万向传动装置
第五章 万向传动装置
汽车在行使过程中，变速器与驱动桥的相对 位置经常变化，影响动力传动；故传动轴中 设有由滑动叉和花键轴组成的滑动花键连接， 实现传动轴长度的变化，防止了传动轴运动 干涉。
传动轴较长时，一般做成两段。目的是避免 传动轴过长，自振频率降低而产生共振；同 时提高了传动轴的临界转速和工作可靠性。 传动轴上贴有平衡片，以防止传动轴高速旋 转时质量的偏移而导致剧烈振动。
汽车行驶时有 异响
汽车行驶时有异 响且车身抖动
万向传动装置组成
万向节——变角度传动 传动轴（伸缩）——变距离传动 中间支承——远距离传动
万向传动装置在汽车上应用： 1、用于发动机前置后轮驱动汽车 变速器输出轴与驱动桥输入轴不能用刚性连 接，必须采用两个万向节和一个传动轴连接。 长距离加中间支承
2、多轴驱动的越 野车 两轴驱动的越野 车汽车变速器与 分动器间，由于 装配、制造及传 动的误差，它们 间装有万向节和 传动轴。 三轴驱动的越野 车汽车，中、后 桥间有贯通式和 非贯通式传动。 贯通式装有万向 节；非贯通式装 有中间支承。
球笼（保持架）
星形套（内滚道） 钢球
球形壳（外 滚道）
外滚道中心A与内滚道中心B分别位于万向节中心O的两侧， 且到O点的距离相等。球滚动时，同时以A、B为球心滚动， 所以CA=CB，所以，两轴相交任意角度时，传力刚球的中 心都位于角交的平分面上。
承载能力强，结构紧凑，拆装方便，两轴最 大交角为42°
故：主动叉转速大于从动叉转速。
ω1
B
α
oαLeabharlann ω2结论： 单个十字轴万向节在有夹角传动时，若主动轴匀速转动 （ω 1=常数），则从动轴的角速度ω 2将在ω 1/cosα ～ ω 1cosα 之间时快时慢地周期性变化——不等速性。 不等速性是指从动轴在一周中角速度不匀而言的，而主、从 动轴的平均转速是相等的，即主动轴转过一周从动轴也转过 一周。 两轴交角α 愈大，转角差愈大，万向节传动的不等速性愈严 重。 不等速性危害：使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振 动，从而产生附加的交变载荷，影响部件寿命 现代汽车采用双十字轴万向节串联安装（用传动轴把两个万 向节连接起来）的办法来实现两轴间的等速传动。
第五章 万向传动装
安全阀
十字轴
万向节叉
3）十字轴润滑油道
油封 油封挡盘 注油嘴
采用橡胶油封， 采用橡胶油封，当 十字轴内腔油压过 大时， 大时，多余的润滑 油会从橡胶油封内 圆表面与轴颈接触 处溢出。 处溢出。
4）十字轴式刚性万向节
采用滑动万向节叉，可以使连接的两 轴之间有较大的相对运动空间。
5）滚针轴承轴向定位方式： 滚针轴承轴向定位方式：
2）特点：正反转六个钢球全部参加工作，因而磨损 小，寿命长，承载能力强。最大夹角42～47°，灵 活性好。 3）应用：广泛用于转向驱动桥上。 奥迪100型和上 海桑塔纳轿车半 轴外万向节所采 用的碗形球笼式 万向节。
球笼式等速万向节
主动轴 球笼（保持架） 球笼（保持架）
星形套（内滚道） 星形套（内滚道）
变速器
分动器
万向节传Biblioteka 轴3、转向驱动桥中的主减速 器与转向驱动轮之间 转向驱动桥有： 独立悬架一 边有两个万向节；非独立悬 架一边有一个万向节。 4 4、转向盘与转向器之间
§5-2 万向节
保证不在同一轴 线上的两轴之间可靠 地传递动力。 分类： 1、刚性万向节 （1）不等速万向节 （2）准等速万向节 （3）等速万向节 2、挠性万向节
第五章 万向传动装置
§5-1 概述
一、功用： 功用：
在 轴线相交且相对位置及轴间夹角经常 变化的转轴之间传动力。
驱动桥
二、组成： 组成：
万向节 传动轴 中间支承
万向节
中间传动轴 主传动轴 中间支承
万向传动装置工作演示
三、万向传动装置在汽车上的应用： 万向传动装置在汽车上的应用：
1、变速器与驱动桥之间 变速器输出轴与驱动桥输入轴之间的交角、位置不断变化， 必须用万向传动装置连接。 万向传动装置连接。 2、变速器与分动器之间 两轴驱动的越野车汽车变速器与分动器间，由于装配、制 造及传动的误差，它们间装有万向节和传动轴。
万向传动装置 课件
东风EQ1090汽车的中间支承 1－车架横梁 2－轴承座 3－轴承 4－油 嘴 5 蜂窝形橡胶 6－U形支架 7－油封
