汽車萬向傳動裝置的工作原理

A. 萬向傳動裝置的組成和功用

通用傳動裝置的組成和功能
組成：萬向節和傳動軸。傳動軸較長時，增加中間支撐。
功能：在兩個軸線相交且經常改變相對位置的旋轉軸之間傳遞動力。
萬向傳動裝置在汽車上的應用
汽車上任何一對轉軸之間的動力傳遞，這些轉軸的軸線相交且相對位置經常變化，所有
需要通用的傳動裝置。萬向傳動裝置的作用是在夾角和相互位置經常變化的兩根旋轉軸之間傳遞動力。萬向傳動在汽車上應用廣泛，具體體現在以下幾個方面：
1.變速器和驅動橋之間
2.變速器和分動箱、分動箱和驅動橋。
(1)變速器或分動箱與驅動橋之間：以前置發動機後輪驅動的汽車為例。它的速度變化
通常情況下，離合器、發動機、離合器連接在一起，固定在汽車的前車架上，而驅動橋通過彈性懸架與車架連接，位於汽車後部的懸架彈簧下。變速器的輸出軸軸線不同於驅動橋的輸入軸軸線。
在直線上，有一個夾角，驅動橋輸入軸與變速器輸出軸之間的夾角和距離會因載荷的變化和汽車在不平路面上行駛時的跳動而發生變化。因此，需要適應兩個軸之間的傳輸。
傳遞力，不允許剛性連接，【安裝由兩個萬向節和一根傳動軸組成的萬向傳動裝置，
傳動距離遠時，傳動軸分為兩段，中間傳動軸3和主傳動軸5，由三個萬向節2連接，中間傳動軸後端有中間支架！這樣可以防止傳動軸過長降低固有頻率，容易共振。如東風EQ1090E、解放CA1091等。都採用這種通用傳動裝置。
在汽車轉向驅動橋中：前輪既是方向盤又是驅動輪。作為方向盤，要求它能被最大限度地利用
大角度范圍內任意偏轉某一角度；半軸作為驅動輪，需要不斷地將動力從主減速器傳遞到驅動輪。因此，轉向驅動橋中的半軸不能整體製造，而應分段製造，並用萬向節連接以適應。
汽車行駛時，半軸各截面的交角是不斷變化的。如果前驅動輪使用非獨立懸架，只需在方向盤上安裝萬向節即可。
3.在驅動橋和驅動輪之間
在斷開式驅動橋中：如果採用獨立懸架，靠近主減速器的半軸也應分段，用萬向節連接。
4.在汽車轉向操縱機構中：
一些汽車的轉向控制機構受到總體布置的限制，並且方向盤
並且轉向器的軸線與轉向器的輸入軸不能重合，所以轉向操縱機構中常採用萬向傳動裝置。

B. 萬向傳動裝置原理

萬向節即萬向接頭，英文名稱universal joint，是實現變角度動力傳遞的機件，用於需要改變傳動軸線方向的位置，它是汽車驅動系統的萬向傳動裝置的 「關節」部件。萬向節與傳動軸組合，稱為萬向節傳動裝置。

萬向節的結構和作用有點象人體四肢上的關節，它允許被連接的零件之間的夾角在一定范圍內變化。為滿足動力傳遞、適應轉向和汽車運行時所產生的上下跳動所造成的角度變化，前驅動汽車的驅動橋，半軸與輪軸之間常用萬向節相連。但由於受軸向尺寸的限制，要求偏角又比較大，單個的萬向節不能使輸出軸與軸入軸的瞬時角速度相等，容易造成振動，加劇機件的損壞，產生很大的噪音，所以廣泛採用各式各樣的等速萬向節。在前驅動汽車上，每個半軸用兩個等速萬向節，靠近變速驅動橋的萬向節是半軸內側萬向節，靠近車軸的是半軸外側萬向節。在後驅動汽車上，發動機、離合器與變速器作為一個整體安裝在車架上，而驅動橋通過彈性懸掛與車架連接，兩者之間有一個距離，需要進行連接。汽車運行中路面不平產生跳動，負荷變化或者兩個總成安裝的位差等，都會使得變速器輸出軸與驅動橋主減速器輸入軸之間的夾角和距離發生變化，因此在後驅動汽車的萬向節傳動形式都採用雙萬向節，就是傳動軸兩端各有一個萬向節，其作用是使傳動軸兩端的夾角相等，保證輸出軸與軸入軸的瞬時角速度始終相等。

