单十字轴万向节传动的不均匀系数k：k??2max??2min?sin?tan? ?1实现两轴间等角速度传动措施： ? 第一万向节两轴间夹角a1与第二万向节两轴间夹角a2相等。 ? 第一万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一平面内。 三）、等速万向节 原理： 传力点永远位于两轴交点O的平分面上 球笼式万向节特点： 承载能力强，结构紧凑，拆装方便，两轴最大交角为42° 1．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4-7a） ? 优点：这种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 ? 缺点：由于四个钢球在单向传动中只有两个传递动力，故单位压力较大，磨损较快。 直槽滚道型球叉式万向节（图4-7b） ? 优点：这种万向节加工比较容易 ? 缺点：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 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。分为：早期Rzeppa型和后来的Birfield型 1）、Rzeppa型球笼式万向节工作原理要点： 靠分度杆使得球笼转过响应的角度来实现等速 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。 2）、Birfield型球笼式等速万向节 ? 无分度杆球形壳和星形套的滚道做得不同心，令其圆心对称地偏离万向节中心，靠内、外子午滚道的交叉将钢球定在正确位置 ? 内、外滚道决定的钢球中心轨迹的夹角稍大于11° ? 滚道的横断面为椭圆形，接触点和球心的连线与过球心的径向线成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。 第三节、传动轴和中间支承 ? 传动轴的两种形式:实心轴和空心轴 ? 实心轴用于：转向驱动桥的半轴、断开式驱动桥的摆动半轴 ? 空心轴用于：传动系的万向传动 ? 空心轴的两种形式:焊接钢管和无缝钢管 ? 滑动花键长度：考虑传动轴最大值和最小值。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 中间支承的作用 ： 1、在长轴距汽车上为了提高传动轴临界转速、避免共振以及考虑整车总体布置上的需要，常将传动轴分段。 2、在轿车中，有时为了提高传动系的弯曲刚度、改善传动系弯曲振动特性、减小噪声 第十五章 驱动桥 第1节 主减速器* 主减速器的作用：
21
减速增扭；改变扭矩的方向。 主减速器的分类： 按传动齿轮副的数目： ? 单级主减速器 ? 双级主减速器 ? 带轮边减速器的双级主减速器 按主减速器档位 ? 单速式：固定的传动比 ? 双速式：有两个档位 按齿轮副的结构形式分为： ※圆柱式齿轮、圆锥式齿轮、准双曲面齿轮 主减速器的润滑 主减速器采用飞溅润滑的方式，从动齿轮将润滑油甩到主减速器需要润滑的部位。 主减速器上设有通气孔、加油孔和放油孔。 润滑油：一般采用含防刮伤添加剂的齿轮油。 主减速器对离地间隙和地板高度的影响 最小离地间隙h0：汽车最低点到底面的距离。 为了避免汽车的离地间隙太小和地板高度太高，应尽量减小驱动桥的高度，即尽量减小主动齿轮的齿数。 准双曲线齿轮的特点 ? 轮齿强度高； ? 可以同时有几对齿轮进入啮合，提高承载能力，工作平稳。 ? 可以通过轴线偏移提高离地间隙，或在离地间隙不变的情况下，降低车辆的重心高度。 ? 齿面间由向对滑动，齿面间的压力大，容易破坏油膜，影响齿轮的寿命。 ? 制造难度大1.1 单级主减速器 只有一对齿轮副传动，零件少，结构紧凑，重量轻，传动效率高。 主动锥齿轮和从动锥齿轮之间必须有正确的相对位置，才能使两齿轮啮合传动时冲击噪声较小，而且轮齿沿长度方向磨损较均匀，因此在结构上： （1）主从动锥齿轮有足够的支撑刚度 （2）有必要的啮合调整装置 1.2 双级主减速器 特点： ? 