传动轴设计及应用53473教学文案51页PPT
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传动轴设计及应用解读
• 准等速万向节：是指输入轴和输出轴以近似等速传递运动 的万向节。双联式万向节、凸块式万向节和三销轴式万向 节等为准等速万向节。主要用于转向驱动桥。
• 等速万向节：等速万向节是指输入轴和输出轴以等速传递 运动的万向节。球笼式万向节和球叉式万向节等为等速万 向节。主要用于轿车和驱动桥。 • 挠性万向节：挠性万向节依靠其中弹性零件的弹性变形来 保证在相交两轴间传动时不发生干涉。它能减小传动系的 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和很小轴向位移的万向传动场合。
传动轴的动平衡
• 传动轴总成不平衡是传动系弯曲振动的一个激 励源，当高速旋转时，将产生明显的振动和噪 声。所以传动轴装配后必须100％进行动平衡 检验，并在传动轴两端焊平衡片校正不平衡量， 其剩余不平衡量不应低于GB 9293中规定的G40 平衡品质等级。 • 影响传动轴动平衡品质的因素： 1、万向节十字轴的轴向间隙； 2、传动轴滑动花键副中的间隙； 3、传动轴总成两端连接处定心精度； 4、高速回转时传动轴的弹性变形。
传动轴额定载荷的确定
• • 传动轴的额定载荷是根据车型的配置参数计算出来的。先按发动机最大扭矩 计算，再按车轮的最大附着力计算，取二者中的小值作为额定扭矩。 1、按发动机最大扭矩计算： Mg=Memax×ik1×ip1/n 式中 Mg—按发动机最大扭矩计算时传动轴承受的扭矩，N.m Memax—发动机最大扭矩，N.m ik1 —变速箱一档速比 ip1 —分动箱低档速比 n —使用分动器低档时的驱动轴数目 2、按车轮最大附着力计算： Mφmax=G×rk×ψ/io 式中 Mφmax—按附着力计算时传动轴承受的扭矩，N.m G—满载时驱动轴上的载荷，N rk —车轮的滚动半径，m ψ —轮胎与地面的附着系数（在良好的沥青路面上取0.8） io —减速器速比
万向传动轴设计讲座PPT
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
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
万向节传动轴设计PPT学习教案
2021年4月30日7时45分
第2页/共13页
三、等速万向节
1．球叉式万向节
球叉式万向节按其钢球滚道形状不 同可分为圆弧槽和直槽两种形式。
圆弧槽滚道型的球叉式万向节（图 4-1a）由两个万向节叉、四个传力钢球和 一个定心钢球组成。两球叉上的圆弧槽 中心线是以O1和O2为圆心而半径相等的 圆，O1和O2到万向节中心O的距离相等。
图4-4伸缩型球笼式万向节
Rzeppa型球笼式万向节主要应用于转向驱动桥中，目前应用较少 。Birfield型球笼式万向节和伸缩型球笼式万向节被广泛地应用在具有 独立悬架的转向驱动桥中，在靠近转向轮一侧采用Birfield型万向节， 靠近差速器一侧则采用伸缩型球笼式万向节。伸缩型万向节还被广泛地 应用到断开式驱动桥中。
传动轴动画演示
2021年4月30日7时45分
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2021年4月30日7时45分
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当万向节两轴绕定心钢球中心O转 动任何角度时，传力钢球中心始终在滚 道中心两圆的交点上，从而保证输出轴 与输入轴等速转动。 球叉式万向节结构 较简单，可以在夹角不大于32°～33°的 条件下正常工作。
图4-1 球叉式万向节
a直)圆槽弧滚槽滚道道型型球叉b)直式槽万滚向道节型（ 图4-1b），两个球叉上的直槽与 轴的中心线倾斜相同的角度，彼 此对称。在两球叉间的槽中装有 四个钢球。由于两球叉中的槽所 处的位置是对称的，这便保证了 四个钢球的中心处于两轴夹角的 平分面上。这种万向节加工比较 容易，允许的轴间夹角不超过 20°，在两叉间允许有一定量的 轴间滑动。
图4-3 Birfield型球笼式万向节
的径向线成45°角，椭圆在接触点处的曲率半径选为钢球半径的1.03～1.05倍。当 受载时，钢球与滚道的接触点实际上为椭圆形接触区。这种万向节允许的工作 角可达42°。由于传递转矩时六个钢球均同时参加工作，其承载能力和耐冲击 能力强，效率高，结构紧凑，安装方便，应用较为广泛。但是滚道的制造精度 高，成本较高。
