十字轴万向节概论
十字轴与万向节的关系
十字轴与万向节的关系十字轴与万向节是汽车传动系统中非常重要的两个部件，它们之间的关系密切。
本文将从以下几个方面详细介绍十字轴与万向节的关系：结构、功能、工作原理、优缺点以及应用。
一、结构1. 十字轴：十字轴是一种常见的机械零件，主要用于传递动力和扭矩。
它通常由四个轴承组成，形成一个“十”字形结构。
十字轴的两端可以连接不同的轴，从而实现动力和扭矩的传递。
2. 万向节：万向节是一种连接两个不同轴线的传动装置，主要用于实现汽车传动系统的转向和驱动。
它通常由一个或多个万向节组成，每个万向节包括一个输入轴、一个输出轴和一个万向节叉。
万向节叉可以在输入轴和输出轴之间自由旋转，从而实现轴线的转换。
二、功能1. 十字轴的功能：十字轴的主要功能是传递动力和扭矩。
它可以将发动机产生的动力传递给变速器，然后再传递给驱动轮。
同时，十字轴还可以承受一定的径向力和轴向力，保证传动系统的稳定运行。
2. 万向节的功能：万向节的主要功能是实现轴线的转换，使传动系统能够适应汽车行驶过程中的各种工况。
通过万向节，汽车可以实现转向和驱动，同时保证传动系统的稳定运行。
三、工作原理1. 十字轴的工作原理：十字轴通过轴承连接两个不同的轴，实现动力和扭矩的传递。
当发动机产生的动力传递给十字轴时，十字轴会将动力均匀地分配到四个轴承上，然后通过轴承传递给输出轴。
同时，十字轴还可以承受一定的径向力和轴向力，保证传动系统的稳定运行。
2. 万向节的工作原理：万向节通过万向节叉在输入轴和输出轴之间自由旋转，实现轴线的转换。
当输入轴和输出轴之间的夹角发生变化时，万向节叉会自动调整角度，使输出轴始终与输入轴保持一定的夹角。
这样，传动系统就可以适应汽车行驶过程中的各种工况，实现转向和驱动。
四、优缺点1. 十字轴的优点：结构简单、制造成本低、承载能力强、使用寿命长。
2. 十字轴的缺点：传动效率较低、不能实现轴线转换、对安装精度要求较高。
3. 万向节的优点：可以实现轴线转换、适应各种工况、传动效率高。
简述十字轴式万向节的安装条件
十字轴式万向节是机械传动系统中常用的一种连接装置，它能够在车辆转向过程中传递动力，并且能够适应转向角度的变化。
为了确保十字轴式万向节的正常工作和延长使用寿命，正确的安装条件是非常重要的。
下面将简要介绍十字轴式万向节的安装条件。
一、正确位置安装在安装十字轴式万向节时，需要确保它的位置正确，安装在车辆的传动系统中恰当的位置。
如果安装位置不正确，会导致传动系统的不平衡和振动，进而影响车辆的驾驶性能。
在安装前需要仔细测量并确认安装位置。
二、正确的角度安装十字轴式万向节能够适应车辆转向过程中的角度变化，因此在安装时需要确保它的角度是正确的。
过大或过小的安装角度都会影响到十字轴式万向节的工作效果，最终影响到车辆的操控性能。
三、充分润滑在安装十字轴式万向节时，需要确保轴承和摩擦部位充分润滑。
良好的润滑可以减少摩擦损耗，延长十字轴式万向节的使用寿命，并且降低驾驶时的噪音和振动。
四、严格按照要求安装安装十字轴式万向节时，需要严格按照生产厂家的安装要求进行操作。
不得随意修改安装方式或者使用不合适的安装工具，以免影响十字轴式万向节的正常工作。
另外，需要严格控制安装扭矩，防止过紧或者过松的安装都可能会造成故障。
五、注意环境和条件在安装十字轴式万向节时，需要注意周围的环境和条件。
避免在潮湿、腐蚀性强或者易受污染的环境中进行安装，以免对十字轴式万向节造成损坏。
另外，在安装过程中要保持环境清洁，防止杂质进入导致故障。
十字轴式万向节的安装条件包括正确的位置、正确的角度、充分润滑、严格按照要求安装以及注意环境条件。
只有满足以上条件，才能保证十字轴式万向节能够正常工作，并且延长使用寿命。
在安装时务必严格按照相关要求进行操作，确保十字轴式万向节能够发挥最佳效果。
有些信息已经列出，这里随着提供的信息进行展开。
六、适当的维护保养除了正确的安装条件外，适当的维护保养也是确保十字轴式万向节正常工作的关键。
定期检查十字轴式万向节的工作状态，包括润滑情况、密封件状态、轴承和摩擦部位的磨损情况等，及时发现问题并进行维修或更换，可以有效预防故障的发生，延长十字轴式万向节的使用寿命。
十字轴万向节
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某些变速 器与发动 机之间
虽然变速器、发动机等都支承在车架上，且它们的轴线也可以设计 重合，但为消除车架变形及制造、装配误差等引起的轴线同轴度误差对动力 传递的影响，其间也可装有万向传动装置。（下图C）
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转向驱动 桥（断开 式）和整 体式驱动 桥中
汽车的转向驱动桥需满足转向和驱动的功能，其半轴是分段的，转向时两段 半轴轴线相交且交角变化，因此要用万向传动装置。在断开式驱动桥中，主 减速器壳在车架上是固定的，桥壳上下摆动，半轴是分段的，也须用万向传 动装置。（下图D ,E）
2018/12/18
万 向 节---十字轴万向节
十字轴式万向节--它允许相邻两轴的最大交角为15-20度，在汽车上应用 较广。 1．十字轴式万向节的构造 图所示为十字轴式万向节。它主要由万向节叉，十字轴及轴承等组 成。两个万向节叉分别与主、从动轴相连，其叉形上的孔分别套在十 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， 用带有锁片的螺钉和轴承盖来使之轴向定位。为了润滑轴承，十字轴 内钻有油道，且与滑脂嘴、安全阀相通
2018/12/18
万向节--------等速万向节
等角速万向节的基本原理可用一对大小相同的锥齿轮传 动来说明，如图所示。两个大小相同锥齿轮的接触点P位 于两齿轮轴线交角α 的平分面上，由P点到两轴的垂直距 离都等于r。P点处两齿轮的圆周速度相等，故两齿轮的角 速度也相等。可见，若万向节的传力点在其交角变化时， 只要从结构上保证其传力点始终位于两轴夹角的平分面上， 就能保证等角速传动。 等角速万向节的常见类型有：球叉式、球笼式等。
