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万向 传动 装置

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18-2 万向节 万向节分类：万向节按扭转方向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：根据主动与从动的速比分为不等速万向节（普通十字轴万向节）、准等速万向节和等速万向节。 一、十字轴式刚性万向节 普通十字轴万向节是汽车传动系上用得最多的一种，它允许相连两轴的最大夹角为15～20范围内。 1、组成与构造：两万向节叉2和6上的孔分别套在十字轴的两对轴颈上。当主动叉转动时，从动叉既随之转动，同时又绕十字轴中心在任意方向摆动。 为了减少摩擦，十字轴做成中空的，并有油路通向轴颈，润滑油从油嘴3注入十字轴内腔。 特点：刚性万向节可以保证在轴向交角变化时可靠地传动，由于结构简单，并有较高的传动效率，因此在汽车上得到广泛的运用。 2、十字轴式刚性万向节不等速性 （1）主动叉在垂直位置：Va＝Vb＇＜Vb 主动轴的转速小于从动轴转速 （2）主动叉在水平位置：Vb＝Va＇＞Vb 主动轴的转速大于从动轴转速 （3）不等速性的概念：单个万向节是在输入输出轴有夹角的情况下，其两轴的角速度不相等，且角速度差值随轴间夹角α的增大而增大。但两轴的平均速度相等，即主动轴转一圈，从动轴也转动一圈。 “传动的不等速性”是指从动轴在一圈内，其角速度时而大于主动轴的角速度，时而小于主动轴的角速度的现象。 3、十字轴式刚性万向节等速传动条件 单十字轴式刚性万向节的不等速性，将使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动，从而产生附加交变载荷，加剧零件的损坏。 为了避免这一缺陷，在汽车上均采用两个十字轴刚性万向节，且中间以传动轴相连，利用第二个万向节的不等速效应来抵消第一个万向节的不等速效应，从而实现输入轴与输出轴等速传动。但要达到这一目的，还必须满足两个条件： （1）第一个万向节的主动节叉与第二个万向节的从动节叉在同一平面内，即传动轴上的两个节叉在同一平面内。 （2）第一个万向节两轴之间的夹角α1与第二个万向节两轴之间的夹角 α2相等。 十字轴刚性万向节结构简单，工作可靠，允许在轴间夹角为15～20的两轴之间传递动力，且采用两个或两个以上的万向节可近似地满足等速传动，因此在汽车上得到了广泛的运用 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 （1）结构：双联式万向节实际上是一套传动轴长度缩减至最小的双万向节等速传动装置。图中的双联叉3相当于两个在同一平面上的万向节叉。 （2）等速保证：在双联式万向节结构中装有分度机构，以期双联叉的对称线平分所连两轴的夹角。 （3）特点：双联式万向节允许有较大的轴间夹角，且具有结构简单。制造方便，工作可靠等优点，故在转向驱动桥中的应用逐渐增多。北京吉普汽车有限公司生产的切诺基轻型越野汽车的前传动轴与分动器前输出轴之间．即采用了这种双联式万向节。 2．三销轴式万向节 （1）结构：三销轴式万向节是由双联式万向节演变而来的准等速万向节。主要由两个偏心轴叉1和3、两个三销轴2和4以及6个轴承密封件等组成。 （2）结构：主、从动偏心轴叉分别与转向驱动桥的内、外半轴制成一体。叉孔中心线与叉轴中心线互相垂直但不相交。两叉由两个三销轴连接。三销轴的大端有一穿通的轴承孔，其中心线与小端轴颈中心线重合，靠近大瑞两侧有两轴颈，其中心线与小端轴颈中心线垂直井相交；装合时，每一偏心轴叉的两叉孔与一个三销轴的大瑞两轴颈配合，而后两个三销轴的小端轴颈互相插入对方的大瑞轴承孔内，这样便形成三根轴线。 （3）特点：最大特点是允许相邻两轴有较大的交角，最大可达45，在转向驱动桥中采用这种万向节可使汽车获得较小的转弯半径，提高了汽车的机动性，缺点所占空间太大。 （二）等速万向节 等速万向节多用于在前驱动桥和断开式驱动桥上的轿车的半轴上。 常用的等速万向节有球叉式、球笼式和三叉式。 1、等速原理：等速万向节的基本原理是从结构上保证万向节在传动过程中，传力点始终处于两轴交角的平分面上。 原理：用一对大小相等的锥齿轮传动原理来说明，两齿轮夹角为α，两齿轮啮合点为A位于夹角的平分面上，由A点到两轴的距离都等于r。在A点处两齿轮的圆周速度相等，因此两个齿轮的角速度也相等。 2、等速万向节 （1）球叉式等速万向节 组成：由主动叉3、从动叉1、四个传力钢球2和定心钢球4组成。 其主动叉3、从动叉1分别与内、外半轴制成一体，叉内各有四条曲面凹槽，装合后，形成两条相交的环槽，作为钢球2的滚道，四个传力钢球装在槽中，定心钢球4装在两叉中心凹槽内，以定中心。 结构原理：主、从动叉曲面凹槽的中心线分别是为O1、O2圆心的两个半径相等的圆，且圆心O1、O2到万向节中心O的距离相等（即O1O= OO2 ）。这样，无论主、从动叉以任何角度相交，四个钢球只能位于两交叉凹槽的交点处，从而保证所有传动钢球始终位于两轴交角α的角平分面上，因而保证了等速传动。 （2）球笼式等速万向节 球笼式等速万向节按其内、外滚道的结构不同又可分为球笼式碗形万向节、球笼式双补偿万向节和VL型万向节等。 ①固定式球笼式碗形万向节（RF） 组成：主要有内球座6、球笼3、碗形外球座1及钢球4等到组成。 内球座通过花键与中半轴9相连接，用卡环2、隔套7和碟形垫圈8（轴向有弹性）轴向限位。内球座6的外表面有六条曲面凹槽，形成内滚道。外球座1与带花键的外半轴制成一体，内表面制有相应的六条曲面凹槽，形成外滚道。球笼上有六个窗孔。装合后六个钢球分别置于六条曲面凹槽内，并用球笼3使之保持在一个平面内，动力由中半轴9传至内球座6，经六个钢球4、外球座1及半轴输出（传给转向驱动轮）。 ②球笼式双补偿万向节 球笼式双补偿万向节又称球笼式万向节的滑动式。 结构：外球座4为圆筒形，内、外滚道是与轴线相平行的直线凹槽（即圆筒形），在传递转矩过程中，内球座2与外球座4可以相对移动。球笼3的内、外轴线方向是偏心的，内球面中心B与外球面中心A分别位于万向节中心O的两边，且OA=OB，同样，钢球5中心C到A、B的距离相等，以保证万向节作等角速运动。 ③伸缩型球笼万向节（VL） 上海桑塔纳轿车转向驱动桥内侧（靠近主减速器处）所用的VL型万向节。结构：内、外滚道为圆筒形，只是圆筒中心线（滚道中心线）不与轴线平行，而是以相同的角度相对于轴线倾斜着，而且同一零件上相邻的两条滚道的倾斜方向相反，即成“V”形。装合后，同一周向位置处内、外滚道的倾斜方向正好相反，即对称交叉，而钢球则处于内、外滚道的交叉部位。当内半轴7与中半轴1以任意角度相交时，由于内外滚道及球笼6的控制作用，使所有传动钢球（六个）都位于轴间交角的平分面上，从而实现等角速传动。 4

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