汽车底盘传动系4-万向传动装置

1、第五节 万向传动装置讲授内容 1、万向传动装置的作用：将变速器输出的动力顺利地传给驱动桥。2、由于变速器安装在车架上，驱动桥是通过弹性悬挂和车架连接，行驶中路面的千变万化，造成变速器和驱动桥间的位置相对距离不断变化。既有长度也有角度的变化。传动轴必须能有角度又能伸缩的转动。这就是万向传动。3、变速器和驱动桥，前驱动和分动箱，转向机和方向盘等凡是较远距并且是不能绝对固定的两个部件，都需要采用万向传动。复习提问（1010）1、发动机输出的转矩通过离合器的传送，驾驶员可以通过其来控制汽车的起步、换档、临时切断动力。2、动力再通过变速器（分动器）得到理想的扭矩。3、怎样将经过处理的转矩送到驱动桥，根据

2、不同的传动系的设置，汽车必须配置从变速器到驱动桥的动力传递装置一、万向传动装置的 功用及组成和类型 1. 万向传动装置的功用和组成 在轴线相交，且相对位置经常变化的转轴间传递动力的装置，称为万向传动装置。 万向传动装置一般由万向节和传动轴组 件，有的还加有中间轴承。 传动轴的结构大梁前万向节伸缩套后万向节传动轴变速器驱动桥变速箱到驱动桥的传动普通万向传动普通万向节装置1、发动机前置后驱动的传动系，由于距离比较长，一般都采用普通万向节。2、空心的传动轴。3、中间支承。4、十字头和伸缩套。 2. 万向传动装置的类型 万向传动装置可分为闭式和开式两种。二、万向节的构造与工作原理万向节构成万向节的结构

3、1、东风等大型车一般采用十字头刚性万向节。结构简单，传力可靠。2、十字头：特殊钢造成，四个轴颈经过表面硬化处理，耐磨性好。在万向节叉中以滚针轴承装配。外用卡环固定。3、十字头中间有油道，通过黄油嘴提供润滑。并有橡胶油封。4、传动轴用空心无逢钢管，前端和花键焊接，以备伸缩。传动轴和套管叉1. 1. 十字轴刚性万向节 （1）十字轴刚性万向节的构造 图示为十字轴式刚性万向节。它由万向节叉、十字轴、滚针轴承、油封和油嘴等组成。刚性万向节可伸缩万向节十字头 （2）刚性十字轴万向节的速度特性 刚性万向节结构简单，传动效率高，因此，在现代汽车上被广泛采用，但这种刚性万向节，单个使用在两轴之间有夹角的情况下，

4、其两轴的角速度是不相等的，当主动叉轴等角速旋转时，从动叉轴是不等角速转动，即主动轴等速转一周时，从动轴会出现两次周期性的超越或滞后变化，两轴夹角越大，角速度变化幅度也越大。 （3）十字轴万向节等角速传动的条件 传动轴与主动轴之间的夹角1等于传动轴与从动轴之间的夹角2 ，即 1 2 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内。万向传动的拆卸1、作好有关装配标记2、拆后段3、拆前端，连中间支承。4、分解伸缩套。5、分解万向节6、分解中间轴承。普通万向传动的装配特性1、单个万向节传动是不等速传动其过程可通过普通的三角函数去求证。2、为了能让传递到驱动桥的转速是等速运动（至少是近似的等速），

5、汽车是采用双万向节传动。3、为了实现等速传动，必须保证传动轴上两个万向节安装的两个条件：A、传动轴的两个万向节从必须处于同一平面上。B、变速器和驱动桥的定位轴线基本平行。（这点同样可以用三角函数求证）依靠十字头的摆动完成不等速传动。从不等速到等速万向节安装满足的条件同一平面角度相等普通万向节传动装置安装注意事项1、注意动平衡的标记，2、注意万向节叉的方向性。3、注意润滑油嘴的方向。4、十字头的卡环。万向传动看起来比较简单，但却是安全的要求很高。保证传动轴不能松脱，不发生振动。小结（5 5）不等速等速条件：1、同一平面2、轴线平行双万向节课外思考题1、万向传动是刚性传动还是柔性传动？依靠什麽完成

6、这样的有角度的传动。2、普通的万向节能否做到完全等速传动？3、带角度的传动能否做到完全等速？复习提问（1010）1、刚性万向节的传动是靠十字轴在传动过程中的摆动来完成的。2、万向传动的传动轴在转动时是不等速的。3、要做到从不等速到等速，理论上是可以。但只能是近似的等速。4、在小汽车的设置中，特别是前驱动的小汽车，必须考虑等速传动。讲授内容 1、现在的小汽车大多采用前轮驱动，汽车的转向轮同时又是驱动轮。2、有限的空间和技术的要求都不可能采用刚性十字头传动。3、桑塔纳，奥迪，富康等小型车，用两个等速万向节和一根传动轴组成的等速万向传动。桑塔纳轿车等速万向节等速万向节结构1、传动轴是空心轴，两端和内

