汽車設(shè)計(jì)萬(wàn)向傳動(dòng)

第四章萬(wàn)向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)

第一節(jié)概述第二節(jié)萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)方案分析

第三節(jié)萬(wàn)向傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和受力分析

第四節(jié)萬(wàn)向節(jié)設(shè)計(jì)

第五節(jié)傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)

第六節(jié)傳動(dòng)軸中間支承第一節(jié)概述組成：萬(wàn)向節(jié)、傳動(dòng)軸、中間支承作用：實(shí)現(xiàn)一些軸線相交或相對(duì)位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的動(dòng)力傳遞設(shè)計(jì)基本要求 可靠傳遞動(dòng)力 盡可能保證等速運(yùn)轉(zhuǎn) 傳動(dòng)效率高 萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)汽車多軸驅(qū)動(dòng)汽車采用獨(dú)立懸架的汽車動(dòng)力輸出裝置轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)第一節(jié)概述◎按扭轉(zhuǎn)方向有無(wú)明顯彈性分：剛性萬(wàn)向節(jié)撓性萬(wàn)向節(jié)◎剛性萬(wàn)向節(jié)不等速萬(wàn)向節(jié)(如十字軸式)準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)(如雙聯(lián)式、凸塊式、三銷軸式等)等速萬(wàn)向節(jié)(如球叉式、球籠式等)。萬(wàn)向節(jié)分類第一節(jié)概述第二節(jié)萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)方案分析一、十字軸萬(wàn)向節(jié)CardanUniversaljoint1、結(jié)構(gòu)：一個(gè)十字軸兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)叉四個(gè)滾針軸承2、滾針軸承的軸向定位方式1）.蓋板式（普通蓋板、彈性蓋板）2）.卡環(huán)式（外卡、內(nèi)卡）3）.瓦蓋固定式（類似于軸瓦）4）.塑料環(huán)固定式3、滾針軸承的潤(rùn)滑密封方式1）.毛氈油封2）.雙刃口油封3）.多刃口油封二、準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)

NearConstantVelocityUniversalJoint1.雙聯(lián)式(越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋）2.凸塊式（中重型汽車轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋）3.三銷軸式（中重型越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋）4．球面滾輪式萬(wàn)向節(jié)凸塊式和三銷式都是由雙聯(lián)式演變而來(lái)。十字軸可認(rèn)為是四銷軸，三銷軸實(shí)際上是將十字軸中的一個(gè)軸去掉后的結(jié)構(gòu)。三、等速萬(wàn)向節(jié)ConstantVelocityUniversalJoint球籠式球叉式伸縮式球籠萬(wàn)向節(jié)四、、撓撓性性萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)FlexibleUniversalJoint組成成：：橡膠膠件件主、、被被動(dòng)動(dòng)軸軸彈性性變變形形：：3～～5度度的的小小角角度度和和微微軸軸向向位位移移吸振振、、無(wú)無(wú)需需潤(rùn)潤(rùn)滑滑第三三節(jié)節(jié)萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)傳傳動(dòng)動(dòng)的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)和和受受力力分分析析一、、單單十十字字軸軸萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)傳傳動(dòng)動(dòng)主動(dòng)動(dòng)叉叉由由初初始始位位置置轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)φ1，從從動(dòng)動(dòng)叉叉轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)φ2：tgφ1=tgφ2cosα十字字軸軸萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)的的附附加加彎彎矩矩分分析析φl(shuí)=0和和ππT2′=Tlsinaφl(shuí)=ππ/2和和3ππ/2Tl′=Tltana附加加彎彎矩矩使使主主、、從從動(dòng)動(dòng)叉叉軸軸支支承承承承受受周周期期性性變變化化的的徑徑向向載載荷荷:F2j＝T2′/L2=Tlsina/L2F2c＝T1′/L2cosa=Tltana/L2cosa為限限制制附附加加彎彎矩矩，，應(yīng)應(yīng)避避免免兩兩軸軸間間的的夾夾角角過(guò)過(guò)大大。。二、、雙雙十十字字軸軸萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)傳傳動(dòng)動(dòng)組成成：：兩兩個(gè)個(gè)十十字字軸軸、、一一根根傳傳動(dòng)動(dòng)軸軸第一一萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)主主動(dòng)動(dòng)叉叉由由初初始始位位置置轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)φ1，第第一一萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)從從動(dòng)動(dòng)叉叉即即傳傳動(dòng)動(dòng)軸軸或或第第二二萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)主主動(dòng)動(dòng)叉叉轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)φ2；；第二二萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)被被動(dòng)動(dòng)叉叉即即驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)橋橋輸輸入入軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)φ4：：tgφ1=tgφ2cosα1tgφ4=tgφ2cosα2若α1＝＝α2，，則則φ4＝＝φ1雙十十字字軸軸式式萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)等等速速傳傳動(dòng)動(dòng)條條件件1））傳傳動(dòng)動(dòng)軸軸兩兩端端萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)叉叉處處于于同同一一平平面面內(nèi)內(nèi)；；2））第第一一萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)兩兩軸軸間間夾夾角角α1與第第二二萬(wàn)萬(wàn)向向節(jié)節(jié)兩兩軸軸間間夾夾角角α2相等等。。附加加彎彎矩矩對(duì)對(duì)傳傳動(dòng)動(dòng)軸軸的的作作用用附加彎矩的畫(huà)畫(huà)法：1）平行于主主動(dòng)軸畫(huà)出主主動(dòng)軸傳遞的的T1；2）平行于被被動(dòng)軸接著T的尾部畫(huà)出出被動(dòng)軸的阻阻力轉(zhuǎn)矩T2；3）根據(jù)主被被動(dòng)叉的位置置，判斷出附附加彎矩的方方向和大小；；4）形成封閉閉的矢量三角角形。附加彎矩對(duì)傳傳動(dòng)軸的作用用三、準(zhǔn)等速萬(wàn)萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)擺動(dòng)中心間的的距離保持不不變，AB＝＝A‘B’=a+b根據(jù)正弦定理理實(shí)現(xiàn)等角速傳傳動(dòng)，應(yīng)使α1＝α2,即對(duì)于結(jié)構(gòu)已確確定的雙聯(lián)式式萬(wàn)向節(jié)，a和b值是確確定的值，則則α1,α2只在某一轉(zhuǎn)角角下才能相等等，因此雙聯(lián)聯(lián)式萬(wàn)向節(jié)在在不同轉(zhuǎn)角下下只能實(shí)現(xiàn)近近似等角速傳傳動(dòng)。四、等速萬(wàn)向向節(jié)傳動(dòng)球籠式萬(wàn)向節(jié)節(jié)等速原理外滾道中心點(diǎn)點(diǎn)A與內(nèi)滾道道中心點(diǎn)B分別位于萬(wàn)向向節(jié)中心O的的兩邊，且與O等距。。AC=BC,AO=BO,CO=CO當(dāng)主動(dòng)軸與從從動(dòng)軸處于任任意夾角α?xí)r，C點(diǎn)都都處于主動(dòng)軸軸與被動(dòng)軸夾夾角的平分線線上。球叉式萬(wàn)向節(jié)節(jié)等速原理第四節(jié)萬(wàn)萬(wàn)向節(jié)設(shè)設(shè)計(jì)按日常平均使用轉(zhuǎn)矩來(lái)確定按驅(qū)動(dòng)輪打滑來(lái)確定按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和一擋傳動(dòng)比來(lái)確定

