底盤5萬向傳動裝置

重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系學習情境5

萬向傳動裝置的維修

功用：軸間夾角和相對位置經常發(fā)生變化的轉軸之間傳遞動力。組成：萬向節(jié)、傳動軸、中間支承(分段式傳動軸)萬向傳動裝置(視頻)重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系組成：它一般由萬向節(jié)和傳動軸組成，對于傳動距離較遠的分段式傳動軸，還需設置中間支承。萬向傳動裝置在汽車上的應用

序號安置位置應用特點1變速器(或分動器)與驅動橋之間一般FR型汽車變速器（或越野車的分動器）的輸出軸線與驅動橋的輸入軸線難以布置重合，并且汽車在負荷變化及在不平路面行駛時引起的跳動，將使驅動橋輸入軸與變速器輸出軸之間的夾角和距離發(fā)生變化，故須萬向傳動裝置連接。2變速器與離合器或與分動器之間雖然變速器、離合器、分動器等都支承在車架上，且它們的軸線也可以設計重合，但為消除車架變形及制造、裝配誤差等引起的軸線同軸度誤差對動力傳遞的影響，其間也常裝有萬向傳動裝置。3轉向驅動橋和斷開式驅動橋中汽車的轉向驅動橋需滿足轉向和驅動的功能，其半軸是分段的，轉向時兩段半軸軸線相交且交角變化，因此要用萬向傳動裝置。在斷開式驅動橋中，主減速器殼在車架上是固定的，橋殼上下擺動，半軸是分段的，也須用萬向傳動裝置。4轉向操縱機構中某些汽車的轉向操縱機構受整體布置的限制，轉向盤軸線與轉向器輸入軸線不重合，因此在轉向操縱機構中裝有萬向傳動裝置。重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系1.變速器與驅動橋之間（4×2）FR：輸出軸線與驅動橋的輸入軸線難以布置重合；負荷變化及不平路面引起的跳動，將使驅動橋輸入軸與變速器輸出軸之間的夾角和距離發(fā)生變化。2.變速器與分動器，分動器與驅動橋之間

變速器、離合器、分動器等的軸線也可以設計重合，但為消除車架變形及制造、裝配誤差等引起的軸線同軸度誤差對動力傳遞的影響，其間也常裝有萬向傳動裝置。4.斷開式驅動橋的半軸之間3.轉向驅動橋的內、外半軸之間

轉向驅動橋需滿足轉向和驅動的功能，其半軸是分段的，轉向時兩段半軸軸線相交且交角變化，因此要用萬向傳動裝置。在斷開式驅動橋中，主減速器殼在車架上是固定的，橋殼上下擺動，半軸是分段的，也須用萬向傳動裝置。5.轉向機構中的轉向軸與轉向器之間

某些汽車的轉向操縱機構受整體布置的限制，轉向盤軸線與轉向器輸入軸線不重合，因此在轉向操縱機構中裝有萬向傳動裝置。

十字軸式萬向節(jié)，它允許相鄰兩軸的最大交角為150-200°，在汽車上應用最廣。剛性萬向節(jié)不等速萬向節(jié)等速萬向節(jié)準等速萬向節(jié)撓性萬向節(jié)十字軸式HookJoint三銷軸式One-and-a-halfTimeU-Joint、雙聯(lián)式DoubleCardan球叉式Weiss、球籠式Rzeppa萬向節(jié)分類萬向節(jié)組成：萬向節(jié)叉、十字軸、軸承。結構特點：兩個萬向節(jié)叉分別與主、從動軸相連，其叉形上的孔分別套在十字軸的四個軸頸上。在十字軸軸頸與萬向節(jié)叉孔之間裝有滾針和套筒，用帶有鎖片的螺釘和軸承蓋來使之軸向定位。為了潤滑軸承，十字軸內鉆有油道，且與滑脂嘴、安全閥相通。1．十字軸式萬向節(jié)的構造油嘴安全閥十字軸油封滾針套筒軸承蓋萬向節(jié)叉1．十字軸式萬向節(jié)的構造視頻重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系十字軸式剛性萬向節(jié)傳動軸圖重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系（2）單個剛性十字軸萬向節(jié)的速度特性①當主動叉在垂直平面內時：VA=1·r=2

·rcos2=1/cos從動軸轉速大于主動軸轉速。2>1（2）單個剛性十字軸萬向節(jié)的速度特性②當主動叉在水平平面內時：VB=2·r=1

·rcos2=1cos從動軸轉速小于主動軸轉速。2<1不等速特性：單個十字軸萬向節(jié)在有夾角的傳動中，當主動軸等角速轉動，從動軸是不等角速轉動。分析：不等速特性曲線從動叉軸在ω1/cosα≥ω2≥ω1cosα范圍內變化，變化的周期為180°。主動軸等速轉一周時，從動軸會出現(xiàn)兩次周期性的超越或滯后變化，且從動叉軸不等角速度隨軸間夾角α的加大而加大。主、從動軸的平均轉速是相等的，即主動軸轉一圈，從動軸也轉一圈。從動軸在轉動一周內其角速度的不均勻(不等速性)。不等速特性曲線優(yōu)點：軸間交角變化(一般為l5~20°)時可靠地傳遞動力，結構簡單，傳動效率高。缺點：單個十字軸式剛性萬向節(jié)在有夾角的情況下不能傳遞等速運動。主動軸等速旋轉一周，從動軸出現(xiàn)兩次周期性的超越和滯后變化。所以，單個十字軸式萬向節(jié)主從、動軸的轉速是不等的。其不等速性，將使從動軸及與其相連的傳動部件產生扭轉振動，從而產生附加的交變載荷及振動噪聲，

