汽车构造 第16章 万向传动装置

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1、第16章万向传动装置主讲教师：第16章万向传动装置16.1概述万向传动装置一般由万向节(universaljoint)和传动轴(driveshaft)组成，有的还加装中间支承(centersupport)。图16.1变速器与驱动桥之间的万向传动装置在发动机前置后轮驱动的汽车上，变速器常与发动机、离合器连成一体支承在车架上，而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接(见图16.1)。变速器输出轴轴线与驱动桥的输入轴轴线难以布置得重合，并且在汽车行驶过程中，由于不平路面的冲击等因素，弹性悬架系统产生振动，使二轴相对位置经常变化

2、，故变速器的输出轴与驱动桥输入轴不可能刚性连接，而必须采用一般由两个万向节和一根传动轴组成的万向传动装置(图16.2a)。在变速器与驱动桥距离较远的情况下，应将传动轴分成两段(见图16.2b)，即主传动轴3和中间传动轴5，用三个十字轴万向节2，且在中间传动轴后端设置了中间支承6。这样，可避免因传动轴过长而产生的自振频率降低，高转速下产生共振；同时提高了传动轴的临界转速和工作可靠性。第16章万向传动装置对于双轴驱动的越野汽车(见图16.2c)，当变速器l与分动器7分开布置时，虽然它们都支承在车架上，而且在设计时，使

3、其轴线重合，但为了消除制造、装配误差以及车架变形对传动的影响。在其间也常设有中间传动轴5。为了传递动力，在分动器与转向驱动桥之间又设置了前桥传动轴9。在三轴驱动的越野汽车中，中、后桥的驱动形式有两种，即贯通式(见图16.2d)和非贯通式(见图16.2e)。若采用非贯通式结构时，其后桥传动轴11也必须设置中间支承14，并常将其固定于中驱动桥壳上。图16.1变速器与驱动桥之间的万向传动装置1—变速器2—万向传动装置3—驱动桥4—后悬架5—车架第16章万向传动装置对于转向驱动桥，前轮既是转向轮又是驱动轮。作为转向轮，要

4、求它能在最大转角范围内任意偏转某一角度；作为驱动轮，则要求半轴在车轮偏转过程中不间断地把动力从主减速器传到车轮。因此，转向驱动桥的半轴不能制成整体而要分段，且用万向节连接，以适应汽车行驶时半轴各段的交角不断变化的需要。若采用独立悬架，则在靠近主减速器处也需要有万向节(见图16.2f)；若前驱动轮用非独立悬架，只须在转向轮附近装一个万向节(见图16.2g)。万向传动装置除用于汽车的传动系统外，还可用于动力输出装置和转向操纵机构。第16章万向传动装置图16.2万向传动装置在汽车传动系统中的应用与布置1—变速器2—十字

5、轴万向节3—主传动轴4—驱动桥5—中间传动轴6、14—中间支承7—分动器8—转向驱动桥9—前桥传动轴10—中驱动桥11—后桥传动轴12—后驱动桥13—后桥中间传动轴第16章万向传动装置16.2万向节万向节按其在扭转方向上是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节。在前者中，动力是靠零件的铰链式联接传递的，而在后者中则靠弹性零件传递，且有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节(常用的为十字轴式)、准等速万向节(双联式、三销轴式等)和等速万向节(球叉式、球笼式等)。16.2.1十字轴式刚性万向节十字轴式刚性

6、万向节(cardanuniversaljoint)因其结构简单，传动可靠，效率高，且允许两传动轴之间有较大的交角(一般为15°～20°)，故普遍应用于各类汽车的传动系统中。1.十字轴式刚性万向节的构造及润滑图16.3所示为十字轴式刚性万向节的构造。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。这样，当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。为了减少摩擦损失，提高传动效率，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。然后用螺钉和轴承盖1将套筒9固定在万向节叉上，并

7、用第16章万向传动装置锁片将螺钉锁紧，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，十字轴做成中空的，并有油路通向轴颈。润滑油从注油嘴3注入十字轴内腔。为避免润滑油流出及尘垢进入轴承，在十字轴的轴颈上套着装在金属座圈内的毛毡油封7。在十字轴的中部还装有带弹簧的安全阀5。如果十字轴内腔的润滑油压力大于允许值，安全阀即被顶开而润滑油外溢，使油封不致因油压过高而损坏。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，因此润滑与密封直接影响万向节的使用寿命。为了提高密封性能，近年来在十字轴式万向节中多

8、采用图16.4所示的橡胶油封。实践证明，橡胶油封的密封性能远优于老式的毛毡或软木垫油封。当用注油枪向十字轴内腔注入润滑油而使内腔油压大于允许值时，多余的润滑油便从橡胶油封内圆表面与十字轴轴颈接触处溢出，故在十字轴上无须安装安全阀。第16章万向传动装置图16.3十字轴式刚性万向节1—轴承盖2、6—万向节叉3—注油嘴4—十字轴5—安全阀7—油封8—滚针9—套筒图16.4十字轴