万向传动装置课件.ppt

万向传动装置课件
目录
万向节结构及运动特性
2
4
传动轴设计校核参数
3
1
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
共性的东西您看到了吗？1)基本原理：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α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。
万向节结构及运动特性
2
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）
万向节结构及运动特性
2
等速万向节
1)等速性：当中段半轴(主动轴)和外球座轴(从动轴)之间夹角α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
万向节结构及运动特性
2
等速万向节
万向节结构及运动特性
2
等速万向节
万向节结构及运动特性
2
等速万向节
万向节结构及运动特性
2
等速万向节
万向节结构及运动特性
2
等速万向节
万向节结构及运动特性
2
等速万向节
万向节结构及运动特性
2
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（3゜～5゜）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。
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。
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
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，-
3
中间支撑及轴管
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
传动轴伸缩花键齿侧挤压应力计算
Ts—传动轴计算转矩（N·m ）；
K’—花键处转矩分布不均匀系数，K’=～；
Lh—花键有效工作长度（mm）；
Dh，dh－花键的大径和小径（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
Temax－发动机最大转矩（N·m）；
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)；
η －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（N·kg）
—汽车最大加速度时后轴负荷转移系数
轿车：
=～
=～
货车：
ψ—轮胎与路面间的附着系数

rr—车轮滚动半径（m）；
i1—后桥主减速器主减速比；
ηm—主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率（98%）
Ts的取值
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！
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)
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“＋”