第节传动轴的组成与校核优秀PPT资料
第3节传动轴的组成与设计
➢传动轴的强度校核
由安装误差引起的弯曲应力
第一章船舶轴系及传动装置设计
第3节传动轴的组成与设计
➢传动轴的组成 螺旋桨轴和尾轴
轴干与轴颈 装有轴套或直接与尾轴承接触处称轴颈 轴颈之间的中间最细的部分为轴干 轴套和轴干保护层 轴套是套在尾轴轴颈上的金属圆筒，用来防止轴颈的擦伤 和腐蚀 采用水润滑轴承的海船尾轴轴颈上装有轴套(红套，过盈配 合) 轴干上包有玻璃钢包覆层
第 在船倒中传在由对第3船舶车间动主安刚一节舶 轴 推 轴 轴 机 装 性 章传轴系力一的转误传船中具动系设由般静动差动舶轴带间有中计固设强作引轴轴的，时定在度用起系系整轴重组除，螺尾校下的，及成用其母轴核，弯由传锻两量与滚直来与计传曲于动设端式轻动径承推算动应受装计式一受力结轴力到置的法、推般轴果所发设力都之应发动计连兰尺轴是间符生机接的承按，合的交寸的我也下扭变件中小推国有式转扭力的的要弹矩不间、轴相在求性负同外应柴变荷轴安，“油形，，。装一船机可材般规的按料主目方推”飞下易要力进轮式发前便轴行输求生有上计出出疲，等均算端：劳两大优设，设，种有然置故、点整后一其类锻作根安中，式强中全型型但法度间系：兰校短数船需、核轴也设及应舶要有轴取专承得上有门，比采锻的用柔推 以 性用压力分传环担动这设重的种量轴备，大中进调一整些间行曲轴加轴的工。拐挡。它差，使 之M材 第第K满料3一—节足 性章主传规质 船其机动范及 舶最轴两法的加 轴大的要工 系端兰功组求、 及率成装 传为也时与配 动平设可锥质装均计量 置采体扭设矩计用的焊中接间结轴构。。一般用于小型船舶或采用滚动式中间轴承的船 第舰3艇节及传少舶动数轴。快的速由组客成船于与为设联减计轻轴轴系器重可量，拆采用，合其金钢重量加重、尺寸加大。
第3节传动轴的组成与设计
➢传动轴的强度校核
由安装误差引起的弯曲应力
第一章船舶轴系及传动装置设计
第3节传动轴的组成与设计
➢传动轴的组成 螺旋桨轴和尾轴
轴干与轴颈 装有轴套或直接与尾轴承接触处称轴颈 轴颈之间的中间最细的部分为轴干 轴套和轴干保护层 轴套是套在尾轴轴颈上的金属圆筒，用来防止轴颈的擦伤 和腐蚀 采用水润滑轴承的海船尾轴轴颈上装有轴套(红套，过盈配 合) 轴干上包有玻璃钢包覆层
第 在船倒中传在由对第3船舶车间动主安刚一节舶 轴 推 轴 轴 机 装 性 章传轴系力一的转误传船中具动系设由般静动差动舶轴带间有中计固设强作引轴轴的，时定在度用起系系整轴重组除，螺尾校下的，及成用其母轴核，弯由传锻两量与滚直来与计传曲于动设端式轻动径承推算动应受装计式一受力结轴力到置的法、推般轴果所发设力都之应发动计连兰尺轴是间符生机接的承按，合的交寸的我也下扭变件中小推国有式转扭力的的要弹矩不间、轴相在求性负同外应柴变荷轴安，“油形，，。装一船机可材般规的按料主目方推”飞下易要力进轮式发前便轴行输求生有上计出出疲，等均算端：劳两大优设，设，种有然置故、点整后一其类锻作根安中，式强中全型型但法度间系：兰校短数船需、核轴也设及应舶要有轴取专承得上有门，比采锻的用柔推 以 性用压力分传环担动这设重的种量轴备，大中进调一整些间行曲轴加轴的工。拐挡。它差，使 之M材 第第K满料3一—节足 性章主传规质 船其机动范及 舶最轴两法的加 轴大的要工 系端兰功组求、 及率成装 传为也时与配 动平设可锥质装均计量 置采体扭设矩计用的焊中接间结轴构。。一般用于小型船舶或采用滚动式中间轴承的船 第舰3艇节及传少舶动数轴。快的速由组客成船于与为设联减计轻轴轴系器重可量，拆采用，合其金钢重量加重、尺寸加大。
第3节传动轴的组成与设计
传动轴简介PPT幻灯片
红旗M6传动轴
FAW Car Co.,Ltd M6固定节各零件的货源
外星轮、内星轮、球笼和实轴是由SDS自制 夹箍、齿圈和钢球国内采购 护套、油脂和卡紧环从国外进口
红旗M6传动轴
FAW Car Co.,Ltd
护套
▪
实轴
M6---AAR2600i 改进型移动节
护套夹箍 滚轮总成
三销轴叉
卡簧
三销轴
护套夹箍
FAW Car Co.,Ltd
移动节端各组成零件的功能(二)
夹箍: 此零件的主要功能是固定护套,确保万向节内的油脂不从夹箍固定处 泄漏. 护套: 它的主要功能是能随万向节任意转动并使护套内的油脂不泄漏. 实轴:把扭矩和运动从万向节的一端传递到另一端. 卡簧: 确保三销节总成与实轴的连接. 油脂: 润滑万向节,降低磨损,从而提高万向节的寿命.
