隙轎車≯0.15mm，其他類型的汽車≯0.30mm。第41頁，講稿共45頁，2023年5月2日，星期三2.十字軸萬向節(jié):1）萬向節(jié)和十字軸不得有裂紋，否則應(yīng)更換。2）十字軸軸徑表面剝落、磨損溝槽或壓痕＞0.1mm以上，應(yīng)更換。3）十字軸承磨損檢查，見圖。轎車＜0.05mm,貨車＜0.25mm,否則應(yīng)更換。4)滾針軸承油封老化、滾針斷裂應(yīng)更換。3.中間支承：軸向間隙＜0.5mm,

頸向間隙