4.1 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）

4.1 概述 4.1.1万向传动装置的功用及组成 万向传动装置的功用是在两轴相交和相对位置经常发生变化的转轴之间传递动力。万向传动装置主要由万向节、传动轴组成，对于传动距离较远的分段式传动轴，为提高传动轴的刚度，还加装中间支撑。图4-8所示即为变速器与驱动桥之间万向传动装置的示意图。 4.1.2万向传动装置的应用 万向传动装置在汽车上的应用主要有以下几个方面。 （1）用于变速器与驱动桥之间：一般汽车的变速器、离合器与发动机三者合为一体装在车架上，驱动桥通过悬架与车架相连，如图4-3所示。在负荷变化及汽车在不平路面行驶时引起的跳动，会使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化。 下一页 返回 4.1 概述 （2）用于越野汽车变速器与分动器之间：为消除车架变形及制造、装配存在的误差等因素引起的其轴线同轴度误差对动力传递的影响，装有万向传动装置，如图4-9所示。 （3）汽车转向驱动桥的半轴是分段的，转向时两段半轴轴线相交且交角随时在较大范围内变化，需用万向节相连（见4.2.3等速万向节）。 （4）断开式驱动桥的半轴：主减速器是固定在车架上的，半轴上下摆动须用万向节。 （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（见课题10汽车转向系统）。 上一页 返回 4.2 万向节 万向节的功用是在轴间夹角及相互位置不断变化的两转轴之间传递动力。按其在扭转方向上有无明显的弹性分为刚性和挠性万向节。前者为刚性铰链式零件传力，后者则靠弹性元件传力，并具缓冲减振作用。汽车上普遍使用刚性万向节（这里只讨论刚性万向节）。刚性 万向节又可分为不等角速万向节(常用的为普通十字轴式)、准等角速万向节(双联式) 和等角速万向节(三销轴式、球笼式等)。 4.2.1普通万向节 普通万向节又称普通十字轴式刚性万向节，如图4-10所示。它允许相邻两轴的最大交角为15°～20°。其结构简单，因此在汽车上得到了广泛应用。 1.普通十字轴式刚性万向节的结构 图4-10所示为普通十字轴式刚性万向节。它主要由万向节叉2和6、十字轴4和传动轴组成。两万向节叉2和6上的孔分别活套在十字轴4的两对轴颈上。 下一页 返回 4.2 万向节 当主动轴转动时，从动轴不仅随着转动，又可绕十字轴中心任意摆动。十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承8和滚针轴承座9，并用螺钉和轴承盖1将滚针轴承座9固定在万向节叉上。然后用锁片将螺钉锁紧，以防止松动。为了润滑轴承，十字轴有油路通向轴颈，润滑油脂从黄油嘴注入十字轴内腔。为避免油脂流出及尘垢进入滚针轴承，在十字轴的轴颈装有油封7。近年来在十字轴式刚性万向节上多用橡胶油封，其密封性能好，且当十字轴内腔润滑脂压力超过允许值时，润滑脂能从油封与轴颈配合面溢出，均不需装安全阀5 。 万向节中常用滚针轴承轴向定位方式，除上述盖板式外，还可采用卡簧固定式结构，如图4-5图4-6所示。 上述刚性万向节的优点是：可保证在轴向交角变化时可靠地传动，结构简单，并有较高的传动效率，因此在现代汽车上被广泛采用。缺点是：单个万向节在输入轴和输出轴之间有夹角时，两轴的瞬时角速度不相等。 上一页 下一页 返回 4.2 万向节 2.普通十字轴式刚性万向节的速度分析 下面用图4-11来分析普通十字轴式刚性万向节运动情况。如果其主动叉是等角速转动，则从动叉应是不等角速的。 当万向节处于图4-11(a)的位置，设主动叉以等角速ω1旋转，A点的瞬时线速度为： vA=ω1r=ω2rcos α 则ω1=ω2cos α 即ω1＜ω2 旋转90°后万向节处于如图4-11（b）所示的位置，十字轴上B点的瞬时线速度为： vB=ω1rcos α=ω2r 即ω1=ω2/cos α 则ω1＞ω2 上一页 下一页 返回 4.2 万向节 从上可知，主动叉轴以等角速度旋转时，从动叉轴为不等角速旋转。从图4-11（a）旋转90°至图4-11（b）位置，从动叉轴的角速度由最大值ω1/cos α，变至最小值ω1cosα。主动叉轴再转90°，从动叉轴的角速度由最小值变至最大值，即从动叉轴角速度变化的周期为180°。不等角速程度随夹角α的增大而变大，但平均速度相等，即主动轴转一圈从动轴也转一圈。其不等角速特性仅指从动叉轴在转动一圈内的情况变化而言。 单个普通万向节的不等角速特性，会使从动轴和与其相连的零部件产生扭转振动，形成附加的交变载荷及振动噪声，影响零部件的使用寿命。 在两轴之间以图4-12所示的方式安装两个普通万向节，则可实现主动轴与从动轴的等角速传动，但需满足