光 机 电 Optics & Mechanics & Electrics 153军民两用技术与产品 2017·1(下) 文章编号:1009-8119(2017)01(2)-0153-01 传动轴是一个高转速、少支承的旋转体,它是万向传动装置中的主要传力部件。通常用来连接变速器和驱动桥。 传动轴是由花键轴、花键套和万向节组成。花键套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输人轴两轴线夹角的变化,并实现两轴的等角速传动。如图1 : 图1 传统结构的传动轴是将花键套与凸缘叉焊接在一起,将花键轴与凸缘叉制成一体。为了减轻传动轴的质量,节省材料,提高轴的强度、刚度,现将实心轴改为空心轴。将空心花键轴的上端铆接一个滑动套,不仅增加了耐磨性和自润滑性,而且减少了冲击负荷对传动轴的损害,提高了缓冲能力。 传动轴的长度和夹角及它们的变化范围,有汽车总布置设计决定,设计时应保证在传动轴长度处在大值时,花键轴与花键套有足够的配合长度,而在长度处于小时,两者不顶死。 1 传动轴、传动套、万向节叉、滑动套材料的选择 通常实心花键轴选用45号钢,空心花键轴选用一般选用厚度 1.5-3.0mm 的薄钢板卷焊而成,超重型货车选用无缝钢管。 花键套选用厚度为2.0-3.0mm 的45号钢管,超重型货车选用无缝钢管。(万向节叉轻型汽车一般采用08F 冲压节叉,超重型货车采用45号钢锻件。 滑动套的材料通常采用聚甲醛注塑成形。 2 传动轴、传动套、滑动套各部分的组成 传动轴采用十字花键轴的形式,并将矩形齿花键改成大压力角渐开线短齿花键,这样既增加了强度又便于挤压成形,适应大转矩工况的需要。本设计主要将该传统的实心传动轴改为空心传动轴,既提高了轴的强度、刚度,又减轻了整车的质量。 传动轴通常由侧面(111)、圆弧状顶面(112)、圆弧状连接面(114)三部分连接而成。如 :在传动轴的十字花键表面,整体涂浸 了一层尼龙材料,不仅增加了耐磨性和自 润滑性,而且减少了冲击负荷对传动轴的损害,提高了缓冲能力。传动轴套采用十字花键套的形式,该结构与花键轴略有区别。 传动轴套通常由侧面(211)、圆弧状底面(212)、内侧面(213)、 连接面(214)四部分连接而成。如图3 :滑动套由平行套筒(311)、倾斜套筒(312)、施力套筒(313)、连接套筒(314) 四部分组成。如图4 : 在该传动轴中,即使存在传动轴及传动套的制造误差,也能够将转动方向的松动及滑动阻力维持在预定值,并且即使滑动套因滑动时的摩擦力而磨损,预压力也并不降低。在装配传动轴与传动套时,两者间会加入润滑剂以减少其转动时产生的摩擦力。 下图为传动轴、传动套及滑动套配合后的截面图。如图5 : 3 万向节的组成 万向节由十字轴及万向节叉等组成。万向节是汽车传动轴上的关键部件。在前置发动机后轮驱动的车辆上,万向节传动轴安装在变速器输出轴与驱动桥 主减速器输入轴之间,万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。车辆在运行中路面不平产生跳动,负荷变化或者两个总成安装位置差异,都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化,因此要用一个“以变应变”的装置来解决这一个问题。如图6 : 图6 4 结论 传动轴传动效率要高,使用寿命长,结构简单,制造方便,维修容易。对汽车而言,由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴(有一定的夹角)是不等速旋转的,为此必须采用双万向节(或多万向节)传动,并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面,且使两万向节的夹角相等。这一点是十分重要的。在设计时

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