汽车概论-第12章传动系之万向传动装置和驱动桥.ppt

第第1212章章 传动系之传动系之万向传动装置和驱动桥万向传动装置和驱动桥4/13/20234/13/20231 1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院万向传动装置万向传动装置万向传动装置万向传动装置u万向传动万向传动装置的概述装置的概述 u万向节万向节 u传动轴和传动轴和中间支承中间支承4/13/20234/13/20232 2北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院一、万向传动装置的功用一、万向传动装置的功用1 1、主要由、主要由万向节、传动轴万向节、传动轴组成，有的装有组成，有的装有中间支承中间支承 2 2、功用是能在轴间、功用是能在轴间夹角夹角及相互及相互位置位置经常发生经常发生变化的变化的转轴转轴之间之间传递动力传递动力 4/13/20234/13/20233 3北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院二、万向传动装置的主要应用万向传动装置的主要应用1.1.变速器与驱动桥之间变速器与驱动桥之间驱动桥驱动桥变速器变速器万向传动装置万向传动装置万向传动装置万向传动装置4/13/20234/13/20234 4北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2.2.越野车的分动器与驱动桥之间越野车的分动器与驱动桥之间变速变速器器分动器分动器万向传万向传动装置动装置驱动桥驱动桥4/13/20234/13/20235 5北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3.3.转向驱动桥转向驱动桥断开式断开式驱动桥驱动桥万向传万向传动装置动装置整体式整体式驱动桥驱动桥万向传动装置万向传动装置4/13/20234/13/20236 6北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4.4.转向轴转向轴转向盘转向盘转向轴转向轴转向器转向器万向传动装置万向传动装置4/13/20234/13/20237 7北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院万向节万向节按其速度特性分为按其速度特性分为不等速万向节不等速万向节 准等速万向节准等速万向节 等速万向节等速万向节 按其刚度大小分为按其刚度大小分为挠性万向节挠性万向节刚性万向节刚性万向节4/13/20234/13/20238 8北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院一、不等速万向节一、不等速万向节不等速万向节又称为不等速万向节又称为十字轴万向节十字轴万向节或或十字架万向节十字架万向节 特点特点：结构简单、传动可靠，效率：结构简单、传动可靠，效率高；允许相邻两轴的最大交角为高；允许相邻两轴的最大交角为15150 020200 0 4/13/20234/13/20239 9北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1.1.普通万向节构造普通万向节构造万向节叉万向节叉 十字轴、套筒、轴承盖十字轴、套筒、轴承盖万向节叉万向节叉十字轴十字轴套筒套筒4/13/20234/13/20231010北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院当叉轴当叉轴1以等角速度以等角速度 1旋转，旋转，A点的瞬时点的瞬时线速度可求：线速度可求：A=1r=2rcos 2 1 2.2.速度特性速度特性 当叉轴当叉轴1转过转过900后，后，B点的瞬时线速度可点的瞬时线速度可求：求：B=1rcos =2r 2 1 不等速性不等速性 4/13/20234/13/20231111北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院不等速性曲线图不等速性曲线图 4/13/20234/13/20231212北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院（1 1）、一从）、一从动叉与另一动叉与另一主动叉与传主动叉与传动轴相连，动轴相连，且两万向节且两万向节叉在叉在同一平同一平面内面内 （2 2）、输入）、输入轴、输出轴轴、输出轴与传动轴的与传动轴的夹角相等夹角相等3.3.改进方式改进方式4/13/20234/13/20231313北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院二、准等速万向节二、准等速万向节1.1.双联式万双联式万向节向节 双联叉相双联叉相当于两个当于两个在同一平在同一平面内的万面内的万向节叉向节叉 轴轴双联叉双联叉4/13/20234/13/20231414北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院三、等速万向节三、等速万向节基本原理：传力点永远位于两轴基本原理：传力点永远位于两轴交点的平分交点的平分面上面上 等速万向节的常见结构型式有等速万向节的常见结构型式有球笼式、球叉球笼式、球叉式、组合式式、组合式4/13/20234/13/20231515北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1.1.