第9课万向传动装置

汽车拖拉机学讲授内容：第9课万向传动装置

（第二章汽车拖拉机的传动系统）主讲人：鲁植雄教授*《汽车拖拉机学》课件1第二章汽车拖拉机的传动系统第1课传动系统的功用和组成第2课离合器（1）第3课离合器（2）第4课机械式变速器（1）第5课机械式变速器（2）第6课液力机械式自动变速器（1）第7课液力机械式自动变速器（2）第8课液力机械式自动变速器（3）第9课万向传动装置第10课驱动桥第11课实验一：离合器的拆装与调整第12课实验二：手动变速器的拆装与调整第13课实验三：自动变速器的拆装与调整第14课实验四：中央传动、驱动桥的拆装与调整本章内容安排*《汽车拖拉机学》课件2本节课的主要内容第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置一、万向传动装置的应用与组成二、万向节三、传动轴四、中间支承*《汽车拖拉机学》课件3一、万向传动装置的应用与组成第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件41.万向传动装置的功用用于轴线相交且相对位置经常变化的两传动轴间的动力传动。一、万向传动装置的应用与组成第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件52.万向传动装置的应用（1）前置后驱车辆的变速器与后驱动桥之间的动力传动（2）四驱车辆的分动器与前驱动桥之间的动力传动一、万向传动装置的应用与组成第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件62.万向传动装置的应用（3）三轴驱动车辆的前、后驱动桥之间的动力传动（4）前置前驱车辆的差速器与与车轮之间的动力传动一、万向传动装置的应用与组成第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件72.万向传动装置的应用（5）动力输出装置（6）转向操作机构一、万向传动装置的应用与组成第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件83.对万向传动装置的要求保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力。保证所连接两轴尽可能等速运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。一、万向传动装置的应用与组成第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件94.万向传动装置的组成万向节传动轴中间支承二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件101.万向节的类型（1）刚性万向节：不等速万向节（如十字轴式）准等速万向节（如双联式、凸块式、三销轴式等）等速万向节（如球叉式、球笼式等）。（2）挠性万向节不等速万向节是指万向节连接的两轴夹角大于零时，输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动的万向节。准等速万向节是指在设计角度下工作时以等于1的瞬时角速度比传递运动，而在其它角度下工作时瞬时角速度比近似等于1的万向节。输出轴和输入轴以等于1的瞬时角速度比传递运动的万向节，称之为等速万向节。挠性万向节是靠弹性零件传递动力的，具有缓冲减振作用。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件111.十字轴式不等速万向节（1）构造主动叉、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。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件121.十字轴式不等速万向节（1）构造二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件131.十字轴式不等速万向节（2）不等速性主动叉在垂直位置，且十字轴平面与主动轴垂直时Vb>Va从动轴的转速大于主动轴的转速二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件141.十字轴式不等速万向节（2）不等速性主动叉在水平位置，且十字轴平面与从动轴垂直时Va>Vb从动轴的转速小于主动轴的转速二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件151.十字轴式不等速万向节（2）不等速性单个十字轴式刚性万向节在输入轴和输出轴有夹角的情况下，其两轴的角速度是不相等的，两轴夹角α越大，转角差（Φ1-Φ2）越大，万向节的不等速特性越严重。万向节传动的不等速特性将使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动，从而产生附加的交变载荷，影响传动部件的寿命。转角差（Φ1-Φ2）二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件161.十字轴式不等速万向节（2）不等速性当十字轴万向节的主动轴与从动轴存在一定夹角α时，主动轴的角速度

与从动轴的角速度

之间存在如下的关系

十字轴万向节传动的不等速性可用转速不均匀系数k来表示

由于cos是周期为2的周期函数，所以也为同周期的周期函数。因此，当主动轴以等角速度转动时，从动轴时快时慢，此即为普通十字轴万向节传动的不等速性。如不计万向节的摩擦损失，主动轴转矩T1和从动轴转矩T2与各自相应的角速度有关系式T2在其最大值与最小值之间每一转变化两次二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件171.十字轴式不等速万向节（2）不等速性从动轴转矩T2在其最大值与最小值之间每一转变化两次二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件181.十字轴式不等速万向节（3）等速条件（1）采用双万向节传动；（2）第一万向节两轴间的夹角α1与第二万向节两轴间的夹角α2相等；（3）第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉在同一平面内。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件192.准等速万向节

