11汽车传动系(4万向传动装置)分解.ppt

第十一章 汽车传动系 第四节 万向传动装置 要求：了解各种万向传动装置、传动轴和中间支承的结构。 在汽车传动系及其它系统中，为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装置。 万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还加装中间支承。;万向传动装置在汽车上的应用图(1) 在现代汽车的总体布置 中，发动机、离合器和变速 箱连成一体固装在车架上， 而驱动桥则通过弹性悬架与 车架连接。由此可见，变速 器输出轴轴线与驱动桥的输 入轴轴线不在同一平面上。当汽车行驶时，车轮的跳动会造成驱动桥与变速器的相对位置(距离、夹角)不断变化，故变速器的输出轴与驱动桥的输入轴不可能刚性连接，必须安装有万向传动装置。此外，由于越野汽车的前轮既是转向轮又是驱动轮。作为转向轮，要求在转向时可以在规定范围内偏转一定角度；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，半轴不能制成整体而必须分段，中间用等角速万向节相连。 ;万向传动装置在汽车上的应用图(2) ;第一节 万向节 万向节按其刚度的大小可分为刚性万向节和挠性万向节，前者的动力是靠零件的铰链式联接传递的；而后者的动力则是靠弹性零件传递的，如橡胶盘、橡胶块等，由于弹性元件的变形量有限，因而挠性万向节一般用于两轴间夹角不大以及有微量轴向位移的轴间传动。 刚性万向节分为不等速万向节(如常见的十字轴式)、准等速万向节（双联式、三销轴式）和等速万向节（球叉式、球笼式等）。;一、十字轴式刚性万向节 十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许 相邻两轴 的最大交 角为15゜ ～20゜。 该万向节 具有结构 简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，不能传递等角速转动。;十字轴式刚性万向节示意图 设主动叉由初始位 置转过φ1角，从动叉 相应转过φ2角，由机 械原理分析可以得出 如下关系式： tgφ1=tgφ2·cosα α是主、从动轴之间的夹角。 ;双万向节等速传动布置图 由前述分析知： tgψ1=tgψ2·cosα1； tgψ4=tgψ2·cosα2； 若有α1＝α2， 则有ψ4＝ψ1 只要满足上述条件， 并使中间轴两端的叉面共面 （图中两叉面垂直于纸面，一般中间 轴可伸缩，有装配记号）。利用双 万向节可以实现输出轴和输入轴的等速旋转。;二、准等速万向节（基于前述原理设计的万向节）和等速万向节 （一）1、双联式万向节（准等速万向节）工作原理图（图17—9） 图注：1,2-轴 3-双联叉 双联式万向节实 际上是一套将传动轴 长度减缩至最小的双 十字轴式万向节等速 传动装置，双联叉3 相当于传动轴及两端处在同一平面上的万向节叉，配合专用机构使得两轴与双联叉3的交角相等，这就满足了使轴1和轴2的角速度相等的条件。双联式万向结构上保证了中间轴叉面共面。;双联式万向节结构示意图（图17—10） 该万向节结构 中设有保证输入轴 与双联叉轴线间夹 角α1和双联叉轴 线与输出轴间夹角 α2近似相等的分 度机构。在万向节 叉1的内端有球头， 在万向节叉4内端有导向套。球碗放于导向套内，被弹簧压向球头。;2、三销轴式准等速万向节（结构参课本图17—11） 三销轴式万向节是由双联式万向节演变而来的准等速万向节。 装合后，可形成Q1 — Q1’， Q2 — Q2’ ，R —R’三根 轴线。 三销轴式万向节最大特 点是允许相邻两轴有较 大的交角，最大可达45?。 在转向驱动桥中采用这种万向节，可使汽车获得较小的转弯半径，提高了汽车的机动性，缺点是所占空间较大。;（二）等速万向节的工作原理 当万向节主动 轴与从动轴之间传 力点一直处于主动 轴轴线和从动轴轴 线夹角平分线上（ 或者说传力点距这 两轴线的距离相等） 时，必然能实现等角速传动。（相当于一对大小相等的锥齿轮传动，空间同速点！节圆锥。）;1、球笼式等速万向节 组成：星形套5以内 花键与主动轴1相连， 其外表面有六条弧 形凹槽，形成内滚 道。球形壳8的内表 面有相应的六条弧 形凹槽，形成外滚道。 六个钢球分别装在 由六组内外滚道所对出的空间里，并被保持架4限定在同一个平面内。动力由主动轴1（及星形套）经钢球传到球形壳8输出。;球笼式等速万向节组成 ;球笼式等速万向节装配动画 ;球笼式等速万向节等速传动原理 外滚道中心A，内滚道 中心B，分别位于万向 节中心O的两边，且与 O等距。钢球中心C到 A、B两点的距离也相 等。因此，当两轴交 角变化时，保持架可 沿内、外球面滑动， 以保持钢球在一定位置。 不难推知：?AOC=?BOC