萬向傳動裝置

汽車構造教案課程名稱汽車構造課時授課班級教學方式講授課程名稱汽車構造課時授課班級教學方式講授課題 萬向傳動裝置 任課教師教學目 .了解萬向傳動裝置在汽車上的具體應用；2.掌握十字軸式剛性萬向節(jié)的結構和特性；的與要求 3.掌握準等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)的結構類型;4.了解撓性萬向節(jié)。重、難點 十字軸式剛性萬向節(jié)的速度特性；2.等速球籠式萬向節(jié)的等速原理。14.1概述一.功用：萬向傳動裝置的功用是在軸線相交且相互位置經常變化的兩轉軸之間傳遞動力。萬向傳動裝置在汽車上的具體應用如下：圖M-1箜速器與驅動協之間的萬向修動裝置

「變停器涉，萬同糠動裝置得-騷動橋供漏懸架+卜軍架安裝位置：變速器（或分動器）與驅動橋之間離合器與變速器或變速器與分動器之間轉向驅動橋和斷開式驅動橋中4.汽車轉向操縱機構中一、十字軸式剛性萬向節(jié)構造2.十字軸式剛性萬向節(jié)的速度特性一、十字軸式剛性萬向節(jié)構造2.十字軸式剛性萬向節(jié)的速度特性二、準等速萬向節(jié)1.雙聯式2.三銷軸式三、等速萬向節(jié)1.球叉式萬向節(jié)2.球籠式14.2萬向節(jié)作用：萬向節(jié)的功用是在軸間夾角及相互位置不斷變化的兩轉軸之間傳遞動力。分類；萬向節(jié)按其扭轉方向上是否有明顯的彈性分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。前者是靠剛性鉸鏈式零件傳遞動力，其彈性較?。欢笳邉t是靠彈性元件傳遞動力，其彈性較大，且具有緩沖減振作用。汽車上普遍采用剛性萬向節(jié)。根據其輸出軸和輸入軸軸線夾角大于零時傳動的瞬時角速度是否相等，剛性萬向節(jié)又分為不等速萬向節(jié)（常用的為十字軸式）、準等速萬向節(jié)（三銷式、雙聯式等）和等速萬向節(jié)（球叉式、球籠式等）。1十字軸式剛性萬向節(jié)1.十字軸式剛性萬向節(jié)的構造圖14—3a所示為十字軸式剛性萬向節(jié)。它主要由萬向節(jié)叉2和6、十字軸4及軸承等組成。兩個萬向節(jié)叉鈾分別與主、從動軸相連，其叉形上的孔分別活套在十字軸的兩對軸頸上。當主動軸轉動時，從動軸既可隨之轉動，又可繞十字軸中心在任意方向擺動。為了減小摩擦和磨損，提高傳動效率，在十字軸軸頸和萬向節(jié)叉孔之間裝有由滾針8和套筒9組成的滾針軸承，并用軸承蓋1定位、螺釘緊固，然后用鎖片將螺釘鎖緊。為了潤滑軸承，十字軸內鉆有互相貫通的油道，并與潤滑脂嘴3、安全閥5及四個抽頸外端面相通。軸頸端面上加工有徑向凹槽，從潤滑脂嘴注入的潤滑脂通過油道、軸頸端部凹槽進入軸承的工作面。為防止?jié)櫥９?jié)圖取喉式萬向節(jié)示意圖LE-埔閔-雙聯叉為了防止?jié)L針軸承在離心力作用下從萬向節(jié)叉內脫出，軸承應進行軸向定位。常見的定位方式除上述蓋板式外，還可采用瓦蓋式、U節(jié)圖取喉式萬向節(jié)示意圖LE-埔閔-雙聯叉為了防止?jié)L針軸承在離心力作用下從萬向節(jié)叉內脫出，軸承應進行軸向定位。常見的定位方式除上述蓋板式外，還可采用瓦蓋式、U型螺栓式及卡圈固定式等結構型式.十字軸式剛性萬向節(jié)結構簡單，工作可靠，允許在軸間夾角為14°?20。的兩軸之間傳遞動力，且采用兩個或兩個以上萬向節(jié)可近似地滿足等速傳動，因此在汽車傳動系中應用最為廣泛。十字軸剛性萬向節(jié)雖然具有上述諸多優(yōu)點，但因受軸向尺寸及軸間夾角的限制.難以適應轉向驅動橋和斷開式驅動橋的要求，在轉向驅動橋和斷開式驅動橋上多采用準等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)。2準等速萬向向節(jié)雙聯式萬向節(jié)實際上是一套傳動軸長度減縮至最小的雙萬向節(jié)等速傳動裝置。。三銷軸式萬向節(jié)是由雙聯式萬向

