萬向傳動裝置

汽車構(gòu)造教案課程名稱汽車構(gòu)造課時授課班級教學(xué)方式講授課程名稱汽車構(gòu)造課時授課班級教學(xué)方式講授課題 萬向傳動裝置 任課教師教學(xué)目 .了解萬向傳動裝置在汽車上的具體應(yīng)用；2.掌握十字軸式剛性萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)和特性；的與要求 3.掌握準(zhǔn)等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)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(jīng)常變化的兩轉(zhuǎn)軸之間傳遞動力。萬向傳動裝置在汽車上的具體應(yīng)用如下：圖M-1箜速器與驅(qū)動協(xié)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(qū)動橋之間離合器與變速器或變速器與分動器之間轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋中4.汽車轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)中一、十字軸式剛性萬向節(jié)構(gòu)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(gòu)造2.十字軸式剛性萬向節(jié)的速度特性二、準(zhǔn)等速萬向節(jié)1.雙聯(lián)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(zhuǎn)軸之間傳遞動力。分類；萬向節(jié)按其扭轉(zhuǎn)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?zhǔn)搅慵鬟f動力，其彈性較小；而后者則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(jù)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(zhǔn)等速萬向節(jié)（三銷式、雙聯(lián)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(gòu)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(dāng)主動軸轉(zhuǎn)動時，從動軸既可隨之轉(zhuǎn)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(nèi)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?。?jié)圖取喉式萬向節(jié)示意圖LE-埔閔-雙聯(lián)叉為了防止?jié)L針軸承在離心力作用下從萬向節(jié)叉內(nèi)脫出，軸承應(yīng)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(lián)叉為了防止?jié)L針軸承在離心力作用下從萬向節(jié)叉內(nèi)脫出，軸承應(yīng)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(jié)構(gòu)型式.十字軸式剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)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(yīng)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(yīng)轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋的要求，在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋上多采用準(zhǔn)等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)。2準(zhǔn)等速萬向向節(jié)雙聯(lián)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(lián)式萬向

節(jié)演變而來的準(zhǔn)等速萬1向節(jié)。圖14—7示出的東風(fēng)EQ2080型汽車轉(zhuǎn)向驅(qū)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(zhuǎn)向驅(qū)動橋的內(nèi)、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?cè)有兩軸頸，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(nèi)，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(zhuǎn)向驅(qū)動橋中采用這種萬向節(jié)可使汽車獲得較小的轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)。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(zhuǎn)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(nèi)，則可使兩萬向節(jié)又保持等角速的關(guān)系。球叉式萬向節(jié)的構(gòu)造如圖14-9所示。主動叉5與從動叉1分別與內(nèi)、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(yīng)用于轉(zhuǎn)向驅(qū)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(nèi)，以定中心。這種結(jié)構(gòu)的等角速條件是這樣實現(xiàn)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(yīng)用于轉(zhuǎn)向驅(qū)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(nèi)，以定中心。這種結(jié)構(gòu)的等角速條件是這樣實現(xiàn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)見圖14—11。星形套7以內(nèi)花鍵與主動軸1相連，其外表面有六條凹槽，形成內(nèi)滾道。球形殼8的內(nèi)表面有相應(yīng)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(nèi)。動力由主動軸l經(jīng)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(nèi)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(nèi)外球面、星形套的外球面和球形殼的內(nèi)球面均以萬向節(jié)中心0為球心。故當(dāng)兩軸交角變化時，保持架可沿內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(zhuǎn)。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(jié)構(gòu)緊湊，拆裝方便，因此應(yīng)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)向驅(qū)動橋、斷開式驅(qū)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(chǎn)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(nèi)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(yīng)變速器與驅(qū)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(yīng)進行動平衡試驗。在質(zhì)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(qū)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(qū)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(rèn)為是一傳動軸）兩端的萬向節(jié)叉應(yīng)裝在同一平面內(nèi)，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(xué)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(qū)動橋連接。裝配時傳動鈾兩端的萬向節(jié)叉在同一平面內(nèi)就保證滿載時實現(xiàn)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(dāng)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(nèi)，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(yīng)分別在同一平面內(nèi)。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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(lián);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(yīng)傳動軸軸線在橫向平面內(nèi)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(qū)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(nèi)，兩油封座5與殼體間的墊片9可調(diào)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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