《底盘构造与维修》万向传动装置教案

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1、第三章汽车传动系（二）第一节万向传动装置一、万向传动装置的组成与结构万向传动装置主要由万向节和传动轴组成，对于传动距离较远的分段式传动轴还要加装屮间支承。万向传动装置的功用是在轴线相交且相互位置经常变化的两转轴Z间传递动力。（一）万向节万向节的功用是在轴间夹角及相互位置不断变化的两转轴Z间传递动力。万向节按其在扭转方向上是否冇明显的弹性分为刚性万向节和挠性万向节。前者是靠刚性较链式零件传递动力而后者则是靠弹性组件传递动力，且具冇缓冲减振作用。汽车上普遍釆用用刚性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用十字轴式）、准等速万向节（三销式、

2、双联式等）和等速万向节（球义式、球笼式等）。1.十字轴式刚性万向节（1）1*字轴式刚性万向节的构造十字轴式刚性万向节。它主要rti万向节叉2和6、十字轴4及轴组成。两万向节叉2和6上的孔分别活套在十字轴4的两对轴颈上。当主动轴转动时，从动轴也随着转动，同时乂可绕十字轴中心在任意方向摆动。为了减少摩擦和磨损，提简传动效率，在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有由滚针8和套筒9组成的滚针轴承，并用螺钉和盖1将套筒9固定在万向节叉上。然后用锁片将螺钉锁紧，以防止轴承在离心力作用下从万向节叉内脱出。为了润滑轴承，十字轴做成屮空的，并有汕路通向轴颈，润滑汕

3、则用注汕嘴注入十字轴内腔。为避免润滑汕流出及尘垢进入轴承，在十字轴的轴上套着装在金属座圈内的油封7。另外，在十字轴的中部，还装有带弹赞的安全阀5。如果十字轴内腔的润滑油压力大于允许值，安全阀即被顶开阳润滑油外溢，使油封不致因油压过高而损坏。万向节小常见的滚针轴承轴向定位方式，除上述盖板式外，还可采用互盖式、U形螺栓式及卡圈同定式等结构。近年来在十字轴式刚性万向节上多用橡胶汕虬其密封性能好，而且当十字轴内腔润滑脂压力超过允许值时，润滑脂就从汕封与轴颈配合面溢出，故可以不装安全阀。上述刚性万向节的优点是：可以保证在轴向交角变化吋可靠地传动，结

4、构简单，并有鮫高的传动效率，因此在现代汽车上被广泛采用。其缺点是：单个万向节在输入轴和输出轴之间有夹角时，两轴的角速度不相等。(2)十字轴式刚性万向节的不等速性与等速排列万向节在运动过程中，有两个特殊位置：主动叉处于垂直位直，十字轴平面与主动叉轴相垂直；主动叉处于水平位置，十字轴平而与从动义轴相垂总。下而通过这两个特殊的运动，來分析说明单个万向节传动的不等速性。十字轴式刚性万向节传动。设主动叉轴1为垂直布置而H.以31等角速度旋转,从动叉轴2与主动叉轴1有夹角a,其和速度为32。十字轴旋转半径0A与0B相等，设其为当万向节转动到主动义处于

5、垂直位置，十字轴平而与主动叉轴相垂直时，十字轴上A点的线速度vA为：视十字轴随主动叉轴1一起转动时vAl=o)l.r视十字轴随从动叉轴2一起转动时vA2=3l.rCOSa因为vAl=vA2,故32=3]/COSa此吋，32>31当万向节再转动90°到位置(即主动叉处于水平位置，十字轴平面与从动叉轴2相垂直)时，卜字轴刀点的线速度ys也可求出。即VBl=G)l.rCOSaVB2=a)2.r通过上述两个特殊位置分析可以看出，当主动义轴1以等角速度转动吋，从动叉轴2是不等角速度转动的，即主动轴与从动轴的瞬时角速度不相等。这就是十字轴式刚性万向节

6、传动的不等速性。从a位置转动到b位置转动了90°,从动轴2的角速度由最大值31/COSa变为最小值3]COSa；再转90°,乂回到a位置，从动轴的角速度32乂山最小值slcosa变为最大值31/cosa。可见，从动轴角速度的变化以180°为一个周期，在180°內时快时慢，几不等角速度程度随轴间夹角。的增大而增大。但两轴的平均速度相等，即主动轴转一周，从动轴也转一周。因此，传动的不等速度性是指从动轴在转动一周内其角度不均匀而言。单个十字轴式刚性万向节的不等速性，会使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动，从而产牛附加交变载荷，影响部件的使用

7、寿命。但是，十字轴式刚性万向节优点是结构简单，工作可靠，允许在轴间夹角为15°〜20°的两轴间传递动力，H•采川两个或两个以上万向节可近似地满足等速传动，因此在汽车传动系中被广泛应用。从以上分析可以想到，在两轴（例如变速器的输出轴和驱动桥的输入轴）Z间，双万向节传动，则笫一个万向节的不等速性效应就有可能被第二个万向节的不等速效应所抵消，从而实现两轴间的等角速传动。依运动学分析可知，要达到这一冃的，必须满足两个条件：①第一个万向节两轴间夹角al,与第二个万向节两轴间夹角相等；②第一个万向节的从动叉与第二个万向节的主动叉处于同一平面内。条件②

8、完全可由传动轴和万向节叉的正确装配來保证。但是，条件①只有在采用驱动轮独立悬架吋，才有可能通过整车的总体布置设计和总装配丄艺的保证1何实现。因为在此悄况卜主减速器和变速器的相对位置是固定的。如