等速萬向節的英文名稱是constant velocity universal joint，我想這不多不少會是大家將CVD和萬向節相混淆的原因吧。
（1）萬向節的分類

按萬向節在扭轉方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節和撓性萬向節。剛性萬向節又可分為不等速萬向節（常用的為十字軸式）、准等速萬向節（如雙聯式萬向節）和等速萬向節（如球籠式萬向節）三種。

（2）不等速萬向節

十字軸式剛性萬向節為汽車上廣泛使用的不等速萬向節，允許相鄰兩軸的最大交角為15゜～20゜。下圖所示的十字軸式萬向節由一個十字軸，兩個萬向節叉和四個滾針軸承等組成。兩萬向節叉1和3上的孔分別套在十字軸2的兩對軸頸上。這樣當主動軸轉動時，從動軸既可隨之轉動，又可繞十字軸中心在任意方向擺動，這樣就適應了夾角和距離同時變化的需要。在十字軸軸頸和萬向節叉孔間裝有滾針軸承5，滾針軸承外圈靠卡環軸向定位。為了潤滑軸承，十字軸上一般安有注油嘴並有油路通向軸頸。潤滑油可從注油嘴注到十字軸軸頸的滾針軸承處。
十字軸式剛性萬向節具有結構簡單，傳動效率高的優點，但在兩軸夾角α不為零的情況下，不能傳遞等角速轉動。

當滿足以下兩個條件時，可以實現由變速器的輸出軸到驅動橋的輸入軸的等角速傳動：
1）傳動軸兩端萬向節叉處於同一平面內；
2）第一萬向節兩軸間夾角α1與第二萬向節兩軸間夾角α2相等。

因為在行駛時，驅動橋要相對於變速器跳動，不可能在任何時候都有α1＝α2，實際上只能做到變速器到驅動橋的近似等速傳動。

在以上傳動裝置中，軸間交角α越大，傳動軸的轉動越不均勻，產生的附加交變載荷也越大，對機件使用壽命越不利，還會降低傳動效率，所以在總體布置上應盡量減小這些軸間交角。

（3）准等速萬向節

常見的准等速萬向節有雙聯式和三銷軸式兩種，它們的工作原理與雙十字軸式萬向節實現等速傳動的原理是一樣的。
雙聯式萬向節實際上是一套將傳動軸長度減縮至最小的雙十字軸式萬向節等速傳動裝置，雙聯叉相當於傳動軸及兩端處在同一平面上的萬向節叉。在當輸出軸與輸入軸的交角較小時，處在圓弧上的兩軸軸線交點離上述中垂線很近，使得α1與α2 的差很小，能使兩軸角速度接近相等，所以稱雙聯式萬向節為准等速萬向節。

（4）等速萬向節

目前轎車上常用的等速萬向節為球籠式萬向節，也有採用球叉式萬向節或自由三樞軸萬向節的。

球籠式萬向節的結構見下圖。星形套7以內花鍵與主動軸1相連，其外表面有六條弧形凹槽，形成內滾道。球形殼8的內表面有相應的六條弧形凹槽，形成外滾道。六個鋼球6分別裝在由六組內外滾道所對出的空間里，並被保持架4限定在同一個平面內。動力由主動軸1（及星形套）經鋼球6傳到球形殼8輸出。。。。。。

http://bbs.rcfans.com/viewthread.php?tid=63901 有詳細的介紹 還有圖呢~

C. 試述後輪驅動汽車底盤萬向傳動裝置的工作原理

1 、汽車傳動系
1.1 傳動系的作用
將發動機的動力平穩可靠地傳給驅動車輪，使汽車前進或後退；根據汽車行駛的道路坡度、路面等級、交通流量、車輛載荷大小以及行駛速度高低等要求，改變汽車行駛速度和驅動力。
1.2 傳動系的組成
離合器、變速箱、萬向傳動裝置和具有減速器、差速器、半軸的驅動橋。越野汽車和重型汽車多採用多橋驅動，在變速器後加裝分動器，從分動器至各驅動橋各裝一套萬向傳動裝置。

1.2.1 離合器

* 作用：保證在發動機的曲軸與傳動裝置間能根據汽車行駛的需要傳遞或截斷發動機動力輸出；使汽車平穩起步；便於換檔和防止傳動系過載。

* 構造與工作原理：常用的多為干摩擦片式，大部分東風車均採用此結構的離合器。主要由主動部分、從動部分、壓緊機構和操縱機構四部分組成。其中，發動機飛輪是離合器的主動件。帶摩擦片的從動盤的轂通過軸向花鍵同從動軸（即變速箱第一軸）相連。壓緊彈簧將從動盤緊壓在飛輪端面上。發動機轉矩就靠飛輪同從動盤接觸面之間的摩擦作用而傳到從動盤上，再由此經過從動軸和傳動系中一系列機件傳給驅動車輪。