2018/12/18
看看万向传动装置使用在汽车上那些地方
序号 安置位置 变速器 （或分动 器） 与驱动桥 之间 应 用 特 点
十字轴万向节
2018/10/2
传动轴和中间支承 传动轴分段时须加设中间支承，通常将其安装在车架横梁上。中间支承 除对传动轴起支承作用外，还应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由于发动机窜动或车架变形等引起的位移。 普通中间支承通常用弹性元件来满足上述要求。它主要由轴承、 带油封的轴承盖、支架和使轴承与支架间成弹性连接的弹性元件所组 成。常见的类型有双列圆锥滚子轴承式中间支承（图所示）、蜂窝软 垫式中间支承、摆动中间支承以及中间支承轴式中间支承等。
2018/10/2
等速万向节--C三叉式等速万向节 图所示为三叉式等速万向节 （也称三角式万向节），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。万向节套的凸缘用螺 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 轿车的应用也逐渐增多，常用于 转向驱动桥半轴内端。
2018/10/2
十字万向节构造认知
2018/10/2
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十字轴式万向节的速度特性与等速排列条件
十字轴式万向节在其运动中具有不等角速性。即当十字轴式万向节的主动叉是 等角速转动时，从动叉是不等角速转动的，其运动情况用下图来分析。 设主动叉轴以等角速ω 1旋转，从动叉轴与主动叉轴有一夹角α ，其角速 度为ω 2，十字轴旋转半径OA＝OB＝r。 当万向节处于图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： v A 1r 2 r cos 所以 2 1 / cos 此时 2 1 当主动叉轴转过90°至图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 1r cos 2 r 所以 2 1 cos 此时 2 1 Nhomakorabea4
十字轴万向节现状
十字轴万向节现状
十字轴万向节是一种非摩擦式的紧固连接件，它通过与半径相等的楔形齿轮圆柱齿轮相连而得以传递动力。
由于它的尺寸小巧，结构简单，安装方便，可以实现室内机械设备传动的转动、悬臂和纵向移动，所以被广泛应用于机械传动系统中。
十字轴万向节在运行期间的振动和噪音问题，以及在传动系统中的润滑问题，都比较明显。
因此，如何运用十字轴万向节有效地解决这些问题，已经成为技术人员关注的重点。
目前，十字轴万向节的技术已发展至可以满足要求的高水平。
技术人员和专家们努力开发出了更加安全可靠的产品，他们设计了一种新型的高强度结构，可以显著降低振动和噪音，同时设计了新型的润滑技术，可以更好地保护它们的内部机械部件。
此外，十字轴万向节也可以根据客户的需求进行定制，并可以采用特殊材料来改善它们的耐久性和耐腐蚀性。
因此，十字轴万向节能够满足客户的各种传动要求，同时提供更多的安全保障，为机械传动系统的运行提供了更大的可能性。
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十字万向节工作原理
十字万向节工作原理今天咱们来聊聊十字万向节这个超有趣的机械小玩意儿。
你看啊，十字万向节就像是一个机械世界里的小魔法师。
想象一下，在那些复杂的机械装置里，有这么一个东西，它的任务就是把动力从一个地方巧妙地传递到另一个地方，而且还能应对各种弯弯绕绕的情况呢。
咱们先从它的样子说起吧。
十字万向节啊，有两个叉子一样的部分，这两个叉子可不是随便长的哦。
它们中间有个十字形状的小零件连接着，就像两个小伙伴紧紧拉着十字小手一样。
这个十字部分可关键啦，它就像是整个万向节的心脏。
那它是怎么工作的呢？当动力从一端输入的时候，比如说从一个转动的轴那里传来动力。
这个轴就像一个充满活力的小舞者，开始欢快地旋转。
它的旋转运动就会通过那个叉子传递到中间的十字部件。
这时候啊，十字部件就像是一个超级灵活的中间人。
它会把这个旋转运动进行一种很神奇的转换。
你可以把这个过程想象成一种特别的舞蹈动作。
输入轴在那里按照自己的节奏旋转，十字万向节呢，就会把这个节奏巧妙地调整，然后传递给另一个叉子。
这个时候，不管另一个叉子的方向和输入轴的方向有多大的差别，它都能很好地把动力传过去。
比如说，如果输入轴是水平方向转动的，而输出轴是倾斜着的，十字万向节就像一个贴心的小助手，把动力拐个弯儿送到输出轴那里，让输出轴也能欢快地转动起来。
在汽车里啊，十字万向节的作用可就更大了。
汽车的轮子要转向，要上下跳动，发动机输出的动力可不能就那么直直地过去。
这时候十字万向节就登场啦。
它能适应车轮各种复杂的运动状态，保证动力源源不断地传过去，让汽车能够顺利地行驶。
就像一个忠诚的小卫士，不管情况多复杂，都坚守岗位，确保动力的传递不会中断。
而且啊，十字万向节还有一种很厉害的特性。
它在传递动力的时候，虽然两个轴的角度会有变化，但是它能尽量减少动力的损失。
这就好比你在给朋友传递一个宝贝，不管你们之间的姿势有多别扭，这个宝贝还是能完好无损地到达朋友手中。
有时候啊，我觉得十字万向节就像一个小小的机械精灵。
十字万向节的组成
十字万向节的组成十字万向节是一种常见的机械传动装置，广泛应用于汽车、船舶、机床等领域。
它的主要作用是在传递动力的同时，能够在转向时自动调整角度，保证传动的连续性和稳定性。
那么，十字万向节是由哪些部分组成的呢？下面我们来一一介绍。
1. 外壳十字万向节的外壳是由两个半球形的外壳组成的，通常是由铸铁或铝合金制成。
