JASO C3041989 汽车半轴等速万向节中文版.docx

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JASOC3041989汽车半轴等速万向节中文版

汽车半轴等速万向节

1范围

本标准规定了汽车半轴等速万向节。

本文对两轮车辆、工业建设车辆、农业机械同样适用。

备注：

本标准中，单位和数值均基于SI（国际单位制），但{}中给出的数值是基于传统单位制并给出参考文献。

2目的

本标准旨在标准化等速万向节的主要规格，因此设计和处理均需合理化。

3定义

本标准中应用的主要词语在下面定义：

（1）半轴

一个传递动力的旋转轴，连接两套或者一套万向节、中间轴等组成，安装在末端减速齿轮和车轮之间。

（2）等速万向节

在每个工作角度上输入轴和输出轴角速度相等的万向节。

（3）中心固定型等速万向节

只改变工作角度的万向节。

（4）伸缩型等速万向节

能选择工作角和伸缩运动的万向节。

（5）三球销式万向节（固定型）

三脚架固定在三叉槽壳内，装在三销架三个轴线的球环和叉状轴形成工作角度的中心固定型等速万向节。

（6）三球销式万向节（伸缩型）

球环装在三叉槽壳沿轴向直线平行的辊槽三个轴线上伸缩型等速万向节。

（7）十字槽型等速万向节（VL）

滚球由在内、外圈直沟道交叉处具有外球面的保持架夹，轴向等角度相互转动的伸缩型等速万向节

（8）外部等速万向节

半轴上安装在车轮侧的等速万向节

（9）内部等速万向节

半轴上装在差速器或末端减速齿轮侧的等速万向节。

（10）名义轴径

作为尔泽泊等速万向节最小静态扭转破坏抗性和允许接合角参考的的轴径。

名义轴径应该在轴径极限之间去中值。

（11）许用工作角度

等速万向节可以传递驱动力的最大工作角，任何工作角超过该值的万向节是无效的，如果超过了，等速万向节零件会发生干涉。

（12）旋转间隙

旋转方向的间隙

（13）最小静扭矩破坏强度

当半轴在0工作角和扭转转速小于6.3rad/min（360/min）抗扭破坏的极限值。

（14）末段封闭型

安装部位为实心轴的等速万向节。

（15）轴套型等速万向节

安装部位为空心轴的等速万向节。

（16）法兰型

安装部位为带螺栓孔的法兰的等速万向节

（17）轮盘型

安装部位为带贯通螺栓孔的轮盘的等速万向节

4类型

等速万向节的种类如表1所示

表格1

类型

应用分类

球笼式万向节（Rezppa）

三球销式万向节（TJ）

（中心固定型）

中心固定型等速万向节

可轴向移动的球笼式万向节（DOJ）

三球销万向节（TJ）

（伸缩型）

十字槽万向节

伸缩型等速万向节

5性能

5.1许用工作角度

球笼式等速万向节（Rezppa）、可轴向移动的球笼式万向节（DOJ）、三球销等速万向节（可伸缩式）的许用工作角如表2所示。

表格2

类型

许用工作角度

球笼式万向节（REZPPA）

不小于46.5°-名义大小28.2及以下

不小于42.5°-名义大小31.8及以上

可轴向移动的球笼式万向节（DOJ）

23.0°及以上

三球销万向节（TJ）

23.0°及以上

5.2伸缩型等速万向节许用滑移量

如图1所示，许用滑移量应描述为与许用工作角度有关，它应满足规定的传递性能。

表格3等速万向节抵抗最小静扭矩破坏强度

表中注释：

Nominalsizeofconstantuniversaljoint等速万向节名义大小

Nominalshaftdiameter名义轴径

Minimumstatictorsionaldestructionstrength最小静扭矩破坏强度

图1

6结构组成

6.1等速万向节结构组成

图2-6展示了等速万向节的结构和部件名称。

图2球笼万向节（BJ）

0：

等速万向节工作角中心

A：

星形套球道沟槽

B：

外套球道沟槽

P：

球心

R：

球道沟槽节圆半径

E：

滑移距离

图3三球销万向节（定心）TJ

图4可轴向移动的球笼式万向节（DOJ）

0：

等速万向节工作角中心

P：

球心

R：

球道沟槽节圆半径

C：

星形套球形表面中心

B：

外套球形表面中心

R1:

星形套球形表面半径

R2：

外套球形表面半径

E：

滑移距离

图5三球销式万向节（伸缩型）

图6十字槽万向节

O:

