一、引言
傳動裝置(Power TransmissionApparatus)又稱萬向傳動裝置,由萬向節(jié)、軸管體、伸縮套、中間支撐等四部分構(gòu)成,是重型汽車的重要組成部件之一,是前置后驅(qū)車輛動力傳遞的核心。傳動裝置能夠傳遞重型汽車上任何一定軸線相交但相對位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸間動力。傳動裝置分別與變速器動力輸出法蘭、驅(qū)動橋動力輸入法蘭相連。在車輛遇到顛簸路段產(chǎn)生沖擊的過程中,驅(qū)動輪和驅(qū)動軸將會跳動,相對位置發(fā)生變化。傳動裝置能夠調(diào)節(jié)消耗此類不利跳動,確保動力平穩(wěn)傳遞。
二、傳動裝置構(gòu)造與原理
(一)萬向節(jié)構(gòu)造與工作原理
萬向節(jié)(Universal Joint)即萬向接頭,是實現(xiàn)變角度動力傳遞的機件,用于需要改變傳動軸線方向的位置,是汽車驅(qū)動系統(tǒng)的萬向傳動裝置的“關節(jié)”部件,其在實現(xiàn)角度變化的同時傳遞扭矩,具備結(jié)構(gòu)簡單、低幅磨碎少、傳遞效率高等特點。其構(gòu)造如圖1所示,分別為:十字軸、套筒、套筒叉、軸承外圈、卡環(huán)、傳動軸叉。
其工作原理為:萬向節(jié)叉上的孔分別套在十字軸的四個軸頸上,當主動叉轉(zhuǎn)動時,從動叉跟隨轉(zhuǎn)動,與此同時繞十字軸中心在任意方向擺動。為了減小摩擦損失、提高傳動效率,在十字軸頸與萬向節(jié)叉孔之間裝有滾針和套筒,采用滾針軸承設計。用帶有鎖片的螺釘和蓋,將套筒固定在萬向節(jié)叉上,進行軸向定位。為了減少摩擦,需要對軸承進行潤滑,所以十字軸內(nèi)鉆有潤滑油道,且同注脂嘴、安全閥連接。為避免潤滑脂溢出及灰塵進入,十字軸軸頸內(nèi)端套有裝有毛氈(橡膠)油封的金屬殼。由于萬向節(jié)傳遞速度存在不等速性,因此需要成對使用,相互抵消,盡可能實現(xiàn)等速傳遞。
(二)軸管體構(gòu)造與工作原理
軸管體(Axle Tube Body)俗稱傳動軸管,是傳動裝置的主要傳力部件,是動力長距離傳遞的保證。為了避免高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下因離心力作用發(fā)生劇烈震動、提高軸管體共振轉(zhuǎn)速值、減輕質(zhì)量實現(xiàn)輕量化,軸管體構(gòu)造為:空心狀設計,現(xiàn)在主要使用30CR合金結(jié)構(gòu)鋼鑄造而成,具體參數(shù)如圖2所示。超重型汽車傳動軸管采用無縫鋼管,在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、斷開式驅(qū)動橋中傳動軸管一般為實心鑄造。
其工作原理為:軸管體一般用來連接變速器(分動器)和驅(qū)動橋,若驅(qū)動橋為斷開式,則連接差速器和驅(qū)動輪。在高速運轉(zhuǎn)時,軸管體受到強大離心力而出現(xiàn)劇烈震動。傳動軸管使用頻繁發(fā)生彎曲等問題后,會破壞動平衡、造成臨界轉(zhuǎn)速降低。進而使得軸管與整車共振,振幅較大、震動劇烈,嚴重時則會造成傳動軸管折斷。因此在設計傳動軸管時,需要更好的扭轉(zhuǎn)剛度與撓度,以及更高的安全臨界轉(zhuǎn)速。
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