7、外两个等速万向节以花键连接。2、外等速万向节担负转向轮转向时动力传递的任务。3、结构有：球壳和驱动半轴一体，内有6条弧形钢球滚道。球笼六颗钢球在球笼的保持下位于球壳的六条滚道中。球毂内有花键和传动轴外端连接，外有相应的六条滚道和球笼的钢球连接。外等速万向节等速万向节结构1、内等速万向节担负着传递动力，摆动，伸缩的任务。2、结构和外等速万向节类似。但球毂和球壳的钢球滚道是倾销的直槽。而且相邻两条方向相反。3、当传动轴长度发生变化，球笼毂、球笼和钢球可以相对球壳作轴向移动。可达45。内等速万向节 2. 2. 等角速万向节 在独立悬架的转向驱动桥中，由于受轴间尺寸的限制及要求偏转角大等原因，普通万向

8、节已不能适应其要求，所以广泛采用了多种类型的等角速万向节，常见的等角速万向节有双联式、三销轴式、球叉式和球笼式。双联式万向节双联式万向节 双联式万向节从结构原理上看，实际是一套传动轴长度减缩至最小的双刚性十字轴万向节的等速传动装置，如图所示。 三销轴式万向节 三销轴式万向节是由双联式万向节演变而来的。图示为转向驱动桥中的三销轴式万向节，主要由2个偏心轴叉、2个三销轴以及6个轴承、密封件等组成。 主动叉与从动叉分别与转向驱动桥的内外半轴制成一体。主从动叉都是偏心叉，叉孔中心线与叉轴中心线互相垂直但不相交，两叉由2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，靠近大端两

9、侧有2个轴颈，其中心线与小端轴颈中心线垂直而不相交，装合时，每一偏心轴叉的两叉孔与I个三销轴的大端两轴颈配合，而后2个三销轴的小端互相插入对方大端的轴承孔内。 球叉式等速万向节 等角速万向节的基本原理是从结构上保证万向节在工作过程中，其传为点永远位于两轴交角的平分面上，这个原理可以通过一对大小相同的锥齿轮传动来说明，两齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角的平分面上，由P点到两轴轴线的垂直距离都等于r，在P点处两齿轮的圆周速度是相等的，因而两个齿轮旋转的角速度也相等。等速万向节工作原理1、汽车转矩由传动轴输入，经过：传给驱动轮，这样的万向节保证了传力的钢球在两条轴在任何允许的夹角下，始终位于两轴夹角

10、的平分面上。使输入轴和输出轴的转速相等。2、内万向节的滚道是直线，所以传动轴可以在限度内伸缩。其构造原理如下图：等速万向节原理等速万向节结构原理 图示为球叉式万向节的构造，主动叉和从动叉上各有4个曲面凹槽，装合后形成2个相交的环形槽。作为钢球的滚道，4个传动钢球放在凹槽中，中心钢球放在两叉中心的四槽内用以定心。 球笼式万向节 球笼式万向节结构，如图所示，它由星形套、钢球保持架（球笼）、球形壳等组成。 星形套以内花键与主动轴相连，其外表面有凹槽形成内滚道；球形壳内表面也有相应的凹糟，形成外滚道，6个钢球分别装在各条四槽中，并由保持架保持在一个平面内。三销轴式等速万向节 3. 3. 万向传动装置的

11、布置形式 常见汽车万向传动装置的布置形式见图。图c、d、e为越野汽车万向传动装置的布置形式，其中图为三桥式的轴驱动的越野汽车布置形式，图d、e为三桥式的布置形式，图d为贯通式结构，图e为非贯通式结构，非贯通式传动轴必须采用中间支承，并将其固定在桥壳上。4. 4. 传动轴和中间支承 传动轴 传动轴是连接变速器（或分动器）与驱动桥的部件，其作用是将变速器（或分动器）传来的扭矩传给驱动桥，传动轴有空心轴和实心轴两种，多数是做成空心的，一般由厚薄均匀的薄钢板卷焊而成，对于超重型货车采用无缝钢管制成，而对于转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的传动轴通常制成实心的。在传动轴的两端分别焊有带花键的轴头和万向

