Potkuriakseli ja Vetoakseli (Auto)

vetolinja -, tasauspyörästö-ja Maantiepyörävedot

potkuriakseli yhdistää vaihteiston ajoneuvon lopullisiin vetovaihteisiin yleisnivelen kautta ja toimii vetoakselina. Yleiskäyttöinen liitos mahdollistaa voimansiirron muuttuvan kulman kautta. Voimansiirtojärjestelmä on järjestely, jolla ajovoima välitetään maantien pyöristä ajoneuvon koriin. Viimeisenä voimansiirtona toimii potkuriakselin ja tasauspyörästön välinen voimansiirtojärjestelmä. Differentiaalimekanismi on rakennettu loppuvedon keskiosaan. Tämä mahdollistaa pyörien pyörimisen eri nopeuksilla häiritsemättä ajoneuvon työntövoimaa käännöksen aikana. Takapyörävedon tapauksessa taka-akseli on “live”, joka ajoneuvon painon tukemisen lisäksi sisältää vaihteiston ja akselimekanismin maantiepyörien vetämiseksi. Luvussa käsitellään kaikkia näitä osajärjestelmiä takavetojärjestelmää varten. Lisäksi se esittelee lyhyesti etuveto-ja nelivetojärjestelmät.
26.1.

potkuriakseli ja Vetoakseli

potkuriakseli, jota joskus kutsutaan kardeniakseliksi, välittää voiman vaihteistosta taka-akselille. Tavallisesti akselilla on putkimainen osa ja se on tehty yksi – tai kaksiosaisena rakenteena. Kaksiosainen järjestely on tuettu keskeltä kumilla asennettu laakeri. Lyhyet Vetoakselit on yhdistetty voiman siirtämiseen lopullisesta vetokokoonpanosta maantiepyöriin sekä etu-että takavetoisissa asetelmissa.
26.1.1.

Potkuriakselien

tämän akselin on oltava vahva, jotta se kestää ajomomentin kiertävän vaikutuksen, ja sen on kestettävä vääntöiskujen vaimentaminen. Sen on vastustettava luonnollista taipumusta painua oman painonsa alle, koska värähtely tapahtuu, kun painopiste ei ole akselin akselin kanssa.
putkilohkoista potkuriakselia käytetään yleensä, koska sen paino on pieni, ii) se kestää hyvin vinoutumista, erityisesti painolastia, Hi) sillä on hyvä vääntövoima ja iv) se kestää heikosti (Alhainen inertia) kulmanopeuden muutoksia, jotka syntyvät, kun akselia ajetaan Hookes-tyyppisellä kytkimellä. Koska potkuriakseli pyörii usein suurella nopeudella, erityisesti overdrive-vaihteiston käytön aikana, se on valmistettava ja korjattava siten, että se täyttää suunnitteluvaatimukset ja hyvät tasapainorajat.
täydellisen staattisen linjauksen jälkeenkin akselisaagat (ts. muodostaa keula) keskellä oman painonsa vuoksi. Kun tämä Notko muuttuu liialliseksi, akselin pyöriminen saa keulan kasvamaan keskipakoisvaikutuksen vuoksi. Tämä muodonmuutos eli akselin ruoska saa aikaan värähtelyn, joka muuttuu voimakkaaksi, kun se lähestyy pyörimisnopeutta. Kriittinen nopeus, jolla tämä ehto tapahtuu, riippuu kahdesta tärkeästä ulottuvuudesta, eli putken keskihalkaisijasta ja akselin pituudesta.
koska maantieajoneuvojen potkuriakselit ovat riittävän pitkiä ja toimivat yleensä suurella nopeudella, voi pyöriä tietyllä kriittisellä nopeudella. Tämä tuottaa materiaaliin taivutusjännityksiä, jotka ovat suurempia kuin siirretyn vääntömomentin aiheuttamat leikkausjännitykset. Vaikka kriittinen nopeus kasvaa akselin massan vähetessä, osan hitausmomentti kasvaa. Potkuriakselin pyörimistaipumusta tulisi vähentää ja sitä varten siitä tulisi tehdä putkimainen ja sen tulisi olla täysin tasapainossa.
potkuriakselin kriittinen nopeus vaihtelee suoraan putken halkaisijan ja kääntäen pituuden neliön mukaan. Siksi halkaisijat valitaan mahdollisimman suuriksi ja pituudet mahdollisimman lyhyiksi, jotta akselin kriittinen nopeustaajuus pysyisi ajonopeusalueen yläpuolella. Yli 1,5 metrin pituiset potkuriakselit yleissitovuuksien välillä aiheuttavat epätasapaino-ongelmia. Akselipituudet minimoidaan käyttämällä pitkää vaihteiston jatkokoteloa ja kaksiosaisilla potkuriakseleilla varustettua keskijakoa. Käytettäessä keskikohtaista yleiskäyttöistä liitosta tukee keskitukilaakeri, joka on eristetty ajoneuvon alustasta. Potkuriakselin letkut rullataan yleensä tasaisesta levystä, suoristetaan 0: n tarkkuudella.25 mm, ulosajo ja tasapainotettu 0,00018 kg-m: n tarkkuudella. näin keskimassa pysyy lähes pituusakselin keskipisteessä pyörteen minimoimiseksi. Kriittisen nopeuden antavat,

