万向传动装置结构
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TOYOTA
万向传动装置
一、功用与组成
TOYOTA
• 在汽车传动系及其它系统中，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。
TOYOTA
• 万向传动装置一般由万向节和传动
轴组成，有时还要有中间支承。
二、万向传动装置的应用 TOYOTA
• 1.发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱
的冲击载荷和衰减扭转振动，具有结构 简单，无需润滑等优点。
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四、传动轴与中间支承
1.传动轴
TOYOTA
TOYOTA
• 在有一定距离的两部件之间采用万向传
动装置传递动力时，一般需要在万向节 之间安装传动轴。若两部件之间的距离 会发生变化，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 花键相连接。为减小传动轴花键连接部 分的轴向滑动阻力和摩损，需加注润滑 脂进行润滑，也可以对花键进行磷化处 理或喷涂尼龙层，或是在花键槽内设置 滚动元件。
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3.等速万向节
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• 球笼式万向节的结构：星形套7以内花键
与主动轴1相连，其外表面有六条弧形凹 槽，形成内滚道。球形壳8的内表面有相
应的六条弧形凹槽，形成外滚道。六个
钢球6分别装在由六组内外滚道所对出的 空间里，并被保持架4限定在同一个平面 内。动力由主动轴1（及星形套）经钢球 6传到球形壳8输出。
TOYOTA
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• 传动轴动平衡问题： • 传动轴在高速旋转时，任何质量的偏
移都会导致剧烈振动。生产厂家在把 传动轴与万向节组装后，都进行动平 衡。经过动平衡的传动轴两端一般都 点焊有平衡片，拆卸后重装时要注意 保持二者的相对角位置不变。
二、中间支承
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• 在传动距离较长时，往往将传动轴分
动桥之间。当距离较远时，应将传动轴分 成两段甚至多段，并加设中间支承。
• 2.多轴驱动的汽车的分动器与驱动桥之间
或驱动桥与驱动桥之间 。
• 3.由于车架的变形，会造成轴线间相互位
置变化的两传动部件之间。
• 4.采用独立悬架汽车的车轮与差速器之间 • 5.转向驱动车桥的差速器与车轮之间。
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• 球笼式等速
万向节内的 六个钢球全 部传力，承 载能力强， 可在两轴最 大交角为42 ゜情况下传 递扭矩，其 结构紧凑， 拆装方便， 得到广泛应 用。
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4.挠性万向节
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• 挠性万向节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， 能够实现转动轴线的小角度（3゜～5゜ ）偏转和微小轴向位移，吸收传动系中
段，即在传动轴前增加带中间支承的
前传动轴
TOYOTA
• 如图是一种中间支承
结构，它实际上是一 个通过支承座和缓冲 垫安装在车身（或车 架）上的轴承，用来 支承传动轴的一端。 轴承可以移动，加上 橡胶缓冲垫，可以补 偿车身（或车架）变 形和发动机振动对于 传动轴位置的影响。
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• 常见的准等速万向节有双联式和三销轴
式两种，它们的工作原理与上述双十字 轴式万向节实现等速传动的原理是一样 的。
• 双联式万向节实际上是一套将传动轴长
度减缩至最小的双十字轴式万向节等速 传动装置，双联叉相当于传动轴及两端 处在同一平面上的万向节叉。能使两轴 角速度接近相等，所以称双联式万向节 为准等速万向节。
TOHale Waihona Puke BaiduOTA
• 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゜。
• 如果主动叉是匀速转动的，那么随着万
向节两轴夹角的增大，从动叉转速的不 均匀性越大。
• 6.汽车的动力输出装置和转向操纵机构中
。
三、万向节
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• 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。
分类
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• 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（十字轴式） 准等速万向节（双联式、三销轴式） 等速万向节（球叉式、球笼式）
1.不等速万向节
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• 1）结构
• 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
• 在行驶时，驱动桥要相对于变速器跳动
，不可能在任何时候都有α1＝α2，实 际上只能做到变速器到驱动桥的近似等 速传动。
• 在以上传动装置中，轴间交角α越大，
传动轴的转动越不均匀，产生的附加交 变载荷也越大，对机件使用寿命越不利 ，还会降低传动效率，所以在总体布置 上应尽量减小这些轴间交角。
2.准等速万向节
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• 单个十字轴万向节传动的不等速性，
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，影响零部件使用寿命。
3）双万向节
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• 既然十字轴式万向节可以将匀速转动变
为非匀速转动，那么它就有可能将某种
非匀速转动还原为匀速转动。例如在变
速器的输出轴和驱动桥的输入轴之间，
采用两个十字轴万向节和一根传动轴传 动，就有可能实现这种传动。
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• 也就是当满足以下两个条件时，可以
实现由变速器的输出轴到驱动桥的输 入轴的等角速传动：
• 1）第一万向节两轴间夹角α1与第二万
向节两轴间夹角α2相等。
• 2）传动轴两端万向节叉处于同一平面
内。
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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（或 盖板）轴向定位。
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• 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。