影響部件壽命。

十字軸式萬向節(jié)特點（3）實現(xiàn)兩軸間等角速度傳動措施

原理：兩個十字軸萬向節(jié)，中間以傳動軸相連，利用第二個的不等速效應來抵消第一個的不等速效應，從而實現(xiàn)等角速傳動。

重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系實現(xiàn)兩軸間等角速度傳動措施

同時必須滿足兩個條件：（1）α1=α2（靠整車的總布置設計和總裝配保證）（2）兩萬向節(jié)叉處于同一平面內。（靠傳動軸與萬向節(jié)叉的正確裝配來保證）等速傳動有兩種排列方式：①平行排列；②等腰三角形排列。2、準等速萬向節(jié)α1α2原理：根據雙十字軸萬向節(jié)實現(xiàn)等速傳動的原理設計的。特點：一套傳動軸長度縮短至最小的雙萬向節(jié)等速傳動裝置。特點：雙聯(lián)叉相當于兩個在同一平面上的萬向節(jié)叉；裝有分度機構。⑴雙聯(lián)式準等速萬向節(jié)重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系雙聯(lián)式準等速萬向節(jié)重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系雙聯(lián)式準等速萬向節(jié)優(yōu)點：允許所聯(lián)兩軸夾角較大(可達50°)，軸承密封性好，效率高，工作可靠，制造方便。缺點：結構較復雜，外形尺寸較大，零件數目較多。應用：中噸位以上的越野車.重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系雙聯(lián)式準等速萬向節(jié)重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系雙聯(lián)式準等速萬向節(jié)(2)三銷軸式萬向節(jié)組成：兩個偏心軸叉兩個三銷軸六個軸承六個密封件。結構特點：三銷軸式萬向節(jié)特點：允許所聯(lián)兩軸夾角較大(可達45°)，易于密封；外形尺寸較大，零件形狀較復雜，所聯(lián)兩軸受附加彎矩和軸向力。

應用：個別中、重型越野車的轉向驅動橋。三銷軸三銷軸主動偏心軸叉從動偏心軸叉/2/2OP⑶等角速萬向節(jié)類型：球叉式、球籠式和三叉式。結構：從結構設計上保證萬向節(jié)在工作時，兩齒輪的傳力點(接觸點)P位于兩齒輪軸線交角的平分面上，P點兩齒輪的圓周速度始終相等。原理：使傳力點始終位于兩軸夾角的平分面上。

重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系1.球叉式等角速萬向節(jié)主、從動叉分別與內外半軸制成一體；主、從動叉上各有四個曲面凹槽；四個傳力鋼球，一個中心鋼球。結構特點：主動叉和從動叉上各有4個曲面凹槽，裝合后形成2個相交的環(huán)形槽，作為鋼球的滾道。4個傳動鋼球放在凹槽中，中心鋼球放在兩叉中心的四槽內用以定心。重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系球叉式等角速萬向節(jié)球叉式萬向節(jié)等速傳動原理特點：結構較簡單，在a≯32~33°下正常工作，但鋼球所受單位壓力較大，拆裝不便，磨損較快。應用：輕、中型越野車的轉向驅動橋。球叉式等角速萬向節(jié)重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系鋼球主動軸星形套（內滾道）球籠（保持架）球形殼(外滾道)外罩2）RF型球籠式等速萬向節(jié)RF型球籠式等速萬向節(jié)組成：星形套、鋼球保持架（球籠）、球形殼。結構：星形套以內花鍵與主動軸相連，其外表面有凹槽形成內滾道；球形殼內表面也有相應的凹糟，形成外滾道，6個鋼球分別裝在各條四槽中，并由保持架保持在一個平面內。鋼球主動軸星形套（內滾道）球籠（保持架）球形殼（外滾道）RF型球籠式等速萬向節(jié)

特點：鋼球全都參與工作，允許的工作角較大(max=47°),承載能力和耐沖擊能力強，壽命長，效率較高，尺寸緊湊，安裝方便；但精度要求高，成本較高。應用:目前應用最為廣泛的等速萬向節(jié)。