12、节叉。 中间支承中间支承 传动轴分段时，应加中间支承，通常中间支承安装在车架横梁上，它具有补偿传动轴轴向和角度方向变化或车架变形等所引起的位移。 解放CA1091型汽车传动轴如图所示，传动轴分两段，由3个十字轴万向节相连接，中间传动轴用双列圆锥滚子轴承支承装在车架横梁下，主动轴带有滑动花键，可以伸缩，以改变传动轴的长度。三、万向传动装置的维护等速万向节的装和拆1、等速万向节既担负着传递动力，又担负着转向轮大角度摆动的要求。2、装拆必须小心，内外两个等速万向节，都和安全性有重大的关系。3、拆卸万向节不可以用铁锤。必须用轻金属或木锤。4、钢球和球笼为选配件，不准互换。拆卸总成分解外等速万向节分解内

13、等速万向节拆装注意一般使用等速万向节的都是转向驱动桥，在安装外等速万向节的时候，驱动半轴和前轮毂的螺母应按规定拧紧。不得马虎大意。小结1、等速万向节的原理和结构都比较复杂，装拆的工艺比较精密。2、等速万向节都是以钢球传力。3、由于结构的刚度相对低，一般只是用于小型汽车。十字刚性万向节使用中应注意的问题 检查传动轴十字轴轴承及中间支承有无松旷，如轴承磨损松旷应及时更换。 检查各叉型凸缘螺母的紧固情况；并紧固螺栓或螺母及凸缘连接螺栓。 定期向万向传动装置的轴承加注润滑脂浸润。2. 2. 球笼式等角速万向节 使用中应注意的问题 应经常检查球笼式万向节的防尘罩；因一旦进入灰尘，将引起万向节磨损失效，发

14、现防尘罩破损应立即更换。 保养中应检查球笼式万向节的钢球和滚道有无磨损松旷、卡滞、生锈或损坏，如有应予更换新件。 装配球笼式万向节时，应加注润滑脂，并更换防尘罩。四、万向传动装置的 故障诊断和排除 传动轴在万向节轴承和各连接部位的磨损松旷以及传动轴弯曲、动平衡不良等均会引起万向传动装置出现故障，常见故障有：传动轴的摆振和发响。1. 1. 传动轴的摆振 （1）故障现象 汽车起步时，有响声，并伴有振动的感觉，变换车速时，响声明显。 （2）诊断方法 将汽车后轮架起，起动发动机并使传动轴高速旋转，在收油门时察看传动轴振摆情况。若摆振明显，检查传动轴是否弯曲或平衡片是否脱落。如无异常，应检查伸缩管的花键

15、齿配合间隙是否因磨损过度而松旷。 若汽车在起步和行驶时都有响声并伴有振动的感觉，说明中间轴承松动，若制动时产生沉闷的金属敲击声，可能是后桥骑马螺栓松动。若响芦随车速增高而增大，脱挡滑行时声音清晰，多为中间轴承损坏或歪斜。 （3）故障原因和排除 传动轴不平衡量偏大 由于传动轴不平衡，其不平衡质量会使传动轴的质心偏离其旋转中心线而产生震抖， 传动轴弯曲、径向圆跳动过大 当传动轴出现振动时，可将汽车顶起，用百分表检查传动轴的径向圆跳动，如传动轴圆跳动超过标准极限值时，应对传动轴进行校正或更换。 万向节凸缘叉与花键发卡，更换万间节。 传动轴上平衡片脱落，焊补平衡片。 中间轴承松动歪斜或损坏，调整或更换

16、中间轴。2. 2. 传动轴发晌 （1）故障现象 汽车行驶中底部发出不正常响声。 （2）诊断方法 应检查传动轴是否弯曲或平衡片脱落；如无异常，拉紧手制动器，用手握住传动轴晃动，若感觉晃动量大时，即为传动叉花键齿磨损松旷或万向节轴承磨损松旷，若不晃动，放松手制动器再用手握传动轴晃动，发现手制动盘(或毂)晃动，说明变速器输出轴花键与凸缘花键槽磨损过甚。 （3）故障原因和排除 万向节十字轴及滚针轴承磨损或滚针裂碎，更换滚针轴承。 传动轴花键轴与花键套的花键及花键槽磨损，应更换。 万向节突缘叉紧固螺母松动，予以紧固。 变速器输出轴花键与突缘花键槽磨损过甚，应更换新件。 传动轴中间支承发响：中间轴承磨损过

17、大所致，应更换中间轴承。 中间轴承支架螺栓或中间突缘螺栓松动，应紧固。 减速器主动齿轮的锁紧螺母松动，应紧固。五、万向转动装置主 要零件的检修1. 1. 万向节的检修 （1）万向节的分解 解放CA1091汽车万向节分解时，首先将轴承锁片盖板螺栓及盖板取下，再用手推出十字轴滚针轴承壳，取下十字轴，然后从十字轴上取下轴承滚针、油封等，万向节十字轴滚针轴承壳用手推不出来时，可用手锤敲打焊接叉，将滚针轴承震出，便可取下十字轴。 （2）万向节的检修 万向节拆卸后应将零件进行清洗，擦干后进行检查，万向节十字轴不得有裂纹，十字轴各轴颈表面严重拉伤、金属剥落、压痕滚针碎裂、轴承外圈与万向节叉的轴承配合过松、十

