《萬向傳動裝置》PPT課件.ppt

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第五單元萬向傳動裝置 一 萬向傳動裝置的功用及組成和類型 1 萬向傳動裝置的功用和組成在軸線相交 且相對位置經(jīng)常變化的轉軸間傳遞動力的裝置 稱為萬向傳動裝置 萬向傳動裝置一般由萬向節(jié)和傳動軸組件 有的還加有中間軸承 2 萬向傳動裝置的應用 1 變速器與驅動橋之間一般汽車的變速器 離合器與發(fā)動機三者合為一體裝在車架上 驅動橋通過懸架與車架相連 在負荷變化及汽車在不平路面上行駛時引起的跳動 會使驅動橋輸入軸與變速器輸出軸之間的夾角和距離發(fā)生變化 2 多橋驅動汽車變速器與分動器之間 為消除車架變形及制造 裝配誤差等引起的其軸線同軸度誤差對動力傳動的影響 須裝有萬向傳動裝置 3 轉向驅動橋 汽車轉向驅動橋的半軸是分段的 轉向時兩段半軸軸線相交且交角變化 因此要用萬向節(jié) 斷開式驅動橋的半軸 主減速器殼在車架上是固定的 兩端橋殼上下擺動 半軸是分段的 須用萬向節(jié) 4 轉向軸 某些汽車的轉向軸裝有萬向傳動裝置 有利于轉向機構的總體布置 二 萬向節(jié)的構造與工作原理 普通十字軸式萬向節(jié)準等速萬向節(jié) 雙聯(lián)式萬向節(jié) 三銷軸式萬向節(jié) 等速萬向節(jié) 球籠式萬向節(jié) 三樞軸式萬向節(jié) 球叉式萬向節(jié) 1 十字軸剛性萬向節(jié) 構造圖示為十字軸式剛性萬向節(jié) 它由萬向節(jié)叉 十字軸 滾針軸承 油封和油嘴等組成 固裝在兩軸上的萬向節(jié)叉上的孔 分別套在十字軸的四個軸頸上 在十字軸軸頸與萬向節(jié)叉孔之間裝有滾針和套筒 并用帶有鎖片的螺釘和軸承蓋使之軸向定位 為了潤滑軸承 十字軸內鉆有油道 且與滑脂嘴 安全閥相通 剛性十字軸萬向節(jié)的速度特性 當十字軸式剛性萬向節(jié)的主動叉是等角速度轉動時 從動叉是不等角速度的 當主動叉軸1以等角速度旋轉時 從動叉軸是不等角速度的 叉軸2的角速度在最大值和最小值之間來回變化 周期為180 叉軸2的不等速的程度隨軸間夾角的加大而加大 主 從動軸的平均轉速是相等的 即主動軸轉一圈從動軸也轉一圈 不等速是指在轉動一圈內的角速度而言 vA r 2cos 2 vB 2r 1cos 2 單個普通萬向節(jié)的不等速性會使從動軸及與其相連的傳動部件產(chǎn)生扭轉振動 產(chǎn)生附加的交變載荷及振動噪聲 影響零部件的使用壽命 十字軸萬向節(jié)等角速傳動的條件 1 采用雙萬向節(jié)傳動 2 第一萬向節(jié)兩軸間的夾角 1與第二萬向節(jié)兩軸間的夾角 2相等 3 第一萬向節(jié)的從動叉與第二萬向節(jié)的主動叉在同一平面內 十字軸萬向節(jié)等角速傳動的條件 雙聯(lián)式萬向節(jié)從結構原理上看 實際是一套傳動軸長度減縮至最小的雙剛性十字軸萬向節(jié)的等速傳動裝置 