5.1概述 (课件）-高二《汽车底盘构造与维修》同步教学（北京理工大学出版社）

项目五　万向传动装置 ５.１　概述 ５.２　万向节 ５.３　传动轴和中间支承 返回 1 ５.１　概述 万向传动装置是用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递动力的装置。其作用是连接不在同一直线上的变速器输出轴和主减速器输入轴，并保证在两轴之间的夹角和距离经常变化的情况下，仍能可靠地传递动力，一般由万向节和传动轴组成，有的还设置有中间支承。 万向传动装置在汽车上应用广泛，主要有以下几个方面： （１）变速器（或分动器）与驱动桥之间。 （２）越野汽车变速器与分动器之间。 （３）汽车转向驱动桥的半轴是分段的，要用万向节连接。 下一页 返回 ５.１　概述 （４）断开式驱动桥的半轴是分段的，需用万向节。 （５）某些汽车的转向轴装有万向传动装置，有利于转向机构的总体布置。 万向传动装置在汽车上的应用如图５－１所示。 上一页 返回 ５.２　万向节 万向节即万向接头，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，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节” 部件。 ５.２.１　十字轴式刚性万向节 十字轴式刚性万向节是目前汽车上应用最广泛的一种万向节，它允许两轴在夹角不大于２０°的情况下工作。 １．十字轴式刚性万向节的结构 如图５－２所示，普通十字轴式刚性万向节一般由两个万向节叉及与它们相连的十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和油封等组成。 下一页 返回 ５.２　万向节 十字轴轴颈通过与滚针轴承配合安装在万向节叉的孔中。为了防止滚针轴承轴向窜动，在进行结构方案设计时，要采取轴承轴向定位措施。目前，常见的滚针轴承轴向定位方式有盖板式、卡环式、塑料环定位式和瓦盖固定式等。 普通盖板式轴承轴向定位方式一般采用螺栓和盖板将套筒固定在万向节叉上，并用锁片将螺栓锁紧。这种方式的优点是工作可靠、拆装方便，但零件数目较多。采用弹性盖板的结构方案是将弹性盖板点焊于轴承座底部，装配后，弹性盖板对轴承座底部有一定的预压力，以免高速转动时由于离心力作用，在十字轴端面与轴承座底之间出现间隙而引起十字轴轴向窜动，从而可以避免由于这种窜动造成传动轴动平衡的破坏。 上一页 下一页 返回 ５.２　万向节 卡环式具有结构简单、工作可靠、零件少和质量小的优点，可分为外卡式和内卡式两种。塑料环定位结构是在轴承碗外圆和万向节叉的轴承孔中部开一环形槽。当滚针轴承动配合装入万向节叉到正确位置时，将塑料经万向节叉上的小孔压注到环槽中，待万向节叉上另一与环槽垂直的小孔有塑料溢出时，表明塑料已充满环槽。这种结构轴向定位可靠，十字轴轴向窜动小，但拆装不方便。 为了防止十字轴轴向窜动和发热，保证在任何工况下十字轴的端隙始终为零，有的结构在十字轴轴端与轴承碗之间加装端面止推滚针或滚柱轴承。 上一页 下一页 返回 ５.２　万向节 万向节在工作中承受着较大的转矩和交变载荷，其主要损坏形式是十字轴轴颈和滚针轴承的磨损、十字轴轴颈和滚针轴承碗工作面的压痕与剥落。通常认为当磨损或压痕超过０.２５ｍｍ时，十字轴万向节就必须报废并更换。为了提高其使用寿命，常用包括组合式润滑密封要求。装置在内的多种设计方案，以用来润滑和保护十字轴轴颈与滚针轴承。 传统的毛毡油封由于漏油多，防尘、防水效果差，加注润滑油时，在个别滚针轴承中可能出现空气阻塞而造成缺油，已不能满足越来越高的要求。轿车常在装配时就封入润滑脂以减少车辆的润滑点，且采用密封效果较好的双刃口或多刃口橡胶油封。 上一页 下一页 返回 ５.２　万向节 滚针轴承中滚针直径的公差、轴承的径向间隙和周向总间隙应控制在合理范围内，避免由于间隙过大使受载的滚针数减少及滚针倾斜，或由于间隙过小引起受热卡死现象，以保证载荷分配的均匀性和正常工作。 单十字轴万向节两轴的夹角不宜过大，否则会严重缩短滚针轴承的使用寿命。当夹角由４°增至１６°时，万向节中滚针轴承的寿命将下降为原来的１／４。 ２．十字轴式刚性万向节的速度特性 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。 上一页 下一页 返回 ５.２　万向节 下面就单个万向节传动过程中的两个特殊位置进行运动分析，说明它传动的不等速性。 （１）主动叉在垂直位置，且十字轴平面与主动轴垂直的情况［图５－３（ａ）］。主动叉与十字轴连接点ａ的线速度υａ在十字轴平面内；从动叉与十字轴连接点ｂ的线速度为υｂ，ｂ在与主动叉平行的平面内，并且垂直于从动轴。点ｂ的线速度υｂ可分解为在十字轴平面内的速度υ′ｂ和垂直于十字轴平面的速度υ″ｂ。由速度直角三角形可以看出，在数值上，υｂ＞υ′ｂ。因十字轴旋转半径相等，所以ｏａ＝ｏｂ。当万向节传动时，十字轴是绕ｏ点转动的，其上ａ、ｂ两点于十字轴平面内的线速度在数值上应相等，即υ′ｂ ＝υａ。 上一页 下一页 返回 ５.２　万向节 因此υｂ＞υａ。由此可知，当主、从动叉转到所