第9課萬向傳動裝置

汽車拖拉機學講授內容：第9課萬向傳動裝置

（第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)）主講人：魯植雄教授*《汽車拖拉機學》課件1第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第1課傳動系統(tǒng)的功用和組成第2課離合器（1）第3課離合器（2）第4課機械式變速器（1）第5課機械式變速器（2）第6課液力機械式自動變速器（1）第7課液力機械式自動變速器（2）第8課液力機械式自動變速器（3）第9課萬向傳動裝置第10課驅動橋第11課實驗一：離合器的拆裝與調整第12課實驗二：手動變速器的拆裝與調整第13課實驗三：自動變速器的拆裝與調整第14課實驗四：中央傳動、驅動橋的拆裝與調整本章內容安排*《汽車拖拉機學》課件2本節(jié)課的主要內容第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置一、萬向傳動裝置的應用與組成二、萬向節(jié)三、傳動軸四、中間支承*《汽車拖拉機學》課件3一、萬向傳動裝置的應用與組成第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件41.萬向傳動裝置的功用用于軸線相交且相對位置經常變化的兩傳動軸間的動力傳動。一、萬向傳動裝置的應用與組成第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件52.萬向傳動裝置的應用（1）前置后驅車輛的變速器與后驅動橋之間的動力傳動（2）四驅車輛的分動器與前驅動橋之間的動力傳動一、萬向傳動裝置的應用與組成第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件62.萬向傳動裝置的應用（3）三軸驅動車輛的前、后驅動橋之間的動力傳動（4）前置前驅車輛的差速器與與車輪之間的動力傳動一、萬向傳動裝置的應用與組成第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件72.萬向傳動裝置的應用（5）動力輸出裝置（6）轉向操作機構一、萬向傳動裝置的應用與組成第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件83.對萬向傳動裝置的要求保證所連接的兩根軸相對位置在預計范圍內變動時，能可靠地傳遞動力。保證所連接兩軸盡可能等速運轉。由于萬向節(jié)夾角而產生的附加載荷、振動和噪聲應在允許范圍內。傳動效率高，使用壽命長，結構簡單，制造方便，維修容易等。一、萬向傳動裝置的應用與組成第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件94.萬向傳動裝置的組成萬向節(jié)傳動軸中間支承二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件101.萬向節(jié)的類型（1）剛性萬向節(jié)：不等速萬向節(jié)（如十字軸式）準等速萬向節(jié)（如雙聯(lián)式、凸塊式、三銷軸式等）等速萬向節(jié)（如球叉式、球籠式等）。（2）撓性萬向節(jié)不等速萬向節(jié)是指萬向節(jié)連接的兩軸夾角大于零時，輸出軸和輸入軸之間以變化的瞬時角速度比傳遞運動的萬向節(jié)。準等速萬向節(jié)是指在設計角度下工作時以等于1的瞬時角速度比傳遞運動，而在其它角度下工作時瞬時角速度比近似等于1的萬向節(jié)。輸出軸和輸入軸以等于1的瞬時角速度比傳遞運動的萬向節(jié)，稱之為等速萬向節(jié)。撓性萬向節(jié)是靠彈性零件傳遞動力的，具有緩沖減振作用。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件111.十字軸式不等速萬向節(jié)（1）構造主動叉、從動叉、十字軸、滾針軸承及其軸向定位件和橡膠密封件等組成。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件121.十字軸式不等速萬向節(jié)（1）構造二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件131.十字軸式不等速萬向節(jié)（2）不等速性主動叉在垂直位置，且十字軸平面與主動軸垂直時Vb>Va從動軸的轉速大于主動軸的轉速二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件141.十字軸式不等速萬向節(jié)（2）不等速性主動叉在水平位置，且十字軸平面與從動軸垂直時Va>Vb從動軸的轉速小于主動軸的轉速二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件151.十字軸式不等速萬向節(jié)（2）不等速性單個十字軸式剛性萬向節(jié)在輸入軸和輸出軸有夾角的情況下，其兩軸的角速度是不相等的，兩軸夾角α越大，轉角差（Φ1-Φ2）越大，萬向節(jié)的不等速特性越嚴重。萬向節(jié)傳動的不等速特性將使從動軸及與其相連的傳動部件產生扭轉振動，從而產生附加的交變載荷，影響傳動部件的壽命。轉角差（Φ1-Φ2）二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件161.十字軸式不等速萬向節(jié)（2）不等速性當十字軸萬向節(jié)的主動軸與從動軸存在一定夾角α時，主動軸的角速度

與從動軸的角速度

之間存在如下的關系

十字軸萬向節(jié)傳動的不等速性可用轉速不均勻系數k來表示

由于cos是周期為2的周期函數，所以也為同周期的周期函數。因此，當主動軸以等角速度轉動時，從動軸時快時慢，此即為普通十字軸萬向節(jié)傳動的不等速性。如不計萬向節(jié)的摩擦損失，主動軸轉矩T1和從動軸轉矩T2與各自相應的角速度有關系式T2在其最大值與最小值之間每一轉變化兩次二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件171.十字軸式不等速萬向節(jié)（2）不等速性從動軸轉矩T2在其最大值與最小值之間每一轉變化兩次二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件181.十字軸式不等速萬向節(jié)（3）等速條件（1）采用雙萬向節(jié)傳動；（2）第一萬向節(jié)兩軸間的夾角α1與第二萬向節(jié)兩軸間的夾角α2相等；（3）第一萬向節(jié)的從動叉與第二萬向節(jié)的主動叉在同一平面內。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件192.準等速萬向節(jié)

