第十七章+万向传动装置+2h
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
由于oa=ob，a，b两点的线速度应相等 即
vb
vb cos 即va vb va vb
17.2 万向节
十字轴式万向节传动的不等速特性 2）主动叉平面在水平位置，且十字轴平面与从动轴轴线垂直
从动叉与十字轴连接点b的线速度vb在十字轴平面内； 主动叉与十字轴连接点a的线速度va在平行于从动叉平行平面内，且垂直于 主动轴。va可分解为在十字轴平面内的速度v’a和垂直于十字轴平面的速度v”a
响。
（二）等角速万向节工作原理
在有些场合下，无法布置开两个十字轴式万向节和一根 传动轴，这就需要能单独实现等角速传动的万向节。能实现 等角速传动万向节的工作原理基本上分为以下两种： （1）根据双万向节等角速传动原理，将双万向节等角速传 动机构中的传动轴缩至最短，双联式（以及三销式，凸块 式）等角速万向节就属于这一种。
（一）不等速万向节
最为常用的不等速万向节是十字轴式万向节，其结构简单，传动可 靠，效率高，且允许两传动轴之间有较大的夹角（一般为15°~20°）
17.2 万向节
十字轴式万向节的损坏是以十字轴轴颈和滚针轴承的磨损 为标志的。因此润滑和密封的好坏直接影响万向节的使用寿 命。
1-油封挡盘 2-橡胶油封 3-油封座 4-注油嘴
（1）固定型球笼式万向节（RF节）
17.2 万向节
（1）固定型球笼式万向节（RF节）
球笼式等速万向节内的六个钢球全部传力，承载能力强，可在两轴最大交角 为42゜情况下传递扭矩，其结构紧凑，拆装方便，得到广泛应用。
17.2 万向节
（2）伸缩型球笼式万向节（VL节） 内外滚道是圆筒形的
17.2 万向节
传动轴一般用厚度为1．5～3．0mm的薄钢板卷焊而成。（超重型货车 的传动轴则采用无缝钢管。）在转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽 车
的万向传动装置中，通常将传动轴制成实心轴。
17.3 传动轴和中间支承
传动轴动平衡问题
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。
参考书
17.1 万向传动装置概述
在汽车传动系及其它系统中，为了实现一些轴线相交或相 对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装 置。
17.1 万向传动装置概述
一.万向传动装置的功用及组成
1.动力传递使用条件: a.动力输出和动力输入轴线不在同一直线上; b.接受动力的连接部位,其位置发生变化. 2.功用:连接不在同一直线上的动力转轴. 3.组成:万向节,传动轴,中间支承.
17.2 万向节
（2）锥齿轮传动原理
两个同样的锥齿轮相互啮合传动，从动齿轮与主动齿轮的转 速必然是相同的。这样的传动机构从原理上也可以这样描述：当 万向节主动轴与从动轴之间传力点一直处于主动轴轴线和从动轴 轴线夹角平分线上（或者说传力点距这两轴线的距离相等）时， 必然能实现等角速传动。
17.2 万向节
向是否有弹性，分为刚性万向节和柔性万向节。刚性万向节的 动力靠零件之间的铰链式连接传递；而柔性万向节的动力则是 靠弹性零件传递的，具有一定的缓冲减振作用。
刚性万向节根据其运动特点分为:
不等速万向节，如十字轴式万向节 准等速万向节，如双联式、三销轴式等 等速万向节，如球叉式、球笼式等
柔性万向节
17.2 万向节
第十七章 万向传动装置
内容提要
万向节的种类 单十字轴万向节的不等速性及双十字轴万向节 的等速条件 等角速万向节的工作原理及球笼式万向节的结 构
学习目标
汽车上的万向传动装置的作用是什么？主要用 在哪些地方？ 十字轴万向节输入和输出角速度关系是怎样的？ 采取什么方法可使十字轴万向节实现等角速度 传动？ 试说明球笼式万向节的结构和其实现等角速度 传动的原理。
17.2 万向节
1）双联式万向节
优点：允许有较大的轴间夹角， 轴承密封性好、效率高、 制造工艺简单、加工方便、工作 可靠等。 缺点：外形尺寸大，结构复杂，零件数 目多，多用于转向驱动桥中。
