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1、汽车构造AUTOMOBILE STRUCTURE,机械与汽车工程学院汽车工程系主讲人：孔胜利,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,2,第15章 万向传动装置,概述 万向节 传动轴与中间支承,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,3,15.1 概述,1、功用与组成功用：在轴线相交且相对位置经常变化的两转轴间传递动力。组成：万向节和传动轴，当传动轴比较长时，还要加中间支承。2、在汽车上的应用在前置后驱动的汽车上，变速器输出轴与主减速器输入轴之间不但轴线不重合，而且在行驶过程中，由于地面不平还会引起弹性元件变形，使两个轴的相对位置不断变化。为保证二者
2、之间任何情况下均能传递动力，必须采用万向传动装置。对于轴距较大的汽车，由于变速器与后桥距离较远，还将传动轴分成了两段，并设置了中间支承。,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,4,概述,万向传动装置在汽车上的应用(a)前置后驱动汽车万向传动装置；(b)多轴驱动越野汽车万向传动装置1-万向节；2-前传动轴；3-中间支承；4-传动轴,变速器,主减速器,变速器,驱动桥,分动器,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,5,概述,万向传动装置在汽车上的应用,发动机,变速器,驱动桥,驱动轮,驱动桥,驱动轮,转向器,AUTOMOBILE STRUCTURE,20
3、23/3/11,6,概述,万向传动装置,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,7,15.2 万向节,万向节是万向传动装置中实现变角度传动的主要部件。如果万向节在扭转方向没有弹性、动力靠零件的铰链式连接传递，是刚性万向节，刚性万向节又分为不等速万向节（如十字轴式）、准等速万向节（如双联式、三销轴式等）和等速万向节（如球叉式、球笼式等）。如果万向节在扭转方向有一定弹性、动力靠弹性零件传递、且有缓冲减振作用，是弹性（或挠性）万向节。汽车上应用较多的是刚性万向节。,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,8,万向节,1、十字轴式刚性万向节汽车传动系中应用最
4、为广泛，它允许相邻两轴的最大交角为1520，一般由1个十字轴、2个万向节叉和4个滚针轴承等机件组成。(1)构造,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,9,万向节,整体叉头十字轴式万向联轴器,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,10,万向节,(2)不等速性普通万向节传动，其主动叉是等速传动的，从动叉是不等速传动的。,当主动叉从0开始匀速转动时，从动叉的角速度的变化由快到慢；当主动叉转过90后，从动叉角速度又由慢变快，即主动叉每转过半圈，从动叉的角速度变化一个周期。,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,11,万向节,十字轴
5、式刚性万向节不等速特性曲线,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,12,万向节,单个十字轴式刚性万向节传动的不等速性，将使传动轴和与其相连的传动部件发生严重的扭转振动，从而产生附加的交变载荷，影响部件寿命。当两轴间有较大交角时，单个十字轴万向节是不宜采用的，因为它会使驱动车轮转速不均匀。在汽车上，万向传动装置往往采用双十字轴万向节来实现等速传动，但必须满足如下两个条件：(a)第1万向节两轴间夹角1与第2万向节两轴间夹角2相等。(b)传动轴两端的两个万向节叉在一个平面内。,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,13,万向节,双万向节等速传动布置(左
6、)平行排列(右)等腰式排列,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,14,万向节,双万向节等速传动布置图,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,15,万向节,2、准等速万向节和等速万向节(1)准等速万向节 常见的有双联式和三销轴式。(a)双联式万向节 是将双十字轴万向节中的传动轴长度缩短至最小而得到的一种万向节。,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,16,万向节,(b)三销轴式万向节 由双联式万向节演变出来的一种准等速万向节。,三销轴式万向节(a)零件形状；(b)装配示意图1，3-三销轴；2-主动偏心轴叉；4-从动偏心轴叉
7、；5-推力垫片,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,17,万向节,(2)等速万向节等速万向节的基本原理是从结构上保证万向节在工作过程中，其传力点永远位于两轴交角的平分面上。,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,18,万向节,目前在汽车上常用的等速万向节有球笼式、球叉式和组合式3种。(a)球笼式等速万向节,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,19,万向节,球笼式等速万向节传动原理O-万向节中心；A-外滚道中心；B-内滚道中心；C-钢球中心；-两轴交角（指钝角）,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/1
8、1,20,万向节,(b)球叉式等速万向节,球叉式等速万向节1-从动叉；2-锁止销；3-定位销；4-中心钢球；5-传力钢球；6-主动叉,球叉式等速万向节传动原理,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,21,万向节,(c)组合式等速万向节,组合式等速万向节结构示意图1-连接卡环；2-球笼；3-球销；4-传力球；5-球叉；6-半轴；7-中心球座,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,22,万向节,球笼式和三销轴式万向节,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,23,万向节,3、挠性万向节挠性万向节依靠其中弹性件的弹性变形来保证在相
9、交两轴间传动时不发生机械干涉。由于弹性件的弹性变形量有限，故挠性万向节一般用于两轴间夹角不大和只有微量轴向位移的万向传动场合。,挠性万向节结构图,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,24,15.3 传动轴与中间支承,传动轴的作用是把变速器的转矩传递到驱动桥上。传动轴总成一般由传动轴、花键轴、滑动叉、中间支承和万向节叉等共同组成。传动轴广泛采用管式结构，因为它用料少，质量轻。但在转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的万向传动装置中，常把传动轴制成实心轴。传动轴在高速旋转时，由于离心力作用将产生剧烈振动。因此，当传动轴与万向节装配后，必须满足动平衡要求。如果万向传动装置传递的动力较远，传动轴中间会分段，并加装中间支承。,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,25,传动轴与中间支承,解放CA1091型汽车传动轴,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,26,传动轴与中间支承,滑动叉结构图,AUTOMOBILE STRUCTURE,2023/3/11,27,传动轴与中间支承,摆动式中间支承结构图,摆动式中间支承的特点是，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。,
