汽车传动系统-之三

1、三联学院交通工程系三联学院交通工程系 在轴间夹角和轴的相互位置经常发生变化的转轴在轴间夹角和轴的相互位置经常发生变化的转轴之间继续传递动力。之间继续传递动力。 一、概述一、概述12.5 12.5 万向传动装置万向传动装置2 2、组成：、组成： 万向节万向节 传动轴传动轴 中间支承中间支承万向节万向节传动轴传动轴三联学院交通工程系三联学院交通工程系3 3、万向传动装置在汽车上的应用、万向传动装置在汽车上的应用三联学院交通工程系三联学院交通工程系二、万向节二、万向节三联学院交通工程系三联学院交通工程系1 1、十字轴式刚性万向节、十字轴式刚性万向节 油嘴油嘴安全阀安全阀十字轴十字轴油封油封滚针滚针套

2、筒套筒轴承盖轴承盖万向节叉万向节叉三联学院交通工程系三联学院交通工程系（2 2）单个刚性十字轴万向节的速度特性）单个刚性十字轴万向节的速度特性当主动叉在垂直平面内时：当主动叉在垂直平面内时：VA= 1r= 2 rcos 1= 2 cos 2 1 从动轴转速大于主动轴转速。从动轴转速大于主动轴转速。当主动叉在水平平面内时：当主动叉在水平平面内时：VB= 2r= 1 rcos 2= 1 cos 2 1 从动轴转速小于主动轴转速。从动轴转速小于主动轴转速。三联学院交通工程系三联学院交通工程系（3 3）实现两轴间等角速度传动措施）实现两轴间等角速度传动措施同时必须满足两个条件：同时必须满足两个条件：（

3、1 1）第一个万向的两轴间的夹角与）第一个万向的两轴间的夹角与 第二个万向的两轴间的夹角相第二个万向的两轴间的夹角相 等，等， 即即1 1=2 2（2 2）传动轴两端的万向节叉处于同）传动轴两端的万向节叉处于同 一平面内。一平面内。 1 1 2 2不等速特性曲线不等速特性曲线三联学院交通工程系三联学院交通工程系点此观看三个万向节的布置录像点此观看三个万向节的布置录像三联学院交通工程系三联学院交通工程系2 2、准等速万向节、准等速万向节双联式万向节双联式万向节 1 1 2 2原理：原理：是一套传动轴是一套传动轴 长度缩短至最长度缩短至最 小的双万向节小的双万向节 等速传动装置。等速传动装置。特点

4、：特点： 双联叉相当于两个双联叉相当于两个在同一平面上的万向节在同一平面上的万向节叉叉;装有分度机构。装有分度机构。三联学院交通工程系三联学院交通工程系三销式万向节三销式万向节是双联万向节演变而来的。是双联万向节演变而来的。结构特点：结构特点： 主、从动偏心轴叉分别与主、从动偏心轴叉分别与转向驱动桥的内、外半轴制成转向驱动桥的内、外半轴制成一体；一体； 叉孔中心与叉轴中心线互叉孔中心与叉轴中心线互相垂直但不相交；相垂直但不相交； 两叉由两个三销轴连接；两叉由两个三销轴连接； 三销轴大端中心线与小端三销轴大端中心线与小端轴颈中心线重合；轴颈中心线重合； 靠近大端两侧有两轴颈，靠近大端两侧有两轴颈

5、，其中心线与小端轴颈中心线垂其中心线与小端轴颈中心线垂直关相交。直关相交。三销轴三销轴三销轴三销轴主动偏心轴叉主动偏心轴叉从动偏心轴叉从动偏心轴叉三联学院交通工程系三联学院交通工程系等速万向节等速万向节原理原理: : 使传力点始终位于两轴夹角的平分面上。使传力点始终位于两轴夹角的平分面上。 形式：形式：球叉式、球笼式。球叉式、球笼式。 /2 /2OP 两齿轮的接两齿轮的接触点触点P P位于两齿轮位于两齿轮轴线交角的平分轴线交角的平分面上，面上，P P点两齿轮点两齿轮的圆周速度始终的圆周速度始终相等。相等。三联学院交通工程系三联学院交通工程系钢球钢球主动轴主动轴星形套（内滚道）星形套（内滚道）球