2 雙聯(lián)式萬向節(jié) 3 三銷軸式萬向節(jié)三銷軸式萬向節(jié)是由雙聯(lián)式萬向節(jié)演變而來的 圖示為轉向驅動橋中的三銷軸式萬向節(jié) 主要由2個偏心軸叉 2個三銷軸以及6個軸承 密封件等組成 主動叉與從動叉分別與轉向驅動橋的內外半軸制成一體 主從動叉都是偏心叉 叉孔中心線與叉軸中心線互相垂直但不相交 兩叉由2個三銷軸連接 三銷軸的大端有一穿通的軸承孔 其中心線與小端軸頸中心線重合 靠近大端兩側有2個軸頸 其中心線與小端軸頸中心線垂直而不相交 裝合時 每一偏心軸叉的兩叉孔與I個三銷軸的大端兩軸頸配合 而后2個三銷軸的小端互相插入對方大端的軸承孔內 4 球叉式等速萬向節(jié)等角速萬向節(jié)的基本原理是從結構上保證萬向節(jié)在工作過程中 其傳為點永遠位于兩軸交角的平分面上 這個原理可以通過一對大小相同的錐齒輪傳動來說明 兩齒輪的接觸點P位于兩齒輪軸線交角 的平分面上 由P點到兩軸軸線的垂直距離都等于r 在P點處兩齒輪的圓周速度是相等的 因而兩個齒輪旋轉的角速度也相等 圖示為球叉式萬向節(jié)的構造 主動叉和從動叉上各有4個曲面凹槽 裝合后形成2個相交的環(huán)形槽 作為鋼球的滾道 4個傳動鋼球放在凹槽中 中心鋼球放在兩叉中心的四槽內用以定心 5 球籠式萬向節(jié)球籠式萬向節(jié)結構 如圖所示 它由星形套 鋼球保持架 球籠 球形殼等組成 星形套以內花鍵與主動軸相連 其外表面有凹槽形成內滾道 球形殼內表面也有相應的凹糟 形成外滾道 6個鋼球分別裝在各條凹槽中 并由保持架保持在一個平面內 RF節(jié)和VL節(jié)的應用 RF節(jié)和VL節(jié)廣泛應用于采用獨立懸架的轎車轉向驅動橋 如紅旗 桑塔納 捷達 寶來 奧迪等轎車的前橋 其中RF節(jié)用于靠近車輪處 VL節(jié)用于靠近驅動橋處 撓性萬向節(jié) 撓性萬向節(jié)依靠其中彈性件的彈性變形來保證在相交兩軸間傳動時不發(fā)生機械干涉 由于彈性件的彈性變形量有限 故撓性萬向節(jié)一般用于兩軸間夾角不大和只有微量軸向位移的萬向傳動場合 三 傳動軸和中間支承 1 傳動軸傳動軸是連接變速器 或分動器 與驅動橋的部件 其作用是將變速器 或分動器 傳來的扭矩傳給驅動橋 傳動軸有空心軸和實心軸兩種 多數(shù)是做成空心的 一般由厚薄均勻的薄鋼板卷焊而成 對于超重型貨車采用無縫鋼管制成 而對于轉向驅動橋 斷開式驅動橋或微型汽車的傳動軸通常制成實心的 在傳動軸的兩端分別焊有帶花鍵的軸頭和萬向節(jié)叉 為了減少摩擦和磨損 有些汽車在花鍵槽內設置了滾動元件 2 中間支承 傳動軸分段時 應加中間支承 通常中間支承安裝在車架橫梁上 它具有補償傳動軸軸向和角度方向變化或車架變形等所引起的位移 解放CA1091型汽車傳動軸如圖所示 傳動軸分兩段 由3個十字軸萬向節(jié)相連接 中間傳動軸用雙列圓錐滾子軸承支承裝在車架橫梁下 主動軸帶有滑動花鍵 可以伸縮 以改變傳動軸的長度 