《工程机械设计》第4章-万向节与传动轴设计.ppt

* 2.多轴驱动汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间  * 3.发动机与变速器之间（由于车架的变形造成轴线间相互位置变化的两传动部件） * 4.采用独立悬架的汽车差速器之间 * 5.转向驱动车桥的差速器与车轮之间 * 6.转向操纵机构中 * 四、万向节的分类?? * 2 万向节结构方案分析 特点：结构简单、传动可靠，效率高，应用较为普遍 1.十字轴万向节 * 十字轴万向节构造 万向节叉、十字轴、套筒、轴承盖 万向节叉 十字轴 套筒 * 当叉轴1以等角速度?1旋转，A点的瞬时线速度可求：?A= ?1r= ?2rcos? ?2?1 速度特性 当叉轴1转过900后，B点的瞬时线速度可求：?B= ?1rcos? = ?2r ?2 ?1 不等速性 * 不等速性曲线图 * 准等速万向节 双联叉相当于两个在同一平面内的万向节叉 欲使两轴角速度相等，应保证α1=α2 2.双联式万向节 特点：允许有较大的轴间夹角，轴承密封性好、效率高、制造工艺简单、加工方便、工作可靠，但外形尺寸大。多用于越野汽车。 * 3.三销轴式万向节 准等速万向节 由双联式万向节演变而来 特点：允许相邻两轴间有较大的夹角，但外形尺寸大，零件形状复杂，多用于一些越野车的转向驱动桥。 4.凸块式万向节 特点：工作可靠、加工简单、允许的万向节夹角较大，但效率低，多用于中型以上越野车的转向驱动桥。 * 等速万向节 5.球叉式万向节 等速原理 保证万向节在工作过程中的传力点永远位于两轴交角的平分面上 特点：结构简单，在夹角小于35°~42°的条件下能正常工作，但磨损较快，多用于轻、中型越野车的转向驱动桥。 * 等速万向节 6.球笼式万向节 特点：工作可靠、传动效率高、结构紧凑，但制造精度要求高，成本高，广泛应用于独立悬架的转向驱动桥。 * 3 万向传动的运动和受力分析 由机械原理知识可以得到： 一 、单十字轴万向节传动1、转速关系 * 2、不等速性分析（假设主动轴等速转动） 当主动轴以等角速度转动时，从动轴时快时慢，这就是十字轴万向节传动的不等速性。 用转速不均匀系数K来表示： α越大，K越大，转动越不均匀 * 3.从动轴转矩T2 若忽略摩擦损失，则输入、输出轴上的功应相等： 假设输入轴转矩T1不变，则： 当T1与α一定时， T2在最大值与最小值之间变化，且每转一转变化两次 * 4.附加弯曲力矩 当十字轴万向节具有夹角时，除主动轴驱动转矩T1、从动轴反转矩T2之外，还有作用在主动叉平面的弯曲力矩T1 ′、从动叉平面的弯曲力矩T2 ′ T1′、T2 ′呈周期性变化，每转一周变化两次 * T2′使从动叉轴支承受周期性变化的径向载荷 附加弯矩会激起支撑处的振动，使传动轴产生应力、变形，从而降低传动轴的疲劳强度 5.附加弯曲力矩的影响 T1′使主动叉轴支承受周期性变化的径向载荷 应避免两轴之间夹角过大 * 二、双十字轴万向节传动 倘若主动轴等速转动，则从动轴不等速转动，且α愈大，转动的不等速性愈大 对于双万向节传动轴，若要使输入轴和输出轴等速旋转，需满足以下条件： 传动轴两端的万向节叉位于同一平面内 两万向节夹角相等，即α1= α2 * 附加弯矩引起的变形 两万向节叉所受的附加弯矩彼此平衡，使传动轴发生弹性弯曲，从而引起传动轴的弯曲振动 两万向节叉所受的附加弯矩方向相同，不能平衡，传动轴发生弹性弯曲，对两端十字轴产生大小相等、方向相反的径向力 * 4 万向节设计计算 一 、计算载荷Ts 静强度计算时，计算载荷TS取TSe1和TSS1 （或TSe2和TSS2 ）的较小值； 进行疲劳寿命计算时，计算载荷TS取TSF1或TSF2。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 4.7 万向节与传动轴设计 主要内容 重点与难点 万向传动轴设计的基本要求和万向节的基本结构形式； “十字轴”万向节的运动和受力分析及其强度计算； 传动轴的结构方案与强度计算。 重点：“十字轴”万向节的运动和受力分析及其强度计算，“球笼式”万向节的传动及设计原则。 难点：“十字轴”万向节的运动和受力分析。 * 4.7 万向节与传动轴设计 1 概述 2 万向节结构方案分析 3 万向传动的运动和受力分析 4 万向节设计 5 传动轴结构分析与设计 * 1 概述 一、组成 万向节、传动轴（中间支承） 功用：在相对位置变化的轴间传递转矩、旋转运动 * 二、设计要求 1.?保证所连接的两轴在一定的轴间夹角变化范围内，能可靠地传递动力 2.?保证所连接的两轴尽可能等速运转 3.?万向节产生的附加载荷振动和噪声应在允许范围内 4.?传