第十七章万向传动装置-2013——【汽车构造 精品讲义】
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第十七章复习思考题
一、双十字轴万向节等速传动的条件是什么? 二、准等速、等速万向节有哪些常用结构型式? 三、什么是中间支承? 四、为什么有些汽车用两根传动轴(中间传动轴和主传动轴)? 五、汽车上采用什么装置(或结构)来适应变速器与驱动桥之间
的相对运动?
第十七章 万向传动装置
• 作用: 在不同轴线的两轴间传递转矩; 适应两轴的相对位置变化(包括角度变化和距离变化)。
第十七章 万向传动装置
2、万向传动装置在汽车传动系上的应用
变速器-驱动桥 分动器-驱动桥
变速器-分动器 半轴-车轮(断开式驱动桥)
内半轴-外半轴(转向驱动桥)
第十七章 万向传动装置
汽车构造(下册)
主讲人:胡建军 单 位:重庆大学
机械传动国家重点实验室
第十七章 万向传动装置
第一节 概 述
1、万向传动装置(Universal Coupling)
• 组成部份: 一般由万向节与传动轴组成,传动轴分段时则需加装中间支承。
变速器与驱动桥之间的万向传动装置
变速器
万向传动装置 驱动桥
车架 后悬架
从动轴角速度不均匀。 两轴交角α越大,不等速性越
严重。 不等速性将引起扭振,产生
附加交变载荷。 十字轴万向节允许两轴的最
大交角:15°~ 20°
双万向节等速传动布置图
主动叉
主动叉
α1 α2 从动叉
从动叉
十字轴刚性万向节传动的不等速性
a
a
va
ω1 o b
b
ω2 o
vb
vb’
vb’
Vb” b
ω1
ao
ω2
第十七章 万向传动装置
中间支承的两种结构:
EQ1090汽车传动轴中间支承
轴承座 轴承
油封 U型支架
注油嘴 蜂窝形橡胶垫
蜂窝软垫式结构特点:用蜂窝形橡胶垫支承,补偿安装误差和运 动中的位移。
摆动式中间支承的特点:中间传动轴可以通过摆臂绕支承轴摆动; 支承轴和摆臂下端均有橡胶衬套,可以改善轴承受力。
第十七章 万向传动装置
等速万向节的工作原理
/2
/2
P
O
球叉式万向节等角速传动原理
第十七章 万向传动装置
2) 球笼式万向节 传动钢球始终位于两个等半
径圆弧交点上,即始终在两轴交 角的角平分线上。
6个钢球传力。 伸缩型: 星形套与轴及筒形壳可相对轴向 移动。
第十七章 万向传动装置
3) 三枢轴-球面滚轮式等速万向节 球面滚轮既可沿枢轴轴线移动,又可沿槽形轨道滑动。 球面滚轮的传力点始终位于两轴交角的平分面上。
第二节 万向节
分类: 刚性万向节
挠性万向节
等速万向节 准等速万向节 不等速万向节
1、十字轴刚性万向节(Cardan)
• 组成与结构:
• 主动万向节叉; • 从动万向节叉; • 十字轴;轴承。
十字轴式刚性万向节
轴承盖 万向节叉
套筒 滚针
油封
安全阀
油嘴
十字轴
第十七章 万向传动装置
• 不等速性 主动轴以等角速度转动时,
k 2 max 2 min sin tan 1
T11 T22
T2
1 sin 2 cos2 cos
1
T1
双十字轴万向节传动
➢ 等速条件: 1、第一万向节两轴间夹角 1与第二万向节两轴间夹角2相等。 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。 3、传动轴两端的万向节叉处于同一平面。
va’
va
Va”
b vb
oa
va’
➢ 十字轴式万向节传动的等速条件
1、采用双万向节传动
2、第一万向节两轴交角α1等于第二万向节 两轴交角α2 ; 3、第一万向节从动叉与第二万向节主动叉 在同一平面。
单十字轴万向传动
tan1 tan2 cos
求导
2 1
1
cos sin 2 cos2
1
主动轴转角:主动叉所在 平面与主、从动轴所在平 面的夹角
➢ 转速关系:
tan1 tan2 cos1
tan3 tan2 cos2 tan1 cos1 tan3 cos2
第十七章 万向传动装置
1、准等速万向节和等速万向节
三销轴式准等速万向节
主要用于:转向驱动桥、独立悬架的后驱动桥。 • 准等速万向节
1) 双联式万向节 双联叉相当于一个传动轴。该万向节相当于双十字 轴万向节。 2) 三销轴式万向节 三销轴互套后,形成2个“十字轴”,类似于双联叉.