節(jié)演變而來的準等速萬1向節(jié)。圖14—7示出的東風EQ2080型汽車轉向驅動橋中的三銷軸式萬向節(jié)「，主要由兩個偏心軸叉1和3、兩個三銷抽2和4以及六個軸承、密封件等組成。主、從動偏心釉叉分別與轉向驅動橋的內、外半軸制成一體。叉孔中心線與叉軸中心線互相垂直但不相交。兩叉由兩個三銷軸連接。三銷軸的大端有一穿通的軸承孔，其中心線與小端軸頸中心線重臺?？拷蠖藘蓚扔袃奢S頸，其中心線與小端軸頸中心線垂直并且相交。裝合時每一偏心軸叉的兩叉孔與一個三銷軸的大端兩軸頸配合，而后兩個三銷鈾的小端軸頸互相插入對方的大端軸承孔內，這樣便形成了Q1-Q'，Q2-q2，R一R三根軸線。三銷軸式萬向節(jié)的最大特點是允許相鄰兩軸有較大的交角，最大可達45°。在轉向驅動橋中采用這種萬向節(jié)可使汽車獲得較小的轉彎半徑，提高了汽車的機動性。其缺點是所占空間較大。圖1-1-7三蜀輔式推零唐趣萬向節(jié)1-主功慵心袖又％,4-三銷幗既從勵偏心軸幻§-?鐘邸站湖承座,7-村萄s■君韭8M-密封罩；m，墊片3等速萬向節(jié)等速萬向節(jié)的基本原理是從結構。以保證萬向節(jié)在工作過程中，其傳力點水遠位于兩軸交點的平分面上。圖14-8為一對大小相同的錐齒輪傳動示意圖。兩齒輪的接觸點P位于兩齒輪輪軸線交角。的平分面上，由P點到兩軸的垂直距離都等于r。在P點處兩齒輪的圓周速度是相等的，因而兩個齒輪旋轉的角速度也相等。與此相似，若萬向節(jié)的傳力點在其交角變化時，始終位于角平分面內，則可使兩萬向節(jié)又保持等角速的關系。球叉式萬向節(jié)的構造如圖14-9所示。主動叉5與從動叉1分別與內、外半軸制成一體。在主、從動叉上，各有四個曲面凹槽、裝合后、

圖1-1-1C'球叉式方向甘等角速傳動原璉一般應用于轉向驅動0形成兩個相交的環(huán)形榴，作為鋼球滾道。四個傳動鋼球4放在槽中，鋼球6放在兩又中心的凹檔內，以定中心。這種結構的等角速條件是這樣實現的（圖14—10），主動叉和從動叉凹槽的中心圖1-1-1C'球叉式方向甘等角速傳動原璉一般應用于轉向驅動0形成兩個相交的環(huán)形榴，作為鋼球滾道。四個傳動鋼球4放在槽中，鋼球6放在兩又中心的凹檔內，以定中心。這種結構的等角速條件是這樣實現的（圖14—10），主動叉和從動叉凹槽的中心圈11白肆叉式五向節(jié)1-從動克浦-德11湖3-定位蜩14雖部蛆球危：E彼加6-中哈線是以。］。2與萬向節(jié)中心O的距離相等，因此，在它動軸相從動軸以任何角度相交的情況下，傳動鋼球中心部位于兩圓的交點上，亦即所有傳動鋼球都位于角平分面上，因而保證了等角速傳動。球叉式萬向節(jié)結構簡單，允許最大交角為32橋中近年來，有些球叉式萬向節(jié)中，省去了定位銷和鎖止銷，中心鋼球上也沒有凹面，靠壓力裝配。這樣，結構更為簡單，但拆裝不便。球叉式萬向節(jié)工作時，只有兩個鋼球傳力，反轉時，則由另兩個鋼球傳力。因此鋼球與曲面凹槽之間的單位壓力較大，磨損較快，影響使用壽命。球籠式萬向節(jié)的結構見圖14—11。星形套7以內花鍵與主動軸1相連，其外表面有六條凹槽，形成內滾道。球形殼8的內表面有相應的六

