项目二任务2 万向传动装置的维护与检修

项目二新能源汽车传动系统检修任务二

万向传动装置的维护与检修

中国人民大学出版社

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【案例导入】一辆家用新能源汽车进厂维修，车主反映他的纯电动汽车已经行驶了100000km，一直状况良好，但最近行驶中出现了异响，要求检查维修。维修技师王师傅经过实车测试初步确定是底盘部件异响,于是对车辆底盘系统进行检修,发现有一侧的半轴防尘套出现了严重的破损,并且有润滑油渗漏现象,于是王师傅交待你对该车辆的半轴进行拆装和检修以排除故障。接到任务你应该如何开展工作？中国人民大学出版社

【知识介绍】一、万向传动装置概述（一）万向传动装置的作用、组成与应用1.万向传动装置的作用对于纯电动汽车，电机和减速器差速器总成连成一体固定在车身上，减速器总成通过传动半轴与驱动车轮相连。在汽车行驶时，车轮的跳动使驱动车轮与减速器总成的相对位置发生变化。因此，减速器总成的输出端与驱动车轮的输人端不能采用刚性连接，必须采用万向传动装置，以适应两者相对位置的变化。万向传动装置的作用就是保证轴线相交且相互位置经常发生变化的转动轴之间传递动力。2.万向传动装置的组成万向传动装置主要包括万向节和传动轴。对于传动距离较远的分段式传动轴为了提高传动轴的刚度，通常设置有中间支承，如图2-25所示。中国人民大学出版社

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3.万向传动装置的应用（1）在断开式驱动桥的半轴中减速器总成壳体在车架上是固定的，桥壳上下摆动，半轴是分段的，须使用万向传动装置传递动力。（2）在汽车转向驱动桥中汽车转向驱动桥的半轴是分段的，转向时两段半轴轴线相交且交角变化，因此要使用万向传动装置。（3）在汽车转向操纵机构中转向轴与转向器输入轴的轴线不是在同一直线上的，它们之间的转矩传递也需要使用万向传动装置，这样有利于转向机构的总体布置。中国人民大学出版社

（二）半轴的作用、类型与组成前置后驱车辆的传动轴一般制成空心的，设有由滑动叉和花键轴组成的滑动花键，以实现传动长度的变化。在采用独立悬架连接的转向驱动桥上，差速器与驱动轮之间的传动轴为驱动半轴。1.作用半轴和万向节组成一个整体，称为半轴总成。半轴的作用是将差速器传来的动力传给驱动轮。故其两端的万向节化键安装在差速器半轴齿轮和驱动轮之间。因其传递的转矩较大，通常制成实心轴。中国人民大学出版社

2.分类半轴与轮毂在桥壳上的支撑形式决定了半轴的受力情况，现代汽车常用的半轴，根据其支承型式不同，分为全浮式和半浮式两种。（1）全浮式半轴工作时仅承受转矩，两端不承受反力和弯矩的半轴称全浮式半轴。半轴的外端凸缘用螺栓紧固到轮毂上，轮毂又通过两个相距较远的轴承装在桥壳上。在结构上，全浮式半轴的内端做有花键，外端做有凸缘，凸缘上有若干孔，这种形式的半轴易于拆装，只需拧下半轴凸缘上的螺栓，即可将半轴从半轴套管中抽出，而车轮与桥壳仍能支承汽车，因其工作可靠，广泛应用在商用车上。全浮式半轴示意图中国人民大学出版社

（2）半浮式半轴半浮式半轴内端设有花键，外端通过凸缘螺栓与轮毂相配合，并且半轴直接通过轴承支撑在桥壳上，作用与车轮上的各种反力都必须通过半轴传递给桥壳。半浮式半轴承受转矩的同时，内端不承受弯矩，外端承受全部弯矩‌。这种形式的半轴结构简单，质量小，造价低，故广泛应用于承受反力和弯矩较小的轿车上。半浮式半轴示意图中国人民大学出版社