等速万向节工作角中心

P：

球心

R：

球道沟槽的节圆半径

6.2半轴总成

（1）前轮驱动半轴

图7-9展示了独立悬挂前轮驱动半轴的安装和部件名称，图10为车轴悬挂。

备注：

标识有*的部件可能是必须安装的

图7Rzeppa+DOJ节

图8Rzeppa+VL节总成

图9Rzeppa+伸缩型三球销万向节

图10Rzeppa

6.3旋转间隙

旋转间隙测试应按9.2规定的旋转间隙测试步骤进行，应满足各部分之间规定的传递性能。

6.4伸缩型等速万向节的伸缩阻力

伸缩阻力测试应按9,3规定的伸缩阻力测试步骤进行，应满足各部分之间规定的传递性能。

6.5静态扭转强度

此项评价应按9.4规定的静态扭转强度测试获得，应满足各部分之间规定的传递性能。

此外，最小破坏静扭矩应该符合表三中给出的数值。

6.6扭转疲劳强度

此项评价应按9.5规定的扭转疲劳强度测试方法获得，应满足各部分之间规定的传递性能。

6.7耐用性

此项评价应按9.6规定的耐用性实验获得，应满足各部分之间规定的传递性能。

（2）后轮驱动半轴

图11-14规定了后轮驱动半轴的总成和各部件的名称

图11Rezppa+DOJ

图12Rzeppa+伸缩型万向节

图13十字槽+十字槽

图14Pj伸缩型三球销+伸缩型三球销

7组装部分的类型和形状

组装部分的类型和形状应该按图15-18所示

8尺寸

表4列出了Rezppa、DOJ、PJ三球销伸缩型万向节的主要尺寸

表格4

备注：

1、最大外径应该是包含防尘罩固定部分的紧固件的最大旋转直径。

2、最大外套O/D和最大的三叉槽壳O/D应包含外套和三叉槽壳外径的制造误差。

3、Rzeppa的最大O/D和最大外套O/D显示了对于名义尺寸不大于28.2的万向节最大工作角大于46.5°，名义尺寸不小于31.8工作角则为42.5°.

9测试步骤

9.1共同测试条件

应用的共同测试条件如下：

（1）除非另有规定，每次试验的样本应与安装在汽车产品上的半轴相同

（2）除非另有规定，测试应在正常温度（室温）下进行；

（3）除非另有规定，伸缩型等速万向节的连接中心位置应该安装在一个与汽车产品相似的位置。

9.2旋转间隙测试

应按照以下步骤测试半轴旋转间隙：

（1）测试条件

测试时等速万向节的工作角应为0°，试样应该使用没有油脂和防尘罩的万向节。

（2）建立实验

图19为一个测试装置的例子。

（3）测试步骤

（a）在正常和偏转方向施加扭矩，在表格里记录扭力和扭转角。

（b）确定旋转间隙形成记录。

图20展示了一种测试的例子。

图15扭转间隙测量装置

图20半轴扭转间隙

9.3滑移阻力测试

该试验进行伸缩式等速万向节伸滑移力的测试，如下所示:

（1）试验条件

扭矩，工作角度，旋转速度,滑移速度和滑移量应由买卖双方当事人共同商议决定。

（2试验设定

实验装置如图21所示。

（3）试验规程

（a）测试应由买卖双方当事人共同商定的实验条件进行,在记录本上记下试验得出的滑移量和滑移阻力。

（b）记录的滑移阻力应由买卖双方当事人共同商议的方法测试决定。

9.4静态抗扭试验

这个试验用来评估半轴静态抗扭强度，如下所示:

（1）试验条件

工作角度由买卖双方当事人共同商议决定。

扭转速率应不大于6.3rad/min（360°/min）。

试验采用没有润滑脂和密封罩的等速万向节。

（2）试验设定

实验装置如图22所示。

图21滑移阻力实验装置

1电机2齿轮箱3扭矩加载装置4滑移装置5滑移量探测器6滑移阻力探测器

7扭矩探测器8试样9仿制品10样品夹具11仿制品夹具

图22静态抗扭强度试验装置

1电机2减速器3支架4试样夹具5试样6扭矩传感器7扭矩仪

（3）试验规程

（a）测试应当在恒定的方向上扭转直到断裂,在记录本上记下扭矩和扭转角。

（b）从记录表中试样破坏时（包括组成部分裂缝的生成）的数据确定扭矩。

9.5扭转疲劳强度试验

这个测试用来评估半轴的扭转疲劳强度，如下所示：

（1）试验条件

（a）工作角度和扭矩由买卖双方当事人共同商议决定。

循环率应不大于10赫兹,转矩波形为正弦波。

试验采用没有润滑脂和密封罩的等速万向节。

（b）试验后的检验、记录、损伤状况的调查应根据买卖双方当事人的协议进行。

1010标记

下列事项应以不可磨灭的方式在半轴清晰可见的位置做标记。

（1）制造商的名称或简称代码。

（2）生产日期或其缩写代码。

图24疲劳测试实验装置

1电机2齿轮箱3辅助支承4试样5试样安装夹具6扭矩加载装置

汽车半轴的JASOC304-JASO等速万向节的附注

准备出版的这个标准，SAEJ901MAR85：

涉及到万向节和传动轴-命名法-专业术语-使用指南。

以下描述是给那些需要补充说明的项目的（本段落编号所涉及的方面同那些所附文本一样。

）。

3定义

（11）许用工作角:

在JASOC803-86定义为“万向节所允许的最大角度”。

在这个标准中,提供了进一步的详细阐释。

5性能

5.1许用工作角

球笼式等速万向节的许用工作角是基于轴和外部轨道之间的干涉决定的。

另一方面，等速万向节的滑移量由除了轴之外的其它组成部分的相互干扰决定的。

5．5静态抗扭强度

列在表3中的最小静态扭转破坏强度展示了列在表4中尺寸规格的等速万向节和轴装配产品的强度，这是考虑了零件制造者方面当前的现实所得出的结果。

任何基于一种特殊设计意义的改变等速万向节的装配部分或者轴的公称直径的特殊设计产品方式，或者一个凹槽影响强度这些额外的特例都应该排除在表3所列之外。

静态抗扭破坏强度和半轴工作角近似关系如示意图1所示。

随着工作角度的增加,等速万向节内部力的作用点移动，静扭破坏强度由于诸如弯矩的生成而降低。

示意图1

静态扭转强度、屈服强度表示法常用在国外的例子中,而破坏强度常用在国内的例子中。

6结构

6.1等速万向节的结构

球笼式万向节，两种形状的钢球滚道已经付诸实践,如示意图2所示。

此外,其他五种等速万向也在本文中得到了定义，结构部分不同的等速万向节已经投入实际使用。

这些不同构造的等速万向节分别获得了专利。

示意图3到6展示了这些结构中的典型范例。

示意图2等速万向节的钢球滚道形状

（a）环状接触型（b）角接触型

r：

球半径

r0：

外套钢球滚道的曲率半径

r1：

星型套钢球滚道的曲率半径

示意图3中心固定式等速万向节，其中球笼式万向节

的外套和星型的部分环形钢球滚道是直的

（a）钢球滑移滚道（b）保持架滑移型

示意图4伸缩式等速万向节与众不同的是：

星型套和保持架之间装备了可伸缩式球笼万向节，而且导致星型套的外球面部分不同于通过不同的球半径（r1和r3）接触的保持架。

示意图5三球销万向节（伸缩类型）三销架和滚针提供了伸缩型等速万向节的球形套管机制。

示意图6U型盘伸缩型等速万向节包含三球销万向节（伸缩类型）三销架外壳的滚道

6.2汽车半轴总成

因为前轮驱动的等速万向节功能与后轮驱动半轴的作用不同，半轴总成接下来分为两个种类各自定义。

对于前轮驱动等速万向节来说，中心固定型等速万向节有一个允许工作角，大小要满足转向装置对应的转向操作的要求，应满足外侧万向节的各种使用条件。

从另一方面来说，伸缩式等速万向节可以吸收一个轴向运动应该连在最终减速齿轮末端。

假设，在一个车轴悬挂的情形里，等速万向节不能用在最终减速齿轮侧。

对于后轮驱动半轴，较大许用工作角的等速万向节不能用在车轮侧。

（2）后轮驱动半轴

伸缩型外侧等速万向节除了在总成中介绍的组合类型外，TJ+Rzeppa，DOJ+Rzeppa，DOJ+DOJ目前实际中也有应用。

。

第二阶段标准

（标准中引用传统单位制以及转换值均在SI值后的括号里给出。

JSAE标准委员会编制

编制日期：

1989-3-31

编制该标准草案的分委员会：

等速万向节半轴分委会

讨论草案的技术委员会：

底盘调查研究委员会、标准理事会下设标准委员会

日本汽车株式会社印制

10-2，Goban-cho，千代田区，东京102，日本

东京汽车轴承委员会提供印刷资金支持