万向传动装置故障诊断与检修
常见故障有：传动轴振动和噪声、起 动噪音和滑行异响等。 产生故障原因 变形（弯曲、凹陷），动平衡被破坏 滑磨（花键、万向节） 侵蚀（泥土、灰尘、水等）
3．故障诊断与排除方法
①检查传动轴管是否凹陷：有凹陷，则故障由此引起；无 凹陷，则继续检查。 ②检查传动轴管上的平衡片是否脱落，如脱落，则故障由 此引起；否则继续检查。 ③检查伸缩叉安装是否正确，不正确，则故障由此引起； 否则继续检查。 ④拆下传动轴进行动平衡试验，动不平衡，则应校准以消 除故障。弯曲应校直。
1、原理： 传力点永远位于两轴交点O的角平分面上
2、球叉式万向节
1）组成：主动叉、从动叉、钢球等。 2）特点：结构简单、能等角速传动、、最大夹角 32～38°；但正反转只有两个刚球受力，磨损快。 3）应用： 中、小型越野汽车转向驱动桥上。
2）工作原理
主、从叉曲面凹槽的中心线分别是以O1、O2为圆心的两 个半径相等的圆，且圆心O1 、O2到万向节中心O的距离相等， 这样无论主、从动轴以任何角度相交，传动钢球中心都位于 两圆的交点上，从而保证传动钢球始终位于两轴交角α 的平分 面上，因而保证了等速传动。
vA= ω1r= ω2rcosa
ω1 ω2 ω1= ω2cosa ω 1<ω2
2)转过90°,主动叉在水平位置，十字轴旋转平面与 从动轴垂直时：
vB= ω1rcosa= ω2r
ω1 ω1cosa= ω2
ω2
所以ω1>ω2
结论：
《万向传动装置 》课件
万向传动装置的重要性
总结词
万向传动装置是实现相交轴之间高效、稳定传动的关键部件。
详细描述
由于许多机械系统需要实现相交轴之间的传动，而这种传动往往存在角度偏差，因此需要使用万向传动装置来保 证传动的稳定性和效率。如果使用普通的直轴传动方式，由于角度偏差的存在，很可能会导致传动效率降低或者 设备损坏。因此，万向传动装置在机械系统中具有非常重要的作用。
02
万向传动装置的工作原 理
万向传动装置的基本组成
扭矩传递
02
动力从输入轴通过万向节和传动轴传递到输出轴，实现扭矩的
传递。
支撑与固定
03
轴承和连接部件分别起到支撑和固定作用，确保传动装置正常
工作。
万向传动装置的工作特点
适应性强
能够适应不同角度的传动需求 ，实现灵活的传动。
高效稳定
具有较高的传动效率和稳定性 ，能够保证动力传递的可靠性 。
结构简单
组成部件相对简单，易于维护 和保养。
通过优化设计，减小摩擦和机械损失 ，提高扭矩传递效率。
延长使用寿命
通过改进材料、热处理和润滑方式， 提高装置的耐磨性和耐久性。
减小体积和重量
优化结构设计和材料选择，使装置更 紧凑、轻便。
降低制造成本
优化工艺流程，降低生产成本。
万向传动装置的设计流程
方案设计
根据需求分析，制定多种设计 方案，并进行初步评估和筛选 。
03
简述万向传动装置的功用和组成。
简述万向传动装置的功用和组成。
万向传动装置是一种用于实现机械或设备传动的装置，其主要功用是实现非直线传动，可以从一个方向传递转矩和运动到其他的方向。
它常用于汽车、船舶、机械、航空航天等领域，用于解决转向传动或者扭矩转换等问题。
万向传动装置由基本组成部分组成，包括接受输入轴和输出轴的轴承，以及连接输入和输出轴的传动轴。
其中最常见的组成部分有：
1. 十字轴：十字轴是万向传动装置的核心部分，它可以以任意角度传递转矩和运动，使得传输的轴线可以在三维空间中进行调整。
2. 半轴：半轴是连接输入轴和输出轴的传动轴。
3. 壳体：壳体是用来固定和支撑十字轴和半轴的外部结构。
万向传动装置的组成部分会根据具体的应用和设计要求有所不同，但基本的功能和原理都是类似的。
通过万向传动装置，可以实现转向功能、改变运动方向、扭矩转换等多种传动方式，为机械设备的传动提供了灵活和高效的解决方案。
万向传动装置一般由万向节和传动轴组成
（1）主动叉在垂直位置，并且十字轴平面与主动轴垂直的情况。
主动叉与十字轴连接点a 的线速度 υ a在十 字轴平面内； 从动叉与十字轴连接点b 的线速度υ b在与 主动叉平行的平面内，并且垂直于从动轴。 υ b ＞ υ ′b υ ′b = υ a 因此υ b ＞ υ a 由此可知，当主、从动叉转到所述位置时， 从动轴的转速大于主动轴的转速。