它的主要作用是保护万向节内部的零部件，同时也能够承受外部的冲击和振动。
2. 内部零部件十字万向节的内部零部件主要包括四个球头、两个万向轴、两个十字轴和一个中间套。
其中，四个球头分别固定在两个万向轴的两端，用来连接两个十字轴。
而两个万向轴则分别插入两个半球形的外壳中，并与球头连接。
中间套则位于两个十字轴之间，起到固定和保护的作用。
3. 密封件十字万向节的密封件主要包括O型密封圈和灰尘罩。
O型密封圈位于万向轴和外壳之间，用来防止润滑油泄漏。
而灰尘罩则位于万向轴的外侧，用来防止灰尘和杂物进入万向节内部，保证其正常运转。
4. 轴承十字万向节的轴承主要包括滚动轴承和滑动轴承。
滚动轴承通常采用圆锥滚子轴承或球形滚子轴承，具有承受大载荷和高速旋转的能力。
而滑动轴承则采用铜套或聚四氟乙烯材料制成，具有耐磨、耐腐蚀和自润滑的特点。
5. 润滑油十字万向节的润滑油主要用于减少零部件之间的摩擦和磨损，保证其正常运转。
润滑油通常采用高温耐压的合成油或矿物油，其粘度和添加剂的种类根据不同的工作条件而定。
总之，十字万向节是由外壳、内部零部件、密封件、轴承和润滑油等部分组成的。
它的结构简单，但却能够在复杂的工作环境中稳定运转，具有重要的传动和保护作用。
万向节的构造和工作原理
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球笼式、三销轴式 万向节.flv
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5.球笼式万向节
➢ 球笼式万向节构造，它由星形套、钢球保持架 （球笼）、球形壳等构成。
➢ 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旳凹糟， 形成外滚道，6个钢球分别装在各条凹槽中，并 由保持架保持在一种平面内。
球笼式等速万向节 _标清.flv
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球笼式、三销轴式 万向节.flv
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RF节和VL节旳应用
RF节和VL节广泛应用于采用独立悬架旳轿车转向驱动桥，如红 旗、桑塔纳、捷达、宝来、奥迪等轿车旳前桥。其中RF节用于 接近车轮处，VL节用于接近驱动桥处。
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旳。 图示为转向驱动桥中旳三 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、密档职业技术学校
主动叉与从动叉分别与转向驱动桥旳内外 半轴制成一体。主从动叉都是偏心叉，叉孔中 心线与叉轴中心线相互垂直但不相交，两叉由2 个三销轴连接。三销轴旳大端有一穿通旳轴承 孔，其中心线与小端轴颈中心线重叠，接近大 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，每一偏心轴叉旳两叉 孔与I个三销轴旳大端两轴颈配合，而后2个三 销轴旳小端相互插入对方大端旳轴承孔内。
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十字轴万向节
汽车设计（基于UG的十字轴万向节设计）学院：交通运输与物流学院专业：交通运输班级： 12级交通运输*班姓名：学号： 2012*** 指导教师：李恩颖2015 年 6 月目录一、背景介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1二、基本理论┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31、万向节传动的基本理论┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 （1）十字轴式万向节工作原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 （2）十字轴式万向节传动的不等速特性┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5 （3）十字轴式万向节传动的等速条件┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 62、十字轴万向传动轴的设计与计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7 （1）传动载荷计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 7 （2）十字轴万向节设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10 （3）设计结论┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 11三、基于UG的十字轴设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13四、结论┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26一、背景介绍万向节即万向接头，英文名称universal joint，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。
万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。
在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。
