⑴ 汽车双离合自动变速器工作原理
双离合自动来变速器基于手源动变速箱基础之上。而与手动变速箱所不同的是,DCT中的两幅离合器与二根输入轴相连,换挡和离合操作都是通过一集成电子和液压元件的机械电子模块来实现。而不再通过离合器踏板操作。就像tiptronic液力自动变速器一样,驾驶员可以手动换挡或将变速杆处于全自动D挡或S挡模式。此种模式下的换挡通常由挡位和离合执行器实现。两幅离合器各自与不同的输入轴相连。如果离合器1通过实心轴与挡位1、3、5相连,那么离合器2则通过空心轴与挡位2、4、6和倒挡相连。
拓展资料:
双离合变速箱简称DCT,英文全称为Dual Clutch Transmission,因为其有两组离合器,所以有人称“双离合变速器”。双离合变速箱起源于赛车运动,它最早应用在80年代的部分赛车上,时至今日这项技术已经有20余年的历史,在技术方面已经非常成熟了。
DCT(双离合变速器)的组成和工作原理及特点 - 汽车维修技
⑵ 什么是两速式调速器它的主要组成及工作过程
两极式调速器主要由发动机转速的感应部件、传动部件和附加装置等组成。两极式调速器只在最低转速和标定转速两种情况下起调速作用,以保证低速时工作稳定和防止飞车事故的发生。 两极式调速器与单程式调速器的主要不同点是:调速弹簧由两根(或两组)弹簧所组成,低速弹簧较长但刚性较弱,高速弹簧较短但刚性强,两弹簧都有一定的预紧力
⑶ 变速器的传动过程
一轴(输入轴)、二轴(输出轴)、中间轴。一般的变速器就由这三根轴组成。
1、按操纵方式分为手动变速器、自动变速器、半自动变速器(组合式、预选式)。
◆手动变速器是靠驾驶员直接操纵变速杆进行换档,换档机构简单,工作可靠,操作复杂。
◆自动变速器是根据汽车的运行状况自动换档,无离合器,通过加速踏板控制车速,结构复杂,操作简单。
◆半自动变速器又可分为组合式半自动离合器和预选式半自动离合器。组合式半自动离合器是常用档位采取自动换档,其余档位由驾驶员手动操作;预选式半自动离合器是驾驶员先用按钮选定档位,在踩下离合器踏板或松开加速踏板时,接通自动控制和执行机构进行自动换档。
2、按传动比变化方式分为有级变速器、无级变速器、综合式变速器。
◆有级变速器又可分为平行轴齿轮式与行星齿轮式。有级变速器具有若干个数值一定的传动比。
◆无级变速器又可分为机械传动式、液力传动式、电力传动式。无级变速器是传动比在一定范围内连续变化。
◆综合式变速器即液力自动变速器。它一般由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器,其传动比在几个区段内无级变化。这种机构既可得到加大的传动比,又可实现无级变速。
手动变速器
手动变速器主要由传动机构、同步器、操纵机构三部分组成。
1、 手动变速器传动机构
手动变速器通常采用平行轴式,由齿轮传动的原理可以知道,一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以变速变矩。变速器就是通过主、从动齿轮的齿数的不同而实现变速变矩。
变速器的档位数是指前进档位的数目。
变速器根据主要轴数目可分为两轴式和三轴式。两轴式多用于发动机前置前轮驱动(轿车)或发动机后置后轮驱动(客车)的汽车上,其特点是结构紧凑,机械效率高,噪音小。三轴式除有第一轴、第二轴外,还增设了中间轴。其特点是空间布置比较灵活,传动比的范围大,可设有直接档传动。
2、同步器
变速器在换档的过程中,必须使所选档位要啮合的一对齿轮的圆周速度相等,才能平顺地啮合而挂上档。由于手动变速器是通过多组不同齿数的齿轮啮合来实现传动比的变化,换档时,将要啮合的两齿轮的轮齿间存在圆周速度差,不但不易挂档,而且会产生冲击,使齿端部磨损加剧,影响轮齿寿命,甚至使轮齿折断。同步器就是实现无冲击换档,缩短换档时间,简化驾驶员换档操作而设计产生的。
同步器分为常压式、惯性式、自行增力式等种类。由于惯性式同步器工作可靠性高,所以现在广泛采用的是惯性式同步器。