6、笼（保持架）球笼（保持架）球形壳球形壳（外滚道）（外滚道）外罩外罩1 1）球笼式等速万向节）球笼式等速万向节三联学院交通工程系三联学院交通工程系主动轴主动轴球形壳球形壳星形套星形套钢球钢球保持架保持架球笼式万向节的等速性球笼式万向节的等速性三联学院交通工程系三联学院交通工程系2 2）球叉式等角速万向节）球叉式等角速万向节主、从动叉分别与内外半轴制成一体；主、从动叉分别与内外半轴制成一体；主、从动叉上各有四个曲面凹槽；主、从动叉上各有四个曲面凹槽；四个传力钢球，一个定心钢球。四个传力钢球，一个定心钢球。结构特点：结构特点：主动叉主动叉从动叉从动叉定位销定位销锁止销锁止销中心钢球中心钢球传动钢球传

7、动钢球三联学院交通工程系三联学院交通工程系球叉式万向节等速传动原理球叉式万向节等速传动原理三联学院交通工程系三联学院交通工程系弹性连接件弹性连接件弹性连接件弹性连接件上海上海SH380ASH380A自自卸车的挠性万卸车的挠性万向节向节三联学院交通工程系三联学院交通工程系三、传动轴与中间支承三、传动轴与中间支承中间中间支承支承传动轴传动轴三联学院交通工程系三联学院交通工程系油封油封U型支架型支架蜂窝形橡胶垫蜂窝形橡胶垫注油嘴注油嘴轴承轴承轴承座轴承座EQ1090EEQ1090E型汽车传动轴中间支承型汽车传动轴中间支承三联学院交通工程系三联学院交通工程系12.6 12.6 驱动桥驱动桥一、概述一、

8、概述1 1、组成与功用、组成与功用（1 1）组成：）组成：主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等 组成。组成。（2 2）功用：）功用：将万向传动装置传来的发动机动力经过将万向传动装置传来的发动机动力经过 降速，将增大的转矩分配到驱动车轮。降速，将增大的转矩分配到驱动车轮。（3 3）分类：）分类：断开式驱动桥、非开式驱动桥。断开式驱动桥、非开式驱动桥。三联学院交通工程系三联学院交通工程系非断开式驱动桥非断开式驱动桥驱动桥壳驱动桥壳主减速器主减速器差速器差速器半轴半轴轮毂轮毂三联学院交通工程系三联学院交通工程系断开式驱动桥断开式驱动桥主减速器主减速器摆臂轴摆臂轴摆臂摆

9、臂车轮车轮半轴半轴弹性元件弹性元件减振器减振器三联学院交通工程系三联学院交通工程系 1-1-后桥壳；后桥壳；2-2-差速器壳；差速器壳；3-3-差速器行星齿轮；差速器行星齿轮；4-4-差速器半轴齿轮；差速器半轴齿轮；5-5-半轴；半轴； 6-6-主减速器从动齿轮齿圈；主减速器从动齿轮齿圈；7-7-主减速器主动小齿轮主减速器主动小齿轮 后轮驱动驱动桥的主要部件后轮驱动驱动桥的主要部件三联学院交通工程系三联学院交通工程系二、主减速器二、主减速器 （1 1）结构：）结构：只有一对锥齿轮；只有一对锥齿轮；（2 2）优点：）优点：结构简单、体积小，重量轻和传动效率高等优点。结构简单、体积小，重量轻和传动

10、效率高等优点。 按参加减速传动的齿轮副数目分，可分为按参加减速传动的齿轮副数目分，可分为单级式主减速单级式主减速器和双级式主减速器器和双级式主减速器。除了一些要求大传动比的中、重型车。除了一些要求大传动比的中、重型车采用双级主减速器外，一般微、轻、中型车基本采用单级主采用双级主减速器外，一般微、轻、中型车基本采用单级主减速器。减速器。1 1、单级主减速器、单级主减速器三联学院交通工程系三联学院交通工程系东风EQ1141G型汽车主减速器及差速器十字轴十字轴差速器左半壳差速器左半壳差速器右半壳差速器右半壳调整螺母调整螺母圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承主动锥齿轮主动锥齿轮凸缘凸缘调