擺動式中間支承 中間傳動軸可以通過擺臂繞支承軸擺動 支承軸和擺臂下端均有橡膠襯套 可以改善軸承受力 三 萬向傳動裝置的維護 十字剛性萬向節(jié)使用中應注意的問題 檢查傳動軸十字軸軸承及中間支承有無松曠 如軸承磨損松曠應及時更換 檢查各叉型凸緣螺母的緊固情況 并緊固螺栓或螺母及凸緣連接螺栓 定期向萬向傳動裝置的軸承加注潤滑脂浸潤 2 球籠式等角速萬向節(jié)使用中應注意的問題 應經(jīng)常檢查球籠式萬向節(jié)的防塵罩 因一旦進入灰塵 將引起萬向節(jié)磨損失效 發(fā)現(xiàn)防塵罩破損應立即更換 保養(yǎng)中應檢查球籠式萬向節(jié)的鋼球和滾道有無磨損松曠 卡滯 生銹或損壞 如有應予更換新件 裝配球籠式萬向節(jié)時 應加注潤滑脂 并更換防塵罩 四 萬向傳動裝置的故障診斷和排除 傳動軸在萬向節(jié)軸承和各連接部位的磨損松曠以及傳動軸彎曲 動平衡不良等均會引起萬向傳動裝置出現(xiàn)故障 常見故障有 傳動軸的擺振和發(fā)響 1 傳動軸的擺振 1 故障現(xiàn)象汽車起步時 有響聲 并伴有振動的感覺 變換車速時 響聲明顯 2 診斷方法將汽車后輪架起 起動發(fā)動機并使傳動軸高速旋轉 在收油門時察看傳動軸振擺情況 若擺振明顯 檢查傳動軸是否彎曲或平衡片是否脫落 如無異常 應檢查伸縮管的花鍵齒配合間隙是否因磨損過度而松曠 若汽車在起步和行駛時都有響聲并伴有振動的感覺 說明中間軸承松動 若響聲隨車速增高而增大 脫擋滑行時聲音清晰 多為中間軸承損壞或歪斜 檢查伸縮叉安裝位置是否正確 應按標記裝配 3 故障原因和排除 傳動軸不平衡 由于傳動軸不平衡 其不平衡質量會使傳動軸的質心偏離其旋轉中心線而產(chǎn)生震抖 傳動軸彎曲或軸管凹陷 徑向圓跳動過大 傳動軸出現(xiàn)振動時 可將汽車頂起 用百分表檢查傳動軸的徑向圓跳動 如傳動軸圓跳動超過標準極限值時 應對傳動軸進行校正或更換 萬向節(jié)凸緣叉與花鍵發(fā)卡 更換萬間節(jié) 傳動軸上平衡片脫落 焊補平衡片 中間軸承松動歪斜或損壞 調整或更換中間軸 2 傳動軸發(fā)響 1 故障現(xiàn)象汽車行駛中底部發(fā)出不正常響聲 2 診斷方法應檢查傳動軸是否彎曲或平衡片脫落 如無異常 拉緊手制動器 用手握住傳動軸晃動 若感覺晃動量大時 即為傳動叉花鍵齒磨損松曠或萬向節(jié)軸承磨損松曠 若不晃動 放松手制動器再用手握傳動軸晃動 發(fā)現(xiàn)手制動盤 或轂 晃動 說明變速器輸出軸花鍵與凸緣花鍵槽磨損過甚 3 故障原因和排除 萬向節(jié)十字軸及滾針軸承磨損或滾針裂碎 更換滾針軸承 傳動軸花鍵軸與花鍵套的花鍵及花鍵槽磨損 應更換 萬向節(jié)突緣叉緊固螺母松動 予以緊固 變速器輸出軸花鍵與突緣花鍵槽磨損過甚 應更換新件 傳動軸中間支承發(fā)響 中間軸承磨損過大所致 應更換中間軸承 中間軸承支架螺栓或中間突緣螺栓松動 應緊固 減速器主動齒輪的鎖緊螺母松動 應緊固 五 萬向轉動裝置主要零件的檢修 