惯性式同步器由同步装置(推动件、摩擦件)、锁止装置、接合装置组成。
惯性式同步器按锁止装置的形式不同分为锁环式和锁销式。
锁环式在汽车上广泛应用,但锁环式同步器因结构上的限制,其锥面的摩擦力矩不大,所以主要应用于轿车上。锁销式同步器改善了锁环式同步器摩擦力矩不足的缺点,所以一部分货车上采用此种形式。
3、手动变速器操纵机构
变速器的操纵机构的主要作用是操纵变速齿轮换档,保证准确可靠地使变速器挂入所需要的档位,并可随时退到空档。
变速器的操纵机构根据操纵杆与变速器的相互位置不同,可分为直接操纵式和远距离操纵式两种类型。
⑷ 总结传动机构的工作过程
1)改变动力机输出转矩,以满足工作机的要求;
2)把动力机输出的运动转变为工作机所需的形式,如将旋转运动改变为直线运动,或反之;
3)将一个动力机的机械能传送到数个工作机上,或将数个动力机的机械能传送到一个工作机上;
4)其他特殊作用,如有利于机器的控制、装配、安装、维护和安全等而设置传动装置。
⑸ 汽车传动系统的工作原理
汽车传动系统的组成离合器
功用:1,离合器可使汽车发动机与传动系逐渐结合,保证汽车平稳起步。2,离合器可暂时切断发动机与传动系的联系,便于发动机的起动和变速器的换挡,以保证传动系换挡时工作平顺。3,离合器还能限制所传递的转矩,防止传动系过载。
组成:主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构。
变速器
功用:1,实现变速变矩。2,实现汽车倒驶。3,必要时中断动力传输。4,实现动力输出。
由于变速器分为MT、AT、AMT、DCT、CVT等多种形式,并且此处并没有完全展开介绍的必要。只按照手动和自动两种情况分类。手动变速器最为常见,自动变速器已较为普遍并且有取代手动变速器的趋势。虽然类型不同、组成部分不同。但功能几乎一样。显然自动变速器结构更为复杂、技术含量更高、操作更为简便、价格较为昂贵、维修较为不便。此处就再略为介绍下对变速器的要求:1,能防止变速器自动换挡和自动脱档。2,能保证变速器不会同时挂入两个档位。3,能防止误挂倒档。(关于汽车自动变速器网络有专门词条,欲知详情请直接在网络里搜“汽车自动变速器”就可以了)
万向传动装置
功用:在汽车上任何一对轴间夹角和相对位置经常发生变化的转轴之间传递动力。
序号 安装位置 应用特点
1 变速器(或分动器)与驱动桥之间 一般FR的输出轴线与驱动桥的输入轴线难以布置重合,并且汽车在负荷变化及在不平路面行驶时引起的跳动,将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,故须万向传动装置连接。
2 变速器与离合器或与分动器之间 虽然变速器、离合器、分动器等都支撑在车架上,且他们的轴线也可以设计重合,但为消除车架变形及制造、装配误差等引起的轴线同轴度误差对动力传递的影响,其间也常装有万向传动装置。
3 转向驱动桥和断开式驱动桥中 汽车的转向驱动桥需要满足转向和驱动的功能,其半轴是分段的,转向时两段半轴轴线相交且夹角变化,因此要用万向传动装置。在断开式驱动桥中,主减速器壳固定是在车架上的,桥壳上下摆动,半轴是分段的,也须用万向传动装置。
4 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,转向盘轴线与转向器输入轴线不重合,因此在转向操纵机构中装有万向传动装置
驱动桥
驱动桥将万向传动装置(或变速器)传来的动力经降速增扭、改变动力传递方向(发动机纵置时)后,分配到左右驱动轮,使汽车行驶,并允许左右驱动轮以不同的转速旋转。
驱动桥是传动系的最后一个总成,它由主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。
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⑹ 变速器工作原理及其构造原理