根据双万向节实现等速传动的原理而设计的万向节称为准等速万向节。（1）双联式万向节

组成：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。

优点：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。多用于越野汽车。缺点：结构较复杂，外形尺寸较大，零件数目较多。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件20（1）双联式万向节二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件21（2）三销轴式万向节优点：允许相邻两轴间有较大的夹角，用于一些越野车的转向驱动桥。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件223.等速万向节（1）工作原理保证万向节在工作过程中，其传力点永远位于两轴交角的平分面上。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件233.等速万向节（1）球叉式等速万向节组成：主动叉、从动叉、传动钢球、定位钢球、定位销为使钢球装入槽内方便，在中心钢球上铣出一个凹面，且其中央有一深孔。组装时，（1）首先将定位销装入从动叉内，并放入中心钢球；（2）接着在两球叉槽中陆续装入三个传动钢球；（3）再将中心钢球的凹面朝向未放钢球的凹槽，并随即放入第四个传动钢球；（4）再将中心钢球的孔对准从动叉孔后，提起从动叉轴使定位销插入该球孔中；（5）最后将锁止销插入从动叉上与定位销垂直的孔中，用以限制定位销轴向位移，并确保中心钢球的准确位置。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件243.等速万向节（1）球叉式等速万向节原理：钢球中心P（即传力点）始终位于两轴交角的平分面内。优点：球叉式万向节结构简单，允许最大交角32-33º。缺点：压力装配，拆装不方便，钢球与曲面凹槽单位压力大，磨损快；只有两个钢球传力，反转时，另两个钢球传力。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件253.等速万向节（1）球叉式等速万向节直槽滚道型球叉式万向节：两个球叉上的直槽与轴的中心线倾斜相同的角度，彼此对称。在两球叉间的槽中装有四个钢球。由于两球叉中的槽所处的位置是对称的，这便保证了四个钢球的中心处于两轴夹角的平分面上。这种万向节加工比较容易，允许的轴间夹角不超过20°，在两叉间允许有一定量的轴间滑动。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件263.等速万向节（2）球笼式等速万向节结构：星形套球形壳保持架（球笼）钢球（6个）二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件273.等速万向节（2）球笼式等速万向节等速传动原理：A——外滚道中心B——内滚道中心O——万向节中心C——钢球中心固定型球笼式万向节（RF节）：在传递转矩的过程中，主从动轴之间只能相对转动、不会产生轴向位移。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件283.等速万向节（2）球笼式等速万向节伸缩型球笼式万向节（VL节）：在传递转矩的过程中，主从动轴之间不仅能相对转动，而且可以产生轴向位移二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件293.等速万向节（2）球笼式等速万向节应用：RF节和VL节广泛应用于采用独立悬架的轿车转向驱动桥，如红旗、桑塔纳、捷达、宝来、奥迪等轿车的前桥。RF节用于靠近车轮处VL节用于靠近驱动桥处二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件303.等速万向节（2）球笼式等速万向节应用：二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件314.挠性万向节原理：由橡胶件将主被动轴叉交错连接而成，依靠橡胶件的弹性变形，能够实现转动轴线的小角度（3゜～5゜）偏转和微小轴向位移，吸收传动系中的冲击载荷和衰减扭转振动，具有结构简单，无需润滑等优点。应用：由于弹性件的弹性变形量有限，故挠性万向节一般用于两轴间夹角不大和只有微量轴向位移的万向传动场合。二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件324.挠性万向节二、万向节第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件334.挠性万向节东方红-802型拖拉机的联轴器三、传动轴第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件34组成：传动轴、花键轴、滑动叉、中间支承和万向节叉等共同组成了传动轴三、传动轴第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置*《汽车拖拉机学》课件35四、中间支承第二章汽车拖拉机的传动系统第9课万向传动装置