万向传动装置

4）转向轴
某些汽车的转向轴装有万向传动装置，有 利于转向机构的总体布置。
二、万向节的构造与工作原理
普通十字轴式万向节 准等速万向节（双联式万向节、三销轴式万向节） 等速万向节（球笼式万向节、三枢轴式万向节、球 叉式万向节）
1. 十字轴刚性万向节
构造 图示为十字轴式刚性 万向节。它由万向节 叉、十字轴、滚针轴 承、油封和油嘴等组 成。
2. 传动轴的检修
（1）拆卸传动轴 • ①拆卸传动轴前应将汽车前后轮楔住。 • ②先拆下传动轴万向节与后桥主减速器突 缘相接的4个螺栓并使其分离，再拆下传动 轴前端突缘叉与申间传动轴突缘叉相连接 的4个螺栓，用手托住滑动叉，用手锤向后 轻敲滑动叉即可拆下传动轴。 • ③拆下中间传动轴与变速器输出轴突缘的 连接螺母，再拆下中间传动轴承支架与车 架中横梁连接的2个螺栓，然后将中间传动 轴连同中间支承一起拆下。
摆动式中间支承
• 中间传动轴可以通过摆臂绕支承轴摆动；支 承轴和摆臂下端均有橡胶衬套，可以改善轴 承受力。
三、万向传动装置的维护
1. 十字刚性万向节使 用中应注意的问题
检查传动轴十字轴轴承及中间支承有无松 旷，如轴承磨损松旷应及时更换。 检查各叉型凸缘螺母的紧固情况；并紧固 螺栓或螺母及凸缘连接螺栓。 定期向万向传动装置的轴承加注润滑脂浸 润。
•
主动叉与从动叉分别与转向驱动桥 的内外半轴制成一体。主从动叉都是偏心 叉，叉孔中心线与叉轴中心线互相垂直但 不相交，两叉由2个三销轴连接。三销轴的 大端有一穿通的轴承孔，其中心线与小端 轴颈中心线重合，靠近大端两侧有2个轴颈， 其中心线与小端轴颈中心线垂直而不相交， 装合时，每一偏心轴叉的两叉孔与I个三销 轴的大端两轴颈配合，而后2个三销轴的小 端互相插入对方大端的轴承孔内。
2. 球笼式等角速万向节 使用中应注意的问题
应经常检查球笼式万向节的防尘罩；因 一旦进入灰尘，将引起万向节磨损失效， 发现防尘罩破损应立即更换。 保养中应检查球笼式万向节的钢球和滚 道有无磨损松旷、卡滞、生锈或损坏，如 有应予更换新件。 装配球笼式万向节时，应加注润滑脂， 并更换防尘罩。
四、万向传动装置的 故障诊断和排除
• vA=ω１r = ω2 cosα • ω2＞ω１
• vB=ω2r = ω1 cosα • ω１ ＞ω2
单个普通万向节的不等速性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，影响零部件的使用寿命。
十字轴万向节等角速传动的条件： （1）采用双万向节传动； （2）第一万向节两轴间的夹角α1与第二 万向节两轴间的夹角α2 相等； （3）第一万向节的从动叉与第二万向节 的主动叉在同一平面内。
2）多桥驱动汽车变速器与分动器之间
为消除车架变形及制造、装配误差等引起的 其轴线同轴度误差对动力传动的影响，须装 有万向传动装置。
3）转向驱动桥
汽车转向驱动桥的半轴是分段的，转向时两段半 轴轴线相交且交角变化，因此要用万向节。 断开式驱动桥的半轴，主减速器壳在车架上是固 定的，两端桥壳上下摆动，半轴是分段的，须用 万向节。
RF节和VL节的应用
• RF节和VL节广泛应用于采用独立悬架的轿车转 向驱动桥，如红旗、桑塔纳、捷达、宝来、奥迪 等轿车的前桥。其中RF节用于靠近车轮处，VL 节用于靠近驱动桥处。
挠性万向节
• 挠性万向节依靠其 中弹性件的弹性变 形来保证在相交两 轴间传动时不发生 机械干涉。由于弹 性件的弹性变形量 有限，故挠性万向 节一般用于两轴间 夹角不大和只有微 量轴向位移的万向 传动场合。
五、万向转动装置主 要零件的检修
1. 万向节的检修
（1）万向节的分解 • 解放CA1091汽车万向节分解时，首先将轴 承锁片盖板螺栓及盖板取下，再用手推出 十字轴滚针轴承壳，取下十字轴，然后从 十字轴上取下轴承滚针、油封等，万向节 十字轴滚针轴承壳用手推不出来时，可用 手锤敲打焊接叉，将滚针轴承震出，便可 取下十字轴。
• 若汽车在起步和行驶时都有响声并伴有振动的感 觉，说明中间轴承松动； • 若响声随车速增高而增大，脱挡滑行时声音清晰， 多为中间轴承损坏或歪斜。 • 检查伸缩叉安装位置是否正确，应按标记装配。