1 萬向節(jié)的檢修 1 萬向節(jié)的分解解放CA1091汽車萬向節(jié)分解時 首先將軸承鎖片蓋板螺栓及蓋板取下 再用手推出十字軸滾針軸承殼 取下十字軸 然后從十字軸上取下軸承滾針 油封等 萬向節(jié)十字軸滾針軸承殼用手推不出來時 可用手錘敲打焊接叉 將滾針軸承震出 便可取下十字軸 2 萬向節(jié)的檢修萬向節(jié)拆卸后應將零件進行清洗 擦干后進行檢查 萬向節(jié)十字軸不得有裂紋 十字軸各軸頸表面嚴重拉傷 金屬剝落 壓痕滾針碎裂 軸承外圈與萬向節(jié)叉的軸承配合過松 十字軸頸與滾針軸承配合間隙超過0 25mm 軸承外圈有裂紋等 應更換新件 軸承與十字軸頸配合間隙的檢測如圖 萬向節(jié)軸承蓋板 軸承蓋上的止動突起部分應完整無損 否則應予修復或更換 2 傳動軸的檢修 1 拆卸傳動軸 拆卸傳動軸前應將汽車前后輪楔住 先拆下傳動軸萬向節(jié)與后橋主減速器突緣相接的4個螺栓并使其分離 再拆下傳動軸前端突緣叉與申間傳動軸突緣叉相連接的4個螺栓 用手托住滑動叉 用手錘向后輕敲滑動叉即可拆下傳動軸 拆下中間傳動軸與變速器輸出軸突緣的連接螺母 再拆下中間傳動軸承支架與車架中橫梁連接的2個螺栓 然后將中間傳動軸連同中間支承一起拆下 2 傳動軸的檢修 傳動軸花鍵齒與滑動叉配合間隙的檢查 如圖所示 最大間隙不得超過0 4mm若間隙過大則應更換新件 傳動軸徑向圓跳過的檢查如圖所示 其最大圓跳動量不大于0 8mm 當超過極限值時 應采用在壓床上進行冷壓校正 3 傳動軸中間支承的檢修當傳動軸中間支承軸承的軸向間隙大于0 3mm時 應對中間支承總成解體 解體前檢查橡膠墊環(huán)有無老化 中間支架有無裂損 橡膠墊環(huán)與中間支架配合是否松動 否則應更換橡膠墊環(huán)及修復中間支架 解體后 檢查軸承內外圈的滾道及滾子表面不應出現(xiàn)損壞及疲勞剝落 及燒蝕等現(xiàn)象 否則應更換新件 測量中間軸承徑向游隙和軸向游隙如圖a b 如間隙超過標準極限值時應更換新件 六 桑塔納轎車萬向傳動裝置的拆卸與檢修 1 萬向節(jié)的拆卸 1 用鋼鋸將萬向節(jié)防塵罩上的夾箍鋸開 拆下防塵罩 2 用銅錘或木錘下外萬向節(jié) RF 外圈 3 拆卸彈簧鎖圈 4 用專用工具壓出萬向節(jié)內圈 5 拆卸萬向節(jié)前 在球籠和外星輪上標出內星輪位置 6 外萬向節(jié)的分解 用手轉動球籠及內星輪 取出鋼球 用力轉動球籠直至兩方孔與外星輪垂直方向 取出球籠及內星輪 星形套 把內星輪上的扇形齒旋入球籠的方孔位置 從球籠中取出內星輪 7 內萬向節(jié)的分解 轉動星形套與保持架 按垂直方向壓出保持架里的鋼球 從球槽上面取出保持架里的星形套 等速萬向節(jié)星形套與球形殼為選配件 必須成對放置 不許互換 2 萬向傳動裝置零件的檢修 檢查萬向節(jié)外星輪 球形殼 星形套 保持架及鋼球接觸面有無凹痕和磨損 鋼球和滾道應無銹蝕 燒蝕 剝落 裂紋 檢查萬向節(jié)間隙 