结构特点：
（1）两万向节叉活套在十字轴轴颈上；
十字轴
（2）十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承； （3）十字轴做成中空的，并有油路通向轴颈； （4）十字轴的轴颈上有毛毡油封（或橡胶油封）； （5）十字轴中部装有带弹簧的安全阀。
2）润滑及密封
十 字 轴 润 滑 油 道 及 密 封 装 置
十字轴润滑油道
第17章 万向传动装置
1. 十字轴式刚性万向节的结构 1）组成构造 图17-3所示为十字轴式刚性 万向节的构造。一般主要由一个十字轴4、两个 万向节叉2和6和滚针轴承等组成。
十字轴式刚性万向节
滚针轴承
轴承盖
安全阀
万向节叉
十字轴
万向节叉
第17章 万向传动装置
轴承盖 万向节叉
套筒 滚针
油封
安全阀 油嘴
第17章 万向传动装置
3）用于转向驱动桥的半轴。
f)
g) 图17-2 万向传动装置在汽车传动系统中的应用与布置
第17章 万向传动装置
4）在汽车的动力输出装置和转向系统的操纵机构中也常 采用万向传动装置。
第17章 万向传动装置
17.2 万 向 节
万向节是转轴与转轴之间实现变角度传递动力的 基本部件，万向节按其在扭转方向上是否有明显的 弹性，可分为: 刚性万向节 靠零件的铰链式联接传递动力 挠性万向节 靠弹性零件传递，且有缓冲减振作用。
万向传动装置的基本组成
万向传动装置的基本组成一、引言万向传动装置是一种用于改变方向的机械装置，广泛应用于汽车、船舶、机械等领域。
它能够在不改变传动比的情况下，实现力的传递和改变传动方向。
本文将详细介绍万向传动装置的基本组成。
二、外壳万向传动装置的外壳是其基本组成部分之一。
它起到保护内部零件和机构的作用。
外壳通常由铸铁或铝合金制成，具有足够的强度和刚性。
外壳的形状设计合理，以保证万向传动装置的正常工作，同时还要考虑装配和维修的便捷性。
三、主内齿圈主内齿圈是万向传动装置的核心部件之一。
它是由多个齿形相同的齿轮组成的。
这些齿轮的轴线是相交的，形成一个空心圆柱体。
主内齿圈的内表面上有与其齿轮个数相等的齿槽，用于安装与之配合的齿轮。
四、从齿圈从齿圈也是万向传动装置的重要组成部分之一。
它与主内齿圈配合，形成传动机构。
从齿圈与主内齿圈的齿轮个数相等，并且齿形互补。
从齿圈通过轴承与外壳相连接，能够实现自由旋转，从而实现传动。
五、万向节万向节是万向传动装置的关键组成部分之一。
它是用于连接主内齿圈与从齿圈的喉角形状的接头。
万向节可以在不同角度下传递扭矩和旋转，从而实现方向的改变。
万向节通常由钢材制成，具有较高的强度和耐用性。
六、传动轴传动轴是连接万向传动装置与其他传动部件的组成部分。
它能够将万向传动装置产生的力和扭矩传递给其他部件。
传动轴通常由合金钢制成，具有较高的强度和刚性。
传动轴的长度、直径和形状等参数需要根据实际应用需求进行设计。
七、润滑系统润滑系统是保证万向传动装置正常运行的关键组成部分。
它包括油封、油池、润滑油等部件。
润滑系统能够减少部件的摩擦和磨损，延长装置的使用寿命。
八、辅助部件除了以上基本组成部分之外，万向传动装置还包括一些辅助部件，如连接件、密封件、安装支架等。
这些部件能够提供装配和维修的便利性，保证万向传动装置正常工作。
九、总结万向传动装置由外壳、主内齿圈、从齿圈、万向节、传动轴、润滑系统和辅助部件等多个组成部分构成。
万向传动装置的工作原理
万向传动装置的工作原理万向传动装置是一种常用的机械传动装置，它具有传动角速度恒定、角度变化自由、力矩传递平稳等优点，广泛应用于机械传动领域。
本文将介绍万向传动装置的工作原理、分类及应用。
万向传动装置是由万向节、中央传动轴、二次传动轴和轴承组成的。
其主要工作原理是利用万向节在两个相互垂直的方向上转动的特点，将主动轴和从动轴连接在一起，实现功率传递。
其工作过程中采用的是摩擦传动的方式，系统能够自动适应转向角度的变化，使得传动输出的角速度及传动比在一定范围内恒定不变。
1. 轮式万向节：应用于车辆转向、动力传动以及航空航天等领域，主要特点是结构简单、耐用性强。
2. 单交叉万向节：适用于角度变化较小且精度要求较高的场合，例如机床主轴、印刷机械传动系统等。
3. 双交叉万向节：适用于角度变化较大的场合，例如起重机、采掘机、摩托车转向等场合，它具有结构紧凑、承载能力强等优点。