條凹槽，形成外滾道。六個鋼球6分別裝在各條凹槽中，并由保持架4使之保持在一個平面內。動力由主動軸l經鋼球6、球形殼8輸出。球籠式萬向節(jié)的等速傳動見圖14—12。外該道的中心4與內滾道的中心月分別位于萬向節(jié)中心O的兩邊，且與O等距離。鋼球中心C到A、B兩點的距離也相等。保持架的內外球面、星形套的外球面和球形殼的內球面均以萬向節(jié)中心0為球心。故當兩軸交角變化時，保持架可沿內外球面沿動，以保持鋼球在一定位置。圖E圖E11拜涎戎等速萬向節(jié)1-主動輔性卜鈉椎掖棉決R4嫌持架做筮叫牛櫥％7-星股機內澳道罹尊膨薪外禎距-卡爵用1412用1412球籠式萬向甘的等建性￡幽注耳囤萬向#中心汶■外浪遮中，■內肇道上心;J鋼CO由圖14一14可見，由于OA=OBCA=CB是共邊，則兩個三角形ACOA與XCOB全等。故ZCOA=ZCOB，即兩軸相交任意交角時，傳力的鋼球C都位于交角平分面上。此時鋼球到主動軸和從動軸的距離a和b相等，從而保證了從動軸與主動軸以相等的角速度旋轉。球籠式等速萬向節(jié)可在兩軸最大交角為42°情況下傳遞扭短，且在

工作時，無論傳動方向如何，六個鋼球全部傳力。與球叉式萬向節(jié)相比其承載能力強，結構緊湊，拆裝方便，因此應用越來越廣泛。4撓性萬向節(jié)一、傳動軸二、傳動軸的布置型式及萬向節(jié)的裝配特點間支圈11】3原上海型自卸壬的搓牲萬向節(jié)1-中心融；『大園墾消“彈性連接件連接面盤在健轂圖禪性連接件]■椎般跖2-襯■套1小蝦克中撓性萬向節(jié)依靠其中彈性件的彈性變形來保證在相交兩軸間傳動時不發(fā)生機械干涉。彈性件可以是橡膠盤、橡膠金屬套筒、六角形橡膠圈或其它結構型式。由于彈性件的彈性變形量有限.故撓性萬向節(jié)一般用于兩軸間夾角不大（3°?5一、傳動軸二、傳動軸的布置型式及萬向節(jié)的裝配特點間支圈11】3原上海型自卸壬的搓牲萬向節(jié)1-中心融；『大園墾消“彈性連接件連接面盤在健轂圖禪性連接件]■椎般跖2-襯■套1小蝦克中15.1傳動軸和中間支撐1傳動軸傳動軸通常是一壁厚均勻的軸管。在轉向驅動橋、斷開式驅動橋或微型汽車的萬向傳動裝置中，常把傳動軸制成實心軸。傳動軸過長時，自振頻率降低，易產生共振。故將其分成兩段并加中間支承（后述），如圖14-15所示，中間傳動軸4前端焊有萬向節(jié)叉，后端焊有花鍵軸，其上套裝帶內花鍵的凸緣盤；主傳動鈾16前端焊有花鍵軸，其上安裝滑動叉13并在花鍵軸上可軸向滑動，適應變速器與驅動橋相對位置的變化，滑動部位用潤滑脂潤滑.并用油封14（即橡膠