11、整垫片调整垫片调整垫片调整垫片壳壳从动锥齿轮从动锥齿轮轴承座轴承座隔套隔套行星齿轮行星齿轮半轴齿轮半轴齿轮（3 3）组成）组成三联学院交通工程系三联学院交通工程系2 2、双级主减速器、双级主减速器（1 1）结构：）结构： 一对一对 螺旋锥齿螺旋锥齿轮，一对圆柱斜轮，一对圆柱斜齿轮。齿轮。（2 2）优点：）优点： 可以得到较大的可以得到较大的传动比。传动比。（3 3）组成：）组成： （见右图）（见右图）CA1091CA1091型汽车主减速器及差速器剖面图型汽车主减速器及差速器剖面图主动轴主动轴一级主动齿轮一级主动齿轮一级从一级从动齿轮动齿轮二级主动齿轮二级主动齿轮中间轴中间轴二级从动齿轮二级从动

12、齿轮差速器壳差速器壳半轴齿轮半轴齿轮行星齿轮行星齿轮十字轴十字轴三联学院交通工程系三联学院交通工程系3 3、贯通式主减速器、贯通式主减速器 前面（或后面）两驱动桥的传动轴是串联的，传动轴前面（或后面）两驱动桥的传动轴是串联的，传动轴从离分动器较近的驱动桥中穿过，通往另一驱动桥。从离分动器较近的驱动桥中穿过，通往另一驱动桥。延安延安SX2150SX2150型汽车贯通式中驱动桥型汽车贯通式中驱动桥主动准双曲面齿轮主动准双曲面齿轮从动圆柱齿轮从动圆柱齿轮主动圆柱齿轮主动圆柱齿轮凸缘盘凸缘盘从动准双曲面齿轮从动准双曲面齿轮贯通轴贯通轴三联学院交通工程系三联学院交通工程系三、差速器三、差速器1-1-轴承

13、；轴承；2-2-左外壳；左外壳；3-3-垫片；垫片；4-4-半轴齿轮；半轴齿轮；5-5-垫圈；垫圈；6-6-行行星齿轮；星齿轮； 7-7-从动齿轮；从动齿轮；8-8-右外壳；右外壳；9-9-十字轴；十字轴；10-10-螺栓螺栓1 1、功用：、功用： 汽车差速器是一个差速传动机构，用来保证各驱动轮在汽车差速器是一个差速传动机构，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑。各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑。三联学院交通工程系三联学院交通工程系2 2、差速器分类、差速器分类（1 1）按用途分：）按用途分：轮间差速器和轴间差速器轮间差速器和轴间差速器。（2 2）按工

14、作特性分：）按工作特性分：普通锥齿轮差速器和防滑差速器普通锥齿轮差速器和防滑差速器。3 3、普通锥齿轮差速器、普通锥齿轮差速器组成组成差速器壳差速器壳差速器壳差速器壳半轴齿轮半轴齿轮半轴齿轮半轴齿轮行星齿轮行星齿轮行星齿轮行星齿轮十字轴十字轴螺栓螺栓行星齿轮垫片行星齿轮垫片半轴齿轮垫片半轴齿轮垫片半轴齿轮垫片半轴齿轮垫片三联学院交通工程系三联学院交通工程系差速器的工作原理差速器的工作原理1 1、2-2-半轴齿轮半轴齿轮 3-3-差速器壳差速器壳 4-4-行星齿轮行星齿轮 5-5-十字轴十字轴 6-6-从动锥齿轮从动锥齿轮锥齿轮差速器的运动特性方程式：锥齿轮差速器的运动特性方程式：n n1 1+

15、n+n2 2=2n=2n0 0结论：结论：（1 1）当差速器壳转速为零时，若一侧半轴齿轮受其它外来力矩而转动，）当差速器壳转速为零时，若一侧半轴齿轮受其它外来力矩而转动，则另一侧半轴齿轮即以相同转速反向转动。则另一侧半轴齿轮即以相同转速反向转动。（2 2）当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速）当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍。器壳转速的两倍。三联学院交通工程系三联学院交通工程系点此观看差速原理录像点此观看差速原理录像三联学院交通工程系三联学院交通工程系转矩特性转矩特性 这种差速器在传力过这种差速器在传力过程中行星齿轮相当于一个程中行