万向节的结构和作用有点像人体四肢上的关节，它允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化。
为满足动力传递、适应转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化，前驱动汽车的驱动桥，半轴与轮轴之间常用万向节相连。
但由于受轴向尺寸的限制，要求偏角又比较大，单个的万向节不能使输出轴与轴入轴的瞬时角速度相等，容易造成振动，加剧部件的损坏，并产生很大的噪音，所以广泛采用各式各样的等速万向节。
万向节工作原理
万向节工作原理万向节，又称万向接头，是一种用于传递旋转动力或转动方向的机械装置。
它通常由两个交叉的万向节组成，可以在不同角度下传递旋转动力，使得两个轴线可以在不同角度下连接并传递动力。
万向节广泛应用于汽车传动系统、船舶传动系统、风力发电机、工业机械等领域。
万向节的工作原理主要依靠其特殊的结构设计和材料制造。
在万向节的结构设计中，最常见的是十字万向节和球笼万向节。
十字万向节由两个十字形的轴承组成，可以在不同角度下传递旋转动力。
球笼万向节则由一个球形外壳和内部的传动轴组成，通过球形外壳的设计，可以在不同角度下传递旋转动力。
在万向节的工作过程中，当一个轴线传递旋转动力时，另一个轴线可以在不同角度下接收到相同的旋转动力。
这是通过万向节内部的轴承和传动结构实现的。
当一个轴线旋转时，内部的轴承可以自由转动，从而使得另一个轴线可以在不同角度下接收到旋转动力，实现了传递旋转动力的功能。
万向节的工作原理还涉及到其材料制造。
为了确保万向节在高速旋转时能够稳定传递动力，万向节通常采用高强度的合金钢或特殊的合金材料制造，以确保其在高速旋转和大扭矩下的稳定工作。
除了传递旋转动力外，万向节还可以在不同角度下传递转动方向。
这是由于万向节的结构设计和工作原理决定的。
在实际应用中，万向节可以在汽车传动系统中将发动机的旋转动力传递到车轮，同时可以在转向时调整转动方向，从而使车辆能够灵活转向。
总的来说，万向节的工作原理主要依靠其特殊的结构设计和材料制造，可以在不同角度下传递旋转动力和转动方向。
它在汽车传动系统、船舶传动系统、风力发电机、工业机械等领域发挥着重要的作用，是现代机械传动领域不可或缺的重要装置。
万向传动装置的基本组成以及十字轴式万向节的工作过程
万向传动装置的基本组成以及十字轴式万向
节的工作过程
万向传动装置是一种重要的转动传动装置，由多个部件组成，其中十字轴式万向节是其中的一个核心组成部分。
它的工作过程非常重要。
首先，十字轴式万向节由四个部分组成：两个十字形轮，一个传动轴，以及一个万向节的中心部分。
这四个部分彼此连接，构成一个整体，形成一个传动通道。
接着，在机器开始运行时，传动轴开始旋转，将动力从发动机传递给后续单元。
在此过程中，两个十字形轮分别与传动轴和传动通道中心部分相连，形成一个万向节的关节。
这个关节可以同时转动，使力量可以在不同的方向上传递，同时保持相对的稳定和平衡。
经过这个关节后，动力被传递到不同的单元中，继续完成工作。
而十字轴式万向节会在传递动力的同时，根据不同的角度和方向，对动力做出相应的调整，使传递的力量更加稳定和均匀。
需要注意的是，十字轴式万向节在长时间运行后会受到磨损和疲劳，因此需要定期进行维护和更换。
特别是在涉及到高速或高功率传动时，更应该特别关注。
总之，十字轴式万向节作为万向传动装置中的核心组成部分，具有很重要的作用。
了解其工作原理和特点，对于正确运用这种装置，提高其使用寿命和安全性，有着十分重要的指导意义。
万向节联轴器工作原理
万向节联轴器工作原理1、万向节联轴器的结构和组成部分：万向节联轴器由万向节、十字轴、轴套和若干个联轴套组成。
万向节是实现传动的关键部分，它由内圈、外圈和若干个锥形滚子组成。
十字轴则连接两个轴，通过十字轴上的凹槽与万向节的滚子进行咬合。
轴套则连接着十字轴和联轴套。
2、工作原理：-当输入轴旋转时，输入轴和轴套也会一起旋转。
轴套上的联轴套也会跟随轴套一起旋转。
-轴套上的联轴套通过十字轴与输出轴连接，并与输出轴上的联轴套进行咬合。
输入轴的旋转通过咬合在万向节上的滚子传递给十字轴。
-当万向节滚子与十字轴上的凹槽咬合时，滚子会在万向节的内圈和外圈之间来回滚动。
这种滚动的运动可以使得十字轴相对于输入轴发生一定的偏移和转角。
-滚子的滚动具有拖摩作用，会将输入轴的扭矩传递给输出轴，实现不同轴间的传动。
-当输入轴旋转的方向改变时，万向节联轴器能够灵活的适应，并且转角和角速度可以平滑地传递给输出轴。
3、适用范围和特点：-传动轴线间存在较大的角度偏差或位移的场合。
-需要传递较大扭矩或维持高精度传动的场合。
-需要传递扭转角速度变化较大的场合。
-具有较大的扭矩传递能力和较高的转角可调范围，可以适应不同的工况需求。
-具有较好的减振和吸收冲击能力，可以在传动过程中有效降低振动和噪音。
-具有较高的传动效率和较低的摩擦损失，能够保证传动的稳定性和可靠性。
-结构简单紧凑，安装维修方便，使用寿命长。
总体来说，万向节联轴器能够有效地实现不同轴之间的传动，并且能够适应不同角度和位置的变化。
其工作原理基于万向节和十字轴的咬合和滚动机制，通过滚子的运动来传递扭矩和转角。
这种联轴器具有较大的扭矩传递能力、较高的转角可调范围和较好的振动吸收能力，广泛应用于机械传动系统中。
说明要求十字轴万向节连接的两轴夹角
说明要求十字轴万向节连接的两轴夹角
十字轴万向节（也称为万向节联轴器）是一种机械传动装置，通常用于连接两轴在不同角度下的传动。
其主要由两个万向节和一根中间轴组成。
十字轴万向节的两端分别与两个轴相连，中间轴则连接两个万向节。
当两轴的轴线不在同一平面内时，十字轴万向节可以通过其设计的特殊结构，使得两轴在转动时能够保持相对稳定的角度。
这种连接方式通常被称为"交叉角"或"夹角"。
夹角是指十字轴万向节连接的两个轴之间的夹角。
这个夹角通常是非常小的，一般不超过10度。
