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1、第六章 萬向傳動裝置 第一節(jié) 概述 1.萬向傳動裝置的功用及組成 萬向傳動裝置的功用是能在汽車上任何一對軸間夾角和相對位置經(jīng)常發(fā)生變化的轉軸之間傳遞動力。 一般由萬向節(jié)和傳動軸組成。 對于傳動距離較遠的分段式傳動軸，還需設置中間支承。12-4 萬向傳動裝置在汽車上的應用P266 第二節(jié) 萬向節(jié)剛性萬向節(jié)：十字軸、準等速、等速萬向節(jié)。繞性萬向節(jié)：柔性萬向節(jié)。一、普通十字軸萬向節(jié) 1.結構：如圖、12-2 2.特點：結構簡單工作可靠最大夾角1520 3.應用：廣泛 4.單個萬向節(jié)傳動的不等速性傳動的不等速性是指從動軸在一圈內，其角速度時而大于主動軸的角速度，時而小于主動軸的角速度的現(xiàn)象。 P267

2、-3-65P267-3-66 設主動叉軸1以等角速1旋轉，從動叉軸2與主動叉軸1有一夾角。其角速度為2，十字軸旋轉半徑OA=OB= r。 當萬向節(jié)處于如圖(a)所示位置時，由于主、從動叉軸在十字軸上A點的瞬時線速度相等，為： VA=1 r = 2 r cos 所以： 2 = 1 cos 此時： 2 1 當主動叉軸轉過90至如圖(b)所示位置時，主、從動叉軸在十字軸上B點的瞬時線速度相等，為： V B= 1 r cos = 2 r 所以：2 = 1 cos 此時： 2 1 單個十字軸萬向節(jié)的不等速性危害：會使從動軸及與其相連的傳動部件產生扭轉振動，產生附加的交變載荷及振動噪聲，影響零部件使用壽命

3、。為避免這一缺陷，在汽車上均采用兩個普通萬向節(jié)，且中間以傳動軸相連，利用第二個萬向節(jié)的不等速效應來抵消第一個萬向節(jié)的不等速效應，從而實現(xiàn)輸入軸與輸出軸等角速傳動，但要達到這一目的，還必須滿足兩個條件： (1)第一個萬向節(jié)的從動叉和第二個萬向節(jié)的主動叉應在同一平面內，即傳動軸兩端的萬向節(jié)叉在同一平面內。 (2)輸入軸、輸出軸與傳動軸的夾角相等，即1=2。 P268-3-67 滿足上述兩條件的等速傳動有兩種排列方式：平行排列，(a)所示： 等腰三角形排列，(b)所示。 二、等速萬向節(jié)等角速萬向節(jié)的基本原理： 萬向節(jié)在工作過程中其傳力點始終位于兩軸交點的平分面上。與大小相同的錐齒輪傳動原理相同 r

4、、/2相同 V1=V2=VP 1= 2 P269-3-69 1.球叉式等速萬向節(jié) 1)結構：如圖 2）原理：主、從叉曲面凹槽的中心線分別是以O1、O2為圓心的兩個半徑相等的圓，且圓心O1 、O2到萬向節(jié)中心O的距離相等，這樣無論主、從動軸以任何角度相交，傳動鋼球中心都位于兩圓的交點上，從而保證傳動鋼球始終 位于兩軸交角 的平分 面上，因而保證了等速 傳動。 3）特點：結構簡單、能等角速傳動、最大夾角3238；但正反轉只有兩個剛球受力，磨損快。 4）應用： 中、小型越野汽車轉向驅動橋上。 2.球籠式等速萬向節(jié) 1）球籠式碗形萬向節(jié) (1)結構：如圖為奧迪100型和上海桑塔納轎車半軸外萬向節(jié)所采用

5、的碗形球籠式萬向節(jié)。 P270-3-73 （2）原理：當中段半軸(主動軸)和外球座軸(從動軸)之間夾角發(fā)生變化時，傳力鋼球中心始終位于兩軸交角的平分面上，并且到兩軸線的距離相等(如圖)， COACOB,從而保證了主、從動軸以相等的角速度旋轉。 （3）特點：正反轉六個鋼球全部參加工作，因而磨損小，壽命長，承載能力強。最大夾角4247，靈活性好。（4）應用：廣泛用于轉向驅動橋上。 12-5 2）球籠式雙補償萬向節(jié) (1)結構：如圖球籠式雙補償萬向節(jié)又稱球籠式萬向節(jié)滑動式。（2）原理：外球座4為圓筒形，內、外滾道是與軸線平行的直線凹槽 (即圓筒形)。在傳遞轉矩過程中，內球座2與外球座4可以相對軸向移

6、動。球籠3的內外球面在軸線方向是偏心的，內球面中心B與外球面中心A分別位于萬向節(jié)中心O的兩邊，且OA=OB。同樣， 鋼球中心C到A、B的距離相等，以保證萬向節(jié)做等角速傳動。 （3）特點：萬向節(jié)能軸向相對移動，可省去萬向傳動裝置中的滑動花鍵等伸縮機構，使結構簡化，與滑動花鍵相比滾動阻力小，磨損輕，壽命長（六個鋼球都受力）。（4）應用：適用于斷開式驅動橋上。 3）VL型萬向節(jié)（1）結構：如圖，奧迪100型和上海桑塔納轎車轉向驅動橋半軸內萬向節(jié)(靠近主減速器處)所采用的VL型球籠式萬向節(jié)。VL型球籠式萬向節(jié)又稱為伸縮型等速萬向節(jié)。 （2）原理：內、外滾道為圓筒形，且內、外滾道不與軸線平行，而是以相同

