[科學(xué)]萬(wàn)向傳動(dòng)裝置.ppt

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1、第五章 萬(wàn)向傳動(dòng)裝置 MSE 120 - 1999 教學(xué)目標(biāo) 41. 萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的功用及組成。 42. 能夠正確認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的萬(wàn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 43. 能夠正確認(rèn)識(shí)傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 MSE 120 - 1999 教學(xué)內(nèi)容 4第一節(jié) 萬(wàn)向傳動(dòng)裝置概述 4第二節(jié) 萬(wàn)向節(jié) 4第三節(jié) 傳動(dòng)和中間支撐軸 MSE 120 - 1999 第一節(jié) 概 述 4功用 由于總體布置上的需要，在工程機(jī)械傳動(dòng)裝置中 都裝有萬(wàn)向傳動(dòng)裝置。其功用主要適用于兩軸不同心 或有一定夾角的軸間，以及工作中相對(duì)位置不斷變化 的兩軸間傳遞動(dòng)力。 MSE 120 - 1999 應(yīng)用實(shí)例 MSE 120 - 1999 應(yīng)用實(shí)例一 4變速

2、器與驅(qū)動(dòng)橋之間 MSE 120 - 1999 應(yīng)用實(shí)例二 4變速器與分動(dòng)器，分動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)橋之間 MSE 120 - 1999 應(yīng)用實(shí)例三 4轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的內(nèi)、外半軸之間 MSE 120 - 1999 應(yīng)用實(shí)例四 4斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的半軸之間 MSE 120 - 1999 應(yīng)用實(shí)例五 4轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向器之間 MSE 120 - 1999 萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的組成 4組成 萬(wàn)向傳動(dòng)裝置一般由萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸組成。 MSE 120 - 1999 第二節(jié) 萬(wàn)向節(jié) 4一、萬(wàn)向節(jié)的分類(lèi) 萬(wàn)向節(jié)是實(shí)現(xiàn)變角度動(dòng)力傳遞的機(jī)件，用于需要改 變傳動(dòng)軸線方向的地方。按萬(wàn)向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上是否 有明顯的彈性可分為剛性萬(wàn)向節(jié)和

3、撓性萬(wàn)向節(jié)兩類(lèi)。 剛性萬(wàn)向節(jié) 不等速萬(wàn)向節(jié) 等速萬(wàn)向節(jié) 準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié) 十字軸式 三銷(xiāo)軸式、雙聯(lián)式 球叉式、球籠式 MSE 120 - 1999 不等角速萬(wàn)向節(jié) 4下圖為普通十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)，普通十字剛性萬(wàn)向 節(jié)一般由一個(gè)十字軸，兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)叉和四個(gè)滾針軸承 組成。 MSE 120 - 1999 不等角速萬(wàn)向節(jié) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1、軸承定位2、蓋板3、擋圈式 MSE 120 - 1999 不等角速萬(wàn)向節(jié) 1-軸承蓋；2、6-萬(wàn)向節(jié)叉；3-油嘴；4-十字軸； 5-安全閥；7-油封；8-滾針；9-套筒 十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié) MSE 120 - 1999 不等角速萬(wàn)向節(jié) 軸承潤(rùn)滑 油嘴 十字軸中空 軸端凹槽

4、密封裝置 油封 十字軸潤(rùn)滑油道及密封裝置 1-油封擋盤(pán)；2-油封；3-油封座；4-注油嘴 MSE 120 - 1999 普通十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)特性分析 主動(dòng)叉在垂直位置， 十字軸平面與主動(dòng)軸 垂直時(shí)的情況如圖a所 示；主動(dòng)叉在水平位 置，十字軸平面與從 動(dòng)軸垂直時(shí)的情況如 圖b所示；普通十字 軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的不等 速性，將使從動(dòng)軸及 與它相連的傳動(dòng)件產(chǎn) 生扭動(dòng)，從而產(chǎn)生附 加的反復(fù)載荷。 MSE 120 - 1999 準(zhǔn)等角速萬(wàn)向節(jié) 準(zhǔn)等角速萬(wàn)向節(jié) 雙聯(lián)式等角速萬(wàn)向節(jié) 三銷(xiāo)式等角速萬(wàn)向節(jié) MSE 120 - 1999 雙聯(lián)式等角速萬(wàn)向節(jié) 在萬(wàn)向節(jié)6的內(nèi)端有球頭，在萬(wàn)向節(jié)叉1內(nèi)端則壓配有導(dǎo)向套2，球