16、星齿轮相当于一个等臂杠杆，两半轴齿轮半等臂杠杆，两半轴齿轮半径相等，行星齿轮没有自径相等，行星齿轮没有自转时转时，转矩均分给两半轴转矩均分给两半轴齿轮，即齿轮，即M M1 1=M=M2 2=0.5=0.5。 行星齿轮自转时，行星齿轮受到行星齿轮自转时，行星齿轮受到摩擦力矩摩擦力矩M Mr r作用且与作用且与自转方向相反。自转方向相反。M Mr r使行星齿轮分别对左右半轴齿轮附加作使行星齿轮分别对左右半轴齿轮附加作用了两个圆周力用了两个圆周力F F1 1、F F2 2 故故M M1 1=0.5=0.5（M M0 0- - M Mr r ），）， M M2 2=0.5=0.5（M M0 0+ +

17、M Mr r ）于是，）于是，M M2 2-M-M1 1= M= Mr r。三联学院交通工程系三联学院交通工程系锁紧系数锁紧系数K=0.050.15 K=0.050.15 ， 转矩比转矩比K Kb b=1.11.4=1.11.4故可认为无论差不差速，转矩总是平均分配的。故可认为无论差不差速，转矩总是平均分配的。锁紧系数锁紧系数K K：衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性。衡量差速器内摩擦力矩的大小及转矩分配特性。0r012MMMMMK 差速器内摩擦力矩与其输入转矩之比为差速器内摩擦力矩与其输入转矩之比为K。两半轴转矩之比为转矩比两半轴转矩之比为转矩比Kb。三联学院交通工程系三联学院交通工程

18、系4 4、防滑差速器、防滑差速器 防滑差速器可以克服上述对称锥齿轮式差速器的弊端，它可防滑差速器可以克服上述对称锥齿轮式差速器的弊端，它可以在一侧驱动轮打滑空转的同时，将大部分或全部转矩传给不打以在一侧驱动轮打滑空转的同时，将大部分或全部转矩传给不打滑的驱动轮，以利用这一驱动轮的附着力产生较大的驱动力矩使滑的驱动轮，以利用这一驱动轮的附着力产生较大的驱动力矩使汽车行驶。汽车行驶。下面以强制锁止式差速器为例讲解下面以强制锁止式差速器为例讲解主动齿轮主动齿轮从动齿轮从动齿轮拔叉拔叉半轴半轴半轴半轴差速器壳差速器壳差速器壳差速器壳接合套接合套齿圈齿圈 将半轴与差速器壳连成一将半轴与差速器壳连成一体，

19、相当于把左右两半轴锁成体，相当于把左右两半轴锁成一体，使差速器不起作用。一体，使差速器不起作用。注意事项：注意事项： 一般要在停车时进行操纵；一般要在停车时进行操纵；接上差速锁时，只允许直线行接上差速锁时，只允许直线行驶；通过坏路后应立即脱开差驶；通过坏路后应立即脱开差速锁。速锁。三联学院交通工程系三联学院交通工程系四、半轴四、半轴 1、功用：、功用： 半轴用来将差速器半轴齿轮的输出转矩传到驱动轮或轮边减速半轴用来将差速器半轴齿轮的输出转矩传到驱动轮或轮边减速器上。在非断开式驱动桥内，半轴一般是实心的；在断开式驱动器上。在非断开式驱动桥内，半轴一般是实心的；在断开式驱动桥处，往往采用万向传动装

20、置给驱动轮传递动力；在转向驱动桥桥处，往往采用万向传动装置给驱动轮传递动力；在转向驱动桥内，半轴一般需要分为内半轴和外半轴两段，中间用等角速万向内，半轴一般需要分为内半轴和外半轴两段，中间用等角速万向节相连接。节相连接。2、分类：、分类： 、全浮式半轴、全浮式半轴 只传递扭矩，不传递弯矩。只传递扭矩，不传递弯矩。 、半浮式半轴、半浮式半轴 除传递扭矩外，还要传递弯矩。除传递扭矩外，还要传递弯矩。三联学院交通工程系三联学院交通工程系五、桥壳五、桥壳 1 1、功用：、功用： 驱动桥壳一般由主减速器壳和半轴套管组成。其内部用来驱动桥壳一般由主减速器壳和半轴套管组成。其内部用来安装主减速器、差速器和半轴等；其外部通过悬架与车架相连，安装主减速器、差速器和半轴等；其外部通过悬架与车架相连，两端安装制动底板并连接车轮，承受悬架和车轮传来的各种作两端安装制动底板并连接车轮，承受悬架和车轮传来的各种作用力和力矩。用力和力矩。2 2、分类：、分类