双联式万向节允许有较大的 轴间夹角,一般可达50°。
17.2 万向节
2）三销轴式万向节
优点：允许有较大的轴间夹角。 缺点：外形尺寸大，结构复杂，零件数目 多，万向节两轴有附加弯矩和轴向 力，用于一些越野车的转向驱动桥。
由于oa=ob，a，b两点的线速度应相等 即 v
b
vb va va va
va cos 即vb va va
17.2 万向节
从以上的分析可以看出，十字轴万向节在传动过程中，主、从 动轴的转速是不相等的。 下图是主、从动轴转角差φ 1-φ 2随主动轴转角φ 1的变化关系
因此，单十字轴万向节的不等速特性 将引起从动轴及其相连接的传动部件 产生扭转振动，从而产生交变载荷， 影响零部件寿命。 如何使不在同一轴线 上的两轴等速传递动 力呢？
17.2 万向节
十字轴式万向节传动的不等速特性
1）主动叉平面在垂直位置，且十字轴平面与主动轴轴线垂直
a
va
vb vb
主动叉与十字轴连接点a的线速度va在十字轴平面内； 从动叉与十字轴连接点b的线速度vb在与主动叉平行平面内，且垂直于从动 轴。vb可分解为在十字轴平面内的速度v’b和垂直于十字轴平面的速度v”b
17.1 万向传动装置概述
3）变速器与发动机之间：发动机与变速器分别位于车
架的不同位置，由于车架的变形，会造成轴线间相互位置 变化。
17.1 万向传动装置概述
4）用于转向驱动桥的半轴
17.1 万向传动装置概述
5）转向操纵机构中
万向节
传动轴
17.2 万向节
万向节是实现转轴之间变角度传递动力的部件，按其在扭转方
17.3 传动轴和中间支承
中间支承
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。
中间支承通常安装在车架横梁或车身底架上，以补偿传动轴轴向和角度方向 的安装误差以及车辆行驶过程中由于发动机窜动或车架等变形所引起的位移。
17.3 传动轴和中间支承
中间支承
如图所示为一种中间支承结构，它 实际上是一个通过支承座和缓冲垫 安装在车身（或车架）上的轴承， 用来支承传动轴的一端。橡胶缓冲 垫可以补偿车身（或车架）变形和 发动机振动对于传动轴位置的影
根据第二种等速传动原理，让两轴之间的传力点永远位于两轴交 角的平分面上。以下两种万向节就是按这种原理设计的。 1）球叉式万向节
允许轴间最大夹角可达32° ~33°。
17.2 万向节
2）球笼式万向节
根据万向节轴向能否运动分为： （1）固定型球笼式万向节（RF节） （2）伸缩型球笼式万向节（VL节）
17.2 万向节
17.1 万向传动装置概述
在汽车传动系及其它系统中，为了实现一些轴线相交或相 对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装 置。
17.1 万向传动装置概述
万向传动装置的应用场合:
1）用于发动机前置后轮驱动的变速器与驱动桥之间
17.1 万向传动装置概述
2）用于多轴驱动的越野 汽车中的变速器与分动 器、分动器与驱动桥、驱 动桥与驱动桥之间
所谓“不等速特性”是指从动轴旋转过程中的角速度不均匀而言的。 而主、从动轴的平均转速是相等的，即主动轴转一圈从动轴也转一圈。
17.2 万向节
十字轴式万向节传动的等速条件
（1）采用双万向节传动 （2）夹角α1与夹角α2 相等； （3）第一万向节的从动叉与第二万向节的主 动叉在同一平面内
17.2 万向节
RF和VL节在转向驱动桥中的布置
一般RF 节布置在转向节处（外侧），VL节布置在靠主传动器 一侧（内侧）。
17.2 万向节
（三）挠性万向节
原理：弹性变形来保证在相交两轴间传动时不发生机械干涉 用途：两轴间夹角不大和只有微量轴向位移的万向传动场合
17.3 传动轴和中间支承
传动轴
1.传动轴的组成 传动轴、花键轴、滑动叉、中间支承和万向节叉
wk.baidu.com
17.3 传动轴和中间支承
汽车在行驶过程中，变速 器和驱动桥的位置经常变 化。为了避免干涉，传动 轴要能轴向滑动。因此将 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，也可以对 花键进行磷化处理或喷涂 尼龙层，或是在花键槽内 设置滚动元件。