用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中

用于變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間位置計(jì)算方法一、萬(wàn)向傳動(dòng)動(dòng)的計(jì)算載荷荷T1萬(wàn)向傳動(dòng)軸因因布置位置不不同，計(jì)算載載荷是不同的的有三種計(jì)算算方法。靜強(qiáng)度計(jì)算，，計(jì)算載荷T1取Tsel和和Tssl的最小小值或取Tse2和Tse2的的最小值，即即T1=min[Tsel，Tssl]或或T1=min[Tse2，，Tse2]；疲勞壽命計(jì)算算，計(jì)算載荷荷T1取取Tsfl或或Tsf2。。車型高擋傳動(dòng)比ifg與低擋傳動(dòng)比ifd的關(guān)系ifn4X4ifg>ifd/2ifg1ifg<ifd/2ifd26X6ifg/2>ifd/3ifg2ifg/2<ifd/3ifd3◎驅(qū)動(dòng)橋數(shù)n與分動(dòng)動(dòng)器傳動(dòng)比if選取◎性能系數(shù)fj的選取0◎動(dòng)載系數(shù)kd與傳動(dòng)形式及及性能系數(shù)有有關(guān)fj=二、十字軸萬(wàn)萬(wàn)向節(jié)設(shè)計(jì)◎滾針對(duì)十字字軸軸頸作用用力的合力F：◎十字軸軸頸頸根部的彎曲應(yīng)力及剪剪切應(yīng)力滿足足：第五節(jié)傳傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)一、傳動(dòng)軸與與驅(qū)動(dòng)軸二、傳動(dòng)軸設(shè)設(shè)計(jì)1、傳動(dòng)軸的的結(jié)構(gòu)形式實(shí)心－用于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的的半軸空心－用于FR傳動(dòng)系的的萬(wàn)向傳動(dòng)軸軸2、傳動(dòng)軸的的參數(shù)長(zhǎng)度、夾角：：由總布置確確定（不不脫落，不頂頂死）臨界轉(zhuǎn)速：由由傳動(dòng)軸尺寸寸確定傳動(dòng)軸的臨界界轉(zhuǎn)速問(wèn)題n:臨界轉(zhuǎn)速速；d1，d2：傳動(dòng)軸軸內(nèi)外徑；L：傳動(dòng)軸長(zhǎng)長(zhǎng)度提高臨界轉(zhuǎn)速速的辦法：1）縮短傳動(dòng)動(dòng)軸長(zhǎng)度；2）總長(zhǎng)度不不變的情況下下，將傳動(dòng)軸軸分成幾段；；3）將傳動(dòng)軸軸做成空心的的。（無(wú)縫鋼管或或1.5～3mm厚的薄薄鋼板卷焊））三、傳動(dòng)軸的的動(dòng)平衡問(wèn)題題傳動(dòng)軸兩端點(diǎn)點(diǎn)焊平衡片第六節(jié)傳傳動(dòng)軸中間間支承6×6越野車車，中間支承承安裝在中驅(qū)驅(qū)動(dòng)橋上(中中橋?yàn)榉秦炌ㄍ?。由于于中間支承要要承受傳動(dòng)軸軸滑動(dòng)花鍵伸伸縮所引起的的方向變化的的軸向力，同同時(shí)要平衡萬(wàn)萬(wàn)向節(jié)附加彎彎矩，大多采采用兩個(gè)滾錐錐軸承。中間支承的固固有頻率的確確定f0：中間支承的的固有頻率(Hz)；CR：中間支承橡橡膠元件的徑徑向剛度(N/mm)；；m：中間支承承的懸置質(zhì)量量(kg)，，它等于傳動(dòng)動(dòng)軸落在中間間支承上的一一部分質(zhì)量與與中間支承軸軸承及其座所所受質(zhì)量之和和。應(yīng)合理選擇橡橡膠彈性元件件的徑向剛度度CR，使固有頻率率f0對(duì)應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n=60f0(r/min)盡可能低低于傳動(dòng)軸的的常用轉(zhuǎn)速范范