第十七章 万向传动装置
3、挠性万向节
允许两轴交角变化小(3°~5°),且可微量轴向移动。 用于基本同心的两轴连接。
柔性连接
第十七章 万向传动装置
第三节 传动轴和中间支承
1、传动轴的组成与结构
传动轴、花键轴、滑动叉、中间支承和万向节叉等共同组成了传动 轴部件。
第十七章 万向传动装置
汽车行驶过程中,变速器与驱动桥的相对位置经常变化,为避免运 动干涉,传动轴用由滑动叉和花键轴组成的滑动花键连接,以适应传 动轴长度的变化。
从动偏心轴叉
三销轴 主动偏心轴叉
双联叉式万向节示意图
三销轴
衬套 轴承座
α1
来自百度文库
双联叉
轴
轴
α2
从动偏心轴叉
三销轴
主动偏心轴叉
三销轴
第十七章 万向传动装置
• 等速万向节 等速万向节的传力点始终在两轴交角平分线上。 1) 球叉式万向节 传动钢球始终位于两个等半径圆弧的交点上,即始
终在两轴交角的角平分线上。只有2个钢球传力。
传动轴花键-滑动万向节叉
第十七章 万向传动装置
为了减少花键连接轴向滑动阻力与摩擦,有些汽车对花键进行磷化 处理或喷涂尼龙层。有的则在花键槽内设置滚动元件。滚动花键结构 如下图:
第十七章 万向传动装置
2、传动轴的中间支承
如果万向传动装置传递的动力较远,传动轴中间会分段,并加中间 支承。
中间支承是用橡胶或铰链固定在车架上的轴承;对中间传动轴提供 支承,并允许中间传动轴相对车架有少量移动。
一、双十字轴万向节等速传动的条件是什么? 二、准等速、等速万向节有哪些常用结构型式? 三、什么是中间支承? 四、为什么有些汽车用两根传动轴(中间传动轴和主传动轴)? 五、汽车上采用什么装置(或结构)来适应变速器与驱动桥之间
的相对运动?
第十七章 万向传动装置
• 作用: 在不同轴线的两轴间传递转矩; 适应两轴的相对位置变化(包括角度变化和距离变化)。
第十七章 万向传动装置
2、万向传动装置在汽车传动系上的应用
变速器-驱动桥 分动器-驱动桥
变速器-分动器 半轴-车轮(断开式驱动桥)
内半轴-外半轴(转向驱动桥)
第十七章 万向传动装置
汽车构造(下册)
主讲人:胡建军 单 位:重庆大学
机械传动国家重点实验室
第十七章 万向传动装置
第一节 概 述
1、万向传动装置(Universal Coupling)
• 组成部份: 一般由万向节与传动轴组成,传动轴分段时则需加装中间支承。
变速器与驱动桥之间的万向传动装置
变速器
万向传动装置 驱动桥
车架 后悬架
从动轴角速度不均匀。 两轴交角α越大,不等速性越
严重。 不等速性将引起扭振,产生
附加交变载荷。 十字轴万向节允许两轴的最
大交角:15°~ 20°
双万向节等速传动布置图
主动叉
主动叉
α1 α2 从动叉
从动叉
十字轴刚性万向节传动的不等速性
a
a
va
ω1 o b
b
ω2 o
vb
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Vb” b
ω1
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ω2
第十七章 万向传动装置
中间支承的两种结构:
EQ1090汽车传动轴中间支承
轴承座 轴承
油封 U型支架
注油嘴 蜂窝形橡胶垫
蜂窝软垫式结构特点:用蜂窝形橡胶垫支承,补偿安装误差和运 动中的位移。
摆动式中间支承的特点:中间传动轴可以通过摆臂绕支承轴摆动; 支承轴和摆臂下端均有橡胶衬套,可以改善轴承受力。
第十七章 万向传动装置
等速万向节的工作原理
/2
/2
P
O
球叉式万向节等角速传动原理
第十七章 万向传动装置
2) 球笼式万向节 传动钢球始终位于两个等半
径圆弧交点上,即始终在两轴交 角的角平分线上。