vb
vb cos 即va vb va vb
17.2 万向节
十字轴式万向节传动的不等速特性 2）主动叉平面在水平位置，且十字轴平面与从动轴轴线垂直
从动叉与十字轴连接点b的线速度vb在十字轴平面内； 主动叉与十字轴连接点a的线速度va在平行于从动叉平行平面内，且垂直于 主动轴。va可分解为在十字轴平面内的速度v’a和垂直于十字轴平面的速度v”a
响。
（二）等角速万向节工作原理
在有些场合下，无法布置开两个十字轴式万向节和一根 传动轴，这就需要能单独实现等角速传动的万向节。能实现 等角速传动万向节的工作原理基本上分为以下两种： （1）根据双万向节等角速传动原理，将双万向节等角速传 动机构中的传动轴缩至最短，双联式（以及三销式，凸块 式）等角速万向节就属于这一种。
（一）不等速万向节
最为常用的不等速万向节是十字轴式万向节，其结构简单，传动可 靠，效率高，且允许两传动轴之间有较大的夹角（一般为15°~20°）
17.2 万向节
十字轴式万向节的损坏是以十字轴轴颈和滚针轴承的磨损 为标志的。因此润滑和密封的好坏直接影响万向节的使用寿 命。
1-油封挡盘 2-橡胶油封 3-油封座 4-注油嘴
（1）固定型球笼式万向节（RF节）
17.2 万向节
（1）固定型球笼式万向节（RF节）
球笼式等速万向节内的六个钢球全部传力，承载能力强，可在两轴最大交角 为42゜情况下传递扭矩，其结构紧凑，拆装方便，得到广泛应用。
17.2 万向节
（2）伸缩型球笼式万向节（VL节） 内外滚道是圆筒形的
17.2 万向节
传动轴一般用厚度为1．5～3．0mm的薄钢板卷焊而成。（超重型货车 的传动轴则采用无缝钢管。）在转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽 车
的万向传动装置中，通常将传动轴制成实心轴。
17.3 传动轴和中间支承
传动轴动平衡问题
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。
参考书
17.1 万向传动装置概述
在汽车传动系及其它系统中，为了实现一些轴线相交或相 对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装 置。
17.1 万向传动装置概述
一.万向传动装置的功用及组成
1.动力传递使用条件: a.动力输出和动力输入轴线不在同一直线上; b.接受动力的连接部位,其位置发生变化. 2.功用:连接不在同一直线上的动力转轴. 3.组成:万向节,传动轴,中间支承.
17.2 万向节
（2）锥齿轮传动原理
两个同样的锥齿轮相互啮合传动，从动齿轮与主动齿轮的转 速必然是相同的。这样的传动机构从原理上也可以这样描述：当 万向节主动轴与从动轴之间传力点一直处于主动轴轴线和从动轴 轴线夹角平分线上（或者说传力点距这两轴线的距离相等）时， 必然能实现等角速传动。
17.2 万向节
向是否有弹性，分为刚性万向节和柔性万向节。刚性万向节的 动力靠零件之间的铰链式连接传递；而柔性万向节的动力则是 靠弹性零件传递的，具有一定的缓冲减振作用。
刚性万向节根据其运动特点分为:
不等速万向节，如十字轴式万向节 准等速万向节，如双联式、三销轴式等 等速万向节，如球叉式、球笼式等
柔性万向节
17.2 万向节
第十七章 万向传动装置
内容提要
万向节的种类 单十字轴万向节的不等速性及双十字轴万向节 的等速条件 等角速万向节的工作原理及球笼式万向节的结 构
学习目标
汽车上的万向传动装置的作用是什么？主要用 在哪些地方？ 十字轴万向节输入和输出角速度关系是怎样的？ 采取什么方法可使十字轴万向节实现等角速度 传动？ 试说明球笼式万向节的结构和其实现等角速度 传动的原理。
17.2 万向节
1）双联式万向节
优点：允许有较大的轴间夹角， 轴承密封性好、效率高、 制造工艺简单、加工方便、工作 可靠等。 缺点：外形尺寸大，结构复杂，零件数 目多，多用于转向驱动桥中。
双联式万向节允许有较大的 轴间夹角,一般可达50°。
