万向节

• 综上所述，当主动叉轴以等角速旋转时， 从动叉轴是不等角速的，并在 ω 1/cosα ≥ω 2≥ω 1cosα 范围内变化， 变化的周期为180°。且从动叉轴不等角 速程度随轴间夹角α 的加大而加大。但 主、从动轴的平均转速是相等的，即主 动轴转一圈，从动轴也转一圈。所谓不 等速性是指从动轴在转动一周内其角速 度的不均匀。
• 3）特点：结构简单、能等角速传动
• 4）最大夹角32～38°； • 5）但正反转只有两个刚球受力，磨损快。 • 6）应用：中、小型越野汽车转向驱动桥上。
2.球笼式等速万向节
• 1）球笼式碗形万向节 • (1)结构：如图为奥迪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。
• （2）原理：当中段半轴(主动轴)和外球座轴(从 动轴)之间夹角α发生变化时，传力钢球中心始终 位于两轴交角的平分面上，并且到两轴线的距离 相等(如图)，△ COA≌△COB,从而保证了主、 从动轴以相等的角速度旋转。
程中，内球座2与外球座4可 以相对轴向移动。球笼3的 内外球面在轴线方向是偏心 的，内球面中心B与外球面 中心A分别位于万向节中心O 的两边，且OA=OB。同样， 钢球中心C到A、B的距离相等， 以保证万向节做等角速传动。
• （3）特点：万向节能轴向相对移动，可 省去万向传动装置中的滑动花键等伸缩机 构，使结构简化，与滑动花键相比滚动阻 力小，磨损轻，寿命长（六个钢球都受 力）。 • （4）应用：适用于断开式驱动桥上。
• （3）特点：在动力传递过程中，内、外球座 可以沿轴向相对移动（伸缩量45mm）。省 去了万向传动装置中的滑动花键。最大夹角 15~21°，寿命长，强度高（六个钢球都受 力）。 • （4）应用： • 使用于断开式驱动桥上。
3.三叉式等速万向节
• 如图为三叉式等速万向节(也称三角式万向节)。它主要 由三销总成和万向节套组成。三销总成的花键孔与传动 轴内花键配合，三个销轴 上均装有轴承，以减小磨 损。万向节wenku.baidu.com的凸缘用螺 栓连接，为防止润滑脂外 露，万向节由防护罩封护， 并用卡箍8、10、12紧固。 三叉式等速万向节结构简 单，磨损小，并且可以轴向 伸缩，在轿车中的应用也逐 渐增多。
一、万向传动装置的故障诊断和排除
• • • • • • • • • • • 1.传动轴的振动和噪声 ——现象：发生在行驶中，振动与车速成正比关系。 ——原因：磨损（万向节、花键） 弯曲 变形 不平衡 松动（连接部件、中间支承） ——排故：检查磨损，超限更换。 检查直线度，超限更换。 平衡检验 检查松动
三、准等速万向节
原理：双万向节等速传动 1、双联式万向节
当a1 = a2 时， 轴1和轴2的角速 度相等
二、等速万向节
• 等角速万向节的基本原理： • 万向节在工作过程中其传力点始终位于两轴 交点的平分面上。 • 与大小相同的锥齿轮传动原理相同 • ∵r 、α/2相同 • ∴V1=V2=VP • ω 1= ω 2
• 1.球叉式等速万向节 • 1)结构：如图
• 2）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。
悬架
• 定义：车架和车桥之间的弹性连接传力装置。 • 作用：把车架和车架弹簧连接起来，以缓和或吸收车轮 在不平衡道路上行驶时所产生的冲击和振动，保证汽车 行驶的平顺性。
车架
• 对于传动距离较远的分段式传动轴，除了万向节 和传动轴外，还需设置中间支承。 1．功用
• 传动轴分段时需加中间支承，中间支承通常装在车架横梁上，能 补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差，以及汽车行驶过程中因 发动机窜动或车架变形等引起的位移。 • 中间支承常用弹性元件来满足上述功用
万向传动装置在汽车上的应用
书本P85
第二节 万向节
• 万向节有刚性万向节和挠性万向节。
• 刚性万向节：不等速万向节（十字轴）、准等速万向 节（双联式、三销轴式）、等速万向节（球笼式、球叉式） 。 • 挠性万向节：柔性万向节。
• • • • • •
一、普通十字轴万向节 1.结构：如图 2.特点：1）结构简单 2）工作可靠 3.最大夹角：15~20° 4.应用：广泛
为达到以上目的，还必须满足两个条件： • (1)第一个万向节的从动叉和第二个万向节的主动叉应 在同一平面内，即传动轴两端的万向节叉在同一平面内。 • (2)输入轴、输出轴与传动轴的夹角相等，即α1=α2。
• 满足上述两条件的等速传动有两种排列方式： 平行排列 (a)所示： 等腰三角形排列 (b)所示。
三、万向传动装置的拆装
• • • • • •
拆：从后先前 装：从前向后 1.清洗零件：最好用没有清洗，并吹干。 2.核对零件的装配标记：保证同一平面。 3.十字轴安装：黄油嘴应朝向传动轴，且相隔180 ° 4.中间支承：安装时，边转边紧固。 5.加注润滑脂
思考题6
• • • • 1.图6-3各零件名称。 2.传动的不等速性？ 3.实现等速条件应满足什么条件？ 4.安装注意事项。
叉
万向节叉
5.润滑：
采用橡胶油封， 当十字轴内腔油 压过大时，多余 的润滑油会从橡 胶油封内圆表面 与轴颈接触处溢 出。
安 全 阀
4.单个万向节传动的不等速性
• 传动的不等速性是指从动轴在一圈内，其角速 度时而大于主动轴的角速度，时而小于主动轴 的角速度的现象。
