等速萬向節(jié)簡介

1、等速萬向節(jié)簡介對于FF （發(fā)動機前置、前驅）及 4WD（四輪驅動）型汽車來講。其前輪必 須具有轉向和驅動兩種功能，既要求車輪能在一定的轉角范圍內任意偏轉某一角 度，又要求半軸在車輪偏轉過程中以相同的角速度不斷地把動力從主減速器傳到 車輪。在這樣兩個軸線不重合，且位置還經常變化的兩軸間傳遞動力的機構就是 等速萬向節(jié)。轉向驅動橋半軸不能制成整體而要分段，在車輪和半軸間用等速萬 向節(jié)將兩者聯(lián)接起來。即使采用后輪驅動，使用獨立懸掛，車輪和半軸軸線不重 合，也需等速萬向節(jié)傳動。1. 等速萬向節(jié)早期的發(fā)展歷史球式等速萬向節(jié)的創(chuàng)造性發(fā)展可以追溯到 1908年美國人William Whitney 的著作。其提

2、出利用鋼球和球形窩來代替輪齒傳動， 后來弧形滾道原理引導了整 體式萬向節(jié)的飛躍發(fā)展。1923年，Carl Weiss 在繼承 William Whitney 思想的基礎上，克服了“鋼 球的位置在同軸軌道上不確定”的缺點，開發(fā)了球叉式等速萬向節(jié)，但是其帶有 自身的缺點：萬向節(jié)的鉸接角大約只有 30。1927年，福特工程師Alfred Rzeppa為鋼球導向采用了輔助控制裝置，通 過帶有分度桿控制的球籠為鋼球導向，這即是球籠式等速萬向節(jié)。1933年，Bernard Stuber對球籠式等速萬向節(jié)進行改進，使得內外滾道球心軌跡發(fā)生交 叉，隨后問世的Rzeppa萬向節(jié)的鉸接角達到452. 等速萬向節(jié)的

3、基本類型及特點等速萬向節(jié)的工作原理基本上有兩類：一類是根據(jù)雙十字萬向節(jié)可以達到等 速的原理，將中間傳動軸盡量縮短而形成復式萬向節(jié)；另一類是萬向節(jié)在工作時， 使所有傳力點永遠位于兩軸交角的平分面上而使兩軸角速度相等，根據(jù)此原理設計的萬向節(jié)有球叉式和球籠式萬向節(jié)。等速萬向節(jié)基本類型：等速萬向節(jié)按工作時運動情況可分為固定型等速萬向節(jié)和可伸縮型等速萬向節(jié) 中心固定型分為BJ、RF和GE三種結構類型，其允許的兩軸間相對轉角較大， 可 達30 50，但主、從動軸間沒有軸向移動；伸縮型分為DOJ TJ、VL和GI四種結構類型，其工作特點是兩軸之間有相對軸 向移動，但允許的兩軸間的相對轉角不能太大，一般不超過

4、20現(xiàn)代轎車上一般采用可伸縮型等速萬向節(jié)常和固定型等速萬向節(jié)組合使用。 一方面用來解決運動上的問題，同時也用來降低噪音、振動和減少滑動阻力。3. 等速萬向節(jié)的設計要求為了保證等速萬向節(jié)在汽車行駛中可靠工作， 設計時必須滿足以下條件1: 保證所有連接兩軸的相對位置在預計范圍內變化時，能可靠地傳遞扭矩， 并保證所連兩軸等速旋轉； 萬向節(jié)應有足夠的強度、剛度和耐久性； 萬向節(jié)切向和徑向位移的最大值，不應當嚴重地降低萬向節(jié)本身及周圍零 件的工作能力； 萬向節(jié)摩擦副在承受高的比壓時，潤滑要可靠，同時在工作時不應有響聲； 萬向節(jié)能在高溫、低溫、高濕度氣候中正常工作，另外應保證有良好的密 封性。對等速傳動軸

5、總成性能參數(shù)的檢測主要包括擺角、偏轉角度矩（又稱擺動力 矩）、擺動間隙、移動量、移動力、軸向間隙、圓周間隙、滾動矩、扭轉疲勞強 度和周期循環(huán)壽命等12。4. 國內外等速萬向節(jié)的發(fā)展現(xiàn)狀及新形勢目前世界上生產等速萬向節(jié)的公司有德國 GKN公司、德國ZF公司、日本NTN 公司與美國Dana公司等。上述公司除了在典型的固定型、伸縮型結構上領先全 球，GKN集團和日本NTN公司已研制出AAR型游滑環(huán)三柱軸式、FOX型自由擺動 軸式以及屬于TRJ型中的TG（滾針）型、TB（鋼球）型移動節(jié)，它們的共同特點是 摩擦力、軸向阻力較小，傳遞扭矩能力增大。而GKN集團開發(fā)的Crosstrack（C型）和Count