其值不應大于0 8mm 否則應更換萬向節(jié) 檢查時將萬向節(jié)總成內外半軸各用兩塊v型鐵支承 用千分表的觸頭沿星形套圓周的切線方向觸及套的凸齒 在外半軸不動的情況下來回轉動內半軸 此時千分表指針的擺動量為萬向節(jié)的傳動間隙 內等速萬向節(jié)必須整體更換 七 萬向傳動裝置的裝配 裝傳動軸中間支承軸承把中間支承軸承內注滿潤滑脂 裝入橡膠墊圈 然后將墊圈 軸承一同裝入中間軸承支架內 把前后毛氈的油封壓入前后軸承蓋上 再把前后軸承蓋裝在支架兩側 有油嘴的軸承蓋必須裝在后側 插入螺栓后轉動傳動軸數(shù)圈后再緊固螺栓 把它裝到傳動軸上 再裝上突緣 最后穿上開口銷將槽形螺母鎖緊 在橡膠墊環(huán)裝人中間支承架前 應檢查支架上的墊環(huán)及鍵是否完好 以防止墊環(huán)裝后在支架內轉動 1 CA1091型汽車萬向裝置的裝配 安裝萬向節(jié)首先十字軸上的油嘴應朝向軸管一側 并與套管上的油嘴同位 將十字軸軸頸套在萬向節(jié)叉的軸承座孔內 再把軸承涂上潤滑脂 配上油封放入軸承座孔內 并把軸承殼上凹槽與蓋板螺栓孔對正 然后套在十字軸軸頸上 圖1 152 用銅棒手錘將軸承殼輕敲慢慢進入軸承孔內 裝上蓋板再用相同方法安裝另一對十字軸與萬向節(jié) 如圖1 153所示 安裝伸縮花鍵套裝前先在伸縮花鍵內均勻涂潤滑脂 然后按裝配記號把它套在傳動軸上 最后旋緊油封蓋 按拆下傳動軸的相反次序 將傳動軸安裝在汽車上 并按規(guī)定扭矩擰緊螺栓螺母 向所有油嘴加注潤滑脂 直到滑潤脂從十字軸頸滑動叉堵蓋孔和中間支承軸承蓋上的通氣孔擠出為止 2 上海桑塔納汽車萬向傳動裝置的裝配 1 安裝等角速萬向節(jié) 安裝外等角速萬向節(jié)將規(guī)定數(shù)量的潤滑脂90g的一半 45g涂在萬向節(jié)上 其余涂在防塵罩內側 將保持架連同星形套一起裝入球殼體 將鋼球按順序壓入保持架 應注意使整個結構與分解前一致 在萬向節(jié)內裝上新的開口彈性擋圈 安裝內等角速萬向節(jié)將星形套嵌入保持架 然后將鋼球壓入保持架 把裝好后的保持架連同星形套垂直裝入球形殼 安裝時應使球形殼上的寬隙對準星形套的窄隙 如圖所示 安裝碟形座圈套如圖所示 將碟形座圈裝在帶槽的內徑與同心軸相配合的位置 用專用工具壓入萬向節(jié)內圈 然后將萬向節(jié)壓入軸承座 插入開口彈性擋圈 裝配時星形套內徑倒角必須朝向傳動軸的接觸軸肩 安裝防塵罩按規(guī)定位置安裝萬向節(jié)防塵罩 裝好后應將防塵罩小直徑端拉開通氣使壓力平衡 然后張緊不銹鋼軟管卡箍 2 傳動軸的安裝下圖為等角速萬向傳動裝置的傳動軸總成結構分解圖 清除傳動軸和花鍵上的油污 涂上埋基潤滑脂 在外均勻地涂上一圈5mm厚的防護劑D6 然后裝上傳動軸花鍵套 涂防護劑的傳動軸安裝后應停車1h后方可使用 將球形接頭重新裝配在原位置 并擰緊螺母 擰緊力矩為50N m 安裝球頭銷時 不要損壞波紋管護套 必要時檢查前輪外傾角 車輪著地后擰緊輪轂固定螺母 擰緊力矩為230N m