工作原理小齿轮带动大齿轮,转速降低。大齿轮带动小齿轮,转速升高。构造是由变速传动机构和操纵机构两大部分。变速传动机构是改变速度,旋转方向。操纵机构是实现换挡。
⑺ 二级减速器的工作原理分析 急求
原理:利用各级齿轮传动来达到降速的目的。
把电动机、内燃机或其它高内速运转的动力通过减速机的输入容轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的,普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果。
减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用,是一种相对精密的机械。
(7)二速传动装置的工作过程扩展阅读
1、特点:具有反向自锁功能,可以有较大的减速比,输入轴和输出轴不在同一轴线上,也不在同一平面上。
2、作用:减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备,降速同时提高输出扭矩,扭矩输出比例按电机输出乘减速比,但要注意不能超出减速机额定扭矩。
3、应用:减速机行业涉及的产品类别包括了各类齿轮减速机、行星齿轮减速机及蜗杆减速机,也包括了各种专用传动装置,如增速装置、调速装置、以及包括柔性传动装置在内的各类复合传动装置等。
⑻ 双离合器变速箱的工作原理
双离合器变速箱的工作原理
双离合自动变速器(简称DCT)基于手动变速箱基础之上。而与手动变速箱所不同的是,DCT中的两幅离合器与二根输入轴相连,换挡和离合操作都是通过一集成电子和液压元件的机械电子模块来实现。而不再通过离合器踏板操作。就像tiptronic液力自动变速器一样,驾驶员可以手动换挡或将变速杆处于全自动D挡(舒适型,在发动机低速运行时换挡)或S挡(任务型,在发动机高速运行时换挡)模式。此种模式下的换挡通常由挡位和离合执行器实现。两幅离合器各自与不同的输入轴相连。如果离合器1通过实心轴与挡位1、3、5相连,那么离合器2则通过空心轴与挡位2、4、6和倒挡相连。
发动机的输入轴通过缓冲器与两幅离合器外片相连。发动机启动后自动挂1挡。由于离合器1处于打开状态,因而没有扭矩传到驱动轮。当离合器1关闭时,离合器1的外片逐渐贴合内片并开始通过第一挡的实心轴、齿轮组和同步器传动发动机扭矩至差速器,最终至驱动轮。同时,由于离合器2此时并不传递扭矩,因此第二挡已被预先选定。从第一挡换到第二挡时,由于第一挡的解除和第二挡的挂挡在同一速度,车辆有足够的前冲力。当第离合器2完全接合后,第三挡已被预先选定,因为此时离合器1没有接合,不传导扭矩,挂挡原理依次类推。此时驾驶员仅感觉到离合器转换。对快速换挡操作来说,换下一挡即意味着与之相连的离合器开放,但此挡位预先选定。通过变速箱控制软件的复杂算法,根据驾驶员各自的需要调整换挡类型和换挡速度确保了选定正确挡位。通过设计,双离合变速器中的最大差速小于传统的液力自动离合器,该类离合器操作起来简便快速,与传统的液力自动离合器相比,其舒适感也更高,或不低于液力自动变速器。通过简单的控制软件即可实现从运动型到高舒适型驾乘体验的改变,因此可有效的控制成本以满足不同层次市场、客户的需求。
离合器位于发动机与变速器之间,是发动机与变速器动力传递的“开关”,它是一种既能传递动力,又能切断动力的传动机构。它的作用主要是保证汽车能平稳起步,变速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载。在一般汽车上,汽车换档时通过离合器分离与接合实现,在分离与接合之间就有动力传递暂时中断的现象。这在普通汽车上没有什么影响,但在争分夺秒的赛车上,如果离合器掌握不好动力跟不上,车速就会变慢,影响成绩。
