第七章 传动轴课件.ppt

第二节 万向节结构方案分析 万向节分为刚性万向节和挠性万向节。 刚性万向节分为: 1.不等速万向节是指万向节连接的两轴夹角大于零时，输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动的万向节（如十字轴式） 。 2.等速万向节输出轴和输入轴以等于1的瞬时角速度比传递运动的万向节，称之为。 挠性万向节是靠弹性零件传递动力的，具有缓冲减振作用（如球叉式、球笼式等） 。 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。 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。 2．球笼式万向节 球笼式万向节是目前应用最 为广泛的等速万向节。 （图4-2）是带 分度杆的，六个传力钢球2由球 笼4保持在同一平面内。当万向 节两轴之间的夹角变化时，靠比 例合适的分度杆6拨动导向盘5， 并带动球笼4使六个钢球2处于轴 间夹角的平分面上。 经验表明，当轴间夹角较小时，分度杆是必要的；当轴间夹角大于11°时，仅靠球形壳和星形套上的子午滚道的交叉也可将钢球定在正确位置。这种等速万向节可在两轴之间的夹角达到35°～37°的情况下工作。 主要应用于转向驱动桥 传动轴总成主要由传动轴及其两端焊接的花键和万向节叉组成。传动轴中一般设有由滑动叉和花键轴组成的滑动花键，以实现传动长度的变化。 传动轴在工作时，其长度和夹角是在一定范围变化的。设计时应保证在传动轴长度处在最大值时，花键套与轴有足够的配合长度；而在长度处在最小时不顶死。传动轴夹角的大小直接影响到万向节的寿命、万向传动的效率和十字轴旋转的不均匀性。 在长度一定时，传动轴断面尺寸的选择应保证传动轴有足够的强度和足够高的临界转速。所谓临界转速: 当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时，即出现共振现 象，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。 传动轴的临界转速nk （r/min）为 在设计传动轴时，取安全系数K=nk/nmax=1.2～2.0，K=1.2用于精确动平衡、高精度的伸缩花键及万向节间隙比较小时，nmax为传动轴的最高转速（r/min）。 当传动轴长度超过1.5m时，为了提高nk以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两根或三根，万向节用三个或四个，而在中间传动轴上加设中间支承。 传动轴轴管断面尺寸除满足临界转速的要求外，还应保证有足够的扭转强度。轴管的扭转切应力应满足 * 第五章 万向节传动 第一节 概述 第二节 万向节结构方案分析 第三节 万向传动的运动和受力分析 第四节 传动轴结构分析与设计 万向节传动装置适应其两端之间的相对位置和相对角度的变化， 一般地说，工程机械的变速箱是刚性安装的， 而车轮则在悬挂装置上上下运动，此外还要求部分或全部车轮转向，所以,传动装置必须适应其两端之间的相对位置和相对角度的变化，在这些系统中，均需要万向节传动装置。 万向节传动装置有以下两种形式： ① 由两个十字轴万向节和传动轴组成的万向传动装置； ② 等角速万向节传动装置。 ② ① 第一节 万向传动概述 万向传动轴设计应满足如下基本要求： 1.保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力。 2.保证所连接两轴尽可能等速运转。 3.由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。 4.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。 变速器或分动器输出轴与驱动桥输入轴之间普遍采用十字轴万向传动轴。 在转向驱动桥中，多采用等速万向传动轴。 当后驱动桥为独立的弹性(断开式)，采用万向传动轴。 工程机械用不等速万向节 一、不等速万向节(十字轴万向节) 典型的十字轴万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。 十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低。但所连接的两轴夹角不宜过大，当夹角由4°增至16°时，十字轴万向节滚针轴承寿命约下降至原来的1/4。 二 等速万向节 球叉式万向节 球笼式万向节 球叉式万向节 图4-1 球叉式万向节 直槽滚道型球叉式万向节（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