万向传动装置一般由万向节和传动轴组成

由图可见，主动轴转角Φ1在0～ 90°的范围内，Φ2＞Φ1，即在此区 间从动轴旋转速度大于主动轴旋转速 度，且先加速后减速。 当Φ1 ＝90°时，从动轴也同样 转到90°。 Φ1从90°到180°，Φ2＜Φ1， 即在此区间从动轴旋转速度小于主动 轴旋转速度，且先减速后加速。 当主动轴转到180°时，从动轴 也同时转到180°。 因此，如果主动轴以等角速转动， 而从动轴则是时快时慢，此即单个十 字轴万向节在有夹角时传动的不等速 性。必须注意的是，所谓“传动的不 等速性”，是指从动轴在一周中角速 度不均而言。
（2) 主动叉在水平位置，并且十字轴平面与从动轴垂直时的情况
由上述两个特殊情况的分析可 以看出，十字轴式万向节在传动 过程中，主、从动轴的转速是不 相等的。
主动叉与十字轴连接点a的线 速度υ a在平行于从动叉的平面内， 并且垂直于主动轴。 线速度υ a可分解为在十字轴 平面内的速度 υ′a和垂直于十字轴 平面的速度υ’’ a 。 υ a ＞ υ′a 而υ′a= υ b 因此， υ a ＞ υ b 即当主、从动叉转到所述位置 时，从动轴转速小于主动轴转速。
1）用于发动机前置后轮驱动的汽车上，如图17-1所示。
图17-1
变速器与驱动桥之间的万向传动装置
图17-2
万向传动装置在汽车传动系统中的应用与布置
组成：万向节、传动轴、中间支承
驱动桥
万向节
中间传动轴
主传动轴 中间支承
பைடு நூலகம்
第17章 万向传动装置
2）用于多轴驱动的越野汽车。
图17-2 万向传动 装置在汽车传动系 统中的应用与布置
刚性万向节可分为： 1）不等速万向节(常用的为十字轴式) 2）准等速万向节(双联式、三销轴式等) 3）等速万向节(球叉式、球笼式等)
第17章 万向传动装置
一、不等速万向节
最为常用的不等速万向节是十字轴式万向节， 其结构简单，传动可靠，效率高，且允许两传动轴 之间有较大的交角(一般为15°～20°)，故普遍应 用于各类汽车的传动系统中。
第17章 万向传动装置
• 二、准等速万向节
1、双联式万向节 2、三销轴式万向节 3、球面滚轮式万向节 三、等速万向节 1）球叉式万向节 2）球笼式万向节 四、挠性万向节
二、准等速万向节和等速万向节
（一）准等速万向节 1.双联式万向节 原理：是一套传动轴 长度缩短至最 小的双万向节 等速传动装置。 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。
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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
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轴承盖 万向节叉
套筒 滚针
油封
安全阀 油嘴
图17-6c 两轴转角差(Φ1－Φ2)随 主动轴转角Φ1的变化关系
结论： (1)当主动轴转速不变时，从动轴的转速时快时慢呈周期 性变化，一周内变化两次。 (2)当两轴夹角增大时，不等速加剧。 (3)当两轴夹角为0时，等速传动。
第17章 万向传动装置
•
4、双万向节传动的等速条件 根据运动学分析得知，要达到两轴间的等角速 传动这一目的，必须满足以下两个条件： ①第一万向节两轴间夹角α 1 与第二万向节两 轴间夹角α 2 相等； ②第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉 处于同一平面内。
（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。
第17章 万向传动装置
主讲教师：华文林
第17章 万向传动装置
17.1 概 述
一、万向传动装置的组成和功能 组成：万向传动装置一般由万向节和传动轴组成， 有的还加装中间支承。 功能：经常用来实现一对轴线相交且相对位置经 常变化的转轴之间的动力传递。
万向传动装置工作演示
第17章 万向传动装置
二、万向传动装置在汽车上的应用
（1）当主动叉在垂直平面内时：
VA=1· r= 2 · rcos 1= 2 cos 2> 1 从动轴转速大于主动轴转速。
（2）当主动叉在水平平面内时：
VB=2· r= 1 · rcos 2= 1 cos 2< 1 从动轴转速小于主动轴转速。
3、运动不等速分析
α1
α2
准等速万向节
原理： 双万向节等速传 动 1、双联式万向节
双联叉
当a1 = a2 时，轴1和 轴2的角速度相等
两个在同一平面 内的万向节叉
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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。
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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。
油封
油封挡盘
注油嘴
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。
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3）滚针轴承轴向定位方式 主要有盖板固定 式、挡圈固定式、瓦盖固定式和塑料环固定式。
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2. 单十字轴式万向节的运动特性
（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。
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