3.组成半轴的结构因驱动桥结构类型的不同而不同。半轴内端一般制有外花键与半轴齿轮连接。半轴外端有的直接在轴端锻造出凸缘，也有的制成花键与单独制成的凸缘滑动配合，还有的制成锥形并通过键和螺母与轮毂固定连接。整体式驱动桥(非断开式驱动桥)中的半轴为一刚性整轴，结构如图中国人民大学出版社

（三）万向节的作用、类型与组成1.万向节的作用万向节安装在转轴之间，改变动力传递角度。2.万向节的类型按照其传递扭矩方向上是否有明显的弹性，万向节可分为刚性万向节和挠性万向节。在扭转方向上无明显弹性的万向节称为刚性万向节。在扭转方向上有明显弹性的万向节称为挠性万向节。挠性万向节依靠其中弹性件的弹性变形来保证在相交两轴间传动时不发生机械干涉，弹性件可以是橡胶盘、橡胶金属套筒、六角形橡胶圈等。中国人民大学出版社

3.刚性万向节刚性万向节根据其运动特点可分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节。（1）不等速万向节1）结构最常见的不等速万向节是十字轴式万向节，它由一个十字轴、两个万向节叉(传动轴叉、套筒叉)和四个滚针轴承等组成。十字轴的四个轴颈别采用滚针轴承支承在万向节叉孔中，其轴向定位由螺栓和轴承盖完成，并用锁片锁止螺钉。十字轴式万向节具有结构简单、传动可靠，传递效率高等优点。它允许相邻两轴的最大夹角为15°~20°。十字轴式万向节如图中国人民大学出版社

2）速度特性在输入轴和输出轴之间有夹角的情况下，使用单个万向节会出现两轴在同一圆周运动中角速度不相等，即单个万向节的不等速性。这种不等速性会使从动轴及与其相连的传动部件产生严重的扭转振动，从而产生附加的交变载荷，影响部件寿命。因此，在汽车上，采用满足下列条件的双十字轴万向节来实现等速传动。双十字轴万向节如图2-29所示。十字轴式万向节等速传动的排列安装条件：①第一节万向节两轴间夹角与第二节万向节两轴间夹角相等；②传动轴两端的两个万向节叉(即第一节万向节从动叉与第二节万向节主动叉)在同一平面内。中国人民大学出版社

（3）等速万向节在前置前驱的减速驱动桥，内、外半轴之间采用等速万向节。等速万向节的基本原理是，从结构上保证万向节在工作过程中的传力点始终位于主、从动轴交角的平分面上。球笼式万向节是一种典型的等速万向节，由保持架、星形套、球形壳、传力钢球和外罩等组成，星形套以内花键与主动轴相连，其外表面有6条凹槽，形成内滚道，球形壳的内表面有相应的6条凹槽，形成外滚道，6个传力钢球分别装在各凹槽中，并通过保持架使之保持在一个平面内，动力由主动轴经传力钢球、球形壳输出。球笼式万向节结构如图2-36所示。球笼式万向节工作时，动力由主动轴、钢球、球形壳输出，六个钢球都参与传力，故承载能力强、磨损小、寿命长，因此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。球笼式万向节按主、从动在传递转矩过程中轴向是否产生位移分为固定型球笼式万向节(RF节)和伸缩型球式万向节(VL节)。中国人民大学出版社

二、半轴拆装注意事项1、严格按规程正确使用举升机，避免过载，避免垫块触及制动油管或者高压线，门槛板等。举升机支臂与车辆之间要使用橡胶垫块，确保车辆的重心与举升机支撑臂的重心相近。2、高电压车辆周围布置好明显的警示标识。3、检查车辆，确保车辆无高压漏电类故障。4、未经允许，不得随意触碰车辆！举升车辆期间，禁止车辆周围站立人员。中国人民大学出版社

【任务实施】一、实操准备工作（一）教学组织形式（1）学生分工：建议操作团队由4位学生组成，2人一组，一组为操作组，1人操作，1人辅助，另一组为观察组，以先学习和工单记录为主。（2）教师职责：学生操作时，负责巡视记录、指导帮扶，时刻关注学生的操作安全。（3）企业导师/实习指导教师：以企业角度为学生讲解、示