底盘讲义之万向传动装置
作者：佚名来源: 发布时间：２0１0年03月23日
万向传动装置
课题5.1 万向传动装置的功用、组成和应用
提示:在学习本课前想一想什么是万向传动装置?万向传动装置在哪？带着这样的思考我们进入下面的学习。
一、万向传动装置的功用和组成
1.功用
万向传动装置在汽车上有很多应用,结构也稍有不同，但其功用都是一样的,即在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力。
如图５－1所示为在汽车中最常见的应用，位于变速器与驱动桥之间的万向传动装置。由于汽车布置、设计等原因,变速器输出轴和驱动桥输入轴不可能在同一轴线上,并且变速器虽然是安装在车架(车身)上,可以认为位置是不动的，但驱动桥会由于悬架的变形而引起其位置经常发生变化,所以在变速器和驱动桥之间装有万向传动装置正好可以满足这些使用、设计的要求。
图5-1 变速器与驱动桥之间的万向传动装置
1-变速器２-万向传动装置 3-驱动桥4－后悬架 5－车架2．组成
万向传动装置主要包括万向节和传动轴,对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度,还设置有中间支承,如图5-2所示。
图5-２万向传动装置的组成
二、万向传动装置的应用
万向传动装置在汽车上的应用主要有以下几个方面：
1) 变速器与驱动桥之间(4×2汽车）,如图5-3所示:一般汽车的变速器、离合器与发动机三者装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。
图５－3 变速器与驱动桥之间的万向传动装置
２) 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间（越野汽车）,如图5-４所示：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递的影响,须装有万向传动装置。
图5－4 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间的万向传动装置
3) 转向驱动桥的内、外半轴之间,如图5－５所示：转向时两段半轴轴线相交且交角变化，因此要用万向节。
图5－5 转向驱动桥内、外半轴之间的万向传动装置4）断开式驱动桥的半轴之间，如图5－6所示：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，须用万向节。
图5－6 断开式驱动桥半轴之间的万向传动装置
5) 转向机构的转向轴和转向器之间，如图5-7所示:有利于转向机构的总体布置。
图5－７转向机构的转向轴和转向器之间的万向传动装置操作：此部分可观看实物。
测试题:在实际车辆或模型上找出万向传动装置在汽车上的应用。
课题5.2 万向节
学习目标鉴定标准教学建议
在汽车上使用的万向节可以从不同的角度分类。按其刚度大小,可分为刚性万向节和柔性万向节。刚性万向节按其速度特性分为不等速万向节(常用的为十字轴式)、准等速万向节（双联式和三销轴式）和等速万向节(包括球叉式和球笼式)。目前在汽车上应用较多的是十字轴式刚性万向节和等速万向节。十字轴式刚性万向节主要用于发动机前置后轮驱动的变速器与驱动桥之间，等角速万向节主要用于发动机前置前轮驱动的内、外半轴之间。
一、十字轴式刚性万向节
十字轴式刚性万向节，如图5-8所示,它允许相邻两轴的最大交角为15°～２０°。
图5-8 十字轴式刚性万向节
1－轴承盖 2、６-万向节叉3-油嘴 4-十字轴５-安全阀7－油封 8
－滚针 9-套筒
1.构造
十字轴式刚性万向节主要由十字轴、万向节叉等组成。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,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，且与油嘴、安全阀相通,如图5-9所示。为避免润滑油流出及尘垢进入轴承,十字轴轴颈的内端套装着油封。安全阀的作用是当十字轴内腔润滑脂压力超过允许值时，阀打开润滑脂外溢，使油封不会因油压过高而损坏。现代汽车多采用橡胶油封,多余的润滑油从油封内圆表面与十字轴轴颈接触处溢出,故无需安装安全阀。
万向节轴承的常见定位方式，除了用盖板定位外，还有用内、外弹性卡环进行定位。
图５－9 润滑油道及密封装置
1-油封挡盘 2－油封3-油封座4-油嘴
2．拆装、检修
1) 拆卸
打开锁片的锁爪，拆下轴承盖固定螺栓，取下锁片和轴承盖。用手推出轴承套筒及滚针。
对于较紧的轴承,可用手握住传动轴或伸缩套,用锤子敲击万向节叉，使十字轴撞击轴承套筒，震出滚针。
2) 装配
按与拆卸相反的顺序进行。
3) 检修
万向节分解完成后,需要用汽油清洗各零件，以便暴露出零件的损伤、磨损情况，而且应按以下要求检查和修复。
a．检查滚针轴承,如果滚针断裂、油封失效，应更换新件。
b．检查十字轴轴颈磨损、压痕剥落等情况。十字轴轴颈轻微磨损、轻微压痕或剥落，仍可继续使用，如果轴颈磨损过甚、严重压痕(深度超过0.1ｍm)或严重剥落时，应予以更换。
c. 检查万向节叉不得有裂纹或其他严重损伤，否则更换新件。
d. 万向节装配完毕后,可用手扳动十字轴进行检验,以转动自如没有松旷感觉为合适。若装配过紧或过松，应查明原因,必要时应拆检及重新装配。
3．十字轴式刚性万向节的速度特性
单个十字轴式刚性万向节在主动轴和从动轴之间有夹角的情况下,当主动叉等角速转动时，从动叉是不等角速的，这称为十字轴式刚性万向节的不等速特性。且两转轴之间的夹角α越大，不等速性就越大，如图5－１0所示。
图5-10 十字轴式刚性万向节的不等速特性
十字轴式刚性万向节的不等速特性,将使从动轴及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,影响部件寿命。
所以可以采用如图5－１１所示的双十字轴刚性万向节的传动方式，第一万向节的不等速特性可以被第二万向节的不等速特性所抵消，从而实现两轴间的等角速传动。具体条件是:a)第一万向节两轴间夹角α
与第二万向节两轴间夹角α
1
相等；ｂ)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。
２