4. 滚子万向节：适用于大径向载荷和较小推力载荷的场合，例如船舶传动系统。
1. 汽车转向系统：万向传动装置在汽车转向系统中起着重要作用，它可以实现车轮转向角度的变化，以及主动轴和从动轴之间的传动。
2. 船舶传动系统：船舶传动系统采用了滚子万向节，具有承载能力强、寿命长等特点，可以实现船舶的方向控制。
3. 工程机械：万向传动装置在工程机械中也被广泛应用，例如起重机、钻机、采掘机等，能够在较大角度变化的情况下实现转向控制和动力传递。
4. 机床：机床主轴传动系统中采用了单交叉万向节，可以实现主轴和马达之间的转速转向控制。
万向传动装置在各种机械传动系统中都有着广泛的应用，无论是在船舶、汽车、工程机械等领域，还是在机床、工业自动化等领域中，都可以发挥重要作用。
除以上介绍的应用外，万向传动装置还可以用于机器人行走、空气动力学领域、洗衣机等家电产品，以及摩托车、自行车等个人交通工具中。
在摩托车与自行车的转向系统应用了单交叉万向节，它能够自动适应车轮的角度变化，保证了转向的稳定性和灵活性。
万向传动装置ppt课件
6.2.2 等角速万向节
• 等角速万向节的
常见结构形式有
球叉式、球笼式
和三叉式等。
完整版ppt课件图6.6 等角速万向节工作原理
8
1. 球叉式万向节
• 它由主、从动叉，四个传动钢球，一个中心钢球以及定位销和锁 止销组成。其结构见图6.7。01 、 02 半径相等。
• 工作原理见图6.8所示。 球叉式万向节结构简单，工作时两个钢 球正转传力，两个反转传力，其允许最大交角为32°～33°。但磨 损快，多用于中小型越野车的转向驱动桥上。
4.7 电控液力自动变速器的故障诊断
• 1．液压油易变质
• 2．自动变速器打滑
• 3．不能升挡
• 4．无前进挡
• 5．无倒挡
• 6．无超速挡
• 7．跳挡
• 8．不能强制降挡
• 9． 换挡冲击
• 10． 汽车不能行驶
• 11．无发动机完整制版pp动t课件
1
第6章 万向传动装置
完整版ppt课件
• 6.1 概述 • 1 万向传动
图6.7 球叉式万向完整节版ppt课件 图6.8 球叉式万向节等角速传动原9 理
2. 球笼式万向节
• 球笼式万向节按其内、外滚道结构不同又分为RF型球笼万向节、VL型 球笼万向节和球笼式双补偿万向节。
• 1）RF型球笼万向节 • 主要由内球座（7）、球笼（4）、外球座（8））及钢球（6）等组成。 • RF型球笼式万向工作时，六个钢球全部参加工作，因而磨损小，寿命
• ②输入轴、输出轴与传动 轴的夹角相等，即α1=α2。
• 满足上述两条件的排列方式一 般有两种：平行排列方式和等 腰三角形排列方式（图6.5）。
• 正确安装可以实现 ①；独立 悬架才能实现②。
第15章 万向传动装置
而实现两轴间的等角速传动。根据运动学分析得知，要达到这一目的，
必 轴 同须间一满夹平足角面以相内。下等两后个一；条条②件件第：完一全①万第可向2 一以节由万的传向从节动动轴两叉和轴与间万第向夹二节角万叉向的与节正第的确二主装万动配向叉1 来节处保两于
证 能。通但过是整，车前的一总条布件置设( 计＝和总)只装有配在工采艺用的驱1保动证轮来独2实立现悬，架因时为，在才此有情可况
第15章 万向传动装置
锁片将螺钉锁紧，以防止轴承在离心力作用下从万向节叉内脱出。 为了润滑轴承，十字轴做成中空的，并有油路通向轴颈。润滑油从注 油嘴3注入十字轴内腔。为避免润滑油流出及尘垢进入轴承，在十字 轴的轴颈上套着装在金属座圈内的毛毡油封7。在十字轴的中部还装 有带弹簧的安全阀5。如果十字轴内腔的润滑油压力大于允许值，安 全阀即被顶开而润滑油外溢，使油封不致因油压过高而损坏。 十字轴式万向节的损坏是以十字轴轴颈和滚针轴承的磨损为标志的， 因此润滑与密封直接影响万向节的使用寿命。为了提高密封性能，近 年来在十字轴式万向节中多采用图15.4所示的橡胶油封。实践证明， 橡胶油封的密封性能远优于老式的毛毡或软木垫油封。当用注油枪向 十字轴内腔注入润滑油而使内腔油压大于允许值时，多余的润滑油便 从橡胶油封内圆表面与十字轴轴颈接触处溢出，故在十字轴上无须安 装安全阀。
第15章 万向传动装置
15.2.2 准等速万向节和等速万向节