5、 碗放于導(dǎo)向套內(nèi)，被彈簧壓向球頭。在兩軸交角為0時(shí)，球頭與球 碗的中心與兩十字軸中心O1、O2的連線中點(diǎn)重合，當(dāng)萬(wàn)向節(jié)叉6相 對(duì)萬(wàn)向節(jié)叉1在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)時(shí)，如果球頭與球碗的中心能 沿兩十字軸中心連線的中垂線移動(dòng)，就能夠滿足a1=a2的條件。 雙聯(lián)式等角速萬(wàn)向節(jié) 1、5軸 2復(fù)式叉 3十字軸 4球銷(xiāo) MSE 120 - 1999 雙聯(lián)式等角速萬(wàn)向節(jié) 實(shí)際上是一套傳動(dòng)軸長(zhǎng)度 縮減至最小的雙十字軸萬(wàn)向 節(jié)等速傳動(dòng)裝置。 雙聯(lián)叉相當(dāng)于兩個(gè)在同一 平面上的萬(wàn)向節(jié)叉。 欲使主動(dòng)軸和從動(dòng)軸角速 度相等，應(yīng)保證雙聯(lián)叉的對(duì) 稱線平分所連兩軸的夾角。 MSE 120 - 1999 三銷(xiāo)式等角速萬(wàn)向節(jié) 雙十字

6、軸萬(wàn)向節(jié)的另一種形式，它將兩個(gè)十字軸轉(zhuǎn)化 為兩個(gè)三銷(xiāo)軸插在一起，取消了中間架。輸入叉和輸 出叉變成了偏心軸叉。 最大的特點(diǎn)是允許相鄰兩軸有較大的交角。 三銷(xiāo)式等角速萬(wàn)向節(jié) 1主動(dòng)叉2、4三銷(xiāo)軸 3從動(dòng)叉 5卡環(huán) 6軸承座 7襯套 8墊圈 9罩 10止推墊片 MSE 120 - 1999 4三銷(xiāo)式等角速萬(wàn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)與工作原理圖。它也是把普通雙萬(wàn) 向節(jié)的中間軸盡量縮短而實(shí)現(xiàn)等角速傳動(dòng)的。它主要由2個(gè)偏心 軸叉1、3，2個(gè)三銷(xiāo)軸2、4和6個(gè)軸承及密封件等組成。主、從 動(dòng)軸叉分別與轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的內(nèi)、外半軸制成一體，叉孔中心線 與軸中心線互相垂直但不相交，即空間垂直（故稱為偏心軸叉 ），兩叉由2個(gè)三銷(xiāo)軸連

7、接。三銷(xiāo)軸的大端有一穿通的軸承孔， 其中心線與小端軸頸中心線相重合，靠近大端兩側(cè)有兩軸頸， 其中線與小端軸頸中心線垂直并相交。裝配時(shí)每一偏心軸叉的 兩叉孔與1個(gè)三銷(xiāo)軸的大端兩軸頸配合，而后2個(gè)三銷(xiāo)軸的小端 軸頸相互插入對(duì)方的大端軸承孔內(nèi)。 4三銷(xiāo)式等角速萬(wàn)向節(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)是允許相鄰兩軸的交角較大（ 可達(dá)45度），使轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋有較大的轉(zhuǎn)向角，從而使輪式車(chē)輛 獲得較小的轉(zhuǎn)彎半徑，提高了車(chē)輛的機(jī)動(dòng)性，其缺點(diǎn)是外形尺 寸較大。 三銷(xiāo)式等角速萬(wàn)向節(jié) MSE 120 - 1999 等角速萬(wàn)向節(jié) 等角速萬(wàn)向節(jié) 球叉式等角速萬(wàn)向節(jié) 球籠式等角速萬(wàn)向節(jié) MSE 120 - 1999 等角速萬(wàn)向節(jié) 等速萬(wàn)向節(jié)的基本

