万向节与传动轴课件.ppt

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1、工程机械底盘ConstructionMachineryChassis第四章万向节与传动轴Ujoint&Driveshaft本章内容主要内容功能万向节类型及传动特性传动轴的结构特点难点万向节传动特性重点万向节传动装置传动分析与具体应用第一节万向节传动轴装置功用在轴间有夹角和轴的相互位置经常发生变化的转轴之间传递动力。组成万向节传动轴万向节传动装置动画演示在底盘上的具体应用变速器与驱动桥之间万向节中间支承主传动轴中间传动轴驱动桥在底盘上的具体应用转向驱动桥半轴在底盘上的具体应用断开式驱动桥的半轴在底盘上的具体应用转向轴在底盘上的具体应

2、用变速器与分动器间第二节万向节一、万向节作用１、连接不同心，有夹角且夹角不断变化的两传动轴。２、需要传递动力的两轴之间的距离较大且不同轴，可以用两根传动轴和中间加一万向节来连接。３、连接虽然同轴，但由于安装或工作易变形两轴。二、万向节类型万向节刚性万向节弹性万向节不等角速万向节等角速万向节球叉式球笼式三销轴式十字轴式万向节三、十字轴式刚性万向节结构十字轴万向节叉轴承盖万向节叉滚针轴承十字轴润滑油道油封油封挡盘注油嘴采用橡胶油封，当十字轴内腔油压过大时，多余的润滑油会从橡胶油封内圆表面与轴颈接触处溢出。十字轴刚性万向节的传动特性单个

3、万向节在输入轴与输出轴之间有夹角的情况下，两轴的角速度不相等。w1w2w1w2vA=w1r=w2rcosavB=w1rcosa=w2rω1cosα≤ω2≤ω1/cosα传动比：I=ω1/ω2=1/cosα～cosαω2/ω1随主动轴转角β1的函数曲线传动特性？β1－β2随主动轴转角β1的曲线β1β1－β2180°α=10°0°90°传动的速度特性？结论（单个十字轴万向节）当两轴夹角α和ω1为常数时，传动比不为常数，而是在cosα～1/cosα间作周期性的变化。即从动轴一周中的角速度不均匀，是瞬时变化的（不等速性）。主、从动轴的转速

4、是相同的，即平均速度相同。（等速性）不等速性，将使从动轴和与从动轴相连的传动部件产生角加速度，从而产生扭转振动，不利于匀速行驶，使用寿命缩短。（一）双万向节传动（１）结构在主动轴和从动轴间加一中间传动轴，用2个万向节连接实现动力传递。讨论双万向节传动与单万向节传动在传动特性上有什么区别？（2）双万向节传动作用、特点①、可以布置不相交的转轴（平行、相交）②、可以避免单个万向节传动的不等速性特点：可以实现主从动轴的瞬时传动比始终为1（3）双万向节实现等速传动的布置要求①、主动轴、从动轴与中间轴的夹角α1=α2。②、中间传动轴两端的万向

5、节叉应在同一平面内。③、应尽量减小α1、α2，最大α角可为30°；在实际使用中，α1不可能始终等于α2，只是近似相等，对单个万向节而言，仍有不等速性。（4）铰接式车架双万向节的布置铰接式车架万向节的布置要实现等速传动的条件：（1）、使用双万向节（2）、车架铰点O布置在纵向中心线上（3）、两万向节铰点与O点的距离应相等（二）三万向节、双传动轴传动四、等速万向节原理：传力点永远位于两轴交点O的平分面上球笼式等速万向节钢球主动轴星形套（内滚道）球形壳（外滚道）外罩球笼（保持架）球笼式万向节的等速性外滚道中心A与内滚道中心B分别位于万向节

6、中心O的两侧，且到O点的距离相等。星形套内滚道球笼（保持架）球形壳（外滚道）球滚动时，同时以A、B为球心滚动，所以CA=CB主、从动轴夹角平分面球笼式万向节特点承载能力强，结构紧凑，拆装方便，两轴最大夹角可为42°左右。第三节传动轴作用传递扭矩，一般不承受弯矩。结构传动轴结构特点空心、壁厚均匀的钢管。（1.5~4.0mm）伸缩节：其长度可随行驶状况而变。安装：注意安装标记，满足动平衡要求。传动轴的临界转速定义数学模型D—传动轴外径cmd—传动轴内径cmL—支承长度cm，一般取两万向节中心距离在设计时，应使传动轴的最大转速nmax＜

7、0.7nl本章小结万向节用于连接有交角且交角可变化的两轴，在交角来断变化的情况下完成动力的传递。常用万向节有十字轴万向节和球笼、球叉式万向节，其传动特性前者为不等角速万向节，后者为等角速万向节。不等角速万向节要实现等速传动要满足的布置条件。两者在底盘上均有应用，是重要的传动装置。传动轴的结构要求采用均质轻型材料，且要进行动平衡校核，以减少扭振，提高使用寿命。同时，在设计时注意传动轴的临界转速，防止出现共振现象。习题1.简述十字轴万向节的不等速性及等速性？2.何为传动轴的临界转速？3.十字轴万向节要实现等速传动的条件？4.铰接式车架

8、的万向节应如何布置，才能实现等速传动？