1. 准等速万向节(near constant velocity universal joint)
准等速万向节是根据上述双万向节实现等速传动的原理而 设计的，常见的有双联式和三销轴式万向节。
(1) 双联式万向节(double cardan universal joint)
第12章 万向传动装置
3
第12章 万向传动装置 12章
4
第12章 万向传动装置 12章
5
第12章 万向传动装置 12章
12.1 概述
分类： 分类： 1、按速度特性分 1)普通万向节 1) 2)准等速万向节 2) 3)等速万向节 3) 2、按刚度大小分 1)刚性万向节 1) 2)柔性万向节 2)
6
第12章 万向传动装置 12章
两齿轮的接触 点P位于两齿轮轴线 交角的平分面上，P 点两齿轮的圆周速度 始终相等。 α/2 P
第12章 万向传动装置 12章
α/2
形式： 形式：
球笼式。 O
11
球笼式等速万向节
第12章 万向传动装置 12章
结构： 结构： 主动轴
外罩
球笼（保持架） 球笼（保持架） 球形壳 外滚道） （外滚道） 钢球
α1 α2
不等速特性曲线
9
第12章 万向传动装置 12章
12.1.2 准等速万向节
原理：是一套传动轴 原理：
长度缩短至最 小的双万向节 等速传动装置。
双联式万向节
特点： 特点：
双联叉相当于两个在同 一平面上的万向节叉； 装有分度机构。
α1
α2
10
12.1.3 等速万向节 原理 使传力点始终位于两轴夹角的平分面上。 使传力点始终位于两轴夹角的平分面上。
12.1.1 普通万向节（十字轴万向节） 普通万向节（十字轴万向节）
1.构造 套筒 滚针 油封 安全阀 油嘴
轴承盖 万向节叉
十字轴
7
第12章 万向传动装置 12章 2.普通万向节的速度特性 ①当主动叉在垂直平面内时：
VA=ω1·r= ω2 ·rcos α ω ω1= ω2 cos α ω2> ω1 从动轴转速大于主动轴转速。 从动轴转速大于主动轴转速。
简述万向传动装置的作用
简述万向传动装置的作用万向传动装置是一种用于传递动力和改变传动方向的装置。
它由多个齿轮组成，能够将输入轴的旋转运动转变为输出轴的旋转运动，并且可以改变旋转方向。
万向传动装置的作用十分广泛，被广泛应用于机械设备、汽车、船舶等各个领域。
万向传动装置可以实现动力传递。
在机械设备中，通常需要将动力从一个轴传递到另一个轴，以驱动其他部件的运动。
万向传动装置通过齿轮的啮合传递动力，实现了输入轴和输出轴之间的动力传递。
它能够承受较大的扭矩，并且能够保持传动的稳定性和高效性。
万向传动装置可以改变传动方向。
在一些特殊情况下，需要将输入轴的旋转方向转变为输出轴的旋转方向。
万向传动装置通过合理的齿轮组合和啮合方式，能够实现输入轴和输出轴之间的旋转方向的改变。
这种功能对于一些需要反向运动的机械设备非常重要，如汽车转向系统和船舶的舵机系统。
万向传动装置还具有减速和增速的功能。
在一些机械设备中，输入轴的转速往往过快或过慢，需要通过传动装置来实现转速的调整。
万向传动装置通过合理设计齿轮的数量和齿轮的啮合方式，可以实现输入轴和输出轴之间的转速匹配。
这样既可以将高速运动转变为低速运动，也可以将低速运动转变为高速运动，满足不同机械设备的需求。
万向传动装置还可以实现多轴的传动。
在一些特殊的机械设备中，需要将一个输入轴的动力传递到多个输出轴上，实现多个部件的同时运动。
万向传动装置通过合理设计多个齿轮组合，可以实现一个输入轴到多个输出轴的传动，从而实现多轴的传动功能。
万向传动装置作为一种重要的机械传动装置，在各个领域都发挥着重要的作用。
它可以实现动力传递、改变传动方向、速度调整和多轴传动等多种功能。
它的应用不仅提高了机械设备的效率和性能，还为各个行业的发展提供了重要的支持。
随着科技的不断进步，万向传动装置的设计和制造技术也在不断提升，为人们带来了更多更好的应用体验。
万向传动装置
• VB= ω1 r cos α= ω2 r
• 所以：ω2 = ω1 cos α
• 此时： ω2 < ω1
万向传动装置
• 单个十字轴万向节的不等速性危害：会使从动轴及与其 相连的传动部件产生扭转振动，产生附加的交变载荷及 振动噪声，影响零部件使用寿命。