夹角的大小取决于两个轴的相对位置和角度，以及十字轴万向节的设计参数。
需要注意的是，夹角的大小会影响十字轴万向节的传动效率和使用寿命。
过小的夹角会导致传动效率低下和轴承损坏，过大的夹角则会导致转动不稳定和传动失效。
因此，在选择和设计十字轴万向节时，需要考虑夹角的合适范围，并进行合理的匹配。
万向联轴器：十字轴式万向联轴器的特点和应用场合是什么？
万向联轴器：十字轴式万向联轴器的特点和应用场合是什么？什么是万向联轴器？万向联轴器是一种机械装置，用于连接两个轴线不同，角度不同，距离不同的设备，实现不同方向和不同角度的传动。
它被广泛应用于汽车、船舶、机械、冶金、化工、建筑、食品、医药等各个领域。
十字轴式万向联轴器的特点十字轴式万向联轴器是常见的一种万向联轴器类型。
它由两个万向节和一根中间轴组成，形状像个十字，因此得名。
其特点主要体现在以下几个方面：1. 拆装便利十字轴式万向联轴器由两个万向节和一根中间轴组成，万向节和中间轴之间通过固定螺栓或法兰进行连接。
在更换或维修万向联轴器时，只需要拆下螺栓或法兰，就能方便地拆下或更换万向节和中间轴。
2. 转动平稳，运行平顺十字轴式万向联轴器能够在两条轴线旋转的同时，保证机械传动的平稳性和精度。
其在转速较高、振动和冲击较大或启动和停止频繁的运行环境下，也能保持运行平顺、低噪音和抗扭矩能力强。
3. 结构简单，体积小十字轴式万向联轴器主要由外壳、万向节和中间轴组成，结构简单，体积小，容易安装在狭小的空间中。
其周转的部分通过万向节相互连接，容易实现十字轴式万向联轴器的角位移（俯仰角、横摆角、偏转角）。
4. 防水性能好十字轴式万向联轴器结构设计合理，密封性能优良，能够抵抗潮湿、腐蚀等环境因素的侵袭，保证了设备的长期良好运行。
例如，船舶、港口、水电站等环境中常用的海水万能联轴器就是十字轴式万向联轴器。
十字轴式万向联轴器的应用场合十字轴式万向联轴器的主要应用场合是：1. 船舶、海洋工程十字轴式万向联轴器是船舶，海洋工程中经常使用的传动装置之一。
当船体与水的摆动角变化时，通过十字轴式万向联轴器的转动实现转向、加速、减速等目的。
2. 汽车、机械在汽车、机械等行业中，经常需要转动角度较大、受力不稳定的传动装置。
十字轴式万向联轴器结构简单，使用方便，能够满足机械设备传动的要求。
3. 冶金、化工、建筑、食品、医药等领域在冶金、化工、建筑、食品、医药等领域中，十字轴式万向联轴器的密封性能好、运行平顺、抗扭矩能力强，能够满足机械设备传动的要求。
各类型万向节结构和工作原理
各类型万向节结构和工作原理万向节是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置。
万向节的分类按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。
刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（如双联式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节）三种。
不等速万向节十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大交角为15゜～20゜。
图D－C4－2所示的十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。
两万向节叉1和3上的孔分别套在十字轴2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5，滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。
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。
图D－C4－2 十字轴万向节结构（12-2）1- 套筒；2-十字轴；3-传动轴叉；4-卡环；5-轴承外圈；6-套筒叉十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，不能传递等角速转动。
设主动叉由图D－C4－1(a)所示初始位置转过φ1角，从动叉相应转过φ2角，由机械原理分析可以得出如下关系式：tgφ1=tgφ2·cosα图D－C4－3 十字轴式刚性万向节示意图以主动叉转角φ1为横坐标，主动叉转角和从动叉转角之差φ1－φ2为纵坐标，可以画出φ1－φ2随φ1变化曲线图（见图D－C4－1(b)，图中画出了α＝10゜，α＝20゜，α＝30゜的情况）。
从这张图可以看出：图D－C4－4 十字轴刚性万向节不等速特性曲线如果主动叉匀速转了180゜，那么从动叉就经历了：比主动叉转得快→比主动叉转得慢→又比主动叉转得快这样一个过程。
但总起来讲，当主动叉转过90゜时，从动叉也转过90゜；当主动叉转过180゜时，从动叉也转过180゜。
十字轴式万向节结构特点
十字轴式万向节结构特点
十字轴式万向节是一种常见的汽车传动系统中的重要部件。
它的主要作用是将发动机的动力传递到车轮上，同时保持车轮的转向稳定和平稳。
下面将详细介绍十字轴式万向节的结构特点。
一、十字轴式万向节的组成结构
十字轴式万向节主要由四个部分组成：内套、外套、十字轴和滚针组。
内套和外套是万向节的主体部分，十字轴和滚针组是内套和外套之间的连接部分。
二、十字轴式万向节的工作原理
十字轴式万向节的工作原理是通过内套和外套的相互转动，使十字轴和滚针组能够实现相对运动。
当车辆转弯或路面不平时，内套和外套会发生相对转动，而十字轴和滚针组则能够保持相对稳定，从而保证车轮的转向稳定和平稳。
三、十字轴式万向节的结构特点
1. 内外套采用球面设计，能够承受较大的角度偏差，具有良好的适应性和耐用性。
2. 十字轴和滚针组之间采用交叉角度设计，能够承受更大的扭矩和负荷，具有更高的强度和稳定性。
