第第十十三三章万万向向传传动动装装置.PDFVIP

第十三章 万向传动装置本章重点：单个十字轴式刚性万向节传动的不 第 十 三 章 万 向 传 动 装 置 等速性；双十字轴刚性万向节实现等速传动的条件。 本章难点：等速万向节的结构型式及等速传动的原理及结构保证 第一节 概述 一、作用 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。 二、组成 万向传动装置一般由万向节和传动轴组成（如图），有时还要有中间支承。 主要用于以下一些位置： 1.FR 形式 变速器和驱动桥之间有 2~3 个万向节。  2.越野车、变速器和分动器之间  2 . 越 野 车 、 变 速 器 和 分 动 器 之 间 3.转向驱动桥  3 . 转 向 驱 动 桥 4.动力输出机构和转向操纵结构 4 . 动 力 输 出 机 构 和 转 向 操 纵 结 构 第二节 万向节 万向节是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置。 一、万向节的分类 按在扭转方向上是否存在明显的弹性变型，分为： 刚性万向节： 传动零件为刚性的，靠刚性的铰链连接，并传递动力，分为：不等速万向节 （十字轴）、 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） 挠性万向节 传动零件为弹性的，靠弹性零件的变形来消除部件之间的相对运动引起的不利影响， 具 有缓冲和减振作用。常用在两轴交角较小、且只有微量相对运动位移的场合。 二、十字轴刚性万向节 1.十字轴刚性万向节的结构 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゜。 如下图所示的十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉和四个滚针轴承等 组成。两万向节叉 2 和 6 上的孔分别套在十字轴 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。在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有 滚针轴承 8，滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。 2.十字轴刚性万向节的润滑 为了润滑轴承，十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈。润滑油可从注油嘴注到十 字轴轴颈的滚针轴承处。 十字轴式刚性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。 3.十字轴刚性万向节的不等速性 单个万向节在输入轴和输出轴夹角不为零时，其两轴的瞬间角速度不相等。 当输入轴匀 速转动时，输出轴的转速则周期性的变化，我们称之为十字轴刚性万向节的不等速性。 单个万向节传动的不等速性，将引起传动轴的扭转振动，并因此产生交变载荷，影响传 动轴的寿命；并且交角越大时，两轴之间的不等速性越强烈。 不等速性产生的过程：（如图） 设输入轴转动了θ1，输出轴转动了θ2，则输出轴在十字轴平面内转过了θ’2，等效 于十字轴平面转过了 θ1。 列出θ2 与θ’2 关系，对时间求导得： ω2/ω1=cosα/(1-sin2αcos2 θ1) 结论： 1）假设ω1 不变，ω2随输入轴旋转角度的变化而周期性的变化，其周期为 π，其值在 0、π、2π时最大；在π/2、3 π/2 时最小。 2）从 tgθ2=tg θ1/cosα可知，α越大， θ2的最大值越大，与θ1 的差值就越大，不 等速现象就越剧烈。 3）不等速性是指输入轴在每一周的时间历程，角速度不匀速。输入轴与输出轴的平均 角速度相等； 4.十字轴刚性万向节的等速条件 单个十字轴万向节传动会产生不等速的不利影响， 为了克服不等速现象，十字轴应该成 对使用。 十字轴双万向节传动的等速条件： 第一万向节两轴夹角与第二万向节两轴夹角相等； 第一万向节从动叉与第二万向节两轴从动叉在同一个平面。 三、准等速万向节与等速万向节 1.准等速万向节 1）双联式万向节（其结构示意图如下） 等速原理：十字轴万向节的等速条件。 结构特点： 双联式万向节相当于传动轴