4.3认识汽车常用联轴器（课件）《汽车机械基础》（航空工业出版社）

任务三 认识汽车常用联轴器 联轴器在汽车中的应用 汽车机械由动力部分、传动部分、执行部分及控制部分等组成，这些部分必须可靠地连接起来才能保证汽车的正常工作。汽车中的这类连接装置很多，除了用来连接发动机曲轴和变速箱输入轴的离合器外，还有广泛使用的联轴器，如汽车转向系统、传动系统中的万向节等。那你知道联轴器是如何实现两轴间的连接的吗？联轴器有哪些类型？各自的结构有何特点？让我们一起来认识汽车常用联轴器吧！ 任务描述 任务目标 拆装汽车万向传动装置，观察十字轴式万向节的结构组成，了解其工作原理，以学习联轴器的相关知识。 了解联轴器的功用及结构组成。 熟悉各类联轴器的结构特点及应用范围。 能熟练拆装汽车万向传动装置。 一、联轴器的功用与要求 联轴器与离合器同为机械中常用的连接装置，它们主要用来连接不同部件之间的两根轴或轴与其他回转零件，使二者一起转动并传递转矩，也时也可用作安全装置，防止出现过载。联轴器与离合器的区别是：用联轴器连接的两轴在机器正常工作时不能随意分开，必须在机器停止工作后通过拆卸才能两轴分离；而用离合器连接的两轴可通过操纵机构或自动控制装置随时分离或接合。联轴器一般由两个半联轴器及连接件组成。其中，半联轴器与两轴之间通常采用平键或花键来连接。联轴器所连接的两轴往往属于两个不同的部件，由于制造及安装误差、承载后零件的变形、轴承磨损、回转零件不平衡以及温度变化等影响，两轴的轴线往往存在着一定程度的轴向位移、径向位移、角位移等相对位移，如图所示。 （a）轴向位移 （b）径向位移 （c）角位移 （d）综合位移 两轴之间的相对位移 二、联轴器的分类与结构 联轴器的种类很多，按能否补偿被连接两轴间的相对位移，联轴器可分为固定式联轴器和可移式联轴器两大类。 1．固定式联轴器 凸缘联轴器 凸缘联轴器是应用最为广泛的一种固定式联轴器。它由两个带凸缘的半联轴器组成，两个半联轴器分别用键与两轴连接，并通过螺栓将两个半联轴器连成一体，如图所示。凸缘联轴器对两轴的对中精度要求较高，一般采用以下两种对中方式。 凸缘联轴器 工作时依靠螺栓的剪切和螺栓杆与孔壁间的挤压传递转矩，如图（a）所示。这种方式能传递较大的转矩，但半联轴器上的螺栓孔需铰制，加工较复杂。 工作时依靠两个半联轴器接合面间的摩擦力来传递转矩，如图（b）所示。这种方式对中精度高，螺栓孔加工简单，但拆装时需作轴向移动。 用配合螺栓对中（GY型） 用凸肩和凹槽对中（GYD型） （a）GY型 （b）GYD型 套筒联轴器 套筒联轴器与所连接两轴的轴端分别用键或销连接成一体，从而将两轴紧固在一起，如图所示。其中，采用键连接时，轴可传递较大的转矩，但轴向须用紧定螺钉进行固定，如图（b）所示；采用销连接时，轴只能传递较小的转矩，如图（c）所示。套筒联轴器结构简单、紧凑，容易制造，但装拆不方便，对两轴的对中精度要求较高，故适用于低速、轻载、安装精度较高的场合。 （a）实物图 （b）键连接 （c）销连接 套筒联轴器 2．可移式联轴器 利用联轴器元件间的相对滑动来补偿两轴间的相对位移。常用的可移式刚性联轴器有滑块联轴器、齿式联轴器和万向联轴器等。其中，万向联轴器是汽车传动系统中的重要连接装置，将在后文中作详细介绍。 可移式刚性联轴器 内部装有弹性元件，不仅能依靠弹性元件的变形来补偿两轴间的相对位移，还具有缓冲、吸振的作用。常用的弹性联轴器有弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器等。 可移式弹性联轴器 表4-3-1 常用可移式联轴器的结构、特点及应用 表4-3-1 （续） 三、万向联轴器 万向联轴器又称万向节，是汽车传动装置中用来实现两轴相交传动的一种联轴器。按照在扭转方向上是否有明显的弹性，万向节分为刚性万向节和挠性万向节两大类。其中，刚性万向节又可分为不等速（十字轴式）万向节、准等速万向节和等速万向节。目前汽车中应用较多的是十字轴式万向节（主要用于发动机前置后轮驱动的变速器与驱动桥之间）和等速万向节（主要用于发动机前置前轮驱动的内、外半轴之间）。 1．十字轴式万向节 十字轴式万向节的结构 十字轴式万向节是汽车中广泛使用的不等速万向节。图中所示的十字轴式万向节主要由一个十字轴、两个万向节叉和四个滚针轴承等零件组成。其中，两个万向节叉上的通孔分别套在十字轴的两对轴颈上，这样当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又能绕十字轴的中心在任意方向摆动。十字轴轴颈与万向节叉孔之间装有滚针轴承，滚针轴承外圈依靠卡环实现轴向定位。 （a）实物图 （b）结构组成 十字轴式万向节 十字轴式万向节的速度特性 十字轴式万向节结构简单、工作可靠，允许所连接两轴之间产生夹角的最大值为a =15*~20*。但单十字轴式万向节工作时，由于夹角的存在，当主动轴作等角速度转动时，从动轴的角速度不固定，从而在传动时引起附加载荷，影响零部件的使用寿命。为克服这一缺点，在工程实际中常将两个单十字轴式万向节串联起来使用，中间用传动轴连接，以实现输入轴和输出轴的等速转动，如图所示。要实现等速转动，必须同时满足以下两个条件。 ① 第一万向节与轴线间的夹角同第二万向节与轴线间的夹角相等，即。 ② 传动轴两端的万向节叉处于同一平面内。 串联布置的十字轴式万向节 2．挠性万向节 挠性万向节利用弹性元件（如橡胶件）实现两轴的交错连接。如图所示为部分型号的丰田轿车转向操纵机构中使用的挠性万向节。由图可知，6个橡胶件3分别通过6个连接螺栓2交错地与主动轴6和从动轴1上的万向节叉9相连。主、从动轴之间装有由定心钢球4、球座8等组成的定心装置。 （a）结构示意图 （b）立体示意图 1—从动轴；2—连接螺栓；3—橡胶件；4—定心钢球；5—润滑脂加注孔；6—主动轴；7—传动凸缘；8—球座；9—万向节叉（传动凸缘叉） 挠性万向节 谢谢观赏 $$