18、字轴颈与滚针轴承配合间隙超过0.25mm，轴承外圈有裂纹等，应更换新件。轴承与十字轴颈配合间隙的检测如图。 万向节轴承盖板，轴承盖上的止动突起部分应完整无损，否则应予修复或更换。2. 2. 传动轴的检修 （1）拆卸传动轴 拆卸传动轴前应将汽车前后轮楔住。 先拆下传动轴万向节与后桥主减速器突缘相接的4个螺栓并使其分离，再拆下传动轴前端突缘叉与申间传动轴突缘叉相连接的4个螺栓，用手托住滑动叉，用手锤向后轻敲滑动叉即可拆下传动轴。 拆下中间传动轴与变速器输出轴突缘的连接螺母，再拆下中间传动轴承支架与车架中横梁连接的2个螺栓，然后将中间传动轴连同中间支承一起拆下。 （2）传动轴的检修 传动轴花键齿与滑

19、动叉配合间隙的检查。如图所示，最大间隙不得超过0.4mm若间隙过大则应更换新件。 传动轴径向圆跳过的检查 如图所示，其最大圆跳动量不大于0.8mm，当超过极限值时，应采用在压床上进行冷压校正。 （3）传动轴中间支承的检修 当传动轴中间支承轴承的轴向间隙大于0.3mm时，应对中间支承总成解体。解体前检查橡胶垫环有无老化，中间支架有无裂损，橡胶垫环与中间支架配合是否松动，否则应更换橡胶垫环及修复中间支架，解体后，检查轴承内外圈的滚道及滚子表面不应出现损坏及疲劳剥落，及烧蚀等现象，否则应更换新件，测量中间轴承径向游隙和轴向游隙如图a、b，如间隙超过标准极限值时应更换新件。六、桑塔纳轿车万向传 动装置

20、的拆卸与检修1. 1. 万向节的拆卸 （1）用钢锯将万向节防尘罩上的夹箍锯开，拆下防尘罩。 （2）用铜锤或木锤下外万向节（RF）外圈。（3）拆卸弹簧锁圈。 （4）用专用工具压出万向节内圈。 （5）拆卸万向节前，在球笼和外星轮上标出内星轮位置。 （6）外万向节的分解 用手转动球笼及内星轮，取出钢球 用力转动球笼直至两方孔与外星轮垂直方向，取出球笼及内星轮（星形套。 把内星轮上的扇形齿旋入球笼的万孔位置，从球笼中取出内星轮。 （7）内万向节的分解 转动星形套与保持架，按垂直方向压出保持架里的钢球。 从球槽上面取出保持架里的星形套，等速万向节星形套与球形壳为选配件，必须成对放置，不许互换。2. 2.

21、 万向传动装置零件的检修 检查万向节外星轮（球形壳）星形套，保持架及钢球接触面有无凹痕和磨损，钢球和滚道应无锈蚀、烧蚀、剥落、裂纹，检查万向节间隙，其值不应大于0.8mm，否则应更换万向节，检查时将万向节总成内外半轴各用两块v型铁支承，用千分表的触头沿星形套圆周的切线方向触及套的凸齿，在外半轴不动的情况下来回转动内半轴，此时千分表指针的摆动量为万向节的传动间隙，内等速万向节必须整体更换。七、万向传动装置的装配 装传动轴中间支承轴承 把中间支承轴承内注满润滑脂，装入橡胶垫圈，然后将垫圈、轴承一同装入中间轴承支架内，把前后毛毡的油封压入前后轴承盖上，再把前后轴承盖装在支架两侧。有油嘴的轴承盖必须装

22、在后侧，插入螺栓后转动传动轴数圈后再紧固螺栓，然后把它装到传动轴上，再装上突缘，最后穿上开口销将槽形螺母锁紧。在橡胶垫环装人中间支承架前，应检查支架上的垫环及键是否完好，以防止垫环装后在支架内转动。 1.CA1091型汽车万向装 置的装配 安装万向节 首先十字轴上的油嘴应朝向轴管一侧，并与套管上的油嘴同位，将十字轴轴颈套在万向节叉的轴承座孔内，再把轴承涂上润滑脂，配上油封放入轴承座孔内，并把轴承壳上凹槽与盖板螺栓孔对正，然后套在十字轴轴颈上（图1-152），用铜棒手锤将轴承壳轻敲慢慢进入轴承孔内。装上盖板再用相同方法安装另一对十字轴与万向节，如图1153所示。 安装伸缩花键套 装前先在伸缩花键内均匀涂润滑脂，然后按装配记号把它套在