根據雙萬向節(jié)實現(xiàn)等速傳動的原理而設計的萬向節(jié)稱為準等速萬向節(jié)。（1）雙聯(lián)式萬向節(jié)

組成：由兩個十字軸萬向節(jié)組合而成。為了保證兩萬向節(jié)連接的軸工作轉速趨于相等，可設有分度機構。偏心十字軸雙聯(lián)式萬向節(jié)取消了分度機構，也可確保輸出軸與輸入軸接近等速。

優(yōu)點：允許兩軸間的夾角較大（一般可達50°，偏心十字軸雙聯(lián)式萬向節(jié)可達60°），軸承密封性好，效率高，工作可靠，制造方便。多用于越野汽車。缺點：結構較復雜，外形尺寸較大，零件數目較多。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件20（1）雙聯(lián)式萬向節(jié)二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件21（2）三銷軸式萬向節(jié)優(yōu)點：允許相鄰兩軸間有較大的夾角，用于一些越野車的轉向驅動橋。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件223.等速萬向節(jié)（1）工作原理保證萬向節(jié)在工作過程中，其傳力點永遠位于兩軸交角的平分面上。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件233.等速萬向節(jié)（1）球叉式等速萬向節(jié)組成：主動叉、從動叉、傳動鋼球、定位鋼球、定位銷為使鋼球裝入槽內方便，在中心鋼球上銑出一個凹面，且其中央有一深孔。組裝時，（1）首先將定位銷裝入從動叉內，并放入中心鋼球；（2）接著在兩球叉槽中陸續(xù)裝入三個傳動鋼球；（3）再將中心鋼球的凹面朝向未放鋼球的凹槽，并隨即放入第四個傳動鋼球；（4）再將中心鋼球的孔對準從動叉孔后，提起從動叉軸使定位銷插入該球孔中；（5）最后將鎖止銷插入從動叉上與定位銷垂直的孔中，用以限制定位銷軸向位移，并確保中心鋼球的準確位置。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件243.等速萬向節(jié)（1）球叉式等速萬向節(jié)原理：鋼球中心P（即傳力點）始終位于兩軸交角的平分面內。優(yōu)點：球叉式萬向節(jié)結構簡單，允許最大交角32-33o。缺點：壓力裝配，拆裝不方便，鋼球與曲面凹槽單位壓力大，磨損快；只有兩個鋼球傳力，反轉時，另兩個鋼球傳力。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件253.等速萬向節(jié)（1）球叉式等速萬向節(jié)直槽滾道型球叉式萬向節(jié)：兩個球叉上的直槽與軸的中心線傾斜相同的角度，彼此對稱。在兩球叉間的槽中裝有四個鋼球。由于兩球叉中的槽所處的位置是對稱的，這便保證了四個鋼球的中心處于兩軸夾角的平分面上。這種萬向節(jié)加工比較容易，允許的軸間夾角不超過20°，在兩叉間允許有一定量的軸間滑動。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件263.等速萬向節(jié)（2）球籠式等速萬向節(jié)結構：星形套球形殼保持架（球籠）鋼球（6個）二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件273.等速萬向節(jié)（2）球籠式等速萬向節(jié)等速傳動原理：A——外滾道中心B——內滾道中心O——萬向節(jié)中心C——鋼球中心固定型球籠式萬向節(jié)（RF節(jié)）：在傳遞轉矩的過程中，主從動軸之間只能相對轉動、不會產生軸向位移。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件283.等速萬向節(jié)（2）球籠式等速萬向節(jié)伸縮型球籠式萬向節(jié)（VL節(jié)）：在傳遞轉矩的過程中，主從動軸之間不僅能相對轉動，而且可以產生軸向位移二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件293.等速萬向節(jié)（2）球籠式等速萬向節(jié)應用：RF節(jié)和VL節(jié)廣泛應用于采用獨立懸架的轎車轉向驅動橋，如紅旗、桑塔納、捷達、寶來、奧迪等轎車的前橋。RF節(jié)用于靠近車輪處VL節(jié)用于靠近驅動橋處二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件303.等速萬向節(jié)（2）球籠式等速萬向節(jié)應用：二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件314.撓性萬向節(jié)原理：由橡膠件將主被動軸叉交錯連接而成，依靠橡膠件的彈性變形，能夠實現(xiàn)轉動軸線的小角度（3゜～5゜）偏轉和微小軸向位移，吸收傳動系中的沖擊載荷和衰減扭轉振動，具有結構簡單，無需潤滑等優(yōu)點。應用：由于彈性件的彈性變形量有限，故撓性萬向節(jié)一般用于兩軸間夾角不大和只有微量軸向位移的萬向傳動場合。二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件324.撓性萬向節(jié)二、萬向節(jié)第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件334.撓性萬向節(jié)東方紅-802型拖拉機的聯(lián)軸器三、傳動軸第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件34組成：傳動軸、花鍵軸、滑動叉、中間支承和萬向節(jié)叉等共同組成了傳動軸三、傳動軸第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置*《汽車拖拉機學》課件35四、中間支承第二章汽車拖拉機的傳動系統(tǒng)第9課萬向傳動裝置