8、原理：從結(jié)構(gòu)上保證萬(wàn)向節(jié)在工作過(guò)程 中，其傳力點(diǎn)永遠(yuǎn)位于兩軸交點(diǎn)的平分面上。 MSE 120 - 1999 球叉式等角速萬(wàn)向節(jié) 球叉式等角速萬(wàn)向節(jié) 1中心鋼球 2傳動(dòng)鋼球 3主動(dòng)叉 4從動(dòng)叉 5定位銷(xiāo) 6鎖止銷(xiāo) 7半軸 8半軸花鍵 主動(dòng)叉3與從動(dòng)叉4分別與內(nèi)外半軸制成一體。在主、從動(dòng)叉上各有4個(gè)曲面凹槽，組 合后形成2個(gè)相交的環(huán)形槽，作為傳動(dòng)鋼球2的滾道。4個(gè)傳動(dòng)鋼球放在槽中，鋼球1（ 又稱分度球）放在兩叉中心的凹槽內(nèi)起定心作用。為能較順利地將第4個(gè)傳動(dòng)鋼球裝 入凹槽內(nèi)，在中心鋼球上銑出一個(gè)凹面，凹面中央有一深孔。組裝時(shí)先將定位銷(xiāo)5裝 入從動(dòng)叉內(nèi)，放入中心鋼球，然后在兩球叉槽內(nèi)陸續(xù)放入3個(gè)傳動(dòng)

9、鋼球，再將中心鋼 球的凹面對(duì)準(zhǔn)未放鋼球的凹槽，以便放入第4個(gè)傳動(dòng)鋼球。而后再將中心鋼球的孔對(duì) 準(zhǔn)從動(dòng)叉孔，提起從動(dòng)叉，使定位銷(xiāo)插入球孔內(nèi)， MSE 120 - 1999 球叉式等角速萬(wàn)向節(jié) 最后將鎖止銷(xiāo)6插入從動(dòng)叉上與定位銷(xiāo)垂直的孔中，以限制定位銷(xiāo)軸向移動(dòng)，保證中 心鋼球的正確位置。這種結(jié)構(gòu)的等角速條件是主動(dòng)叉和從動(dòng)叉凹槽的中心線是以O(shè)1和 O2為圓心的兩個(gè)半徑相等的圓，而圓心O1和O2與萬(wàn)向節(jié)中心O的距離相等。因此， 在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸處于任何情況下都可保證傳動(dòng)鋼球位于兩圓的交點(diǎn)上，即所有傳動(dòng) 鋼球都位于此交角平分面上，因而保證了等角速傳動(dòng)。這種萬(wàn)向節(jié)在工作時(shí)只有2個(gè) 鋼球參與傳力，反轉(zhuǎn)時(shí)是另

10、外2個(gè)鋼球參與傳力。因此，鋼球與曲面凹槽之間的壓力 較大，容易磨損，并且使用中鋼球有脫落的可能，曲面凹槽加式也較復(fù)雜。其優(yōu)點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)緊湊，允許相鄰兩軸交角較大（32-33度）。 MSE 120 - 1999 球籠式等角速萬(wàn)向節(jié) MSE 120 - 1999 球籠式等角速萬(wàn)向節(jié) MSE 120 - 1999 球籠式萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu) 1-主動(dòng)軸 2-保持架（球籠）3-鋼球 4-星形套 （內(nèi)滾道）5-球形殼（外滾道） O：萬(wàn)向節(jié)中心 A：外滾道中心 B：內(nèi)滾道中心 C：鋼球中心 a:兩軸夾角（指鈍角） 球籠式等角速萬(wàn)向節(jié) MSE 120 - 1999 撓性萬(wàn)向節(jié) 撓性萬(wàn)向節(jié)由橡 膠將主動(dòng)軸交叉 連接而成，

11、依靠 橡膠件的彈性變 形來(lái)實(shí)現(xiàn)小角度 夾角（3度-5度） 和微小軸向位移 的萬(wàn)向傳動(dòng)。它 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 無(wú)需潤(rùn)滑、能吸 收傳動(dòng)系中的沖 擊載荷和衰減扭 轉(zhuǎn)振動(dòng)等特點(diǎn)。 1-連接螺栓；2-橡膠件；3-中心鋼球； 4-黃油嘴；5-傳動(dòng)凸緣；6-球座 MSE 120 - 1999 第三節(jié) 傳動(dòng)軸和中間支撐 傳動(dòng)軸是萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的另一組成部分，由于它所連接 的兩部件間的距離長(zhǎng)，自身的轉(zhuǎn)速高，并且所連接的兩 部件間相對(duì)位置經(jīng)常變化。因此，要求傳動(dòng)軸的工作長(zhǎng) 度也能相應(yīng)地變化，剛度大，動(dòng)平衡精度高，以保證動(dòng) 力的正常傳遞。 1-蓋子；2-蓋板；3-蓋墊4-萬(wàn)向節(jié)叉5-加油嘴6- 伸縮套7-滑動(dòng)花鍵槽8-

