传动轴简介 ppt课件

挠性万向节(Flexible universal joint) ：靠弹性零件传递动力，具有缓冲减振作用。
第二节 万向节结构方案分析 一、十字轴式万向节(Hooke's universal joint)
▪结构：
万向节叉(Yoke) 十字轴(Spider) 滚针(Needle roller) 、套筒(Sleeve) 、 油封(Oil seal) 、轴承盖(Bearing cap) 注油嘴(Injection nozzle)、 安全阀(溢流阀(Relief valve))
双十字轴万向节的等速传动条件（1=2）
Constant velocity requirements of double Hooke's universal joint
问题：汽车变速箱输出轴与驱动桥 主减速器输入轴的轴线相对位置是 否平行？(Is the gearbox output shaft parallel to the final drive input shaft?)
双十字轴万向节的准等速万向传动 (Quasi-constant velocity universal drive of the double Hooke's universal joint)
▪双联式准等速万向节(Dual-quasi-constant velocity universal joint)
Clutch
Transmission
Universal joint
Drive axle Differential
Axle
Propeller shaft Final drive
组成：万向节、传动轴、
中间支承
Components : Universal joints, Propeller shaft, Intermediate support

手动变速器的工作原理
2档变速箱的简单模型
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手动变速器的工作原理
倒档 通过一个中间齿轮（紫色）来实现。如图所示，齿轮（蓝色）始终朝其他齿轮（蓝色）相反的方向转动。因此，在汽车前进的过程中，是不可能挂进倒档的，套筒上的齿和齿轮（蓝色）不能啮合，但是会产生很大的噪音。
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同步装置
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DSG 双离合自动变速箱
双离合器和齿轮箱在工作过程中充当“苦力”，负责传递动力；而滑阀箱（机电控制模块）则是“指挥官”，发号施令的同时也“亲力亲为”地执行。
CVT无级变速箱
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所谓无级变速，就是在一定传动比范围内能线性的调节传动比，理论上相当于有无数个档位。它的结构很简单，由两个锥型盘和一个钢片链条组成。锥型盘就是把两个圆锥型的盘片组合在一起形成一个带V型槽的驱动盘。 锥型盘可在液压的推力作用下做轴向移动，挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动时，钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向（离心方向）运动。这样，钢片链条带动的圆盘直径增大，传动比也就发生了基础
差速器
功用：传递转矩，使两侧车轮以不同转速旋转 组成：行星齿轮、行星齿轮轴、半轴齿轮和差速器壳等
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差速器
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差速器
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半轴
半轴的内侧通过花键与半轴齿轮相连，外侧用凸缘与驱动轮的轮毂相连。将差速器传来的动力传给驱动轮。
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变速器概述
2、变速器的分类 按传动比变化情况可分为有级式、无级式和综合式三种
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变速器概述
按操纵方式可分为手动变速器、自动变速器二种 手动变速器：手动变速器MT、自动离合变速器AMT 自动变速器：AT纯自动、DSG双离合、CVT无级变速

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3.高摩擦自锁式差速器
高摩擦自锁式差速器能根据左右驱动车轮的阻力矩情况自动操作而 成为抗滑差差速器，它有摩擦片式和滑块凸轮式等结构形式。
在普通锥齿轮差速器的半轴齿轮后面加上摩擦片组，同时将十字轴 行星架的轴端作成了锥斜面和差速器壳上的V 形槽孔配合，就成为高摩擦 自锁式抗滑差差速器。
汽车在好路面时，两半轴各获得一半的驱动转矩，行星齿轮不转动 。差速器壳V 形槽对行星架轴锥斜面产生轴向力，迫使十字轴略微移动， 通过行星齿轮和推力压盘使左右两组摩擦片略微压紧。从动锥齿轮传递的 转矩不仅由半轴齿轮、而且由差速器壳和摩擦片组传递给半轴。汽车驶入 坏路面或转弯时，差速器起作用，自转的行星齿轮使左右半轴转速不等。 转速差和十字轴的略微移动，使主、从动摩擦片组间相对转动而产生较大 摩擦力矩。摩擦力矩方向与快转半轴旋向相反，与慢转半轴旋向相同，于 是慢轴获得的转矩明显增加，是快轴的5 倍以上，即锁紧系数大于5。于 是汽车可克服快转车轮的打滑实现正常行驶。
为提高汽车的通过能力，可采用各种形式的防滑差速器。当左 右驱动轮与路面附着条件相差较大时，抗滑差差速器能将输入转矩 更多或全部给附着条件好，滑转程度低的车轮。
防滑差速器的常见形式有强制锁止式差速器、高摩擦自锁式差 速器、牙嵌式自由轮差速器、托森差速器、粘性联轴差速器等。
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2.强制锁止式差速器
普通锥齿轮差速器加上差 速锁就成为强制锁止式抗滑差 差速器。
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传动简图
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3. 等速万向节
常见的等角速万向节有球叉式和球笼式。 等角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，其 传为点永远位于两轴交角的平分面上，这个原理可以通过一对大小相同 的锥齿轮传动来说明，两齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角α的平分 面上，由P点到两轴轴线的垂直距离都等于r，在P点处两齿轮的圆周速 度是相等的，因而两个齿轮旋转的角速度也相等。