3. 内外套之间采用密封结构，能够有效防止灰尘和水分的进入，从而延长万向节的使用寿命。
4. 采用高强度材料制造，能够承受较大的负荷和扭矩，具有更高的安全性和可靠性。
总之，十字轴式万向节是汽车传动系统中的重要部件，具有适应性强、耐用性好、强度高、稳定性好等特点。
在汽车行驶过程中，它能够保证车轮的转向稳定和平稳，从而保证了行车的安全性和舒适性。
定稿 十字轴
一·十字轴概述十字轴又称十字节，即万向接头，英文名称universal joint是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。
十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大交角为15゜～20゜。
十字轴是十字轴式刚性万向节关键件之一。
十字轴工艺分析十字轴工程图以及实体图利用ProE三维软件画出的十字轴实体图：毛坯的选型毛坯的选材由于十字轴的形状相对比较简单，而且它是用来起传递动力的作用，承受较大载荷，故毛坯采用强度和韧性都较好的20GrMnTi。
性能良好的渗碳钢，淬透性较高，经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等，正火后可切削性良好。
用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件。
是18CrMnTi的代用钢，广泛用作渗碳零件，在汽车.拖拉机工业用于截面在30mm以下，承受高速.中或重负荷以及受冲击.摩擦的重要渗碳零件。
毛坯的制造形式根据生产纲领的计算可知，我们生产的产量已经达到了5万件，已达到大批生产的水平，考虑到生产性质为大批大量，所以采用效率和精度等级都比较高的模锻成型加工工艺。
拟定生产工艺路线定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。
精基准的选择以中心孔作为加工外圆的精基准，以外圆作为加工四轴端面的精基准。
粗基准的选择考虑到端面对两对轴线的位置度要求，而且四个轴颈外圆是重要加工表面，这样做可保证重要加工表面的加工余量均匀，并防止加工余量不够而导致废品产生，同时选择外圆面作为粗基准定位比较稳定，符合便于装卡的原则，所以选择毛坯外圆为粗基准铣轴端面比较合理。
加工工艺的拟定 模锻，喷丸清理 正火铣轴四个端面，总长留加工余量1 mm,钻四个轴颈顶尖孔(两工位双端面专用机床)粗车义个轴颐，留加工余量1.5mm ，倒角(安装四次) 精车四个轴颈，留加工余量0.8mm,倒角(安装四次) 粗磨四个轴颈，留加工余量0.4mm(安装四次)双砂轮径向进给无心磨削四个轴颈，留加工余量 0.2mm(安装2次)在四个轴颈上同时钻四个φ8mm 深25mm 的孔，钻中问M 8- 7H 螺纹孔小径 在四个轴颈上同时钻通四个φ6mm 孔，孔口倒角60° 攻中间螺纹孔M8-7H 中间检查渗碳探度0.8~1.3mm,淬火HRC58~63(在轴颈上检查) 用无心磨床半精磨四个轴颈，留磨量0.08mm(安装两次)用无心磨床精磨四个轴颈至尺寸，表面粗糙度R a 值为0.63u m(安装两次)磨轴颈φ25mm 一端面转180°调头，磨另一端面，至尺寸108mm ，保证对称度要求(重复上面安装，磨削另外两个同轴的端面)机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定为了获得十字轴零件表面所要求的精度和表面粗糙度，从毛坯这一表面上切去全部多余的金属层就是表面的加工余量。
万向节的工作原理
第二节万向节结构方案分析一、十字轴万向节典型的十字轴万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。
目前常见的滚针轴承轴向定位方式有盖板式(图4—1a、b)、卡环式(图4—1c、d)、瓦盖固定式(图4—1e)和塑料环定位式(图4—1f)等。
盖板式轴承轴向定位方式的一般结构(图4—1a)是用螺栓1和盖板3将套筒5固定在万向节叉4上，并用锁片2将螺栓锁紧。
它工作可靠、拆装方便，但零件数目较多。
有时将弹性盖板6点焊于轴承座7底部(图4—1b)，装配后，弹性盖板对轴承座底部有一定的预压力，以免高速转动时由于离心力作用，在十字轴端面与轴承座底之间出现间隙而引起十字轴轴向窜动，从而避免了由于这种窜动造成的传动轴动平衡状态的破坏。
卡环式可分为外卡式(图4—1c)和卡式(图4—1d)两种。
它们具有结构简单、工作可靠、零件少和质量小的优点。
瓦盖固定式结构(图4—1e)中的万向节叉与十字轴轴颈配合的圆孔不是一个整体，而是分成两半用螺钉联接起来。
这种结构具有拆装方便、使用可靠的优点，但加工工艺较复杂。
塑料环定位结构(图4—1f)是在轴承碗外圆和万向节叉的轴承孔中部开一环形槽，当滚针轴承动配合装入万向节叉到正确位置时，将塑料经万向节叉上的小孔压注到环槽中，待万向节叉上另一与环槽垂直的小孔有塑料溢出时，表明塑料已充满环槽。
这种结构轴向定位可靠，十字轴轴向窜动小，但拆装不方便。
为了防止十字轴轴向窜动和发热，保证在任何工况下十字轴的端隙始终为零，有的结构在十字轴轴端与轴承碗之间加装端面止推滚针或滚柱轴承。
滚针轴承的润滑和密封好坏直接影响着十字轴万向节的使用寿命。
毛毡油封由于漏油多，防尘、防水效果差，在加注润滑油时，在个别滚针轴承中可能出现空气阻塞而造成缺油，已不能满足越来越高的使用要求。
结构较复杂的双刃口复合油封(图4—2a)，其中反装的单刃口橡胶油封用作径向密封，另一双刃口橡胶油封用作端面密封。