伸縮套）防漏、防水、防塵，滑動叉13前端裝有帶小孔的堵蓋13,保證花鍵部位伸縮自由。傳動軸多用厚度為1.5?3.0mm的薄鋼板卷焊而成。重型汽車的傳動軸多采用無縫鋼管。傳動軸兩端的連接件裝好后，應進行動平衡試驗。在質量輕的一例補焊平衡片3,使其本平衡量不超過規(guī)定值。為防止裝錯位置和破壞平衡，滑動叉13伸縮套）防漏、防水、防塵，滑動叉13前端裝有帶小孔的堵蓋13,保證花鍵部位伸縮自由。越野汽車的傳動軸越野汽車傳動軸的布置包括從變速器到分動器，又從分動器到各驅動橋（圖14—16）。后橋傳動鈾分為中間傳動軸6和主傳動軸9,中間支承8裝在中驅動橋上。滿載時變速器輸出軸與分動器4的各輸出軸、中橋7和后橋9的輸入軸、以及中間支承8的鈾線近似乎行。每一傳動軸（中間支承可認為是一傳動軸）兩端的萬向節(jié)叉應裝在同一平面內，滿足平行排列或等腰排列（如前橋傳動軸）的等速條件。瑕瑕I’16三所慰再咒車停動ift的弟■:「fit以的械，『?廊忡顯墨晴輔犀*-節(jié)啪if后析中同倚am”-中明可榜』&中區(qū)主薰油-片爵棉對t^iu?行ii學師普通汽車傳動軸(1)單節(jié)式傳動軸。普通汽車最簡單的傳動軸只有一節(jié)，其兩端用普通萬向節(jié)分別與變速器相驅動橋連接。裝配時傳動鈾兩端的萬向節(jié)叉在同一平面內就保證滿載時實現等速傳動。(2)雙節(jié)式傳動軸。如圖14—14所示，傳動軸分為兩段，即中間傳動軸4和主傳動軸16,與三個萬向節(jié)組成萬向傳動裝置，其裝配方法有兩種：①某些汽車變速器輸出軸與中間傳動軸不在一條直線上，當汽車滿載時兩節(jié)傳動軸近似在聽?「必泓血'」"*碇式 一直線上，中間萬向節(jié)不起改變角速度的作用，前端萬向節(jié)從動叉與后端萬向節(jié)主動叉在同一平面內，即滿足等速傳動的條件(圖14—17a)。②有些汽車的中間傳動軸與變速器輸出軸近似在一條直線上，只要主傳動軸滿足等速傳動條件即可(圖14—17b)。某些汽車的軸距長，傳動軸制成三節(jié)，以提高其剛度。前兩節(jié)為中間傳動袖，分別用中間支承支承于車架。每節(jié)傳動軸兩端的萬向節(jié)叉都應分別在同一平面內。14.3.2中間支承雙節(jié)式傳動軸的中間支承通常裝在車架橫梁上，能補償傳動軸軸向和角度方向的安裝誤差，以及汽車行駛時因發(fā)動機竄動或車架變形等所引起的位移。中間支承常用彈性元件來滿足上述要求，它主要由內軸承、帶油封的蓋、支架、彈性元件所組成。圖14-14中的中間支承是內支架11和軸承9等組成，雙排錐軸承固定在中間傳動軸后部的釉頸上。帶油封的

軸承蓋6和8之間裝有彈性元件橡膠墊環(huán)7,用二個螺栓緊固。緊固時，橡膠墊環(huán)會徑向擴張，其外圓被擠緊于支架11的內孔。6 7 %雄E18原命式中間點單F-殼架〃志椎膠襯套T宣承珈f?聯;毗6-注麝脂叮物知『引闕侍對跖:；油電靜吏承座i11-卷環(huán)投支!二整橫肆有的汽車采用擺動式中間支承（圖14—18）。它可繞支承軸3擺動，改善了發(fā)動機軸向竄動時油承的受力狀況。橡膠襯套2和5能適應傳動軸軸線在橫向平面內少量的位置變化。三軸越野汽車后橋傳動裝置的中間支承通常支承在中驅動橋上（圖14—19），中間支承用兩個U形螺栓緊固在中橋上，支承軸13兩端各用一個錐形軸承支承于殼體l4內，兩油封座5與殼體間的墊片9可調整兩錐形軸承的松緊度。兩端萬向節(jié)叉通過花鍵套在中間支承軸上。用螺母5緊固。

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