• 为避免这一缺陷，在汽车上均采用两个普通万向节，且 中间以传动轴相连，利用第二个万向节的不等速效应来 抵消第一个万向节的不等速效应，从而实现输入轴与输 出轴等角速传动，但要达到这一目的，还必须满足两个 条件：
第三章 传动系（２） 万向传动装置
一 概述(功用及组成)
二 (普通十字轴万向节、等速万向节、柔性万向节)
三 传动轴与中间支承(传动轴、中间支承)
四 万向传动装置故障诊断与检修 (万向传动装置的故障诊断和排除、万向传动装置的 检修、
万向传动装置的拆装)
万向传动装置
一 概述
• 1.万向传动装置的功用及组成 • 万向传动装置的功用是能在汽车上任何
万向传动装置
• 不等速万向节又称为十字轴万向节或十字 架万向节
万向传动装置
• ·固装在两轴上的万向节叉上的孔，分别 套在十字轴的四个轴颈上。在十字轴轴 颈与万向节叉孔之间装有滚针和套筒， 并用带有锁片的螺钉和轴承盖使之轴向 定位。为了润滑轴承，十字轴内钻有油 道，且与滑脂嘴、安全阀相通。
万向传动装置
万向传动装置
二 万向节
• ·万向节按其速度特性分为不等速万向节 （普通十字轴式万向节）、准等角速万 向节（双联式、三销轴式等）和等角速 万向节(球笼式、组合式等)。
• ·万向节按其刚度大小，可分为刚性万向 节和柔性万向节。
万向传动装置
• 刚性万向节：十字轴、准等速、等速万向节。 • 柔性万向节：柔性万向节。 • 一）、普通十字轴万向节 • 1.结构：如图、图602 • 2.特点： • 结构简单 • 工作可靠 • 最大夹角15~20° • 3.应用： • 广泛
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项目四万向传动装置教学目标：要求学生了解万向传动装置在汽车上的具体应用；掌握十字轴式刚性万向节的结构和特性；掌握准等速万向节和等速万向节的结构类型；了解挠性万向节。
任务一万向传动装置概述汽车的发动机、离合器和变速箱是连成一体固装在车架上，而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接，所以变速器输出轴与驱动桥的输入轴的轴线不在同一平而上。
当汽车行驶时，车轮的跳动会造成驱动桥与变速器的相对位置不断变化，变速器的输出轴与驱动桥的输入轴不可能刚性连接，应装有万向传动装置。
一、万向传动装置的作用万向传动装置的作用是连接不在同一直线上的变速器输出轴和主减速器输入轴，并保证在两轴之间的夹角和距离经常变化的情况下，仍能可靠地传递动力．在汽车传动系中，为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装置，如图1- 79所示。
但要注意，在安装时必须使传动轴两端的万向节叉处于同一平面。
1-车架 2-后悬架 3-驱动桥4-万向传动装置5-变速器图1- 79 万向传动装置的应用二、万向传动装置的位置在汽车传动系统中万向传动装置主要用于发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间，如图1-80(a)所示。
当变速器与驱动桥之间距离较远时，应将传动轴分成两段甚至多段，并加设中间支撑，如多轴驱动汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间，如图l-80(b)所示。
万向传动装置除了用于汽车的传动系外，还可用于动力输出装置、转向操纵机构等。
(a)变速器与驱动桥之间1-万向节 2-传动轴 3-前传动轴 4-中间支撑(b)分动器与驱动桥之间或驱动桥与骄动桥之间图1-80万向传动装置的位置由于越野汽车的前轮既是转向轮又是驱动轮。
作为转向轮，要求在转向时可以在规定范围内偏转一定角度；作为驱动轮，则要求半轴在车轮偏转过程中不间断地把动力从主减速器传到车轮。
因此，半轴不能制成整体而必须分段，中间用等角速万向节相连。
在发动机与变速器之间，独立悬架与差速器之间；汽车的动力输出装置和转向操纵机构中；转向驱动车桥的差速器与车轮之间，均可采用万向传动装置，如图1- 81所示。
图1- 8万向传动装置的位置三、万向传动装置的组成万向传动装置一般由万向节、传动轴和中间支撑等组成，是在轴线相交且相对位置经常变化的两转轴之间可靠传递动力的一种装置，如图1- 82所示。