为了解决这个问题,早在上世纪80年代,汽车工程界就弄出了一个双离合系统变速器,简称DSG(英文全称:Direct Shift Gearbox),装配在赛车上,能消除换档离合时的动力传递停滞现象。例如 布加迪EBl6.4 Veyron的新型7速变速器是装置了双离合器,从一个档位换到另一个档位,时间不会超过0.2秒。现在,这种双离合器已经从赛车应用到一般跑车上。奥迪汽车公司的新型奥迪TT跑车和新奥迪A3都已经装置了这种DSG。这些汽车装配DSG的目的是可以比自动变速器更加平顺地换档,不会有迟滞现象。
奥迪这种双离合系统变速器是一个整体,有6个档位,离合器与变速器装配在同一机构内,两个离合器互相配合工作。这好比喻一辆车有两套离合器,正司机控制一套,副司机控制另一套。正司机挂上1档松开离合踏板起步时,这时副司机也预先挂上2档但踩住离合踏板;当车速上来准备换档,正司机踩住离合踏板的同时副司机即松开离合踏板,2档开始工作。这样就省略了档位空置的一刹那,动力传递连续,有点象接力赛。双离合系统两套离合器传动系统,通过电脑控制协调工作。
当汽车正常行驶的时候,一个离合器与变速器中某一档位相连,将发动机动力传递到驱动轮;电脑根据汽车速度和转速对驾驶者的换档意图做出判断,预见性地控制另一个离合器与另一个档位的齿轮组相连,但仅处于准备状态,尚未与发动机动力相连。换档时第1个离合器断开,同时第2个离合器将所相连的齿轮组与发动机接合。除了空档之外,一个离合器处于关闭状态,另一个离合器则处于打开状态。
两根传动轴分别由第一、第二离合器控制与发动机动力的连接与断开,分别负责1、3、5档和2、4、6档的档位变换。考虑到零件使用寿命,设计人员选择了油槽膜片式离合器,离合器动作由液压系统来控制。
自动双离合器变速箱的换档控制方法
一种用于对一个自动化的双离合器变速箱进行换档控制的方法,该双离合器变速箱包含一个第一分变速装置,其配有一个第一变速箱输入轴、一个第一发动机离合器和一个第一档组;该变速箱还包含一个第二分变速装置,其配有一个第二变速箱输入轴、一个第二发动机离合器和一个第二档组,利用此方法,在一个负载档和一个分配给同一分变速装置的目标档之间实现一个换档过程,为此利用一个分配给另一个分变速装置的中间档来作为多重换档,换档步骤是,S1:接入中间档;S2:从负载档的发动机离合器转换到中间档的发动机离合器的离合器变换;S3:解脱负载档;S4:接入目标档;S5:从中间档的发动机离合器到目标档的发动机离合器的离合器变换;利用此方法,将所配置的驱动发动机的发动机转速n↓[M]在换档过程结束时引导到目标档的同步转速n↓[MS],根据本发明如此设置:在换档过程开始时(t=t↓[0])预定出一个初始额定转速梯度(dn↓[M]/dt)↓[0],利用此额定转速梯度,发动机转速n↓[M]在一个估计的总换档时间Δt↓[s∑]’时在换档过程结束时便达到同步转速n↓[MS];驱动发动机的发动机转速n↓[M]在换档过程开始时首先按照预定的初始-额定转速梯度(dn↓[M]/dt)↓[0]加以改变;在换档过程中求得实际的换档进程,并将之与所估计的换档进程进行对比;使额定转速梯度dn↓[M]/dt在确定的换档进程偏差的情况下匹配于实际的换档进程。
双离合器式自动变速器控制系统的关键技术
DCT由机械系统和控制系统组成,控制系统是的DCT关键部件,而起步控制策略的制定、综合智能换挡规律的制定和换挡品质的改善方法是控制系统的核心技术,对整车的起步性能、换挡品质、动力性和经济性等有着重要的影响。
1 DCT的起步控制技术
1.1 DCT的起步控制技术的研究现状
综合当前的研究成果,通过优化离合器的动力学模型、完善离合器接合的控制策略及提高离合器执行机构的跟踪品质,是提高车辆起步性能的主要途径。
离合器起步过程中的动力学模型是进行离合器控制策略研究的基础,包括离合器执行机构动力学模型、接合过程中转矩传递的模型及离合器接合过程的动力学模型。杨树军等对电控液动湿式离合器执行机构动力学模型进行了研究,并建立了接合过程的动力学模型。李焕松、张俊智、申水文和葛安林等对电控液动干式离合器执行机构的工作过程进行了详细分析,建立了相应的模型。