Potkuriakselit on suunniteltu siten, että laskettu kriittinen nopeus on noin 60 prosenttia suurempi kuin moottorin kierrosnopeus suurimmalla teholla. Potkuriakseleille voidaan myös suunnitella tietty vääntömomenttiluokka, joka on vääntömomentti, joka tarvitaan jännittämään ne joustorajalle.

monet taka – ja nelivedolla varustetut ajoneuvot vaativat pitkän potkuriakselin ulottuakseen vaihteiston ja loppuvedon väliin. Näissä tilanteissa vetolinja on yleensä jaettu ja akselia tukemaan on asennettu laakeri jakokohdassa (Kuva. 26.1). Tämä laakeri on asennettu kumiin vaimentamaan tärinää, joka muuten välittyisi kehoon.
vaikka akselien liike on rajoitettu taka-akselille ja yleisnivelet on asennettu tätä liikettä varten, etuakselissa tarvitaan ylimääräisiä niveliä ajoneuvon korin lievän taipumisen mahdollistamiseksi. Kaksiosaiseen akselirakenteeseen asennettujen hooke-tyyppisten kytkimien oikeiden vetokulmien ylläpitäminen on käytännössä mahdotonta, joten yhtä tai useampaa CV-liitosta käytetään monissa järjestelyissä.
komposiittipotkuriakseli kuvassa. 26.2 on vaihtoehto jaetulle järjestelylle. Putkimainen varsi on valmistettu epoksihartsista, jota vahvistetaan lasi-ja hiilikuiduilla ja sidotaan teräsputkeen, jotta se voidaan liittää yleisliitoksiin. Komposiittiakselin edut tavanomaisiin kaksiosaisiin teräsakselijärjestelyihin verrattuna ovat:
(i) Painonpudotus noin 50 prosenttia.
(ii) korkea sisäinen iskunvaimennus.
(Hi) Good noise, vibration, harshness (NVH) performance. (iv) poikkeuksellinen korroosionkestävyys.
esimerkki 26.1. Auton moottori kehittää 162 Nm: n maksimivääntömomentin. Vaihteiston matala välityssuhde on 2,75, kun taas Taka-akselin välityssuhde on 4,25. Tehollinen pyöränsäde on 0,325 m ja kitkakerroin renkaan ja tienpinnan välillä on 0,6. Jos sallittu leikkausjännitys
on 32373 x 104 Pa, määritetään akselin suurin halkaisija olettaen, että kuormitus on lähes vääntöjännitys. Mikä on kunkin pyörän suurin sallittu kuormitus ?
liuos.
yleinen välityssuhde = 2,75 x 4,25

Kuva. 26.1. Potkuriakselin ominaisuudet. A. Potkuriakselit. B. Taka-akselin liike.

esimerkki 26.2. Moottori kehittää 29,5 kWat 2000 rpm, kun vääntömomentti on suurin. Alin välityssuhde on 3:1 ja Taka-akselin vähennys 4,5: 1. Jokaisen vetoakselin kuormitus on 7357,5 N, kun auto on täydessä lastissa. Renkaiden päällä olevan maantiepyörän halkaisija on 0.71 m ja renkaan ja sauvan välinen kitkakerroin on 0,6. Jos
akselin materiaalin sallittu jännitys ei saa ylittää 22072,5 x 104 Pa: ta, määritetään akselin akselin halkaisija.

liuos.


molemmat yhdessä tuottavat maksimirasitusta keskuksessa, joka on liian vähemmän verrattuna suunnittelurasitukseen. Jälleen vääntymisestä aiheutuvan leikkausjännityksen voimakkuus on suurin pinnalla ja nolla akselin keskellä. Näin akseli on melko turvallinen suorassa leikkauksessa.
akselin halkaisija – 35,3 mm. Ans.
26.1.2.

