汽车设计讲稿-第四章 万向传动轴设计.doc

第四章万向传动轴设计
§4-1 概述
一、功用:工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动
二、设计要求:
1)保证所连接的两轴的夹角及相对位置在一定范围内变化时能可靠而稳定地传递动力
2)保证所连接的两轴尽可能等速运转。且由于夹角存在而引起的附加载荷、振动、噪声均在允许范围内,在使用车速范围不应产生共振
3)高,寿命长,结构简单,制造方便,维修容易等
三、应用
1、前置后驱动汽车上(∵悬架变形,变速器输出轴与主减速器输入轴间经常有相对运动)
-可伸缩的十字轴万向传动轴
2、转向驱动桥(∵驱动轮又是转向轮,左右半轴间夹角随行驶需要而变)-等速万向传动轴
3、离合器与变速器,变速器与分动器不直接连接而离开一定距离(为避免因安装不准确和车架变形在传动机构中引起附加载荷)-十字万向传动轴或挠性万向传动轴。
四、分类:
挠性万向节:靠弹性另件传递动力
按扭转方向是否有明显弹性不等速:瞬时角速度变化,平均角速度相等一十字轴
刚性等速: 瞬时角速度相等一球叉式、球笼式
准等速:设计角度下,瞬时角速度相等一双联式、凸块、三销轴式、球面滚轮
§4-2万向节结构方案分析
一、十字轴万向节
:典型的十字轴万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。
:十字轴万向节结构简单,强度高,耐久性好,传动效率高,生产成本低。但所连接的两轴夹角不宜过大,当夹角由4°增至16°时,十字轴万向节滚针轴承寿命约下降至原来的1/4。
,不宜过大
:广泛
二、准等速万向节(近似等速)
1、双联式
:由两个十字轴万向节组合而成。为了保证两万向节连接的轴工作转速趋于相等,可设有分度机构。偏心十字轴双联式万向节取消了分度机构,也可确保输出轴与输入轴接近等速。
:允许两轴间的夹角较大(一般可达50°,偏心十字轴双联式万向节可达60°),轴承密封性好,效率高,工作可靠,制造方便。缺点是结构较复杂,外形尺寸较大,零件数目较多。
,一般50°,偏心60°
:军用越野车的转向驱动桥
2、凸块式:
:主要由两万向节叉1和4及两个不同形状的特殊凸块2和3组成。
:工作作可靠,加工简单。但由于工作面全为滑动摩擦,摩擦表面易磨损,传动效率低,对密封和润滑要求高。
,50°
:传递转矩较大的越野车转向驱动桥
3、三销轴式:
:主要两个偏心轴叉,两个三销轴和六个滚针轴承构成
:不需加外球壳和密封装置,对万向节与转向节的同心度要求不严,允许两轴夹角较大,但外形尺寸较大,形状复杂,毛坯需精确模锻,万向节两轴受附加弯矩和轴向力。
C. 最大夹角,45°
:总质量较大的越野车转向驱动桥
4、球面滚轮式
:万向节轴5端部三个销轴3,其上装球面滚轮4,可在圆管轴向槽2内移动。
:加工容易
C. 最大夹角,34°
:较为广泛
三、等速万向节
1、球叉式:
(1)圆弧槽滚道型
:两万向节球叉,其上各有4个侧向的圆弧槽滚道,四传力钢球和一定心球。
:结构较简单,夹角较大,但单位压力