离合器接合速度的控制策略是优化起步性能的关键,总体可分为基于现代控制技术和基于智能控制技术的控制策略。
基于现代控制技术的控制策略 车辆起步性能的评价指标中,冲击度与滑摩功是相互矛盾的,不可能使二者同时达到最优。在满足各种约束条件的前提下,为了找出比较满意的综合最优解,基于约束条件的最优算法及最优控制方法,在离合器起步控制中得到了应用。葛安林等基于离合器的动力学模型,以平均冲击能量和滑摩功为目标函数,进行多目标函数的综合优化,从而获得在不同操纵规律下,任一坡度、载荷和挡位下起步时的最佳接合规律。孙承顺、张建武和秦大同等基于最小值和线性二次型的最优控制原理,综合考虑冲击度和滑摩功两项评价指标,以解析形式推导出离合器的最优接合轨线。席军强、陈慧岩和丁华荣等根据离合器输出轴转速和发动机转速与离合器输出轴转速差,得到理想离合器输出轴加速度,并通过控制离合器驱动机构的行程增量,使得实际离合器输出轴加速度和理想相一致,实现了起步过程中的自适应控制。
基于智能控制技术的控制策略 模糊控制等智能控制技术的最大优点,就是对非线性、大滞后及难以建立精确数学模型的控制对象,具有更好的适应性。LUCAS等分析了40位驾驶员的起步操作数据,总结了相应的起步控制规则,为起步过程中模糊规则的制定奠定了基础。TANAKA等基于驾驶员经验建立了模糊规则库,根据驾驶员踏板的操作过程,模糊推理出驾驶员的意图,实现了离合器的模糊起步控制。与此同时,葛舜、王云成、申水文和汤霞清等国内学者也开展了离合器模糊起步控制技术的研究,并进行了实车测试,取得厂预期的效果。
提高离合器执行机构的跟踪品质,应研究鲁棒性强、跟踪品质好的执行机构控制器。建立控制决策系统和硬件机构之间的良好接口,是精确实现离合器的控制策略、优化离合器起步性能的关键。张俊智等采用预测控制的方法,有效地克服了液压控制系统对电磁阀开、关指令的滞后,实现了离合器接合的高精度控制,并提出了离合器的容错控制方法。高炳钊、葛安林等将反馈信号由液压缸柱塞的速度转变为位移量,避开了液压系统的高度非线性和时变性的影响,实现了接合速度精确控制。孙承顺、张建武等根据非线性控制理论和滑模控制原理,构造了等价线性系统滑模控制器,使之具有高精度的跟踪品质和较强的抗干扰能力。何忠波等利用控制电动机正反向运转时间的办法,解决了执行电动机在低转速下匀速运动精度不高的问题,实现了离合器的精确控制,叶明等设计了基于模糊控制的速度环和基于PI控制的电流环双闭环控制系统,使伺服电动机具有良好的动态性能。
1.2 DCT起步控制技术的评价及发展动态
应从提高离合器动力学模型的精度、完善离合器控制策略及提高执行机构的跟踪精度三方面来优化离合器的起步性能,离合器控制策略的完善最为关键,其各种方法的评价及发展动态如下。
最优控制等综合优化方法需要建立精确的离合器动力学模型,且不适应控制过程中参数变化引起的决策凋整。建立完全精确的动力学模型十分困难,而且由于车辆起步时载荷、挡位等变化,使离合器传动系中参数具有不确定性,限制了最优控制的性能。
模糊参考自适应控制策略的稳定性、鲁棒性等方面的理论尚不完善,不易建立性能较好的自适应控制系统。因此应从优化离合器动力学模型和完善自适应控制系统两个方面,来提高基于现代控制技术的离合器起步的性能,但难度较大。包括模糊控制在内的智能控制可以利用人的知识和经验,达到模仿人的思维来控制车辆起步的目的,而且对难以建立数学模型、非线性和大滞后的控制对象,具有很好的适应性,非常适用于离合器起步控制领域,应用前景较好。但模糊控制在其参数的模糊化过程中,受人为因素的影响较大,控制规则中参数特性与控制目标关系不明确,不易于参数的调整,获得较优的控制参数困难。
因此基于优秀驾驶员的起步操纵经验,不断丰富模糊控制规则的基础上,研究如何通过少量的调试次数,即可获取较优控制参数的方法,是目前急需解决的问题。
2 换挡规律的制定