红旗M6传动轴
FAW Car Co.,Ltd 前轮驱动
M6等速万向节传动轴是属于前传动轴，传动轴的主要功能是能万向 传递运动和扭矩。
红旗M6传动轴
FAW Car Co.,Ltd 小红旗传动轴结构
RF95节
+ 实轴 +
（固定节）
红旗M6传动轴
VL107节 （移动节）
FAW Car Co.,Ltd M6传动轴结构
红旗M6传动轴
FAW Car Co.,Ltd
固定节端各组成零件的功能(二)
夹箍: 此零件的主要功能是固定护套,确保万向节内的油脂不从夹箍固定处泄 漏. 护套: 它的主要功能是能随万向节任意转动并使护套内的油脂不泄漏. 实轴:把扭矩和运动从万向节的一端传递到另一端. 卡紧环: 确保实轴与万向节的连接. 齿圈：提供信号给速度传感器 油脂:润滑万向节,降低磨损,从而提高万向节的寿命.
FAW Car Co.,Ltd M6固定节各零件的货源
外星轮、内星轮、球笼和实轴是由SDS自制 夹箍、齿圈和钢球国内采购 护套、油脂和卡紧环从国外进口
红旗M6传动轴
FAW Car Co.,Ltd
护套
▪
实轴
M6---AAR2600i 改进型移动节
护套夹箍 滚轮总成
三销轴叉
卡簧
三销轴
护套夹箍
FAW Car Co.,Ltd
移动节端各组成零件的功能(二)
夹箍: 此零件的主要功能是固定护套,确保万向节内的油脂不从夹箍固定处 泄漏. 护套: 它的主要功能是能随万向节任意转动并使护套内的油脂不泄漏. 实轴:把扭矩和运动从万向节的一端传递到另一端. 卡簧: 确保三销节总成与实轴的连接. 油脂: 润滑万向节,降低磨损,从而提高万向节的寿命.
红旗M6传动轴
FAW Car Co.,Ltd 前轮驱动
M6等速万向节传动轴是属于前传动轴，传动轴的主要功能是能万向 传递运动和扭矩。
红旗M6传动轴
FAW Car Co.,Ltd 小红旗传动轴结构
RF95节
+ 实轴 +
（固定节）
红旗M6传动轴
VL107节 （移动节）
FAW Car Co.,Ltd M6传动轴结构
红旗M6传动轴
FAW Car Co.,Ltd
固定节端各组成零件的功能(二)
夹箍: 此零件的主要功能是固定护套,确保万向节内的油脂不从夹箍固定处泄 漏. 护套: 它的主要功能是能随万向节任意转动并使护套内的油脂不泄漏. 实轴:把扭矩和运动从万向节的一端传递到另一端. 卡紧环: 确保实轴与万向节的连接. 齿圈：提供信号给速度传感器 油脂:润滑万向节,降低磨损,从而提高万向节的寿命.
第四章万向传动轴设计
f
j
=
1 100
(16 -
0.195 ma g ) Te m a x
0
当0.195 ma g 16时 Te m a x
当0.195 ma g 16时 Te m a x
k—液力变矩器变矩系数； k = [(k0 -1) / 2] 1 k0为最大变矩系数
—发动机到万向传动轴之间的传动效率；
iⅠ—变速器一挡传动比；
点： 力强，效率较高，尺寸紧凑，安装方
便，精度要求高，成本较高
目前应用最为广泛的等速万向节！
伸缩型 结构简单，滚动阻力小，传动效率高
伸缩型球笼式万向节
四、挠性万向节
特 能减小传动系的扭转振动、 点：动允载许荷a=和°噪~声5°，及结很构小简轴单,
向位移,使用中不需要润滑
应用：常用作轿车三万向节传
主动轴 T1
a T2 从动轴
T2
a
T1 T2'
此时：T1'=T1sina
（T1的最大值）
当1=9 °时 ，T作用于十字轴平面，T2’必为零.
主动轴
特点：
a 从动轴
a T1
T2
T1'
此时：T1'=T1tana
（T’1的最大值）
附加弯矩值每转半转就在上述最大值与零之间变
化一次（周期为180°）
危害： 附加弯矩可引起与万向节相连机件的弯曲振动，
效率高，工作可靠，制造方便。
双联式万向节
缺点：结构较复杂，外形尺寸较大，零件数目较多。 应用： 中吨位以上的越野车
凸块式万向节
组成：主要由两个万向节叉和两个凸块组成
优点：
工作可靠，加工简单，允许所联两 轴夹角较大(可达50°)
传动轴设计及应用PPT幻灯片53页文档
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
传动轴设计及应用PPT幻灯片
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
Thank you