Vetoakselit

nämä akselit ovat suhteellisen lyhyitä pituudeltaan, ja jos tilaa on rajoituksena, ne on tehty kiinteiksi, jotta jousituksen liikkumavara olisi riittävä, ja muutoin käytetään usein kevyttä putkiosaa. Lyhyt etäisyys maantiepyörän ja vetopesän välillä yhdistettynä jousituksen taipumisesta johtuvaan suureen maantiepyörän liikkeeseen aiheuttaa yleissitovuuksien suurimman ajokulman ja akselivälin suuren vaihtelun. Vetoakselin kummassakin päässä oleva CV-liitos täyttää kulmavaatimuksen ja syöksy CV-liitos mahdollistaa pituusmuutoksen. Takavetoiset Ajoneuvot, joissa on itsenäinen takajousitus, tarvitsevat vetoakselin, joka yhdistää maantiepyörän kiinteään loppukäyttöasennelmaan. Näissä ajoneuvoissa on tavallisesti vetoakselin kumpaankin päähän sijoitettu syöksylaskutyyppinen CV-liitos.
26.1.3.

potkuriakselin tärinä

pienissä henkilöautoissa ja lyhyissä pakettiautoissa ja kuorma-autoissa on yksi potkuriakseli, jonka etupäässä on liukuliitos ilman ei-toivottua tärinää. Pidemmän akselivälin ajoneuvot edellyttävät pidempää potkuriakselia, jolla on taipumus roikkua ja pyöriä tietyissä käyttöolosuhteissa(Kuva. 26.3). Tämän seurauksena ajoneuvon runkoon syntyy resonanssivärähtelyjä niin, että runko värähtelee akselin pyöriessä.
tärinää aiheuttavan potkuriakselin resonanssitaajuuden tärkeimmät tekijät voidaan ryhmitellä seuraavasti :
(i) potkuriakseliin liittyviä tekijöitä ovat A) akselin halkaisija ja pituus,
(6) kootun akselin ja nivelten tasapainotus sekä C) akselin taivutuskestävyys.