• 4.中间支承：安装时，边转边紧固。
• 5.加注润滑脂
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思考题6
• 1.图6-3各零件名称。 • 2.传动的不等速性？ • 3.实现等速条件应满足什么条件？ • 4.安装注意事项。
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• 1）结构：
• 它主要由两个偏心轴叉1、3，两个三销轴2、4，六个滑 动轴承和密封件等组成。每一偏心轴叉的两叉孔通过轴 承和一个三销轴大端的两轴颈配合，两个三销轴的小端 轴互相插入对方的大端轴承孔内。
• 2）用途：
• EQ、CQ越野车上。
• 最大夹角45 °
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5.柔性万向节
• （4）应用：适用于断开式驱动桥上。
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3）VL型万向节
• （1）结构：如图，奥迪100型和上海桑塔纳轿车转向驱 动桥半轴内万 向节(靠近主减 速器处)所采 用的VL型球 笼式万向节。 VL型球笼式 万向节又称为 伸缩型等速万 向节。
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• （2）原理：内、外滚道为圆筒形，且内、外滚 道不与轴线平行，而是以相同的角度相对于轴线 倾斜着。同一零件上相邻的两条滚道的倾斜方向 相反，形成“V”形。装合后，同一周向位置内、 外滚道的倾斜方向刚好相反，即对称交叉，而钢 球则处于内外滚道的交叉部位。当内半轴与中半 轴以任意夹角相交时，所有传动钢球都位于轴间 交角的平分面上，从而实现等角速传动。
它依靠其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。
弹性件采用橡胶盘、橡胶
金属套筒、六角形橡胶圈等结构。
因弹性件的弹性变形有限，故柔
性万向节适用于两轴间夹角不大
(3 ° ～5 °)和微量轴向位移的万

2
F2j ＝ ＝
L2
T 2
T1 sin L2
（4-4）
式中， L 为万向节中心至从动叉轴支承间的距离。 此时，万向节也承受与上述力大小相等、方向相反的力。 与此方向相反的反作用力矩则由主动叉轴的支承承受。同 样，T1 使主动叉轴支承承受周期性变化的径向载荷，万向 节也承受与其大小相等、方向相反的力。在从动轴支承和 万向节上造成大小相等、方向相反的侧向载荷为
挠性万向节能减小传动系的扭转振动动载荷和噪声结构简单使用中不需润滑一般用于两轴间夹角不大一般为3和有很小轴向位移的万向传动场合如它常在乘用车三万向节传动中被用来作为靠近变速器的第一万向节或在载质量较大的商用车中用于发动机与变速器之间变速器与分动器之间以消除制造安装误差和车架变形对传动的影响
万向传动轴


分析：1、单十字轴万向节传动 当十字轴万向节的主、从动轴之间的夹角为α时， 主、从动轴的角速度 、 1 2 之间存在如下关系
2 1
=
cos 1 sin
2
cos 1
2
（4-1）
式中, 1为主动叉转角，定义为万向节主动 叉所在平面与万向节主、从动轴所在平面 的夹角。
由于 cos 1是周期为2π的周期函数，所以 也为同周期的周期函数。当ψ1为0、π时， 达最大 值， = cos ；当ψ1为 2 3 2 时， 达最小值， 、 ＝ cos 。因此，当主动轴以等角速度转动时， 从动轴时快、时慢，此即为普通十字轴万向节传 动的不等速性。
2008.4.28