• 设主动叉轴1以等角速ω1旋转，从动叉轴2与主动叉轴1有一夹角α。 其角速度为ω2，十字轴旋转半径OA=OB= r。 • 当万向节处于如图(a)所示位置时，由于主、从动叉轴在十字轴 上A点的瞬时线速度相等，为： • VA=ω1 r = ω2 r cos α 所以： ω2 = ω1 ／cos α 此时： ω2 > ω1 • 当主动叉轴转过90°至如图(b)所示位置时，主、从动叉轴在十 字轴上B点的瞬时线速度相等，为： • VB= ω1 r cos α= ω2 r 所以：ω2 = ω1 cos α 此时： ω2 < ω1
• 用于非贯通式后桥传动轴支承。
• 2.中间支承 • 橡胶垫环作为轴向和角度误差的补偿元件。 • 轴承盖上有黄油嘴， 应朝向传动轴，且向下。
第四节 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）VL型万向节
• （1）结构：如图，奥迪100型和上海桑塔纳轿车转向驱 动桥半轴内万 向节(靠近主减 速器处)所采 用的VL型球 笼式万向节。 VL型球笼式 万向节又称为 伸缩型等速万 向节。
• （2）原理：内、外滚道为圆筒形，且内、外滚 道不与轴线平行，而是以相同的角度相对于轴线 倾斜着。同一零件上相邻的两条滚道的倾斜方向 相反，形成“V”形。装合后，同一周向位置内、 外滚道的倾斜方向刚好相反，即对称交叉，而钢 球则处于内外滚道的交叉部位。当内半轴与中半 轴以任意夹角相交时，所有传动钢球都位于轴间 交角的平分面上，从而实现等角速传动。
第六章 万向传动装置
• • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 概述 万向节 传动轴与中间支承 万向传动装置故障诊断与检修
第一节 概述
• 1.万向传动装置的功用 万向传动装置的功用是能在轴间夹角和 相对位置经常发生变化的转轴之间传递 动力。
• 2.万向传动装置的组成： 一般由万向节和传动轴组成。
• 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。 • 为避免这一缺陷的措施： 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。
4.三销轴式准等角速万向节
• 准等角速万向节是根据两个普通万向节 实现等速传动的原理制成的，只能近似 实现等角速传动。
• 1）结构： • 它主要由两个偏心轴叉1、3，两个三销轴2、4，六个滑 动轴承和密封件等组成。每一偏心轴叉的两叉孔通过轴 承和一个三销轴大端的两轴颈配合，两个三销轴的小端 轴互相插入对方的大端轴承孔内。 • 2）用途： • EQ、CQ越野车上。 • 最大夹角45 °
驱动桥
驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装 置和驱动桥壳等组成。它的作用是将万向传动 装置传来的动力折过90°角，改变力的传递方 向，并由主减速器降低转速，增大转矩后，经 差速器分配给左右半轴和驱动轮。
传动轴
• 1．功用 • 传动轴是万向传动装置中的主要传力部件。通 常用来连接变速器(或分动器)和驱动桥，在转 向驱动桥和断开式驱动桥中，则用来连接差速 器和驱动车轮。 • 2．构造 • 传动轴有实心轴和空心轴之分 • 转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的传动 轴通常制成实心轴。
• （3）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。 • （4）最大夹角42～47°，灵活性好。 • （5）应用：广泛用于转向驱动桥上。
断开式驱动桥安装布置图：
2）球笼式双补偿万向节
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(1)结构：如图 球笼式双补偿万向节又称球笼式万向节滑动式。 （2）原理：外球座4为 圆筒形，内、外滚道是 与轴线平行的直线凹槽 (即圆筒形)。在传递转矩过
5.柔性万向节
它依靠其弹性件的弹性变形来保证在相交两轴间传 动时不发生机械干涉。 弹性件采用橡胶盘、橡胶 金属套筒、六角形橡胶圈等结构。 因弹性件的弹性变形有限，故柔 性万向节适用于两轴间夹角不大 (3 ° ～5 °)和微量轴向位移的万 向传动装置。如有的汽车发动机 与变速器之间、变速器与分动器 之间装有柔性万向节，以消除制 造安装误差和车架变形对传动的 影响。
第三节 传动轴和中间支承
• 1.传动轴 • 一般汽车：空心轴（低碳钢板卷制焊接，质 量均匀），两端焊有带花键的轴头和万向节 叉。 • 重型车：空心轴（无缝钢管） • 断开式驱动桥：实心轴（传递扭矩大） • 传动轴和万向节装配后要经过动平衡，故焊 有传动片，应按标记安装。
• 摆动式中间支承，可改善轴承的受力情况。
2.十字轴万向节: 1）万向节和十字轴不得有裂纹，否则应更换。 2）十字轴轴径表面剥落、磨损沟槽或压痕＞ 0.1mm以上，应更换。 3）十字轴承磨损检查，见图。 轿车＜0.05mm,货车＜0.25mm, 否则应更换。 4)滚针轴承油封老化、滚针断裂应更换。 3.中间支承：轴向间隙＜0.5mm, 颈向间隙＜0.05mm。 4.等速万向节
2、起动撞击和滑行异响 现象：发生在起步或滑行 时。 原因：磨损、松动。 排故：磨损超限——更换。 松动——拧紧。
二、万向传动装置的检修
• 1.传动轴 • ㈠传动轴弯曲程度检查，见图6-16 • 规定见表6-1
• 轿车相应减小0.2mm。 • ㈡检查传动轴花键与滑动叉的侧隙 • 轿车≯0.15mm，其他类型的汽车≯0.30mm。