主動軸球形殼星形套鋼球保持架②RF球籠式萬向節(jié)的等速性重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系結構：內、外滾道為圓筒形，且內、外滾道不與軸線平行，而是以相同的角度相對于軸線傾斜；裝合后，同一周向位置內、外滾道的傾斜方向剛好相反，即對稱交叉，而鋼球則處于內外滾道的交叉部位。（2）VL型球籠式萬向節(jié)(伸縮型等速萬向節(jié))原理：當內半軸7與中半軸1以任意夾角相交時，所有傳力鋼球都位于軸間交角的平分面上，從而實現(xiàn)等角速傳動。特點：在動力傳遞過程中，內、外球座可以沿軸向相對移動，故可以省去滑動花鍵。（2）VL型球籠式萬向節(jié)(伸縮型等速萬向節(jié))重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系(2)VL型球籠式萬向節(jié)O-萬向節(jié)中心；A-保持架（球籠）B-保持架內球面中心VL式萬向節(jié)：可以適當補償軸向竄動量，一般用在半軸靠變速器一側即傳動軸內側；RF式萬向節(jié)：傳遞角度大，但軸向不能伸縮，一般用在半軸靠車輪一側轉向節(jié)處即傳動軸外側。VL型球籠式萬向節(jié)重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系又稱為球籠式萬向節(jié)的滑動式。特點：外球座為圓筒形，內、外滾道是與軸線平行的直線凹槽（即圓筒形），在傳遞轉矩過程中，內球座與外球座可以相對軸向移動。原理：球籠的內外球面在軸線方向是偏心的，內球面中心B與外球面中心A分別位于萬向節(jié)中心O的兩邊，且OA＝OB。同樣，鋼球中心C到A、B的距離相等，以保證萬向節(jié)作等角速傳動。（3）球籠式雙補償萬向節(jié)重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系優(yōu)點：能軸向相對移動，可省去滑動花鍵等伸縮機構，使結構簡化。軸向位移是通過鋼球沿內、外滾道的滾動來實現(xiàn)，與滑動花鍵相比，滾動阻力小，磨損輕、壽命長。故最適用于斷開式驅動橋。球籠式雙補償萬向節(jié)

球叉式、球籠式比較

球籠式：在兩軸最大交角達47o的情況下，仍可靠傳遞轉矩，且在工作時，無論傳動方向如何，6個鋼球全部傳力。與球叉式等速萬向節(jié)相比，其承載能力強，結構緊湊，拆裝方便。組成：三銷總成、萬向節(jié)套。結構：三銷總成的花鍵孔與傳動軸內花鍵配合，三個銷軸上均裝有軸承，以減小磨損。萬向節(jié)套的凸緣用螺栓連接，為防止?jié)櫥饴?，萬向節(jié)由防護罩封護，并用卡箍緊固。3．三叉式等速萬向節(jié)(三角式萬向節(jié))重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系特點：結構簡單，磨損小，并且可以軸向伸縮。應用：在轎車應用增多，常用于轉向驅動橋半軸內端。3．三叉式等速萬向節(jié)(三角式萬向節(jié))重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系作用：連接變速器（或分動器）和驅動橋，其作用是將變速器（或分動器）傳來的扭矩傳給驅動橋，在轉向驅動橋和斷開式驅動橋中，則用來連接差速器和驅動輪。重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系CA1091萬向傳動裝置重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系1、傳動軸的兩端分別焊有帶滑動花鍵的軸頭和萬向節(jié)叉，以實現(xiàn)傳動軸長度的變化。（主要是由于汽車行駛時，變速器與驅動橋的相對位置經常變化）傳動軸特點（視頻）2、傳動軸在高速旋轉時，會產生劇烈振動（因為離心力作用）。因此，傳動軸與萬向節(jié)裝配后要進行動平衡試驗，加平衡片，并在滑動叉與傳動軸上標上記號，以免拆裝時誤裝。3、傳動軸有空心軸和實心軸兩種，多數為空心軸（在傳遞扭矩相同的情況下，同樣尺寸的傳動軸，空心軸具有較高的強度和剛度，比實心軸安全；同時，減輕了質量，節(jié)約了鋼材）。一般由厚薄均勻的薄鋼板卷焊而成，對于超重型貨車采用無縫鋼管制成(1.5～3.0mm)

。但轉向驅動橋（半軸）、斷開式驅動橋（半軸）、微型車傳動軸通常制成實心軸能傳遞扭矩大。并且對一些直徑較小的長軸，如加工成空心軸，則因加工工藝復雜，反而會增加成本，并不經濟。(1)

對花鍵進行磷花處理。(2)噴涂尼龍層。(3)花鍵內設置滾動元件。(4)采用半軸滾動花鍵連接。圖1圖2圖1圖2這兩種方式可減少摩擦損失，提高傳動效率，但結構較復雜，成本高。4、減小傳動軸中花鍵連結的軸向滑動阻力和磨損的措施：解放CA1091型汽車傳動軸如圖所示，傳動軸分兩段，由3個十字軸萬向節(jié)相連接，中間傳動軸用雙列圓錐滾子軸承支承裝在車架橫梁下，主動軸帶有滑動花鍵，可以伸縮，以改變傳動軸的長度。重慶機電職業(yè)技術學院車輛工程系中間支承位置：通常將其安裝在車架橫梁上。中間支承作用：對傳動軸起