图4.2万向传动装置的组成1至变速器输出轴；2滑动叉；3前万向节；4传动轴焊接组件；5后万向节；6连接凸缘叉任务二、万向传动装置的结构一万向节万向节按其扭转方向上是否有明显的弹性分为刚性万向节和挠性万向节。
前者是靠零件的铰链式连接来传递动力的，而后者是靠弹性零件来传递动力，且有缓冲减振作用。
汽车上采用刚性万向节较多，刚性万向节按其速度特性又分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节。
汽车上采用不等速万向节有十字轴式，准等速万向节有三销轴式、双联式等，等速万向节有球叉式、球笼式等。
不等速万向节主要用在发动机前置、后轮驱动的变速器和驱动桥之间。
前轮驱动汽车普遍使用等速万向节。
发动机后置、后轮驱动的汽车也使用等速万向节。
若驱动桥为独立悬架，半轴外侧也用等速万向节。
（一）、挠性万向节挠性万向节具有无须润滑，结构简单等优点，其结构如图1- 83所示，是由橡胶件将主被动轴叉交错连接而成，依靠橡胶件的弹性变形，吸收传动系中的冲击载荷并衰减扭转振动，能够实现3o—5o的轴线偏转和微小轴向位移。
1-螺丝 2-橡胶件 3-叶一心钢球 4-黄油嘴 5-传动突缘 6-球座图1- 83 挠性万向节（二）、十字轴式刚性万向节1 结构组成十字轴式万向节是由十字轴、万向节叉和轴承等组成。
其结构如图1- 84所示。
其中两万向节叉上的孔分别套在十字轴的两对轴颈上，这样当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。
在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承，滚针轴承外周靠卡环轴向定位。
为了润滑轴承，十字轴上一般安有注油嘴，并有油路通向轴颈。
润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处。
1-套筒叉 2-I‘字轴 3一万向节叉 4-卡环 5-轴承外圈图l -84 十字轴式万向节结构2 速度特性1)当主动叉转过180o时，从动叉也转过180o。
2)在主动叉匀速旋转180o过程中，从动叉的转速是变化的（比主动叉快、比主动叉慢又比主动叉快的过程）。
随着万向节两轴夹角的增大，从动叉转速的不均匀性越大。
同时，产生的附加交变载荷也越大，对机件使用寿命越不利，所以在总体布置时尽量减小这些轴间交角。
3 双十字轴式万向节工作原理单十字轴式万向节是不等速传动，容易产生振动，而双十字轴式万向节弥补了这一不足，是等速传动，所以在汽车上被广泛应用。
双十字轴式万向节的工作原理如图1- 87所示。
1，3-主动叉 2，4-从动叉图1-87双十字轴式万向节工作原理为了实现南变速器输出轴到驱动桥输入轴的等角速传动，需要满足以下两个条件：1)传动轴两端万向节叉处于同一平面内。
2)第一万向节两轴夹角α1等于第二万向节两轴夹角α2。
但在行驶时，驱动桥要相对于变速器转动，不可能在任何时候都有α1=α2，所以实际上只能做到变速器到驱动桥的近似等速传动。
十字轴式刚性万向节结构简单、工作可靠，允许在轴间夹角为15o ～20o的两轴之间传递动力，且采用两个或两个以上万向节可近似地满足等速传动。
因此在汽车传动系中应用最为广泛，其缺点是十字轴轴颈和滚针轴承润滑不良，易于磨损松旷，使传动发响、抖动。
（三）、准等速万向节在转向驱动桥和断开式驱动桥中，由于分段半轴在布置上受轴向尺寸限制，而且转向轮要求偏转角度较大，一般在30o ～40o ，并要等速或接近等速传动，刚性十字轴双万向节传动已难以适应，故在转向驱动桥及断开式驱动桥中广泛采用各种型式的准等速万向节和等速万向节。
准等速万向节实际上是根据上述双万向节实现等速传动的原理设计而成的，只能近似地实现等速传动，所以称为准等速万向节。
常见的有三销轴式、双联式等。
1双联式万向节双联式万向节实际上是一套传动轴长度减缩至最小的双万向节等速传动装置，如图1-89所示。
双联叉相当于传动轴及两端处于同一平面上的两个万向节叉。
欲使轴1和轴2的角速度相等，应保证两轴间的夹角相等，即α1=α2。
1.4 -万向节叉 2-十字轴 3一弹簧5一油封 6一球碗 7一双联叉 8-球头图1- 89 双联式万向节工作原理双联式万向节可使两轴之间有较大的夹角，并具有结构简单、制造方便、工作可靠等优点，因此在转向驱动桥中应用较广泛，延安SX2150、斯太尔等汽车均采用了这种结构。
