1、AUTOMOBILE STRUCTURE汽車構造汽車構造AUTOMOBILE STRUCTURE汽車工程系汽車工程系主講人：孔勝利主講人：孔勝利AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-12第第15章章 萬向傳動裝置萬向傳動裝置 概述 萬向節 傳動軸與中間支承AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-1315.1 概述概述1、功用與組成p 功用：在軸線相交且相對位置經常變化的兩轉軸間傳遞動力。p 組成：萬向節和傳動軸，當傳動軸比較長時，還要加中間支承。2、在汽車上的應用p 在前置后驅動的汽車上，變速器輸出軸與主減速器輸入軸之間不但軸線不重合，而且在行駛過程中，由于地面不

2、平還會引起彈性元件變形，使兩個軸的相對位置不斷變化。為保證二者之間任何情況下均能傳遞動力，必須采用萬向傳動裝置。p 對于軸距較大的汽車，由于變速器與后橋距離較遠，還將傳動軸分成了兩段，并設置了中間支承。AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-14概述萬向傳動裝置在汽車上的應用萬向傳動裝置在汽車上的應用(a)前置后驅動汽車萬向傳動裝置；(b)多軸驅動越野汽車萬向傳動裝置1-萬向節；2-前傳動軸；3-中間支承；4-傳動軸變速器變速器主減速器主減速器變速器變速器驅動橋驅動橋分動器分動器AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-15概述萬向傳動裝置在汽車上的應用萬向傳動裝置在

3、汽車上的應用發動機發動機變速器變速器驅動橋驅動橋驅動輪驅動輪驅動橋驅動橋驅動輪驅動輪轉向器轉向器AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-16概述萬向傳動裝置萬向傳動裝置AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-1715.2 萬向節萬向節p 萬向節是萬向傳動裝置中實現變角度傳動的主要部件。p 如果萬向節在扭轉方向沒有彈性、動力靠零件的鉸鏈式連接傳遞，是剛性萬向節，剛性萬向節又分為不等速萬向節（如十字軸式）、準等速萬向節（如雙聯式、三銷軸式等）和等速萬向節（如球叉式、球籠式等）。p 如果萬向節在扭轉方向有一定彈性、動力靠彈性零件傳遞、且有緩沖減振作用，是彈性（或撓性）萬向

4、節。p 汽車上應用較多的是剛性萬向節。AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-18萬向節1、 十字軸式剛性萬向節汽車傳動系中應用最為廣泛，它允許相鄰兩軸的最大交角為1520，一般由1個十字軸、2個萬向節叉和4個滾針軸承等機件組成。(1)構造十字軸9油嘴8萬向節叉7軸承蓋6套筒5滾針4毛氈油封3安全閥2萬向節叉1十十字字軸軸式式剛剛性性萬萬向向節節AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-19萬向節整體叉頭十字軸式萬向聯軸器整體叉頭十字軸式萬向聯軸器AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-110萬向節(2)不等速性普通萬向節傳動，其主動叉是等速傳動的，從動

5、叉是不等速傳動的。當主動叉從0開始勻速轉動時，從動叉的角速度的變化由快到慢；當主動叉轉過90后，從動叉角速度又由慢變快，即主動叉每轉過半圈，從動叉的角速度變化一個周期。十字軸式剛性萬向節角速度分析十字軸式剛性萬向節角速度分析主動叉從動叉十字軸AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-111萬向節十字軸式剛性萬向節不等速特性曲線十字軸式剛性萬向節不等速特性曲線AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-112萬向節p單個十字軸式剛性萬向節傳動的不等速性，將使傳動軸和與其相連的傳動部件發生嚴重的扭轉振動，從而產生附加的交變載荷，影響部件壽命。p當兩軸間有較大交角時，單個十字軸

