万向传动装置课件

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1、v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向传动装置部门：SP平台部讲师：田智慧课时：60分钟目的：专业小组能力提升1v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行目录万向节结构及运动特性24传动轴设计校核参数31万向传动装置介绍传动轴中间支撑及轴管6传动轴新技术的应用5失效模式及后果分析2v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行3v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行4v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行5v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行共性的东西您看到了吗？6v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行1）变速器与驱

2、动桥之间 2）变速器与分动器之间 3）驱动桥的半轴 4）断开式驱动桥的半轴 5）转向轴万向传动装置介绍17v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向传动装置介绍11）组成由万向节、传动轴组成，有的装有中间支承。 2）功用在轴间夹角及相互位置经常发生变化的转轴之间传递动力。 1-变速器；2-中间支承；3-后驱动桥；4-后传动轴；5-球轴承；6-前传动轴 8v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行3）设计的基本要求： 1、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。 2、保证所连接两轴尽可能等速运转。3、由于万向节夹角产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围

3、内。 4、传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。 万向传动装置介绍19v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向传动装置介绍11.刚性万向节:不等速万向节(十字轴式)准等速万向节(双联式,三销轴式)等速万向节(球笼式,球叉式)2.挠性万向节万向节的分类10v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2不等速万向节结构不等速万向节结构典型结构为十字轴式刚性万向节，应用广泛。允许相邻典型结构为十字轴式刚性万向节，应用广泛。允许相邻 两轴最大交角两轴最大交角15 -20 15 -20 。11v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行1-

4、套筒2-十字轴3-万向节叉4-卡环5-滚针轴承6-万向节叉万向节结构及运动特性2十字轴式刚性万向节十字轴式刚性万向节12v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2VA=1r=2rcos 所以2=1/cos 此 时21十字轴式刚性万向节十字轴式刚性万向节VB=1rcos=2r 所以2=1cos 此时2113v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2十字轴式刚性万向节十字轴式刚性万向节14v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2十字轴式刚性万向节十字轴式刚性万向节平行式排列等腰式排列 1)等角速排列方式 2

5、)等角速排列条件： 第一个万向节的从动叉和第二 个万向节的主动叉与传动轴相连 ，且传动轴两端的万向节叉在同 一平面内； 输入轴、输出轴与传动轴的夹 角相等，即1=2。u万向节的磨损是以十字轴 轴径和滚针轴承的磨损为标 志（润滑、密封性能）15v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2准等速万向节准等速万向节双联式1、2-万向节叉轴，3-双联叉结构简单，制造方便，结构简单，制造方便， 工作可靠，允许有较大工作可靠，允许有较大 的转向角，多在转向驱的转向角，多在转向驱 动桥中采用动桥中采用1=22)等角速排列条件：1)长度减缩至最小的 双万向节16v技术研究院传动轴项

6、目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2准等速万向节准等速万向节三销轴式1主动偏心轴叉 2、4三销轴 3从动偏心轴叉 5卡环 6轴承座 7衬套 8毛毡圈 9密封罩 10推力垫片 17v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2准等速万向节准等速万向节1)三销轴式万向节是由 双联式万向节演变而来 的准等速万向节2)最大特点是允许相邻 两轴有较大的交角，最 大可达45度。采用此万 向节的转向驱动桥可使 汽车获得较小的转弯半 径，提高了汽车的机动 性。 18v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2等速万向节等速万向节1)基本原理

7、：传力点永远位于 两轴交点的平分面上。工作原理图2)两个大小相同锥齿轮的接触点 P位于两齿轮轴线交角的平分 面上，由P点到两轴的垂直距离 都等于r。P点处两齿轮的圆周速 度相等，两齿轮的角速度也相等 。可见，若万向节的传力点在其 交角变化时，始终位于两轴夹角 的平分面上，就能保证等速传动 。19v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2等速万向节等速万向节 球笼式钢球主动轴星形套（内滚道）球笼（保持架）球形壳（外滚道）20v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2等速万向节等速万向节1)等速性：当中段半轴( 主动轴)和外球座轴(从动

8、轴)之间夹角发生变化 时，传力钢球中心始终位 于两轴交角的平分面上， 并且到两轴线的距离相等2)特点：球笼式万向节工 作时六个钢球都参入传力 ，故承载能力强、磨损小 、寿命长。它被广泛应用 于各种型号的转向驱动桥 和独立悬架的驱动桥21v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2等速万向节等速万向节22v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2等速万向节等速万向节23v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2等速万向节等速万向节24v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2等速

9、万向节等速万向节25v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2等速万向节等速万向节26v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2等速万向节等速万向节27v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行万向节结构及运动特性2挠性万向节挠性万向节1螺丝 2橡胶 3中心钢球4黄油嘴 5传动凸缘 6球座挠性万向节是由橡胶 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（35）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。 28v技术研究院传动轴项目小组v