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汽车设计（基于UG的十字轴万向节设计）学院：交通运输与物流学院专业：交通运输班级： 12级交通运输*班姓名：学号： 2012*** 指导教师：李恩颖2015 年 6 月目录一、背景介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1二、基本理论┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31、万向节传动的基本理论┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 （1）十字轴式万向节工作原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 （2）十字轴式万向节传动的不等速特性┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5 （3）十字轴式万向节传动的等速条件┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 62、十字轴万向传动轴的设计与计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7 （1）传动载荷计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 7 （2）十字轴万向节设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10 （3）设计结论┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 11三、基于UG的十字轴设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13四、结论┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26一、背景介绍万向节即万向接头，英文名称universal joint，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。
万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。
在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。
万向节的结构和作用有点像人体四肢上的关节，它允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化。
为满足动力传递、适应转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化，前驱动汽车的驱动桥，半轴与轮轴之间常用万向节相连。
但由于受轴向尺寸的限制，要求偏角又比较大，单个的万向节不能使输出轴与轴入轴的瞬时角速度相等，容易造成振动，加剧部件的损坏，并产生很大的噪音，所以广泛采用各式各样的等速万向节。
在前驱动汽车上，每个半轴用两个等速万向节，靠近变速驱动桥的万向节是半轴内侧万向节，靠近车轴的是半轴外侧万向节。
在后驱动汽车上，发动机、离合器与变速器作为一个整体安装在车架上，而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接，两者之间有一个距离，需要进行连接。
汽车运行中路面不平产生跳动，负荷变化或者两个总成安装的位差等，都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化，因此在后驱动汽车的万向节传动形式都采用双万向节，就是传动轴两端各有一个万向节，其作用是使传动轴两端的夹角相等，从而保证输出轴与输入轴的瞬时角速度始终相等。
1676年，被誉为“英国的达·芬奇”的罗伯特·胡克发表了他关于“太阳镜”的演说。
这是一台采用反射镜系统安全地观测太阳的仪器。
这台仪器是用他新奇的万向节进行操纵的。
万向节是一种万能仪器……用来通过任何不规则的弯曲轨道产生环形运动。
虽然胡克比较详细地讲过这种新仪器的制造方法，并且含糊地指出，这种仪器可能在各方面获得应用，但他自己只想用它来进行天文观测，或用在时钟和日规的设计中，故在当时没有引起多少人注意。
万向传动装置的出现要追溯到1352年，用于教堂时钟中的万向节传动轴。
1663年英国物理学家虎克制造了一个铰接传动装置，后来被人们叫做虎克万向节，也就是十字轴式万向节，但这种万向节在单个传递动力时有不等速性。
1683年双联式虎克万向节诞生，消除了单个虎克万向节传递的不等速性，并于1901年用于汽车转向轮。
上世纪初，虎克万向节和传动轴已在机械工程和汽车工业中起到了极其重要的作用。
1908年第一个球式万向节诞生，1926年凸块式等速万向节出现，开始用于独立悬架的前轮驱动轿车和四轮驱动的军用车的前轮转向节。
1949年由双联式虎克万向节演变而来的三销式万向节开始被使用在低速的商用车辆上。
直到现在，根据在扭转方向是是否有明显的弹性，万向节可分为刚性万向节和挠性万向节。
刚性万向节是靠零件的铰链式传递动力，又分成不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（双联式、二销轴式等）和等速万向节（球叉式、球笼式等）；挠性万向节是靠弹性零件传递动力的，具有缓冲减振作用。
万向传动装置已经可以满足飞速发展的汽车科技。
二、基本理论1、万向节传动的基本理论（1）十字轴式万向节工作原理典型的十字轴万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。
目前常见的滚针轴承轴向定位方式有盖板式（图l a、b）、卡环式（图l c、d）、固定式（图l e）和塑料环定位式（图l f）等。
图1 滚针轴承轴向定位方式a)普通盖板式 b)弹性盖板式 c)外卡式 d)内卡式 e)瓦盖固定式 f)塑料环定位式1-螺栓 2-锁片 3-盖板 4-万向节叉 5-套筒 6-弹性盖板 7-轴承座 8-外卡环 9-内卡环盖板式轴承轴向定位方式的一般结构（图l a）是用螺栓1和盖板3将套筒5。