球笼式等速万向节球笼式等速万向节承载能力强、磨损小、寿命长承载能力强、磨损小、寿命长4/13/20234/13/20231616北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院桑桑塔塔纳纳轿轿车车的的转转向向驱驱动动桥桥悬架悬架传动轴传动轴球笼万向节球笼万向节4/13/20234/13/20231717北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院桑桑塔塔纳纳轿轿车车的的球球笼笼万万向向节节传动轴传动轴行星套行星套行星架行星架球笼及球笼及钢球钢球接轮毂接轮毂4/13/20234/13/20231818北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4/13/20234/13/20231919北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院球笼式等速万向节组成球笼式等速万向节组成4/13/20234/13/20232020北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院球笼式等速万向节的零部件球笼式等速万向节的零部件星形套星形套球笼及球笼及钢球钢球行星架行星架橡胶防橡胶防护罩护罩4/13/20234/13/20232121北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4/13/20234/13/20232222北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院桑塔纳桑塔纳20002000等速万向节与传动轴等速万向节与传动轴接轮毂接轮毂接半轴接半轴联轴节联轴节4/13/20234/13/20232323北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1 1、万向传动装置有何功用？都应用在哪些、万向传动装置有何功用？都应用在哪些场合？场合？2 2、分析十字轴刚性万向节的不等速性。、分析十字轴刚性万向节的不等速性。3 3、简单分析球笼式等速万向节的运动过程。、简单分析球笼式等速万向节的运动过程。4 4、简述中间支承的功用，并例举几个应用、简述中间支承的功用，并例举几个应用类型。类型。课外课外思考题4/13/20234/13/20232424北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院 驱动桥驱动桥 4/13/20234/13/20232525北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院驱动桥组成驱动桥组成(1)(1)主减速器：主减速器：降速、增矩、降速、增矩、变向变向 (2)(2)差速器：差速器：使两侧驱动轮使两侧驱动轮不等速旋转不等速旋转 (3)(3)半轴半轴：将：将扭矩从差速器扭矩从差速器传至驱动桥传至驱动桥 (4)(4)桥壳：桥壳：安安装基础，承重，装基础，承重，且承力且承力 4/13/20234/13/20232626北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4/13/20234/13/20232727北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院整体式驱动桥断开式驱动桥驱动桥的类型驱动桥的类型 4/13/20234/13/20232828北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4/13/20234/13/20232929北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院主减速器主减速器按齿轮副数目分按齿轮副数目分单级式主减速器单级式主减速器双级式主减速器双级式主减速器按传动比分按传动比分单速式主减速器单速式主减速器双速式主减速器双速式主减速器按齿轮副结构形式分按齿轮副结构形式分圆柱齿轮主减速器圆柱齿轮主减速器圆锥齿轮主减速器圆锥齿轮主减速器准双曲面齿轮主减速器准双曲面齿轮主减速器4/13/20234/13/20233030北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院(一一)单级主减速器单级主减速器1.1.应用应用：轿车：轿车和一般轻、和一般轻、中型货车中型货车 2.2.特点特点：结构：结构简单、体积简单、体积小、重量轻、小、重量轻、传动效率高传动效率高 4/13/20234/13/20233131北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3.3.构造构造 主从动齿轮主从动齿轮 主动锥齿主动锥齿轮轮从动锥齿轮从动锥齿轮半轴半轴4/13/20234/13/20233232北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院主动锥齿轮主动锥齿轮从动锥齿轮从动锥齿轮准双曲面齿轮式主减速器准双曲面齿轮式主减速器4/13/20234/13/20233333北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院(二二)双级主减速器双级主减速器第一级为第一级为锥齿轮传锥齿轮传动动 第二级为第二级为圆柱斜齿圆柱斜齿轮传动轮传动4/13/20234/13/20233434北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院差速器差速器 差速器壳差速器壳半轴齿轮半轴齿轮行星齿轮行星齿轮行星齿轮行星齿轮轴轴4/13/20234/13/20233535北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1.