传动轴基础知识及布置

传动轴基础知识及布置目录一、定义二、分类三、工作原理四、传动轴的布置传动轴——DRIVINGSHAFT；连接差速器与轮胎；在不同轴心的两轴间，甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间，传递动力。一、定义二、分类注：等速与不等速，是指从动轴在随着主动轴转动时，两者的转动角速率是否相等而言的，当然，主动轴和从动轴的平均转速是相等的。

等速万向节根据是否可以轴向移动可分为按万向节分根据万向节在扭转的方向是否有明显的弹性，分为刚性万向节传动轴，靠零件的铰链式联接传递动力；等速万向节CVJ（constantvelocityjoint，如球笼式、球叉式）挠性万向节传动轴，靠弹性零件传递动力，并具有缓冲减振作用。不等速万向节（如十字轴式）准等速万向节（如双联式、三销轴式）固定万向节（FixedJoint）,允许夹角很大

RJ（RzeppaJoint）－结构复杂，带导向机构，目前已逐渐被淘汰;BJ(BirfieldJoint)－不带导向机构，结构结单有效，为目前常用结构型式。

移动万向节（PlungingJoint）,可轴向移动

DOJ(DoubleOffsetJoint)三销式万向节(TJ:TripodJoint)斜滚道万向节(VL)十字轴式刚性万向节

三球销式万向节固定球笼式等速万向节1、ABS齿圈；2、钟形壳；3、保持架；4、星形套；5、钢球；6、挡圈伸缩型球笼式万向节1、筒形壳；2、保持架；3、钢球；4、星形套5、挡圈

等速驱动轴结构简图阻尼（Damper）：衰减由于中间轴的弯曲共振产生的振动和噪音。如图所示，输入轴＝ａ轴，在A平面上作旋转运动输出轴＝ｂ轴，在B平面上作旋转运动a轴和b轴在同一条直线上时，a轴和b轴的转速相同。a轴和b轴之间有一定的角度旋转时，ａ轴从Ｖ旋转到Ｗ位置（４５°）时，b轴从Ｖ旋转到Ｗ´位置（小于４５°＝移动的距离减小）。a轴和b轴之间有一定的角度旋转时，ａ轴从Ｗ旋转到X位置（４５°）时，b轴从W´旋转到X´位置（大于４５°＝移动的距离增大）。

十字轴万向节注：单个十字轴万向节在有夹角时传动具有不等速性；夹角大的前置前驱车的驱动轴如果使用十字轴万向节，回转不圆滑，振动噪音大，操舵感觉不好，所以需要使用等速万向节。三、工作原理等速万向节与万向节的夹角没有关系，它位于传动钢球的中心随时发生变化的输入轴和输出轴的二等分面上，因此，两个轴的中心到中心的距离（旋转运动的传动半径）相同，即两个轴的回转速度相同。

等速万向节四、传动轴的布置要求保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力；保证所连接两轴能均匀运转；由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内；传动效率要高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。

布置形式当差速器与轮胎距离较近时，常采用两个十字轴万向节和一根可伸缩的传动轴；当差速器与轮胎距离较远，或与周边可能发生干涉的应将传动轴分成两根或三根，且后面一根传动轴可伸缩，中间传动轴应支承。固定节移动节中间轴中间轴支承

布置过程（以第一种布置形式为例）1.确定传动轴固定节和移动节的中心坐标：(1)固定节：轮胎跳动上极限轮胎跳动下极限设计状态固定节中心点把固定万向节装配到整车坐标的位置；根据固定节与轮胎的装配关系，分别做出方向盘转动角度为0度，轮胎跳动上极限、设计状态、轮胎跳动下极限时，固定节的中心点（如由图所示）；方向盘左右最大转角，轮胎跳动上极限、设计状态、轮胎跳动下极限时，固定节的中心点；空载、满载情况下，固定节的中心点一般仅布置/校核b）状态的固定节中心点，下面以b）为例，说明布置过程。(2)移动节：把移动节装配到变速箱上，其中心点即移动节的中心坐标，如上图所示。(3)得到的结果如下图所示：移动节中心点序号位置固定节中心坐标（左）固定节中心坐标（右）1上极限（x,y,z）（x,y,z）2设计载荷（x,y,z）（x,y,z）3下极限（x,y,z）（x,y,z）序号位置移动节中心坐标（左）移动节中心坐标（右）1设计载荷（x,y,z）（x,y,z）得到的结果如下表所示：放大

F1——设计载荷下左固定节中心点F2——轮胎跳动上极限时左固定节中心点P1——设计载荷下左移动节中心点P2——轮胎跳动上极限时左移动节中心点

P1’——设计载荷下右移动节中心点W2——轮胎跳动上极限时的轮心α——F2-W2连线与F2-P2连线之间的角度

β——P1-P2连线与F2-P2连线之间的角度如图所示，以F1-P1连线为半径，以F2为球心作球体，该球与P1-P1’连线的交点即为P2。F1-P1连线的长度即为左传动轴的长度P1-P2连线的长度即为在轮胎跳动上极限时左传动轴滑出的长度α即为为在轮胎跳动上极限时左固定节的工作角β即为为在轮胎跳动上极限时左移动节的工作角F1P1P2F2P1’W2放大W2F2αβ2.计算：以此类推，可得出右传动轴的长度，其他工况下的移动节滑动长度和移动节/固定节的工作角度。位置移动节滑动长度（以滑出为正）（单位：mm）移动节工作角度固定节工作角度左传动轴上极限空载下极限右传动轴上极限空载下极限得到的结果如下所示：左传动轴的长度：右传动轴的长度：3.校核(1)固定节：根据经验值，固定节的工作角度<40°即可满足传动轴运行要求。(2)移动节：将表中的内容以移动节滑移距离为横坐标，以工作角度为纵坐标标出各点，并与厂家提供的范围进行比较。若出现Point1的情况：说明此点行程过大，滑入过多，易卡死在差速器里。表明传动轴较长，需稍缩短其长度。

若出现Point2的情况：说明移动节的滑移距离、工作角度均在厂家提供的范围内，满足要求。若出现Point3的情况：此点工作角度过大，传动轴工作易磨损发出噪声。表明传动轴较短，需稍加长其长度。

(3)生成传动轴实体后的校核：生成传动轴实体后，应检查传动轴在各种工况下的间隙。传动轴与动力总成本体的距离，经验值为最小6-8mm；传动轴与副车架的距离，经验值