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• 2）速度特性 • 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。
万向传动装置
一、功用与组成
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• 在汽车传动系及其它系统中，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。
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• 万向传动装置一般由万向节和传动
轴组成，有时还要有中间支承。
二、万向传动装置的应用 TOYOTA
• 1.发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱
的冲击载荷和衰减扭转振动，具有结构 简单，无需润滑等优点。
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四、传动轴与中间支承
1.传动轴
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• 在有一定距离的两部件之间采用万向传
动装置传递动力时，一般需要在万向节 之间安装传动轴。若两部件之间的距离 会发生变化，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 花键相连接。为减小传动轴花键连接部 分的轴向滑动阻力和摩损，需加注润滑 脂进行润滑，也可以对花键进行磷化处 理或喷涂尼龙层，或是在花键槽内设置 滚动元件。
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3.等速万向节
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• 球笼式万向节的结构：星形套7以内花键
与主动轴1相连，其外表面有六条弧形凹 槽，形成内滚道。球形壳8的内表面有相
应的六条弧形凹槽，形成外滚道。六个
钢球6分别装在由六组内外滚道所对出的 空间里，并被保持架4限定在同一个平面 内。动力由主动轴1（及星形套）经钢球 6传到球形壳8输出。
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• 传动轴动平衡问题： • 传动轴在高速旋转时，任何质量的偏
移都会导致剧烈振动。生产厂家在把 传动轴与万向节组装后，都进行动平 衡。经过动平衡的传动轴两端一般都 点焊有平衡片，拆卸后重装时要注意 保持二者的相对角位置不变。
二、中间支承
TOYOTA
• 在传动距离较长时，往往将传动轴分
动桥之间。当距离较远时，应将传动轴分 成两段甚至多段，并加设中间支承。
• 2.多轴驱动的汽车的分动器与驱动桥之间
或驱动桥与驱动桥之间 。
• 3.由于车架的变形，会造成轴线间相互位
置变化的两传动部件之间。
• 4.采用独立悬架汽车的车轮与差速器之间 • 5.转向驱动车桥的差速器与车轮之间。
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• 球笼式等速
万向节内的 六个钢球全 部传力，承 载能力强， 可在两轴最 大交角为42 ゜情况下传 递扭矩，其 结构紧凑， 拆装方便， 得到广泛应 用。
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4.挠性万向节
TOYOTA
• 挠性万向节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， 能够实现转动轴线的小角度（3゜～5゜ ）偏转和微小轴向位移，吸收传动系中
段，即在传动轴前增加带中间支承的
前传动轴
TOYOTA
• 如图是一种中间支承
结构，它实际上是一 个通过支承座和缓冲 垫安装在车身（或车 架）上的轴承，用来 支承传动轴的一端。 轴承可以移动，加上 橡胶缓冲垫，可以补 偿车身（或车架）变 形和发动机振动对于 传动轴位置的影响。
TOYOTA
• 常见的准等速万向节有双联式和三销轴
式两种，它们的工作原理与上述双十字 轴式万向节实现等速传动的原理是一样 的。
• 双联式万向节实际上是一套将传动轴长
度减缩至最小的双十字轴式万向节等速 传动装置，双联叉相当于传动轴及两端 处在同一平面上的万向节叉。能使两轴 角速度接近相等，所以称双联式万向节 为准等速万向节。
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• 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゜。
• 如果主动叉是匀速转动的，那么随着万
向节两轴夹角的增大，从动叉转速的不 均匀性越大。
• 6.汽车的动力输出装置和转向操纵机构中
。
三、万向节
TOYOTA
• 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。
分类
TOYOTA
• 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（十字轴式） 准等速万向节（双联式、三销轴式） 等速万向节（球叉式、球笼式）
1.不等速万向节
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• 1）结构
• 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
• 在行驶时，驱动桥要相对于变速器跳动
，不可能在任何时候都有α1＝α2，实 际上只能做到变速器到驱动桥的近似等 速传动。
• 在以上传动装置中，轴间交角α越大，
传动轴的转动越不均匀，产生的附加交 变载荷也越大，对机件使用寿命越不利 ，还会降低传动效率，所以在总体布置 上应尽量减小这些轴间交角。
2.准等速万向节
TOYOTA
• 单个十字轴万向节传动的不等速性，
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，影响零部件使用寿命。
3）双万向节
TOYOTA
• 既然十字轴式万向节可以将匀速转动变
为非匀速转动，那么它就有可能将某种
非匀速转动还原为匀速转动。例如在变
速器的输出轴和驱动桥的输入轴之间，
采用两个十字轴万向节和一根传动轴传 动，就有可能实现这种传动。
TOYOTA
• 也就是当满足以下两个条件时，可以
实现由变速器的输出轴到驱动桥的输 入轴的等角速传动：
• 1）第一万向节两轴间夹角α1与第二万
向节两轴间夹角α2相等。
• 2）传动轴两端万向节叉处于同一平面
内。
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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（或 盖板）轴向定位。
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• 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。
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• 2）速度特性 • 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。