由两级齿轮传动。 ? 在实现较大传动比的前提下，提高离地间隙。 ? 可以通过更换不同的齿轮副实现不同的传动比，提高零部件的通用性。 1.3 轮边减速器 需要较大的传动比和离地间隙。将双级主减速器的第二级放在驱动车轮侧，称之为轮边减速器。 轮边减速器一般采用行星齿轮变速器。 1.4 双速主减速器 为了提高汽车的动力性和经济性，有些重型车辆或越野车辆采用具有两个传动比的主减速器。 双速主减速器：具有两档传动比的主减速器。 ? 在良好路面上采用，用小传动比的档位行驶，提高经济性。该档位常接合。 ? 在坏路面或载荷较大时，通过操纵装置换到大传动比档位，提高车辆的经济性。该档位需 22
要时接合。 ? 因为操纵距离较远，一般采用气动或者电液操纵方式。 第二节、差速器* 差速器的作用：当汽车转弯或者在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同的转速滚动。 车辆转弯工况的分析： 设车轮中心的速度为：U。车轮的纯滚动半径为：r；车轮的角速度为：ω。 则： 车轮纯滚动时：U= ω× r。 车轮纯滑转时：ω ≠0 但 U= 0。 车轮纯滑移时：U ≠0 但 ω = 0。 当汽车转弯时，在同一时间内：外侧车轮位移长，内侧车轮位移短，如果内外车轮转速相同。 则： 外侧车轮一边滚动，一边滑移； 内侧车轮一边滚动，一边滑转。 轮间差速器：用于同一驱动桥的两侧驱动轮之间的差速器。 轴间差速器：用于两个驱动桥之间的差速器。 差速器的分类： 按齿轮的形状：圆锥齿轮差速器；圆柱齿轮差速器。 按两侧半轴输出的转矩是否相等：对称式差速器；不对称差速器。 齿轮差速器 差速器的组成：圆锥行星齿轮、十字轴、半轴锥齿轮、差速器壳。 差速器的转矩分配： 设主减速器传来的扭矩为：M0左右半轴的转矩分别为：M1、M2. 1）.当左右半轴转速相等时：M1=M2=1/2 M0； 2）.当左右半轴转速不相等时：行星齿轮因为自转而产生力矩Mr. M1=1/2(M0－Mr) M2=1/2(M0＋Mr) 当左右两轮存在转速差时，摩擦力矩使得转的快的半轴转矩减小，转的慢的半轴转矩增大。 右转弯时，行星齿轮自转，产生摩擦转矩M4，使转速快的半轴1的转矩减小，使转速快的半轴2的转矩增大，但由于M4，很小，半轴1、2的转矩几乎不变，仍为平均分配。 第三节、半轴与桥壳 1、半轴 作用：将动力直接传递给驱动轮 半轴的支承方式：全浮式半轴支承；半浮式半轴支承。 两种半轴支承方式的特点： 全浮式半轴： 半轴和桥壳没有直接的联系；全浮式半轴内外均不承受外来弯矩；半轴可以从半轴套管中抽出，拆卸容易。结构比半浮式复杂。 半浮式半轴： 半轴一端支承在桥壳上；半轴外端除承受车轮传来的弯矩外，还承受弯矩；但内部不承担弯矩。结构比全浮式简单。 2、 桥 壳 作用： ? 支承并保护主减速器、差速器和半轴，固定驱动轮，使轮距保持不变；
23
? 支承车架及车架上各总成的重量； ? 承受汽车的行驶时，车轮传来的力和力矩，并通过悬架系统传给车架。 要求： ? 刚度和强度大； ? 质量轻； ? 便于主减速器的拆卸和安装； ? 便于制造 桥壳从结构上分为： ? 整体式 ? 分段式 钢板冲压式整体桥壳特点： ? 质量小，制造工艺简单； ? 材料利用率高。 ? 抗冲击性好。
24
汽 车 构 造 教 案
第 7 次课 教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□ 主要教学内容（注明：重点* # 难点 ）： 第十六章 车桥和车轮 第一节 车桥 第二节 车轮和轮胎*# 教学目的要求： 了解和掌握车桥的功用和分类，转向桥的构造，转向轮定位参数，转向驱动桥的结构特点。车轮的类型及一般结构，轮胎的功用及类型，重点掌握转向轮定位参数。 教学方法和教学手段： 课堂讲授 讨论、思考题、作业： 10． 轮胎的功能 11． 转向轮定位参数 参考资料： 多媒体材料，网络资料
25