2三销轴式万向节三销轴式万向节是由双联式万向节演变而来的准等速万向节。
东风EQ2080型越野汽车和红岩CQ2160重型越野汽车转向驱动桥均采用三销轴式准等速万向节。
如图1-90所示是东风EQ2080型汽车转向驱动桥中的三销轴式万向节，由主动偏心轴叉2、从动偏心轴叉4、两个三销轴1和3及6个滑动轴承和密封件等组成。
图1-90三销轴式准等速万向节(a)结构分解图；(b)组装简图1、3三销轴；2主动偏心轴叉；4从动偏心轴叉；5推力垫片在与主动偏心轴叉2相连的三销轴3的两个轴颈端面和轴承座之间装有推力垫片5，其余轴颈端面均无推力垫片，且轴颈端面与轴承座之间留有较大的空隙，以保证在转向时三销轴式万向节不致发生运动干涉现象。
三销轴式万向节的优点是允许相邻两轴间有较大交角，最大可达45o。
在转向驱动桥中采用这种万向节可使汽车获得较小的转弯半径，提高了汽车的机动性。
其缺点是结构尺寸大。
目前，三销轴式万向节在中、重型载货汽车上都有应用。
（四）、等速万向节等速万向节保证万向节在工作过程中，其传力点永远位于两轴交点的平分面上，因此两个齿轮旋转的角速度也相等。
目前采用较广泛的有球叉式万向节和球笼式万向节。
1球叉式万向节球叉式万向节的结构如图4. 12所示，由主动叉6、从动叉1、4个传动钢球5和定心钢球4组成。
其主动叉6与从动叉1分别与内、外半轴制成一体。
在主、从动叉上各有4个曲面凹槽，装合后，形成两条相交的环形槽，作为传动钢球5的滚道，4个传动钢球5装于槽中，定心钢球4放在两叉中心的凹槽内，以定中心。
图4.12球叉式等角速万向节结构1从动叉；2锁止销；3定位销；4定心钢球；5传动钢球；6主动叉球叉式万向节结构简单，允许最大交角为32o～38o。
但由于前行时只有两个钢球传力，倒车时则由另外两个钢球传力，故钢球与曲面滚道之间接触压力较大，磨损较快。
随着凹槽的磨损，万向节工作的准确性就会下降，并且这种万向节的制造工艺较复杂，因此它用于中、小型越野汽车的转向驱动桥上，如北京BJ2020。
2 球笼式万向节。
球笼式碗形万向节，如图4. 14所示。
主要由星形套7、球笼4、球形壳8及钢球6等组成。
星形套7通过内花键与中段半轴9相连接，用卡环9、隔套7和碟形弹簧8轴向限位。
星形套7的外表面有6条曲面凹槽，形成内滚道。
球形壳8与带花键的外半轴制成一体，内表面制有相应的6条曲面凹槽，形成外滚道。
球笼4上有6个窗孔。
装合后6个钢球分别装于6条凹槽中，并用球笼使之保持在一个平面内。
工作时，转矩由主动轴l传至星形套7，经6个均布的钢球6传给球形壳8，并通过球形壳上的花键轴传至转向驱动轮，使汽车行驶。
图4.14球笼式碗形万向节1主动轴；2、5钢带箍；3外罩；4球笼；6钢球；7星形套；8球形壳；9卡环球笼式等速万向节可在两轴最大交角为42o情况下传递转矩，无论传动方向如何，6个钢球全部传力。
与球叉式万向节相比，在相同的外廓尺寸下，其承载能力强、使用寿命长、结构紧凑、拆装方便，因此应用越来越广泛。
目前国内外多数轿车的前转向驱动桥均采用这种万向节，如红旗CA7220、一汽奥迪100、捷达、高尔夫和上海桑塔纳等轿车。
二、传动轴采用万向传动装置在有一定距离的两部件之间传递动力时，一般需要在万向节之间安装传动轴。
如果两部件之间的距离发生变化，而万向节又没有伸缩功能时，则还要将传动轴做成两段，用滑动花键连接。
传动轴一般由传动轴带、滑动叉总成、中间传动轴及中间支撑总成组成。
其中中间传动轴的前端与变速箱的输出法兰盘相连接。
中间支撑位于车架的横粱下，其轴承可以轴向微量滑动，以此来补偿轴向位置安装误差，减少轴承的轴向受力。
传动轴一般设有由滑动叉和花键轴组成的滑动花键，以实现传动长度的变化。
为减小传动轴花键连接部分的轴向滑动阻力和摩损，须加注润滑脂进行润滑。
加注润滑脂的位置如图1- 101所示。
l-盖子 2-盖板 3-盖垫 4-万向节叉 5-加油嘴 6-伸缩套7-滑动花键槽 8-油封 9-油封盖 10 -传动轴管图1- 101 加注润滑脂的位置传动轴能适应因路面不平和车轮上下跳动引起的传递距离和角度的变化，可将来自变速箱的输出扭矩和旋转运动传递到驱动桥，以驱动车轮转动。