Fig. 26.3. Yksinkertainen yksiosainen potkuriakseli, jossa on yksi liukuliitos ja kaksi yleisniveltä.
(ii) ajoneuvon koriin liittyviä tekijöitä ovat
(a) korirakenteiden tyyppi ja muoto, raudoitukset
laatikkorakenteet jne., 6) osien sijainti korirakenteen sisällä,
ja
(c) Moottorin ja vaihteiston kiinnikkeiden, jousipensaiden paneelien eristyksen jne.tarjoamat voimansiirtolinjan tärinänkiinnityksen ominaisuudet.
pyörivä akseli pyörii, jos akselin massan painopiste on eksentrinen, minkä vuoksi keskipakoisvoima pyrkii taivuttamaan akselia niin, että se kiertää akselin pituusakselin ympäri. Akselin eksentrinen taipuma kasvaa nopeuden noustessa, minkä seurauksena myös keskipakoisvoima kasvaa. Vaikutus on siis kumulatiivinen ja etenevä, kunnes pyörre muuttuu kriittiseksi aiheuttaen voimakasta tärinää.
vaakatasossa tuetun ympyräakselin painopisteen siirtymisestä laakereiden välillä keskusakselin toiselle puolelle vastaava tekijä on seuraava.
(a) keskusten välisen kuilun Notko.
(b)putkimaisen saumattomasti vedetyn potkuriakselin seinämän paksuus ei ole yhtenäinen.
(C) hitsausmetallin määrä ei välttämättä vastaa litteästä levystä rullatun putkiakselin vastakkaisella puolella olevaa massaa.
(d) akselin eksentrisyys pyörimisakseliin syntyy, jos putkimainen akseli pakotetaan yleisnivelisiin tynkäakselin syvennyksiin, jotka on käännetty löysien keskipisteiden väliin.
(e) jos niveljouset ja trunnionvarret on koottu hyvin vähän toiselle puolelle, kun akselin päihin on kiinnitetty yleissitovuudet, jotka on sitten tuettu laakereilla.
( / ) jos urospuolisten ja naaraspuolisten linjojen välinen etäisyys sallii akselin siirtämisen rajoitetussa määrin, kun akselin toisessa päässä käytetään liukunivelkytkentää.
akselin kriittinen pyörimisnopeus on kääntäen verrannollinen akselin pituuden neliöön. Jos esimerkiksi akseli, jonka kriittinen pyörimisnopeus on 6000 rpm, kaksinkertaistuu pituudeltaan, uuden akselin kriittinen pyörimisnopeus pienenee 1500 rpm: ään, joka on tämän arvon neljännes. Toisaalta puolittamalla akselin pituus kriittinen nopeus kasvaa nelinkertaiseksi eli 24000 rpm. Näin ollen pituuden puolittaminen nostaa kriittisen nopeuden huomattavasti ajoneuvon suurinta potkuriakselin nopeutta suuremmaksi.
yleensä potkuriakselin jäykkyyttä lisätään pidentämällä joko vaihteiston pääakselin takapäätä ja koteloa (Kuva. 26.4 A)tai lopullinen-ajaa hammaspyörä akseli ja kotelo (Kuva. 26, 4). Entinen lähestymistapa on yleinen keskikokoisissa autoissa, ja myöhemmin on käytetty jonkin verran menestystä isommissa autoissa, joissa on takana kierrejousijousitus perään varsilla ja tie sauva Vakaimet. Potkuriakselin vaihteiston päähän on yleensä asennettu liukuliitos, jonka avulla potkuriakseli voi automaattisesti säätää pituuttaan jousituksen taipumamuutosten mukaisesti.
toinen tapa ratkaista tärinäongelma on kasvattaa akselin halkaisijaa, mutta tämä lisää sen lujuutta yli sen vääntömomentin kantovaatimusten. Tämä lisää myös sen inertiaa, joka vastustaa ajoneuvon kiihtyvyyttä ja hidastuvuutta. Usein käytetty ratkaisu on jaettu potkuriakseli, jota tuetaan väli-tai keskilaakereilla. Tätä lähestymistapaa on käytetty aiemmin myös isoissa autoissa niin, että vaihteisto (A) välitys on alennettu etuvetoiselta vaihteistolta taka-akselille. Tämän seurauksena lattialaudan tunnelin korkeus pienenee ja paksumman akselin haitat vältetään. “Kun tätä järjestelyä käytetään hyötyajoneuvoissa, suurissa siirtymissä ® vaihteiston keskilinjojen ja lopullisen vetopihdin välillä, keskilinja voidaan toimittaa kahdessa tai kolmessa vaiheessa.
rig.
26.1.4.

jaettuja potkuriakseleita ja niiden tukia

kaksiosaisia vetolinjoja, joissa on kaksi akselia ja välitukilaakeri (Kuva 26.5), käytetään yleensä kuorma-autoissa, joiden akseliväli on 3,4-4,8 m. kaksiosaisessa potkuriakselissa käytetään kolmea yleisniveltä. Ensisijainen potkuriakseli on kiinteäliitos-ja putkikokoonpanotyyppinen, ja toissijaisessa potkuriakselissa on tukilaakeripäässä liukuliitos, joka huolehtii jousitusliikkeestä mahdollisesti aiheutuvasta pidennyksestä. Yleensä ensiakseli on linjassa vaihteiston pääakselin akselin kanssa, mutta toisioakseli on hieman kallellaan leikkaamaan Taka-akselin loppuakselin hammasakselia. Korkeaan alustaan asennetuissa ajoneuvoissa molemmat akselit on kuitenkin asennettu siten, että akselin tehollinen kallistuskulma pienenee. Kun ensiöakseli on linjassa vaihteiston lähtöakselin kanssa, kumityyppisiä yleiskytkimiä käytetään joskus vaimentamaan lähetettyä vääntövärinää tehokkaammin kuin perinteisiä teräsliitoksia.
ajoneuvoihin, joiden akseliväli on yli 4,8 m, kolmiosainen voimansiirtolinja, jossa on kaksi keskitukilaakeria, voi olla sopivampi (Kuva. 26.6). Käytössä on neljä yleisliitosta ja väli-akseli On vaihteiston lähtöakselin suuntainen. Vain takimmainen potkuriakseli käyttää jälleen liukuliitosta akselin pituuden muuttamiseksi.
26.1.5.