10、玩命提品质 疯狂抓执行3中间支撑中间支撑及轴管1）中间支承通常装 在车架横粱上，能 补偿传动轴轴向和 角度方向的安装误 差，以及汽车行驶 过程中因发动机窜 动或车架变形等引 起的位移。2）中间支承常用弹性元件来满 足上述要求，它主要由轴承、带 油封的盖、支架、弹性元件等组 成。29v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行3轴管中间支撑及轴管1）功用 传动轴是万向传动装置中的 主要传力部件。通常用来连接 变速器(或分动器)和驱动桥， 在转向驱动桥和断开式驱动桥 中，则用来连接差速器和驱动 轮。2）构造 壁厚均匀的轴管 传动轴过长，易共振，将其分成两段并加中间支承 两端焊接的花键轴和万向

11、节叉组成 滑动花键连接，以实现传动轴长度的变化 用平衡片修补平衡量v为了得到较高的强度和刚度，轴管多做成空心、壁厚均匀的钢管，一般 由厚度1.5-3.0mm的薄钢板卷焊而成30v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行3中间支撑及轴管31v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行传动轴伸缩花键齿侧挤压应力 轴管外径临界转速 轴管的剪切应力 当量夹角4传动轴设计校核参数32v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行传动轴伸缩花键齿侧挤压应力计算 Ts传动轴计算转矩（Nm ）；K花键处转矩分布不均匀系数，K=1.31.4；Lh花键有效工作长度（mm）； Dh，dh花键的大径

12、和小径（mm）； n0花键齿数；齿侧许用挤压应力(MPa) 4传动轴设计校核参数33v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行Temax发动机最大转矩（Nm）； Ig1 变速器一档传动比； Kd 动载系数(一般货车、越野汽车取Kd=1)； 发动机到传动轴 之间的传动效率（98%） 。4传动轴设计校核参数发动机最大转矩和一挡速比来计算传动轴所承受的载荷： 驱动轮打滑来计算传动轴所承受的载荷： G2 满载状态下后桥上的静载荷（Nkg） 汽车最大加速度时后轴负荷转移系数 轿车： =1.21.4 =1.11.2 货车： 轮胎与路面间的附着系数 可取0.85 rr车轮滚动半径（m）； i1后桥主

13、减速器主减速比； m主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率（98%）Ts的取值34v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行轴管外径临界转速计算 nc 传动轴轴管的临界转速(rpm); l1 传动轴长(mm); d1 前传动轴轴管内径(mm). D1 前传动轴轴管外径(mm); 4传动轴设计校核参数传动轴工作的 最高转速需通 过最高车速和 发动机的额定 转速确定！35v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行轴管的剪切应力 许用应力;Ts传动轴计算转矩（N）; d1 前传动轴轴管内径（mm）. D1 前传动轴轴管外径（mm）; 4传动轴设计校核参数一般取300(MPa) 36v技

14、术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行37v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行当量夹角4传动轴设计校核参数1、公式中的正、负取决于万向节叉的相位角：当 0时，符号为“”当90时，符号为“”2、根据车辆的常用工况进行校核：乘用车计算半载状态货车类计算空载和满载两种状态 338v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行当量夹角4传动轴设计校核参数39v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行5失效模式及后果分析序 号失效模式表现形式原因分析1花键轴 套异常 磨损行驶异响表面加工处理不对 润滑不良 2十字轴承异常 磨损行驶异响十字轴径与轴承配合过紧 ;润 滑不良

15、; 十字轴规 格低;十字轴硬度低; 3十字轴断裂车辆 失去动力十字轴规 格低,扭转强度不够; 4万向节起动力 矩过大转动 不灵活,装车困 难,加剧十字轴磨损十字轴径与轴承配合过紧 ;润 滑不良 5行车时传动轴 共振整车抖动,乘坐舒适 性下降传动轴动 平衡不符合要求;传 动轴总 成布置不合理;中间支 撑失效40v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行5失效模式及后果分析序 号失效模式表现形式原因分析6行车时 花键轴 与花键套脱落车辆 失去动力花键轴 与花键套的啮合工作 长度不满足使用要求; 7叉件耳孔断裂车辆 失去动力耳孔部位强度不够;传动轴设 计承载扭矩不满足要求 8轴管变形整车抖动,乘坐舒适 性下降轴管强度不够;传动轴设计 承 载扭矩不满足要求 9花键轴变 形或 断裂传动轴 不能等效传 递扭矩或车辆 失去 动力强度不够;41v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行5失效模式及后果分析传动轴异响对策： 1.橡胶材料更改。 2.油脂材料更改。原因： 1.油封磨损。 2.润滑脂 受热“液化”。 3.工作面有泥沙等异物进入 42v技术研究院传动轴项目小组v玩命提品质 疯狂抓执行5失效模式及后果分析传动轴异响对策： 1. 减小防尘罩外径。 2. 橡胶材料更改。 3. 选择合适时机更改布置原因： 1. 防尘罩外径匹配不合适。 2.