D0I:10.13374/i.issn1001053x.2004.02.012 第26卷第2期 北京科技大学学报 VoL26 No.2 2004年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2004 传动系统布置型式和速度波动 杨珏 张文明宁晓斌 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 摘要研究了采用“A”型架的车辆在振动过程中传动系统万向节安装角度的变化情况，及 其引起的传动系统转速波动.传动系统的布置型式可以是Z型或W型，比较了不同的布置型 式对传动系统转速波动的影响.后桥振动过程中传动轴转过的角度小于“A”型架转过的角度 时，采用W型布置产生的速度波动要优于Z型布置.给出了Z型和W型布置的传动系统中 后桥安装角度的求解方法，以及对于特定的采用“A”型架的车型传动系统采用Z型还是W型 布置的判断方法. 关键词传动系统布置：万向节：转速波动：后桥 分类号U462.11 矿用汽车后悬挂系统多采用“A”型架将后桥 a 的驱动力传递到车架，这种连接方式影响了后桥 的振动型式，使传动轴与变速箱和主减速器之间 轴线夹角随着车轮振动发生变化.这种角度的变 化使得变速箱输出与主减输入之间非等速传动， 过大的角度会增大传动系统的扭转振动，进而使 传动系统的动载荷增大，增加轮胎的磨损，对采 用“A”型架的后桥悬挂系统研究表明，合适的后 桥安装角度可以降低这种由于角度的变化而引 起的速度变化和振动 1后传动轴的布置及速度传递 图1传动系统布置型式.(a)Z型：(b)W型 Fig.1 Driveline arrangement:(a)Z arrangement;(b)W 轴I(变速箱输出轴)、Ⅱ（传动轴）入、I(主减速 arrangement 器输入轴)在同一平面内，与轴Ⅱ相连的两个万 向节叉也在同一平面内，如图1所示为乙型布置 与W型布置. =arctan(tanco) cosa 轴I转角与轴Ⅱ转角的关系： 轴Ⅲ的转速： cosa cosaz tano=tandcosa. cos'a+cosp(cosa-cosa 其中，p:为轴I的转角，p2为轴Ⅱ的转角，a1为 当，=受或要时取到1个极值， 轴1与轴Ⅱ的夹角. @3cosa @1 coSa (1) 轴Ⅱ与轴I转角的关系： tano,=tanocosa2. 当，=0或π时取到另1个极值， 其中，为轴Ⅲ的转角，2为轴Ⅱ与轴ⅢI的夹角. 01=c0sa2 (2) cosa 轴Ⅲ转角可以表示为： 其中，ω，为轴I的转速，o为轴Ⅱ的转速. 对于单个万向节传动，如图1所示I与Ⅱ或 收稿日期2002-11-26 杨珏男，27岁，博士 者Ⅱ与Ⅲ之间，当夹角a,a2越大引起得速度和扭第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 传动系统布置型式和速度波动 杨 狂 张 文 明 宁晓 斌 北 京科 技大 学土 木与环 境工 程 学 院 ， 北 京 摘 要 研 究 了采用 “ ’ ，型 架 的车辆 在 振 动过程 中传 动 系 统 万 向节 安装角 度 的变化情 况 ， 及 其 引起 的传 动 系统转 速 波 动 传 动系统 的布 置 型式可 以是 型 或 型 ， 比较 了不 同 的布置 型 式对 传动 系统 转 速 波动 的影 响 后 桥 振 动 过程 中传 动 轴 转过 的角度 小 于 “ ” 型 架 转 过 的角度 时 ， 采 用 型 布置 产 生 的速度 波 动 要 优于 型布 置 给 出 了 型 和 型 布 置 的传 动 系 统 中 后 桥 安装 角 度 的求 解 方法 ， 以及 对 于特 定 的采用 ‘， ” 型 架 的车 型传 动 系统 采 用 型 还 是 型 布 置 的判 断方 法 关键 词 传 动 系统 布 置 万 向节 转 速 波 动 后 桥 分 类号 矿 用 汽 车后 悬 挂 系统 多采用 “ ’ ， 型架 将后 桥 的驱 动 力传 递 到车架 ， 这种 连接 方 式影 响 了后桥 的振 动 型 式 ， 使传 动轴 与 变速 箱 和 主减速 器 之 间 轴 线 夹 角 随着 车轮 振 动 发 生 变 化 这种 角度 的变 化 使得 变速 箱 输 出与 主减 输 入之 间非等速传 动 ， 过 大 的角度会 增 大传 动 系统 的扭 转振 动 ， 进 而使 传 动 系 统 的动 载 荷 增 大 ， 增 加轮 胎 的磨 损 对 采 用 “ ” 型 架 的后 桥 悬 挂 系 统 研 究 表 明 ， 合 适 的后 桥 安装 角度 可 以 降低 这 种 由于 角度 的变 化 而 引 起 的速 度 变 化 和 振 动 后传 动轴 的布 置 及 速 度传 递 轴 变速 箱 输 出轴 、 传 动 轴 、 主 减速 器 输 入 轴 在 同一 平 面 内 ， 与轴 相 连 的两 个 万 向节 叉 也 在 同一 平 面 内 ， 如 图 所 示 为 型 布 置 与 型布 置 轴 转 角 与轴 转 角 的关 系 ‘ 一 切一 势 其 中 净 ， 为 轴 的 转 角 净 为 轴 的 转 角 ， 为 轴 与轴 的夹 角 轴 与轴 转 角 的关 系 怕 沪 毋 其 中 ， 少 为轴 的转 角 ， 为轴 与轴 的夹 角 轴 转 角 可 以表 示 为 图 传 动 系统 布置 型 式 型 型 · 血 邵 口， 切 ‘丝旦呈 叹 吐 轴 的转 速 叹 以 山 一 目 下 尸，，万二尸 ，，于犷， 丫甲竺丁于戈田 。 一 仪 一 一 甲 气 一 仅 一 一 仅 当，，一 粤或粤时取 到 个 极值 ， “ 山 勿 当势 或 时取 到 另 田 田 个 极 值 ， 收稿 日期 一 佗 杨压 男 ， 岁 ， 博士 其 中 ， 。 ，为轴 的转速 ， 。 为轴 的转速 对 于 单 个 万 向节 传 动 ， 如 图 所 示 与 或 者 与 之 间 ， 当夹 角 ， 越 大 引起 得速 度和 扭 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2004．02．012