6个钢球传力。 伸缩型: 星形套与轴及筒形壳可相对轴向 移动。
第十七章 万向传动装置
3) 三枢轴-球面滚轮式等速万向节 球面滚轮既可沿枢轴轴线移动,又可沿槽形轨道滑动。 球面滚轮的传力点始终位于两轴交角的平分面上。
第二节 万向节
分类: 刚性万向节
挠性万向节
等速万向节 准等速万向节 不等速万向节
1、十字轴刚性万向节(Cardan)
• 组成与结构:
• 主动万向节叉; • 从动万向节叉; • 十字轴;轴承。
十字轴式刚性万向节
轴承盖 万向节叉
套筒 滚针
油封
安全阀
油嘴
十字轴
第十七章 万向传动装置
• 不等速性 主动轴以等角速度转动时,
k 2 max 2 min sin tan 1
T11 T22
T2
1 sin 2 cos2 cos
1
T1
双十字轴万向节传动
➢ 等速条件: 1、第一万向节两轴间夹角 1与第二万向节两轴间夹角2相等。 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。 3、传动轴两端的万向节叉处于同一平面。
va’
va
Va”
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oa
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➢ 十字轴式万向节传动的等速条件
1、采用双万向节传动
2、第一万向节两轴交角α1等于第二万向节 两轴交角α2 ; 3、第一万向节从动叉与第二万向节主动叉 在同一平面。
单十字轴万向传动
tan1 tan2 cos
求导
2 1
1
cos sin 2 cos2
1
主动轴转角:主动叉所在 平面与主、从动轴所在平 面的夹角
➢ 转速关系:
tan1 tan2 cos1
tan3 tan2 cos2 tan1 cos1 tan3 cos2
第十七章 万向传动装置
1、准等速万向节和等速万向节
三销轴式准等速万向节
主要用于:转向驱动桥、独立悬架的后驱动桥。 • 准等速万向节
1) 双联式万向节 双联叉相当于一个传动轴。该万向节相当于双十字 轴万向节。 2) 三销轴式万向节 三销轴互套后,形成2个“十字轴”,类似于双联叉.
第十七章 万向传动装置
3、挠性万向节
允许两轴交角变化小(3°~5°),且可微量轴向移动。 用于基本同心的两轴连接。
柔性连接
第十七章 万向传动装置
第三节 传动轴和中间支承
1、传动轴的组成与结构
传动轴、花键轴、滑动叉、中间支承和万向节叉等共同组成了传动 轴部件。
第十七章 万向传动装置
汽车行驶过程中,变速器与驱动桥的相对位置经常变化,为避免运 动干涉,传动轴用由滑动叉和花键轴组成的滑动花键连接,以适应传 动轴长度的变化。
从动偏心轴叉
三销轴 主动偏心轴叉
双联叉式万向节示意图
三销轴
衬套 轴承座
α1
来自百度文库
双联叉
轴
轴
α2
从动偏心轴叉
三销轴
主动偏心轴叉
三销轴
第十七章 万向传动装置
• 等速万向节 等速万向节的传力点始终在两轴交角平分线上。 1) 球叉式万向节 传动钢球始终位于两个等半径圆弧的交点上,即始
终在两轴交角的角平分线上。只有2个钢球传力。
传动轴花键-滑动万向节叉
第十七章 万向传动装置
为了减少花键连接轴向滑动阻力与摩擦,有些汽车对花键进行磷化 处理或喷涂尼龙层。有的则在花键槽内设置滚动元件。滚动花键结构 如下图:
第十七章 万向传动装置
2、传动轴的中间支承
如果万向传动装置传递的动力较远,传动轴中间会分段,并加中间 支承。
中间支承是用橡胶或铰链固定在车架上的轴承;对中间传动轴提供 支承,并允许中间传动轴相对车架有少量移动。