（3）故障原因和排除 • ①传动轴不平衡：由于传动轴不平衡，其不 平衡质量会使传动轴的质心偏离其旋转中心 线而产生震抖； • ②传动轴弯曲或轴管凹陷、径向圆跳动过大： 传动轴出现振动时，可将汽车顶起，用百分 表检查传动轴的径向圆跳动，如传动轴圆跳 动超过标准极限值时，应对传动轴进行校正 或更换。
为了减少摩擦和磨损，有些汽车在花键槽内 设置了滚动元件。
2. 中间支承
传动轴分段时，应加中间支承，通常中间 支承安装在车架横梁上，它具有补偿传动轴轴 向和角度方向变化或车架变形等所引起的位移。
解放CA1091型汽车传动轴如图所示， 传动轴分两段，由3个十字轴万向节相连 接，中间传动轴用双列圆锥滚子轴承支承 装在车架横梁下，主动轴带有滑动花键， 可以伸缩，以改变传动轴的长度。
4.球叉式等速万向节
等角速万向节的基本原理是从结构上 保证万向节在工作过程中，其传为点永远位 于两轴交角的平分面上，这个原理可以通过 一对大小相同的锥齿轮传动来说明，两齿轮 的接触点 P 位于两齿轮轴线交角 α 的平分面 上，由P点到两轴轴线的垂直距离都等于r， 在 P 点处两齿轮的圆周速度是相等的，因而 两个齿轮旋转的角速度也相等。
（2）传动轴的检修 • ①传动轴花键齿与滑动叉配合间隙的检查。如 图所示，最大间隙不得超过0.4mm若间隙过大 则应更换新件。
• ②传动轴径向圆跳过的检查 • 如图所示，其最大圆跳动量不大于0.8mm， 当超过极限值时，应采用在压床上进行冷 压校正。
（3）传动轴中间支承的检修 • 当传动轴中间支承轴承的轴向间隙大于 0.3mm时，应对中间支承总成解体。解体前 检查橡胶垫环有无老化，中间支架有无裂损， 橡胶垫环与中间支架配合是否松动，否则应 更换橡胶垫环及修复中间支架，解体后，检 查轴承内外圈的滚道及滚子表面不应出现损 坏及疲劳剥落，及烧蚀等现象，否则应更换 新件，测量中间轴承径向游隙和轴向游隙如 图a、b，如间隙超过标准极限值时应更换新 件。
• 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。
刚性十字轴万向节的速度特性
当十字轴式刚性万向节的主动叉是等角速度转动 时，从动叉是不等角速度的。 当主动叉轴1以等角速度旋转时，从动叉轴是不等 角速度的，叉轴2的角速度在最大值和最小值之间 来回变化，周期为180°；叉轴2的不等速的程度 随轴间夹角的加大而加大。 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。 不等速是指在转动一圈内的角速度而言
（2）万向节的检修 • 万向节拆卸后应将零件进行清洗，擦干后进行 检查，万向节十字轴不得有裂纹，十字轴各轴 颈表面严重拉伤、金属剥落、压痕滚针碎裂、 轴承外圈与万向节叉的轴承配合过松、十字轴 颈与滚针轴承配合间隙超过0.25mm，轴承外圈 有裂纹等，应更换新件。轴承与十字轴颈配合 间隙的检测如图。 • 万向节轴承盖板，轴承盖上的止动突起部分应 完整无损，否则应予修复或更换。
传动轴在万向节轴承和各连接部位的磨 损松旷以及传动轴弯曲、动平衡不良等均 会引起万向传动装置出现故障，常见故障 有：传动轴的摆振和发响。
1. 传动轴的摆振
（1）故障现象 • 汽车起步时，有响声，并伴有振动的感觉，变换车 速时，响声明显。 （2）诊断方法 • 将汽车后轮架起，起动发动机并使传动轴高速旋转， 在收油门时察看传动轴振摆情况。 • 若摆振明显，检查传动轴是否弯曲或平衡片是否脱 落。 • 如无异常，应检查伸缩管的花键齿配合间隙是否因 磨损过度而松旷。
2. 万向传动装置零件的检修
• 检查万向节外星轮（球形壳）星形套， 保持架及钢球接触面有无凹痕和磨损，钢球 和滚道应无锈蚀、烧蚀、剥落、裂纹，检查 万向节间隙，其值不应大于0.8mm，否则应更 换万向节，检查时将万向节总成内外半轴各 用两块v型铁支承，用千分表的触头沿星形套 圆周的切线方向触及套的凸齿，在外半轴不 动的情况下来回转动内半轴，此时千分表指 针的摆动量为万向节的传动间隙，内等速万 向节必须整体更换。
三、传动轴和中间支承