6、ertrack（X 型）則是按照與傳統(tǒng)Rzeppa等速萬向節(jié)完全不同的原理設 計的9。就我國國內生產等速萬向節(jié)的水平和規(guī)模而言，尚處起步階段，現(xiàn)真正具有大批量生產能力的企業(yè)僅數(shù)中德合資的上海納鐵福 （Sha nghai GKN）傳動軸有限 公司。然而在等速傳動軸產業(yè)化生產取得突破的同時，國外面臨著以NVH噪音Noise、振動Vibration、嘯聲Harshness）為中心的許多亟待解決的問題，而萬 向節(jié)所引起的噪聲和振動是這些問題的根源之一10 o另外是大活動角化，因為汽車的最小回轉半徑取決于轉向時最大車輪偏角，因而要求外置等速萬向節(jié)能有 盡可能大的活動角，此外還有防護罩耐高溫，回轉膨脹問題

7、，潤滑脂研究等。汽車產業(yè)新形勢下的等速萬向節(jié)也更加趨向輕量化、小型化。NTN GKN-直在努力開發(fā)新型輕量化的等速萬向節(jié)產品。目前國內廣泛使用的傳統(tǒng)球籠式等速萬向節(jié)鋼球數(shù)量為6個，國外公司（如NTN正在推廣生產的輕量化高性能球籠 式等速萬向節(jié)（如EBJ EUJ EDJ等系列），其鋼球數(shù)量為8個8。同時，由于 高頻淬火、冷鍛等技術的開發(fā)，大大降低了生產成本，提高了可靠性。二、總結近三十多年來，等速節(jié)型式從基本的球籠型、 三銷型等幾種設計，改進擴大 到幾十種品種，并且各自的規(guī)格系列也日臻完善。在 FF及4WD型汽車中等速萬 向節(jié)的作用可見一斑，其優(yōu)越的動力性、操縱性為用戶帶來了更多駕駛樂趣。應該看

8、到，在國內汽車行業(yè)升溫的同時，自主與創(chuàng)新一直是值得思考的問題。 當前大多數(shù)國產汽車采用的等速萬向節(jié)均為國外的技術成果。我們應該積極吸收消化國外先進的等速萬向節(jié)研究成果，在此基礎上開發(fā)擁有自主知識產權的等速 萬向節(jié)。三、參考文獻1 羊拯民傳動軸和萬向節(jié)M.北京：人民交通出版社，1986.2 伍德榮，等譯.萬向節(jié)和傳動軸M.北京：北京理工大學出版社,1997.3 盧曦，周萍，葉宗才.汽車等速萬向節(jié)的現(xiàn)狀與發(fā)展J.機械設計與制造.2003（3）.4 王望予.汽車設計M.第四版.北京：機械工業(yè)出版社,2008. 余志生.汽車理論M.第四版，北京：機械工業(yè)出版社，2006. 陳家瑞.汽車構造M.第三版.

9、北京：人民交通出版社，19957 周萍,高海安,盧曦.球籠式等速萬向傳動軸設計研究J.機械設計與研究.2003.8 盧曦,鄭松林.球籠式等速萬向節(jié)結構輕量化設計J.機械設計.2007.9 陸中屏.等速節(jié)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢J.2000.10 覃剛.轎車等速萬向節(jié)動力學仿真分析系統(tǒng)研究及應用D.華中科技大學.2003.11 李科，何志兵,沈海.等速萬向節(jié)總成的設計方法J.軸承.2006.12 王阿明.等速萬向節(jié)驅動軸總成功能測試臺的建模與仿真研究D.上海交通大學.2010.13 鄒得和譯.GNK推出等速萬向節(jié)的創(chuàng)新設計J.汽車與配件.2006.14 石寶樞,楊洪香.轎車等速萬向節(jié)驅動軸總成的設計分析

10、J.軸承.2000.15 金家鼎.桑塔納轎車傳動軸用等速萬向節(jié)初探J.上海汽車傳動軸廠.2000.16 吳社強.汽車構造.底盤部分M.上海：上?？茖W技術出版社.1997.17 吳森,吳義.球籠式等速萬向節(jié)原理及運動仿真J.武漢汽車工業(yè)大學學報.2000.北國風光， 千里冰封， 萬里雪飄。 望長城內外，惟余莽莽；大河上 下，頓失滔滔。山舞銀蛇，原馳蠟象，欲與天公試 比高。須晴日，看紅裝素裹，分外妖嬈。江山如此多嬌，引無數(shù)英雄競折腰。惜秦皇漢武，略輸文采；唐宗宋 祖，稍遜風騷。一代天驕，成吉思汗，只識彎弓射 大雕。俱往矣，數(shù)風流人物， 還看今朝。r 克出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂， 今

11、天下三分，益州疲弊，此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣 不懈于內，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光 先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其 刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚 以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補闕漏，有所廣益。將軍向寵，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰能”，是以眾議舉寵為督：愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠小人，此先漢所以興隆也； 親小人，遠賢臣，此后漢所以傾頹也。 先帝在時, 每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。侍中、尚書、長史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣， 愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當世之事，由是感激，遂許先帝以驅馳。后值傾覆，受任于 敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之 明；故五月渡瀘，深入不毛