17.2 万向节
2）三销轴式万向节
优点：允许有较大的轴间夹角。 缺点：外形尺寸大，结构复杂，零件数目 多，万向节两轴有附加弯矩和轴向 力，用于一些越野车的转向驱动桥。
由于oa=ob，a，b两点的线速度应相等 即 v
b
vb va va va
va cos 即vb va va
17.2 万向节
从以上的分析可以看出，十字轴万向节在传动过程中，主、从 动轴的转速是不相等的。 下图是主、从动轴转角差φ 1-φ 2随主动轴转角φ 1的变化关系
因此，单十字轴万向节的不等速特性 将引起从动轴及其相连接的传动部件 产生扭转振动，从而产生交变载荷， 影响零部件寿命。 如何使不在同一轴线 上的两轴等速传递动 力呢？
17.2 万向节
十字轴式万向节传动的不等速特性
1）主动叉平面在垂直位置，且十字轴平面与主动轴轴线垂直
a
va
vb vb
主动叉与十字轴连接点a的线速度va在十字轴平面内； 从动叉与十字轴连接点b的线速度vb在与主动叉平行平面内，且垂直于从动 轴。vb可分解为在十字轴平面内的速度v’b和垂直于十字轴平面的速度v”b
17.1 万向传动装置概述
3）变速器与发动机之间：发动机与变速器分别位于车
架的不同位置，由于车架的变形，会造成轴线间相互位置 变化。
17.1 万向传动装置概述
4）用于转向驱动桥的半轴
17.1 万向传动装置概述
5）转向操纵机构中
万向节
传动轴
17.2 万向节
万向节是实现转轴之间变角度传递动力的部件，按其在扭转方
17.3 传动轴和中间支承
中间支承
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。
中间支承通常安装在车架横梁或车身底架上，以补偿传动轴轴向和角度方向 的安装误差以及车辆行驶过程中由于发动机窜动或车架等变形所引起的位移。
17.3 传动轴和中间支承
中间支承
如图所示为一种中间支承结构，它 实际上是一个通过支承座和缓冲垫 安装在车身（或车架）上的轴承， 用来支承传动轴的一端。橡胶缓冲 垫可以补偿车身（或车架）变形和 发动机振动对于传动轴位置的影
根据第二种等速传动原理，让两轴之间的传力点永远位于两轴交 角的平分面上。以下两种万向节就是按这种原理设计的。 1）球叉式万向节
允许轴间最大夹角可达32° ~33°。
17.2 万向节
2）球笼式万向节
根据万向节轴向能否运动分为： （1）固定型球笼式万向节（RF节） （2）伸缩型球笼式万向节（VL节）
17.2 万向节
17.1 万向传动装置概述
在汽车传动系及其它系统中，为了实现一些轴线相交或相 对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装 置。
17.1 万向传动装置概述
万向传动装置的应用场合:
1）用于发动机前置后轮驱动的变速器与驱动桥之间
17.1 万向传动装置概述
2）用于多轴驱动的越野 汽车中的变速器与分动 器、分动器与驱动桥、驱 动桥与驱动桥之间
所谓“不等速特性”是指从动轴旋转过程中的角速度不均匀而言的。 而主、从动轴的平均转速是相等的，即主动轴转一圈从动轴也转一圈。
17.2 万向节
十字轴式万向节传动的等速条件
（1）采用双万向节传动 （2）夹角α1与夹角α2 相等； （3）第一万向节的从动叉与第二万向节的主 动叉在同一平面内
17.2 万向节
RF和VL节在转向驱动桥中的布置
一般RF 节布置在转向节处（外侧），VL节布置在靠主传动器 一侧（内侧）。
17.2 万向节
（三）挠性万向节
原理：弹性变形来保证在相交两轴间传动时不发生机械干涉 用途：两轴间夹角不大和只有微量轴向位移的万向传动场合
17.3 传动轴和中间支承
传动轴
1.传动轴的组成 传动轴、花键轴、滑动叉、中间支承和万向节叉
wk.baidu.com
17.3 传动轴和中间支承
汽车在行驶过程中，变速 器和驱动桥的位置经常变 化。为了避免干涉，传动 轴要能轴向滑动。因此将 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，也可以对 花键进行磷化处理或喷涂 尼龙层，或是在花键槽内 设置滚动元件。