1.传动轴
传动轴是连接变速器（或分动器）与驱 动桥的部件，其作用是将变速器（或分动器） 传来的扭矩传给驱动桥，传动轴有空心轴和 实心轴两种，多数是做成空心的，一般由厚 薄均匀的薄钢板卷焊而成，对于超重型货车 采用无缝钢管制成，而对于转向驱动桥、断 开式驱动桥或微型汽车的传动轴通常制成实 心的。在传动轴的两端分别焊有带花键的轴 头和万向节叉。
• ③万向节凸缘叉与花键发卡，更换万间节。 • ④传动轴上平衡片脱落，焊补平衡片。 • ⑤中间轴承松动歪斜或损坏，调整或更换中 间轴。
2. 传动轴发响
（1）故障现象 • 汽车行驶中底部发出不正常响声。 （2）诊断方法 • 应检查传动轴是否弯曲或平衡片脱落； • 如无异常，拉紧手制动器，用手握住传动轴晃动， 若感觉晃动量大时，即为传动叉花键齿磨损松旷或 万向节轴承磨损松旷； • 若不晃动，放松手制动器再用手握传动轴晃动，发 现手制动盘(或毂)晃动，说明变速器输出轴花键与 凸缘花键槽磨损过甚。
十字轴万向节等角速传动的条件：
2.双联式万向节
• 双联式万向节 从结构原理上 看，实际是一 套传动轴长度 减缩至最小的 双刚性十字轴 万向节的等速 传动装置。
3.三销轴式万向节
三销轴式万向节是由双联式万向节演 变而来的。图示为转向驱动桥中的三销轴 式万向节，主要由2个偏心轴叉、2个三销 轴以及6个轴承、密封件等组成。
（3）故障原因和排除 • ①万向节十字轴及滚针轴承磨损或滚针裂碎， 更换滚针轴承。 • ②传动轴花键轴与花键套的花键及花键槽磨 损，应更换。 • ③万向节突缘叉紧固螺母松动，予以紧固。 • ④变速器输出轴花键与突缘花键槽磨损过甚， 应更换新件。
• ⑤传动轴中间支承发响：中间轴承磨损过大所 致，应更换中间轴承。 • ⑥中间轴承支架螺栓或中间突缘螺栓松动，应 紧固。 • ⑦减速器主动齿轮的锁紧螺母松动，应紧固。
图示为球叉式万向节的构造，主动叉和从动叉上 各有4个曲面凹槽，装合后形成2个相交的环形槽。 作为钢球的滚道，4个传动钢球放在凹槽中，中心 钢球放在两叉中心的四槽内用以定心。
5.球笼式万向节
球笼式万向节结构，如图所示，它由星形套、 钢球保持架（球笼）、球形壳等组成。 星形套以内花键与主动轴相连，其外表面有凹 槽形成内滚道；球形壳内表面也有相应的凹糟， 形成外滚道，6个钢球分别装在各条凹槽中， 并由保持架保持在一个平面内。
•
②用力转动 球笼直至两方孔与 外星轮垂直方向， 取出球笼及内星轮 （星形套。
• ③把内星轮上的扇形齿旋 入球笼的方孔位置，从球 笼中取出内星轮。
• （7）内万向节的分解 • ①转动星形套与保持架， 按垂直方向压出保持架 里的钢球。 • ②从球槽上面取出保持 架里的星形套，等速万 向节星形套与球形壳为 选配件，必须成对放置， 不许互换。
第五单元 万向传动装置
一、万向传动装置的功用及组成和类型
1. 万向传动装置的功用和组成
在轴线相交，且相对位置经常变化的转轴间传递 动力的装置，称为万向传动装置。 万向传动装置一般由万向节和传动轴组件，有的 还加有中间轴承。
2、万向传动装置的应用
1）变速器与驱动桥之间 一般汽车的变速器、离合器与发动机三者合为一体 装在车架上，驱动桥通过悬架与车架相连。在负荷 变化及汽车在不平路面上行驶时引起的跳动，会使 驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发 生变化。
六、桑塔纳轿车万向传 动装置的拆卸与检修
1. 万向节的拆卸
• （1）用钢锯将万向节防尘罩上的夹 箍锯开，拆下防尘罩。
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Байду номын сангаас
（2）用铜锤或木锤下外万向节（RF） 外圈。
• （3）拆卸弹簧锁圈。
（4）用专用工具压 出万向节内圈。 （5）拆卸万向节前， 在球笼和外星轮上标 出内星轮位置。
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（6）外万 向节的分解 • ①用手转 动球笼及内星轮， 取出钢球