第4章 万向传动装置构造与维修
教学提示:万向传动装置主要用于轴线相交且相互位置经常变化的两转轴之间传递动力。本章重点介绍万向传动装置的功用、构造及其检修方法。
教学目标:要求学生了解万向传动装置在汽车上的具体应用;掌握十字轴式刚性万向节的结构和特性;掌握准等速万向节和等速万向节的结构类型;了解挠性万向节。
汽车上任何一对轴线相交,并且相对位置经常发生变化的转轴之间进行动力传递,均需要用万向传动装置,万向传动装置的功用是能在轴间夹角及相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力。万向传动装置在汽车上得到广泛应用,体现在以下几方面,如图4.1所示。
(1)在变速器或分动器与驱动桥之间:以发动机前置、后轮驱动的汽车为例。其变速器通常与发动机、离合器连成一体固定在汽车的前部车架上,而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接,位于汽车后部悬挂弹簧之下。变速器的输出轴轴线与驱动桥输入轴轴线不在一条直线上,而是存在着一个夹角,且载荷变化及汽车在不平路面上行驶时引起的跳动,会使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化。因此,要适应在两轴之间传递动力,不能采用刚性连接,必须设置由两个万向节和一根传动轴组成的万向传动装置,如图4.1(a)所示。当传动距离较远时,将传动轴分成两段,即中间传动轴3和主传动轴5,并用3个万向节2相连,且在中间传动轴后端设置中间支承4,这样可防止传动轴过长使自振频率降低而易发生共振。如东风EQ1090E、解放CA1091等货车的传动系均采用此种结构。
(2)在变速器与分动器之间:当变速器与分动器之间分开布置时,如图4.1(b)、(c)所示,虽然它们都支承在车架上,且轴线也可以设计得重合,但为了消除车架变形及制造、装配误差等引起的其轴线同轴度误差对动力传递的影响,在其间也常设有万向传动装置用来动力传递。
(3)在汽车转向驱动桥中:前轮既是转向轮又是驱动轮。作为转向轮,要求它能在最大转角范围内任意偏转某一角度;作为驱动轮,则要求半轴不间断地把动力从主减速器传给驱动轮。因此,转向驱动桥中的半轴不能制成整体而要分段,且用万向节连接,以适应汽车行驶时半轴各段的交角不断变化的需要。若前驱动轮用非独立悬架,只需在转向轮附近装一个万向节,如图4.1(e)所示。
(4)在断开式驱动桥中:若采用独立悬架,则在靠近主减速器处半轴也要分段并用万向节相连接,如图4.1(d)所示。
(5)在汽车转向操纵机构中:某些汽车的转向操纵机构受整体布置的限制,转向盘轴线和转向器输入轴轴线不能重合,因此转向操纵机构中也常采用万向传动装置,如图4.1(f)所示。
图4.1 万向传动装置在汽车上的应用和布置
(a)在变速器与驱动桥之间;(b)在变速器或分动器与驱动桥之间;(c)在变速器与发动机之间;(d)在断开式驱动桥中;(e)在汽车转向驱动桥中;(f)在汽车转向操纵机构中1—变速器;2—万向节;3—中间传动轴;4—中间支承;5—主传动轴;6—驱动桥;7—分动器;8—发动机;9—主减速器;10—驱动轮;11—方向盘;12—转向器