一 . 组成 二 . 用途 三 . 设计要求 四 . 使用范围 五 . 分类（万向节） 六 . 十字轴式万向节(分析)
一.组 成

FF
发 动 机 纵 置
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3.后置后驱（RR）式
适用情况：主要用于大、中型客车 优点： 降低车厢内的噪声； 空间利用高； 容易做到前后轴荷的分配合理。 缺点： 稳定性差； 操纵距离长，操纵机构复杂； 不容易散热，发动机实用的文档 冷却条件差。
后置后驱（RR）式
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后置后驱（RR）式
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实现汽车变速
如何实现
该功能通常由变速器(传动比ig )来实现
对机械式有级变速器： 轿车、轻、中型货车：3-5挡
越野车、重型货车：8-10挡
最小传动比(imin = i0 )：应保证汽车能在良好路面上高 速行驶 轿车：3~6 中、重型货车：6~15
最大传动比(imax = ig 1· i0 )：驱动力足以克服行驶 中最大行驶阻力 轿车：12~18 轻、中型货车：35~50
该功能通常由： 变速器(传动比ig） 主减速器（传动比i0）
Pe
Ttq n 9549
i ig i0
i T驱动轮 n发动机 T发动机 n驱动轮
实现汽车变速
为什么
汽车的需求： 行驶中由于装载质量，路面好坏，上、下坡，障
碍物等在很大的范围内不断变化，要求汽车驱动 力和速度也有足够大的变化范围。 速度变化范围大：假设5km/h--- 100km/h 发动机提供的情况 有利的区间：动力性与经济性较好 有利转速范围很窄
发动机
行星齿轮 变速系统
静液式： 通过液体介质的静压力能的变化来传动的。 由发动 机驱动的油泵、液压马达和控制装置组成。
优点：工作平稳，噪音低，通过性好，制动轻便。 缺点：效率低，造价高，可靠性差。 应用范围：军事车辆。
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光轴
阶梯轴
曲轴：各轴段轴线不在同一直线上，主要用于有往复式运动
的机械中,如内燃机中的曲轴
钢丝软轴：由多组钢丝分层卷绕而成，具有良好挠性，可将
回转运动灵活地传到不开敞的空间位置
三、轴的材料及选择 轴的材料主要采用
碳素钢
合金钢
常用的优质碳素钢有 30、40、45、和50钢， 其中45钢应用最多
常用的合金钢有20Cr、 40Cr、35SiMn和 35CrMo等
四、轴的结构 轴的结构应满足：
①轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置； ②轴上的零件应便于装拆和调整； ③轴应具有良好的制造工艺性； ④轴的受力合理，有利于提高轴的强度和刚度。
1.轴上零件的轴向固定 (1)轴肩固定
联轴器
齿轮
轴承
(2)套筒固定 轴承与齿轮之间
(3)圆螺母固定 相邻零件间距大
齿轮 轴承
§ 5-1 轴
一、轴的功能
轴是组成机器的重要零件之一。其主要功能是①传递运动 和转矩；②支承回转零件（如齿轮）。
二、轴的分类 1、根据轴的受载情况的不同轴可分为:
传动轴：主要承受转矩的轴 心 轴：只承受弯矩的轴 转 轴：既承受弯矩又承受转矩的轴
2、根据轴线形状的不同轴又可分为： 直轴：各轴段轴线为同一直线。直轴按外形不同又可分为：
轴端倒角
轴肩高度小于轴承内圈厚度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、按其轴线形状的不同，轴可分为——、——和—— 。 2、按其承载情况的不同，轴可分为——、——和—— 。 3、轴的常用材料主要有———和———。 4、下列各轴中，（ ）是转轴。
A、自行车前轮轴 B、减速器中的齿轮轴 C、汽车的传动轴 D、铁路车辆的轴 5、轴肩与轴环的作用是（ ） A、对零件轴向定位和固定 B、对零件进行周向固定