固定在节叉4上，并用锁片2将螺栓锁紧。
它工作可靠、拆装方便，但零件数目较多。
有时将盖板6 点焊于轴承座7 底部（图l b），装配后，弹性盖板对轴承座底部有一定的预，以免高速转动时由于离心力作用，在十字轴端面与轴承底座之间出现间隙而引起十字轴轴向窜动，从而避免了由于这种窜动造成的传动轴动平衡状态的破坏。
卡环式可分为外卡式（图1 c）和内卡式（图1 d）两种。
它们具有结构简单、工作可靠、零件少和质量小的优点。
瓦盖固定式结构（图1 e）中的万向节叉与十字轴轴颈配合的圆孔不是一个整体而是分成两半用螺钉联接起来。
这种结构具有拆装方便、使用可靠的优点，但加工工艺较复杂。
塑料环定位结构（图1 f）是在轴承碗外圆和万向节叉的轴承孔中部开一环形槽，当滚针轴承动配合装入万向节叉到正确位置时，将塑料经万向节叉上的小孔压注到环槽中，待万向节叉上另一与环槽垂直的小孔有塑料溢出时，表明塑料已充满环槽。
这种结构轴向定位可靠，十字轴轴向窜动小，但拆装不方便。
为了防止十字轴轴向窜动和发热，保证在任何工况下十字轴的端隙始终为零，有的结构在十字轴轴端与轴承碗之间加装端面止推滚针或滚柱轴承。
滚针轴承的润滑和密封好坏直接影响着十字轴万向节的使用寿命。
毛毡油封由于漏油多，防尘、防水效果差，在加注润滑油时，在个别滚针轴承中可能出现空气阻塞而造成缺油，已不能满足越来越高的使用要求。
结构较复杂的双刃口复合油封（图2 a），其中反装的单刃口橡胶油封用作径向密封，另一双刃口橡胶油封用作端面密封。
当向十字轴内腔注人润滑油时，陈油、磨损产物及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，不需安装安全阀，防尘、防水效果良好。
在灰尘较多的条件下使用时，万向节寿命可显著提高。
（图2 b）为一轿车上采用的多刃口油封，安装在无润滑油流通系统且一次润滑的万向节上。
图2 滚针轴承油封a）双刃口复合油封 b）多刃口油封十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低。
但所连接的两轴夹角不宜过大，当夹角由4°增至16°时，十字轴万向节滚针轴承寿命约下降至原来的1/4。
（2）十字轴式万向节传动的不等速特性单个十字轴式刚性万向节在输入轴和输出轴有夹角的情况下，其两轴的角速度是不相等的，两轴夹角越大，转角差（ф1-ф2）越大，万向节的不等速特性越严重。
万向节传动的不等速特性将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，影响传动部件的寿命。
图3 十字轴式万向节的不等速性（3）十字轴式万向节传动的等速条件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。
图4 双万向节等速传动布置图2、十字轴万向传动轴的设计与计算设计选取CA1092货车数据如下表：表1 CA1092参数（1)传动载荷计算 万向传动轴因布置位置的不同，计算转矩也不同。
万向传动轴用于变速器与驱动轴之间，计算载荷如表2按发动机最大转矩和一挡传动比来计算ni ki T k T f 1emax d se η= (2-1) 式中：d k --猛接离合器所产生的动载系数，本设计车型j f =0，所以取d k =1；emax T --发动机最大转矩，emax T =373 N ²m ；K --液力变矩器最大变矩系数，k=[(0k -1)／2]+1，0k 为最大变矩系数,取0k =2.6,k=1.8;1i --变速器一挡传动比，1i =7.64；f i --根据表2取分动器传动比，f i =1；η --发动机到万向传动轴之间的传动效率，根据设计经验取η=0.96；n --根据表3取连接变速器的传动轴数，本设计车型为后轮驱动，n=1。
代入数据计算得se T =18810.89 N ²m表2 万向传动轴计算载荷表3 n 与f i 选取表按驱动轮打滑来计算m m 0r22ss i i r m G T ηϕ’= (2-2)式中:2G --满载状态下一个驱动桥上的静载荷,2G =5200×9.8=50960N ；2m --汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数，货车：2m =1.1～1.2，所以取2m =1.2；ϕ --轮胎与路面间的附着系数，对于一般轮胎的公路用汽车，在良好的混凝土 或沥青路上，取ϕ=0.85；r r --车轮滚动半径，本设计已知轮胎规格：8.25-16LT ，查标准GB9744-1997 可得：外直径为4064mm ，滚动半径r r =2032 mm ；0i --主减速器传动比，0i =5.107；m i --主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比，m i =1；m η --主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率，根据设计经验取m η=0.96。
代入数据计算得ss T =21543.50 N ²m对万向传动轴进行静强度计算时，计算载荷取se T 和ss T 的最小值，即[]ssT T min T se 1，=，所以取1T =18810.89 N ²m 。
（2）十字轴万向节设计 ①初选十字轴万向节尺寸根据万向传动轴已知参数和设计要求等，参考专业厂的系列产品初步选取十字轴万向节尺寸（如表4）。
表4 十字轴万向节初选尺寸②十字轴（如图5）轴颈作用力合力F 的计算图5 十字轴结构图αrcos 2T F 1= （2-3）式中：r --切向力作用线与万向节叉轴之间的距离，根据初选参数r=57 mm ；α --万向传动的最大夹角，参考一般传动轴的设计选取轴颈直径1d 油道直径2d 十字轴轴颈长2s 十字轴轴长 50mm12mm37mm140mmα=15°。