基于经验的换挡规律HAYASHI等利用模糊控制和神经网络方法,对优秀驾驶员的换挡规律进行辨识,建立了基于经验的换挡规律,提高了车辆在爬坡及制动工况时的性能。实际工程应用方面,三菱汽车公司率先应用神经网络逻辑电路,成功开发了能最优选择变速挡位的INVECSⅡ型软件系统。
基于约束条件的换挡规律早期使用的单参数换挡规律目前应用较少。彼得罗夫提出了以车速和油门作为控制参数的二参数换挡规律,二参数换挡规律引入了油门参数,实现了驾驶员的干预换挡,与单参数相比,整车的动力性、经济性和换挡品质有了较大的提高,当前被广泛采用;葛安林等在发动机动态试验数据的基础上,提出了以车速、油门开度和加速度为控制参数的动态三参数控制规律,试验结果表明,该规律优于静态的二参数换挡规律。
智能修正的换挡规律WEIL等提出了一个挡位决策的模糊专家系统模型,详细介绍了获取换挡控制规则的方法,并进行了仿真对比分析,证明了该方法的优点。三菱汽车公司也开展了相应研究,并在上、下坡等特殊路段进行了对比测试。国内学者也开展了智能修正换挡规律的研究。申水文、葛安林等通过增加转向盘转角传感器和道路坡度传感器,引入坡道和弯道信息,采用模糊逻辑技术修正二参数换挡规律,减少了爬坡和弯道行驶时的换挡次数。
综合智能的换挡规律秦贵和等将路面和驾驶员意图分为良好路段、颠簸路段、加速和停车等典型工况。首先求出各典型工况较佳的换挡规律。然后利用易于测量的车辆的状态参数,依据模糊推理方法,形成一个描述路面特征、驾驶员意图和车辆状态的模糊集合,求出当前状态与各典型工况的贴近度,计算得到最终的挡位数值。葛安林等在综合国内外对驾驶员类型、驾驶员意图和行驶环境路段、路况和路形实时识别研究成果的基础上,提出由路段和路况识别信息建立标准行驶工况的换挡规律,按照驾驶员的类型进行标准换挡规律的个性化处理,并依据路形、驾驶员意图识别的结果,进行局部信息占优再修正,获取最佳的换挡规律。
综合智能换挡规律是实现汽车的可驾驶性、燃油消耗、废气排放和其他性能达到综合较优的最佳途径,也是换挡规律发展和应用的方向。可以从提高基于约束条件换挡规律的精度以及丰富换挡决策的知识库、加强综合智能换挡规律的试验研究两方面来完善综合智能换挡规律。
3 换挡品质
换挡品质研究的主要目标,就是缩短换挡时间,且使换挡过程中的冲击度和滑摩功符合要求。优化离合器的切换规律,控制离合器的接合、分离速度,是提高DCT换挡品质的重要途径。应直接以各电磁阀的占控比,直流电动机电压的方向、占控比或运转时间为研究对象,对比分析不同控制指令时的换挡品质。考虑系统温度、离合器磨损等因素对换挡品质的影响,对控制指令进行补偿。最终得到使各挡位的换挡品质达到综合较优时,各电磁阀或各电动机控制指令的数值表。
动力传动系的综合控制也是提高换挡品质的重要途径,基于CAN总线的动力传动系综合控制,能够根据发动机电子控制单元和变速器电子控制单元之间的信息共享,通过发动机的供油控制,缩短换挡的时间,优化换挡品质。应该考虑离合器的执行机构、电子油门的执行电动机和各传感器对控制指令的滞后情况,制定并优化各控制指令发出的时序,合理制定每个挡位升、降挡过程中,电子油门执行电动机控制指令的数值表,实现动力传动系的综合控制。
⑼ 万向传动装置的工作原理
万向节即万向接头,是实现变角度动力传递的机件,用于需要改变传动轴线方向的位置,它是汽车驱动系统的万向传动装置的 “关节”部件。万向节与传动轴组合,称为万向节传动装置。万向传动装置一般由万向节和传动轴组成,有时还要有中间支承,主要用于以下一些位置: 1-万向节;2-传动轴;3-前传动轴;4-中间支承。在万向节配合中,一个零部件(输出轴)绕自身轴的旋转是由另一个零部件万向节(输入轴)绕其轴的旋转驱动的。
按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节(常用的为十字轴式)、准等速万向节(如双联式万向节)和等速万向节(如球笼式万向节)三种。 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,但平均角速度相等的万向节。
