汽车设计-4万向传动ppt课件

1、第四章 万向传动轴设计 第一节 概述 第二节 万向节构造方案分析 第三节 万向传动的运动和受力分析 第四节 万向节设计 第五节 传动轴构造分析与设计 第六节 传动轴中间支承.第一节 概述组成： 万向节、传动轴、中间支承作用： 实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传送设计根本要求可靠传送动力尽能够保证等速运转传动效率高.万向传动安装的运用发动机前置后轮驱动汽车多轴驱动汽车采用独立悬架的汽车动力输出安装转向驱动桥转向支配机构第一节 概述.按改动方向有无明显弹性分： 刚性万向节 挠性万向节刚性万向节不等速万向节(如十字轴式)准等速万向节(如双联式、凸块式、三销轴式等)等速万向节(如球叉

2、式、球笼式等)。万向节分类第一节 概述.第二节 万向节构造方案分析一、十字轴万向节 Cardan Universal joint 1、构造：一个十字轴两个万向节叉四个滚针轴承.2、滚针轴承的轴向定位方式1.盖板式普通盖板、弹性盖板2.卡环式外卡、内卡3.瓦盖固定式类似于轴瓦4.塑料环固定式.3、滚针轴承的光滑密封方式1.毛毡油封2.双刃口油封3.多刃口油封.二、准等速万向节 Near Constant Velocity Universal Joint1.双联式 (越野车转向驱动桥2.凸块式中重型汽车转向驱动桥3.三销轴式中重型越野车转向驱动桥4球面滚轮式万向节 凸块式和三销式都是由双联式演化而

3、来。 十字轴可以为是四销轴，三销轴实践上 是将十字轴中的一个轴去掉后的构造。.三、等速万向节 Constant Velocity Universal Joint球笼式球叉式.伸缩式球笼万向节.四、挠性万向节 Flexible Universal Joint组成： 橡胶件 主、被动轴弹性变形： 35度的小角度和微轴向位移吸振、无需光滑.第三节 万向节传动的运动和受力分析 一、单十字轴万向节传动 自动叉由初始位置转过1，从动叉转过2： tg 1 = tg 2 cos.十字轴万向节的附加弯矩分析 l = 0 和 T2= Tl sinal =/2和3/2 Tl= Tl tana附加弯矩使主、从动叉轴支

4、承接受周期性变化的径向载荷:F2jT2/L2 = Tl sina/ L2 F2cT1/L2cosa = Tl tana/ L2 cosa为限制附加弯矩，应防止两轴间的夹角过大。.二、双十字轴万向节传动 组成：两个十字轴、一根传动轴第一万向节自动叉由初始位置转过 1，第一万向节从动叉即传动轴或第二万向节自动叉转过2；第二万向节被动叉即驱动桥输入轴转过4： tg 1=tg 2cos1 tg 4=tg 2cos 2假设1 2，那么4 1双十字轴式万向节等速传动条件1传动轴两端万向节叉处于同一平面内；2第一万向节两轴间夹角1与第二万向节两轴间夹角2相等。.附加弯矩对传动轴的作用附加弯矩的画法：1平行于

5、自动轴画出自动轴传送的T1；2平行于被动轴接着T的尾部画出被动轴的阻力转矩T2；3根据主被动叉的位置，判别出附加弯矩的方向和大小；4构成封锁的矢量三角形。.附加弯矩对传动轴的作用. 三、准等速万向节传动摆动中心间的间隔坚持不变，AB A B =a+b根据正弦定理实现等角速传动，应使1 2 ,即 对于构造已确定的双联式万向节，a和b值是确定的值，那么1, 2只在某一转角下才干相等，因此双联式万向节在不同转角下只能实现近似等角速传动。.四、等速万向节传动球笼式万向节等速原理外滚道中心点A与内滚道中心点B分别位于万向节中心O的两边，且与O等距。AC=BC,AO=BO,CO=CO 当自动轴与从动轴处于

6、恣意夹角时，C点都处于自动轴与被动轴夹角的平分线上。.球叉式万向节等速原理.第四节 万向节设计按日常平均运用转矩来确定按驱动轮打滑来确定按发动机最大转矩和一挡传动比来确定 用于转向驱动桥中 用于变速器与驱动桥之间 位 置计算方法一、万向传动的计算载荷T1 万向传动轴因布置位置不同，计算载荷是不同的有三种计算方法。 静强度计算，计算载荷 T1 取 Tsel 和 Tssl 的最小值或取Tse2和 Tse2 的最小值，即 T1 =minTsel，Tssl或 T1 = minTse2，Tse2 ；疲劳寿命计算，计算载荷 T1 取Tsfl或Tsf2。.车 型高挡传动比ifg与低挡传动比ifd的关系ifn

7、4 X 4ifg ifd/2ifg1ifg ifd/3ifg2ifg/2 ifd/3ifd3驱动桥数n 与 分动器传动比if 选取 性能系数fj的选取0动载系数kd与传动方式及性能系数有关 fj =.二、十字轴万向节设计 滚针对十字轴轴颈作用力的合力F ：十字轴轴颈根部的弯 曲应力 及剪切应力满足 ：.第五节 传动轴构造分析与设计一、传动轴与驱动轴.二、传动轴设计1、传动轴的构造方式实心用于转向驱动桥的半轴空心用于FR传动系的万向传动轴2、传动轴的参数长度、夹角：由总布置确定 不零落，不顶死临界转速：由传动轴尺寸确定.传动轴的临界转速问题n:临界转速；d1，d2：传动轴内外径；L：传动轴长度提

8、高临界转速的方法：1缩短传动轴长度；2总长度不变的情况下，将传动轴分成几段；3将传动轴做成空心的。无缝钢管或1.53mm厚的薄钢板卷焊.三、传动轴的动平衡问题传动轴两端点焊平衡片.第六节 传动轴中间支承.66越野车，中间支承安装在中驱动桥上(中桥为非贯穿桥)。由于中间支承要接受传动轴滑动花键伸缩所引起的方向变化的轴向力，同时要平衡万向节附加弯矩，大多采用两个滚锥轴承 。.中间支承的固有频率确实定f0：中间支承的固有频率(Hz)；CR：中间支承橡胶元件的径向刚度(N/mm)；m：中间支承的悬置质量(kg)，它等于传动轴落在中间支承上的一部分质量与中间支承轴承及其座所受质量之和。应合理选择橡胶弹性元件的径向刚度CR ，使固有频率 f0 对应的临界转速n=60 f0 (r/min)尽能够低于传动轴的常用转速范围，以免共振，保证隔振效果