6、萬向節是不宜采用的，因為它會使驅動車輪轉速不均勻。p在汽車上，萬向傳動裝置往往采用雙十字軸萬向節來實現等速傳動，但必須滿足如下兩個條件：(a) 第1萬向節兩軸間夾角1與第2萬向節兩軸間夾角2相等。(b) 傳動軸兩端的兩個萬向節叉在一個平面內。AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-113萬向節雙萬向節等速傳動布置雙萬向節等速傳動布置(左)平行排列 (右)等腰式排列AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-114萬向節雙萬向節等速傳動布置圖雙萬向節等速傳動布置圖AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-115萬向節2、 準等速萬向節和等速萬向節(1)準等速萬

7、向節 常見的有雙聯式和三銷軸式。(a)雙聯式萬向節 是將雙十字軸萬向節中的傳動軸長度縮短至最小而得到的一種萬向節。雙聯式萬向節示意圖雙聯式萬向節示意圖1，2-軸；3-雙聯叉32AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-116萬向節(b)三銷軸式萬向節 由雙聯式萬向節演變出來的一種準等速萬向節。三銷軸式萬向節三銷軸式萬向節(a)零件形狀；(b)裝配示意圖1，3-三銷軸；2-主動偏心軸叉；4-從動偏心軸叉；5-推力墊片AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-117萬向節(2)等速萬向節等速萬向節的基本原理是從結構上保證萬向節在工作過程中，其傳力點永遠位于兩軸交角的平分面上

8、。等速萬向節工作原理圖等速萬向節工作原理圖注：錐齒輪傳動，齒輪的接觸點是PAUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-118萬向節目前在汽車上常用的等速萬向節有球籠式、球叉式和組合式3種。(a)球籠式等速萬向節卡環9球形殼8星形套7鋼球6保持架4外罩3鋼帶箍2，5主動軸1球籠式等速萬向節結構球籠式等速萬向節結構AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-119萬向節球籠式等速萬向節傳動原理球籠式等速萬向節傳動原理O-萬向節中心；A-外滾道中心；B-內滾道中心；C-鋼球中心；-兩軸交角（指鈍角）1主動軸2保持架3鋼球4星形套5球形殼AUTOMOBILE STRUCTURE20

9、22-5-120萬向節(b)球叉式等速萬向節球叉式等速萬向節球叉式等速萬向節1-從動叉；2-鎖止銷；3-定位銷；4-中心鋼球；5-傳力鋼球；6-主動叉球叉式等速萬向節傳動原理球叉式等速萬向節傳動原理AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-121萬向節(c)組合式等速萬向節組合式等速萬向節結構示意圖組合式等速萬向節結構示意圖1-連接卡環；2-球籠；3-球銷；4-傳力球；5-球叉；6-半軸；7-中心球座AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-122萬向節球籠式和三銷軸式萬向節球籠式和三銷軸式萬向節AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-123萬向節3、撓性

10、萬向節撓性萬向節依靠其中彈性件的彈性變形來保證在相交兩軸間傳動時不發生機械干涉。由于彈性件的彈性變形量有限，故撓性萬向節一般用于兩軸間夾角不大和只有微量軸向位移的萬向傳動場合。撓撓性性萬萬向向節節結結構構圖圖AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-12415.3 傳動軸與中間支承傳動軸與中間支承p 傳動軸的作用是把變速器的轉矩傳遞到驅動橋上。傳動軸總成一般由傳動軸、花鍵軸、滑動叉、中間支承和萬向節叉等共同組成。p 傳動軸廣泛采用管式結構，因為它用料少，質量輕。但在轉向驅動橋、斷開式驅動橋或微型汽車的萬向傳動裝置中，常把傳動軸制成實心軸。p 傳動軸在高速旋轉時，由于離心力作用將產生劇烈振動。因此，當傳動軸與萬向節裝配后，必須滿足動平衡要求。p 如果萬向傳動裝置傳遞的動力較遠，傳動軸中間會分段，并加裝中間支承。AUTOMOBILE STRUCTURE2022-5-125傳動軸與中間支承解放解放CA1091CA1091型汽車傳動軸型汽車傳