十字轴式刚性万向节由万向节叉、十字轴、滚针轴承、油封、套简、轴承盖等件组成。工作原理为:转动叉中之一则经过十字轴带动另一个叉转动,同时又可以绕十字轴中心在任意方向摆动。转动过程中滚针轴承中的滚针可自转,以便减轻摩擦。与输入动力连接的轴称输入轴(又称主动轴),经万向节输出的轴称输出轴(又称从动轴)。在输入、输出轴之间有夹角的条件下工作,两轴的角速度不等,并因此会导致输出轴及与之相连的传动部件产生扭转振动和影响这些部件的寿命。 指在设计的角度下以相等的瞬时角速度传递运动,而在其他角度下以近似相等的瞬时角速度传递运动的万向节。它又分为:
a)双联式准等速万向节。指该万向节等速传动装置中的传动轴长度缩短到最小时的万向节。
b)凸块式准等速万向节。由两个万向节又和两个不同形状的凸块组成。其中两凸块相当于双联万向节装置中的中间传动轴及两十字销。
c)三销轴式准等速万向节。由两个三销轴,主动偏心轴叉,从动偏心轴叉组成。
d)球面滚轮式准等速万向节。由销轴、球面滚轮、万向节轴和圆筒组成。滚轮可在槽内做轴向移动,起到伸缩花键作用。滚轮与槽壁接触可传递转矩。 万向节所连接的输出轴和输入轴以始终相等的瞬时角速度传递运动的万向节。它又分为:
a)球叉式等速万向节。由有滚道的球叉和钢球组成的万向节。而其中的圆弧槽滚道型球叉式万向节是指球义上的钢球滚道为圆弧型的万向节。其节结构特点是在球叉的主动叉和从动叉上做有圆弧凹槽,两者装合后形成四个钢球滚道,滚道内共容纳4个钢球。定心钢球装在主、从动叉中心的球形凹槽内。直槽滚道型球叉式万向节是指球叉上的钢球滚道为直槽滚道型的万向节。它的结构特点是在两个球叉上做有直槽,各直槽与轴的中心线相倾斜,且倾斜的角度相同并彼此对称。于两个球叉之间的滚道内装有4个钢球。
b)球笼式等速万向节。根据万向节轴向能否运动,又可区分为轴向不能伸缩型(固定型)球笼式万向节和可伸缩型球笼式万向节。结构上固定型球笼式万向节的星形套的内表面以内花键与传动轴连接,它的外表面制有6个弧形凹槽作为钢球的内滚道,外滚道做在球形壳的内表面上。星形套与球形壳装合后形成的6个滚道内各装1个钢球,并由保持架(球笼)使6个钢球处于同一平面内。动力由传动轴经钢球、球形壳传出(图2)。可伸缩型球笼式万向节的结构特点是于筒形壳的内壁和星形套的外部做有圆柱形直槽,在两者装合后所形成的滚道内装有钢球。钢球同时也装在保持架的孔内。星形套内孔做有花键用来与输入轴连接。这一结构允许星形套与简形壳相对在轴向方向移动。 传动轴(drive shaft)万向传动装置的传动轴中能够传递动力的轴。传动轴除去传递动力以外,有些传动轴长度可以伸缩,用来防止在所连接两轴之间有距离变化时产生运动干涉。
汽车行驶过程中,变速器与驱动桥的相对位置经常变化,为避免运动干涉,传动轴用由滑动叉和花键轴组成的滑动花键连接,以适应传动轴长度的变化。为减少磨损,还装有用以加注滑脂的滑脂嘴,油封,堵盖和防尘套。
传动轴在高速旋转时,由于质量不均匀引起的离心力将使传动轴发生剧烈震动。因此当传动轴与万向节装配后必须进行动平衡。
中间支承(mid-support) 传动轴过长时需在中间断开,并将它们通过支承装置支持在车架(身)上的机构。
中间支承安装在车架横梁或车身底架上,要求它具有能补偿传动轴的安装误差功能,及适应行驶中由于发动机的弹性悬置引起的发动机窜动和车架变形引起的位移功能。同时其中橡胶弹性元件还有吸收传动轴振动、降低噪声及承受径向力的功能。中间支承由橡胶弹性元件、轴承等组成。由于蜂窝形橡胶垫有弹性,可满足补偿安装误差和行驶中发动机窜动和车架变形引起的位移作用。有的中间支承采用双列圆锥滚子轴承。
传动轴分段时需加中间支撑。通常中间支撑安装在车架横梁上,应能补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差以及车辆行驶过程中由于发动机窜动或车架等变形所引起的位移。