potkuriakselin Välitukilaakerit

väliportaan laakerit ja-kiinnikkeet on yhdistetty jaettujen potkuriakselien asentamiseen ja tukemiseen. Nämä kokoonpanot ovat joko (i) itse suuntautuvat laakeri tukee tyyppi ( ” ) joustavasti asennettu laakeri tukee tyyppi. Itseohjautuvia keskilaakeritukia käytetään lähinnä raskaissa kuorma-autoissa. Yksi tämän kantatuen tyyppi on kaksirivinen kuulalaakeri, jossa on syvään uurrettu sisärotu ja sisäisesti puoliympyrän muotoinen ulompi rotu (Kuva. 26, 7 A). Tämä järjestely kompensoi kaikki akselin taipuma läpi sisemmän rodun ja pallot, joka kallistaa noin kiinteä ulko-rodun pallomainen istuin.
toinen tapa on käyttää yksirivistä syvään uurrettua kuulalaakeria, jonka profiili on ulompien rotujen reuna-alueilla pallomainen. Tämän jälkeen pallokilpailu koteloidaan teräksiseen tukirenkaaseen, jonka sisäinen profiili vastaa laakerin ulkopuolta (Kuva. 26, 7). Laakerin ja renkaan suhteellinen liike voi absorboida minkä tahansa suuntausvirheen. Koska molemmat edellä mainitut järjestelyt vaativat ajoittaista voitelua, käytetään öljytiivisteitä pitämään rasva ja myös pitämään lika pois laakeriradoilta.

Kuva. 26.4 One piece drive-line. A. pidennetyllä vaihteistokotelolla.
B. laajennetulla differentiaalikotelolla –

Fig. 26.5. Kaksiosainen voimansiirtolinja yksiosaisilla tukilaakereilla.

viikuna. 26.6. Kolmiosainen voimansiirtolinja kahdella välitukilaakerilla.

Kuva. 26.7, jaettu ‘ propeller-akselin tuki-laakeri kokoonpanot.
A. Hyötyajoneuvojen kaksirivinen itseohjautuva laakerituki.
B. Hyötyajoneuvojen yksirivinen itsesuuntautuva ulkolaakerikilpailu.
C. raskas kumilohkolaakeriteline.
D. Keski-ja raskasrakenteinen joustava laakeriteline.
E. henkilöauton ja pakettiauton V-osastoitu kumilaakeriteline.
F. henkilöauton ja pakettiauton kaksikertainen kumilaakeriteline.
joustavasti asennettuja keskilaakeritukia käytetään sekä kevyissä että raskaissa ajoneuvoissa. Näissä malleissa on yksirivinen syvään uurrettu kuulalaakeri, joka sopii suoraan yhden jaetun akselin päälle, ja tätä laakeria ympäröivä jäsen on suljettu teräskehykseen. Tämä kokoonpano on sitten pultattu runkoon tai korikuoreen tukemaan väli-akseleita. Kumikiinnitys toimii laakerin joustavana tukena, joka sallii akselin pienen kallistuksen. Joustava kumi toimii myös tärinänvaimentimena ja eristää mahdolliset potkuriakselin värähtelyt Korin jäsenistä.
Kuva 26.7C havainnollistaa kiinteän kumirengaslohkon käyttöä, joka sopii laakeripesän päälle erittäin raskaisiin sovelluksiin. Sisempi laakeri rotu sijaitsee yleisnivel laipan ja ulompi laakeri rotu on sijoitettu shimmed holkki. Tämä kokoonpano vaatii säännöllistä voitelua. Tällä hetkellä useimmat kevyet ja raskaat väli – laakeri kokoonpanot käyttävät pregreased ja suljettu-for-life syvä-groove Laakerit. Akseliin kiinnitetyt pölylevyt suojaavat laakeria soraa ja märkää säätä vastaan. Kumielementti on sidottu sekä ulkoiseen teräsvaippaan että ulompaan laakeri-rotuteräksen puristukseen. Laakeri järjestely, kuvitettu kuva. 26.7 D, käytetään hyötyajoneuvoissa. Kumivalun molemmille puolille on tehty aukko joustavuuden parantamiseksi.
henkilö-ja pakettiautoihin soveltuva laakeriasettelu on esitetty kuvassa. 26.7 E. kumielementti käyttää V: n muotoista osaa, jonka avulla Elementti taittuu ja liikkuu keskiasennossaan helpommin. Tämä parantaa myös kumikokoonpanon tärinänvaimennusominaisuuksia. Kuva 26.6F edustaa vaihtoehtoista sijoittelua kevyille ajoneuvoille. Tässä kokoonpanossa valettu kumilohko muodostaa kaksoislenkit, jotka antavat suuremman jäykkyyden laakerille ja erinomaiset vaimennusominaisuudet menettämättä helposti kallistuvia ominaisuuksiaan.