7、的角度相對于軸線傾斜著。同一零件上相鄰的兩條滾道的傾斜方向相反，形成“V”形。裝合后，同一周向位置內、外滾道的傾斜方向剛好相反，即對稱交叉，而鋼球則處于內外滾道的交叉部位。當內半軸與中半軸以任意夾角相交時，所有傳動鋼球都位于軸間交角的平分面上，從而實現(xiàn)等角速傳動。 （3）特點：在動力傳遞過程中，內、外球座可以沿軸向相對移動（伸縮量45m m）。省去了萬向傳動裝置中的滑動花鍵。最大夾角1521，壽命長，強度高（六個鋼球都受力）。（4）應用：使用于斷開式驅動橋上。 3.三叉式等速萬向節(jié)如圖為三叉式等速萬向節(jié)(也稱三角式萬向節(jié))。它主要由三銷總成和萬向節(jié)套組成。三銷總成的花鍵孔與傳動軸內花鍵配合，三

8、個銷軸 上均裝有軸承，以減小磨損。萬向節(jié)套的凸緣用螺栓連接，為防止?jié)櫥饴?，萬向節(jié)由防護罩封護，并用卡箍8、10、12緊固。 三叉式等速萬向節(jié)結構簡單，磨損小，并且可以軸向伸縮，在轎車中的應用也逐漸增多。12-3 4.三銷軸式準等角速萬向節(jié)準等角速萬向節(jié)是根據(jù)兩個普通萬向節(jié)實現(xiàn)等速傳動的原理制成的，只能近似實現(xiàn)等角速傳動。 1）結構：它主要由兩個偏心軸叉1、3，兩個三銷軸2、4，六個滑動軸承和密封件等組成。每一偏心軸叉的兩叉孔通過軸承和一個三銷軸大端的兩軸頸配合，兩個三銷軸的小端軸互相插入對方的大端軸承孔內。 2）用途： EQ、CQ越野車上。最大夾角45 5.柔性萬向節(jié)它依靠其彈性件的彈性變

9、形來保證在相交兩軸間傳動時不發(fā)生機械干涉。彈性件采用橡膠盤、橡膠金屬套筒、六角形橡膠圈等結構。因彈性件的彈性變形有限，故柔性萬向節(jié)適用于兩軸間夾角不大(3 5 )和微量軸向位移的萬向傳動裝置。如有的汽車發(fā)動機與變速器之間、變速器與分動器之間裝有柔性萬向節(jié)，以消除制造安裝誤差和車架變形對傳動的影響。 第三節(jié) 傳動軸和中間支承 1.傳動軸P237-3-79一般汽車：空心軸（低碳鋼板卷制焊接，質量均勻），兩端焊有帶花鍵的軸頭和萬向節(jié)叉。重型車：空心軸（無縫鋼管）斷開式驅動橋：實心軸（傳遞扭矩大）傳動軸和萬向節(jié)裝配后要經(jīng)過動平衡，故焊有傳動片，應按標記安裝。 擺動式中間支承，可改善軸承的受力情況。 用

10、于非貫通式后橋傳動軸支承。 2.中間支承12-7橡膠墊環(huán)作為軸向和角度誤差的補償元件。軸承蓋上有黃油嘴，應朝向傳動軸，且向下。 第四節(jié) 萬向傳動裝置故障診斷與檢修常見故障有：傳動軸振動和噪聲、起動噪音和滑行異響等。產生故障原因變形（彎曲、凹陷），動平衡被破壞滑磨（花鍵、萬向節(jié)）侵蝕（泥土、灰塵、水等） 一、萬向傳動裝置的故障診斷和排除 1.傳動軸的振動和噪聲 現(xiàn)象：發(fā)生在行駛中，振動與車速成正比關系。 原因：磨損（萬向節(jié)、花鍵） 彎曲 變形 不平衡 松動（連接部件、中間支承） 排故：檢查磨損，超限更換。 檢查直線度，超限更換。 平衡檢驗 檢查松動 2、起動撞擊和滑行異響現(xiàn)象：發(fā)生在起步或滑行時

11、。 原因：磨損、松動。 排故：磨損超限更換。 松動擰緊。 二、萬向傳動裝置的檢修 1.傳動軸傳動軸彎曲程度檢查，見圖6-16規(guī)定見表6-1轎車相應減小0.2m m。檢查傳動軸花鍵與滑動叉的側隙轎車 0.15m m，其他類型的汽車 0.30m m。 2.十字軸萬向節(jié):1）萬向節(jié)和十字軸不得有裂紋，否則應更換。2）十字軸軸徑表面剝落、磨損溝槽或壓痕0.1m m以上，應更換。3）十字軸承磨損檢查，見圖。轎車0.05m m ,貨車0.25m m ,否則應更換。4)滾針軸承油封老化、滾針斷裂應更換。3.中間支承：軸向間隙0.5m m , 頸向間隙0.05m m。4.等速萬向節(jié) 三、萬向傳動裝置的拆裝拆：從后先前 裝：從前向后 1.清洗零件：最好用沒有清洗，并吹干。 2.核對零件的裝配標記：保證同一平面。 3.十字軸安裝：黃油嘴應朝向傳動軸，且相隔180 4.中間支承：安裝時，邊轉邊緊固。 5.加注潤滑脂 思考題6 1.圖6-3各零件名稱。 2.傳動的不等速性？ 3.實現(xiàn)等速條件應滿足什么條件？ 4.安裝注意事項。