12、油封9-油封蓋10-傳動(dòng)軸管 MSE 120 - 1999 傳動(dòng)軸的特點(diǎn) 41、廣泛采用空心傳動(dòng)軸?？删哂休^大的剛度，并且質(zhì)量小，節(jié)約鋼材。 42、傳動(dòng)軸的質(zhì)量要分布均勻。因傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較高，為避免離心力作用而引起劇烈 的振動(dòng)，通常用鋼板卷制對(duì)焊成形（無(wú)縫鋼管壁厚不易保證均勻，故通常不采用 ），與萬(wàn)向節(jié)裝配后進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，用焊平衡片4的辦法，提高其動(dòng)平衡精度， 然后在萬(wàn)向節(jié)叉和傳動(dòng)軸上刻上記號(hào)，以便拆裝時(shí)保持兩者原來(lái)的相對(duì)位置，即 保持其動(dòng)平衡精度。 43、傳動(dòng)軸的一端焊有實(shí)花鍵軸，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸的伸縮。花鍵長(zhǎng)度使傳動(dòng)軸在各種 工作情況下既不脫開(kāi)，又不頂死。為了潤(rùn)滑花鍵，通過(guò)油嘴定期地注入潤(rùn)滑油

13、， 用油封蓋密封。為了便于加注潤(rùn)滑油，傳動(dòng)軸及十字軸上的油嘴應(yīng)在同一平面上 。傳動(dòng)軸花鍵處需加一防塵套。防塵套上的兩個(gè)卡箍的開(kāi)口銷(xiāo)位置應(yīng)相隔180度， 以保證傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 MSE 120 - 1999 傳動(dòng)軸的特點(diǎn) 44、傳動(dòng)軸分成兩根或三根短軸，中 間加支承點(diǎn)。有的工程機(jī)械，變速 器到驅(qū)動(dòng)橋之間距離較長(zhǎng)，如果用 一根傳動(dòng)軸，因其過(guò)長(zhǎng)容易引起劇 烈振動(dòng)。為此，傳動(dòng)軸分成兩根或 三根短軸，中間加支承點(diǎn)，把中間 支承由支架10和滾動(dòng)軸承8等組成， 支架固定在車(chē)架上，軸承裝在支架 內(nèi)，軸承與支架之間有一橡膠墊環(huán)7 。當(dāng)車(chē)輛行駛中發(fā)生顛簸時(shí)，利用 橡膠墊環(huán)的彈性變形作用，使中間 傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)不受車(chē)

14、架變形的影響 。CA1091型傳動(dòng)軸分為兩節(jié)，設(shè)一 中間支承。其目的是減小后傳動(dòng)軸 的長(zhǎng)度，增加傳動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)剛度， 使傳動(dòng)軸工作更平穩(wěn)。另外，也是 為了改善變速器第二軸后軸承的負(fù) 荷。因?yàn)楫?dāng)后輪跳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)軸就 以第一個(gè)萬(wàn)向節(jié)為跳動(dòng)支點(diǎn)，使第 一個(gè)萬(wàn)向節(jié)受到軸向及徑向負(fù)荷， 并傳給變速器第二軸承。由于傳動(dòng) 軸中有伸縮節(jié)，所以軸向負(fù)荷減小 ，采用傳動(dòng)軸中間支承以承受徑向 負(fù)荷，從而改善了變速器第二軸后 軸承的工作條件。 傳動(dòng)軸 1接叉 2十字軸3軸管 4平衡片5、12、15油 封 6、9、17軸承蓋 7墊圈 8軸承 10支架 11滑動(dòng)叉 13軸管 14鎖片 16滾針軸承 18蓋 MSE 120 - 1999 傳動(dòng)軸的特點(diǎn) 5、為了減少花鍵軸和套管叉之間的磨擦損失，提高傳動(dòng)效率，近年來(lái)有些 工程機(jī)械已用滾動(dòng)花鍵來(lái)代替滑動(dòng)花鍵 MSE 120 - 1999 中間支撐 MSE 120 - 1999 理論測(cè)試 1、說(shuō)出下列萬(wàn)向節(jié)的名稱和基本組成。 1 23 5 4 612 43MSE 120 - 1999 理論測(cè)試 2. 下面哪種布置型式是正確的？ (a)(b) MSE 120 - 1999