发布时间 : 星期一 文章基于有线元分析的汽车万向传动装置设计本科本科毕业论文更新完毕开始阅读60eadd44773231126edb6f1aff00bed5b9f37321
花键齿间的滑动摩擦的结构如图2.4。花键应有可靠的润滑及防尘措施，间隙不宜过大，以免引起传动轴振动。内、外花键应对中，为减小键齿摩擦表面间的压力及磨损应使键齿长l与其最大直径dj之比不小于2。花键齿与键槽应按对应
j标记装配，以免破坏传动轴总成的动平衡。动平衡的不平衡度由点焊在轴管外表面上的平衡片补偿。装车时传动轴的仲缩花键一端不应靠近后驱动桥，而应靠近变速器或中间支承，以减小其轴向摩擦力及磨损。中间支承用于长轴距汽车的分段传动轴，以提高传动轴的临界转速，避免共
1—滚柱；2—带有滚柱内滚道的传动轴管；3—带有滚柱外滚道的轴管
图2.4 带有滚柱的汽车传动轴
振，减小噪声[6]。它安装在车架横梁或车身底架上，应能补偿传动轴的安装误差及适应行驶中由于弹性悬置的发动机的窜动和车架变形引起的位移，而其轴承应不受或少受由此产生的附加载荷。以前中间支承多采用自位轴承，目前则广泛采用坐于橡胶弹性元件上的单列球轴承如图2.3，图2.6。橡胶弹性元件能吸收传动轴的振动，降低噪声，承受径向力，但不能承受轴向力。设计时应合理选择支承刚度，避免在传动轴常用转速内产生共振。摆臂式中间支承的摆臂用于适应中间传动轴轴线在纵向平面内的位置变化。6×6越野汽车传动轴的中间支承常安装在中驱动桥壳上,多采用两个圆锥滚子轴承，轴承座应牢固地固定在中桥壳上如图2.7所示。
1—油封；2—弹性挡圈；3—轴承
图2.5 摆臂式中间支承
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(a)传动轴及其中间支承；(b)-(e)中间支承方案
1一挠性万向节；2、4一前、后传动轴；3一弹性中间支承；5一平衡片；6一橡胶套；
7一横梁
图2.6 汽车传动轴的中间支承
圈2.7 越野汽车传动轴的中间支承
2.3.3万向节类型分析
汽车用万向节分为刚性的、挠性的、等速的和不等速的几种。
汽车除转向驱动桥及带有摆动半轴的驱动桥的分段式半轴多采用等速万向节外，一般驱动桥传动轴均采用一对十字轴万向节，如图2.3(b)。
1、普通十字辅万向节
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普通十字轴万向节如图2.8所示，由两个 万向节叉及联接它们的十字轴、滚针轴承及讷 封等组成。其结构简单，传动效率高。十字轴 万向节的损坏形式主要是十字轴轴颈和滚针轴 承的磨损，以及十字轴轴颈和滚针轴承碗工作 表面的压痕和剥落。通常认为当磨损或压痕超 过0．25mm时，十字轴万向节就应报废。为了
提高其使用寿命。出现了各种有效的组合式润
向节滑密封装置，以润滑和保护十字轴轴颈与 1一轴承盖；2、6一万向节一油嘴；滚针轴承如图2.9。 轿车和轻型客、货车常于 4一十字轴；5一安全阀；7一油封；
装配时封入润滑脂润滑以减少车辆的 8一滚针；9一轴承碗 润滑点，这时应采用密封效果较好的双刃口或 图2.8 普通十字轴万向节 多刃口橡胶油封。当需定期加注润滑脂时，应如图2.9所示将油封反装以利在加注润滑脂时能将陈油和磨损产物排出。轴蕊中的滚针直径的差值应控制在0.003mm以内，否则会加重载荷在滚针间的分配不均匀性。滚针轴承的径向间隙过大会使受载的滚针数减少及引起滚针歪斜，间隙过小则可能受热卡住，合适的间隙为0.009～0.095mm。滚针的用向总间隙取0.08～0.30mm为宜。重型汽车有时采用较粗的滚针并分成两段以提高其寿命，也有以滚柱代替滚针的结构。为防止十字轴轴向窜动及避免摩擦发热，有的在十字轴轴端和轴承碗之间加装端面滚针轴承[7]。
1一防尘罩；2一油封座圈；3一止推环；4一滚针；△—间隙；a一油封压配锥面
图2.9 十字轴的润滑与密封
单个十字轴万向节不是等速万向节，其特点是当主动轴与从动轴之间有夹角时，不能等速传递而有转角差(图2.10)，使主、从动轴的角速度周期性地不相等。采用两个十字轴万向节并把与传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面内，且使万向节的夹角?1??2(图2.11)，则可使处于同一平面内的输出轴与输入轴等角
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速旋转。
图2.10 转角差(?1??2)与?的关系 图2.11 双十字轴万向节的等速传动条件
十字轴万向节两轴的夹角。不宜过大．当?由4?增至16?时，滚针轴承寿命将下降至原寿命的1／4。
2、挠性万向节
利用橡胶盘、块、环及橡胶一金属套筒等橡胶弹性元件在夹角不大于5?的两轴间传递转矩。其结构简单、不需润滑，能减小传动系的扭振、动载荷及噪声。有的结构还允许一定的轴向变形．当这种轴向变形量能满足使用要求时，可省去伸缩花键。常用作轿车三万向节传动中的靠近变速器的第一万向节或用在重型车的离台器与变速器，变速器与分动器之间。考虑到用到这些地方的挠性万向节常要在挂直接档时的高转速下工作，为保证传动轴总成的平衡精度，则必须使万向节两侧的轴线对中。图2.12给出了汽车挠性万向节及其橡胶弹性元件的典型结构图，其中图(a)、图(b)分别为具有球面对中机构的环形和六角形挠性万向节：图(c)为橡胶—金属套筒结构的挠性万向节；图(d)、图(e)分别为组合型和盘形橡胶元件。金属套筒结构的橡胶应具有的物理机械特性为：抗拉强度不小于1 5MPa；相对拉伸率不小于350％；肖氏硬度65～75；最大挤压应力为7.5～8MPa；剪切弹性模量G=0.85MPa；工作温度范围为-45℃～80℃。
3、等速万向节
主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节，称为等角速万向节或等速万向节。
等速万向节的“等角速”工作原理，可以一对大小相同的圆锥齿轮传动为例来说明。如图2.13所
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