差速器功用差速器功用必要时，实现两侧必要时，实现两侧驱动轮不等速旋转驱动轮不等速旋转2.2.差速器分类差速器分类按用途分按用途分轮间差速器轮间差速器轴间差速器轴间差速器按工作特性分按工作特性分普通差速器普通差速器防滑差速器防滑差速器4/13/20234/13/20233636北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3.3.差速器构造差速器构造（对称式锥齿轮差速器对称式锥齿轮差速器）行星齿行星齿轮轮 行星齿行星齿轮轴轮轴 半轴齿半轴齿轮轮 差速器差速器壳壳 主减速器主减速器从动齿轮从动齿轮半轴齿轮半轴齿轮行星齿轮行星齿轮一字一字轴轴差速器壳差速器壳4/13/20234/13/20233737北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4.4.工作原理工作原理4/13/20234/13/20233838北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院差速器工作时动力传递路线差速器工作时动力传递路线主减速器主减速器主动齿轮主动齿轮主减速器主减速器从动齿轮从动齿轮行星齿轮轴行星齿轮轴差速器壳体差速器壳体行星齿轮行星齿轮半轴齿轮半轴齿轮半轴半轴驱动轮驱动轮4/13/20234/13/20233939北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院5 5、差速器特性（优缺点）、差速器特性（优缺点）（1 1）速度特性）速度特性(n(n特性）特性）n n1 1/+n+n2 2/=2 n=2 n0 0 （2 2）转矩特性）转矩特性（M M特性）特性）M M1 1=M=M2 2=1/2M=1/2M0 0主减速器主减速器差速器壳差速器壳半轴齿轮半轴齿轮行星齿轮行星齿轮小轴小轴4/13/20234/13/20234040北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院四、托森差速器四、托森差速器1奥奥迪迪全全驱驱动动轿轿车车托托森森差差速速器器轴间差速器轴间差速器输入轴输入轴托森差速器托森差速器后齿轮轴后齿轮轴前齿轮轴前齿轮轴前齿轮轴前齿轮轴后齿轮轴后齿轮轴前蜗杆前蜗杆蜗轮蜗轮直齿轮直齿轮空心轴空心轴4/13/20234/13/20234141北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2.2.托森差速器工作原理托森差速器工作原理当当n n1 1=n=n2 2时：时：n n1 1=n=n2 2=n=n0 0 M M1 1=M=M2 2=M=M0 0当当n n1 1nn2 2时：时：前轴蜗杆前轴蜗杆前轴蜗杆前轴蜗杆后轴蜗杆后轴蜗杆后轴蜗杆后轴蜗杆直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮n n1 1n n2 2n n0 0n n1 1n n2 2n n0 04/13/20234/13/20234242北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4/13/20234/13/20234343北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院四、半轴与桥壳四、半轴与桥壳1.1.半轴半轴半轴半轴差速器差速器 驱动轮驱动轮半轴半轴 动力动力 4/13/20234/13/20234444北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院45 2.2.半轴的支承形式半轴的支承形式 全浮式半轴支承：全浮式半轴支承：半轴只承受转矩半轴只承受转矩 不受反力和弯矩不受反力和弯矩FzFxFyFzFxFy半浮式半轴支承：半浮式半轴支承：半轴内端免受弯矩半轴内端免受弯矩 外端承受全部弯矩外端承受全部弯矩4/13/20234/13/20234545北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3.3.桥桥 壳壳后桥壳后桥壳后后盖盖半轴套管半轴套管油面观察油面观察孔孔4/13/20234/13/20234646北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1 1、汽车驱动桥的功用是什么？每个功用主、汽车驱动桥的功用是什么？每个功用主要由驱动桥的哪部分来实现？要由驱动桥的哪部分来实现？2 2、双级主减速器的特点有哪些？、双级主减速器的特点有哪些？3 3、分析差速器结构和力矩传递路径。、分析差速器结构和力矩传递路径。4 4、说明差速器的工作原理，论述它的速度、说明差速器的工作原理，论述它的速度特性和扭矩特性。特性和扭矩特性。课外课外思考题4/13/20234/13/20234747北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院