由於膜片彈簧離合器本身操縱方便，有自動調節壓緊力的特點，目前部分東風車已開始裝用此結構的離合器，如 EQ1108G6D12 車。
1.2.2 變速器和分動器
* 變速器的作用：根據不同的道路情況，變更驅動車輪的牽引力，並使汽車得到所需要的速度；在不改變曲軸旋轉方向的情況下，使汽車能前進或後退；在離合器接合時，使發動機不傳給驅動車輪（空檔）；還可通過取力器將動力傳給其他機構（如絞盤和傾卸汽車用油壓泵）。

* 構造：主要由變速器殼、蓋、輸入軸（第一軸）、輸出軸（第二軸）、中間軸、倒擋軸以及齒輪、軸承、油封、操縱機構等機件組成。

* 原理：利用改變直徑不同的齒輪嚙合，改變輸出的轉速和轉矩。如大齒輪帶小齒輪傳動，輸出轉速升高，轉矩下降；小齒輪帶大齒輪傳動，則輸出轉速降低，扭矩增大。

1.2.3 萬向傳動裝置

* 作用：保證在動力的輸出軸和動力的輸入軸之間軸線不重合，且軸線夾角經常發生變化的情況下傳遞動力。

* 構造：萬向節、傳動軸。
1.2.4 車橋
* 作用：承受和傳遞地面與車架之間的各向作用力及力矩。

* 構造：驅動橋、轉向橋、轉向驅動橋和支持橋四種。其中驅動橋又含減速器、差速器、半軸、驅動橋殼等。轉向橋由前軸、轉向節和輪轂三個部分組成。

2 、汽車轉向系
2.1 作用
根據汽車行駛的需要，按照駕駛員意圖改變行駛方向。
2.2 構造
轉向器及轉向傳動裝置。其中，轉向器的作用是將駕駛員 施於轉向盤上的力，通過它傳給轉向傳動機構，同時還可以增大傳動比，使轉向操縱輕便。按採用的傳動副的方式可分為蝸桿曲柄銷式、循環球式和齒輪齒條式。循環球式轉向器由兩對傳動副組成，一對是螺桿、螺母，另一對是齒條、齒扇。在螺桿和螺母間裝有鋼球，使滑動摩擦變為滾動摩擦，從而提高了傳動效率（達 90% 以上），使轉向輕便，磨損減小。近年來使用這種轉向器日趨廣泛。對前橋負荷較大的車輛，特別是平頭重型車，由於轉向阻力很大，現在普遍採用動力轉向，如 EQ1108G 和 EQ1141G 系列車均採用動力轉向。

轉向傳動裝置包括轉向垂臂、直拉桿、轉向節臂、轉向節、轉向節主銷、梯形臂和橫拉桿等機件。主要把轉向盤的指令傳遞給轉向車輪。

D. 汽車傳動系為什麼要採用萬向傳動裝置

汽車傳動系採用萬向傳動裝置的原因：由於變速器一般與離合器、發動機連成一體固裝在車架上而驅動橋則通過彈性懸架與車架相連因此在汽車行駛中不僅變速器輸出軸與主減速器輸入軸之間的夾角會發生變化前述兩軸間的距離也發生變化故在變速器與主減速器之間必須裝有萬向傳動裝置。以下關於萬向傳動裝置介紹：1、萬向傳動裝置的定義：萬向傳動裝置是用來在工作過程中相對位置不斷改變的兩根軸間傳遞動力的裝置。2、萬向傳動裝置的作用：連接不在同一直線上的變速器輸出軸和主減速器輸入軸並保證在兩軸之間的夾角和距離經常變化的情況下仍能可靠地傳遞動力。3、萬向傳動裝置的組成：主要由萬向節、傳動軸和中間支承組成。

E. 簡述萬向傳動裝置的工作原理

萬向傳動裝置是用來在工作過程中相對位置不斷改變的兩根軸間傳遞動力的裝置。其作用是連接不在同一直線上的變速器輸出軸和主減速器輸入軸並保證在兩軸之間的夾角和距離經常變化的情況下仍能可靠地傳遞動力。傳動軸的安裝注意事項如下：1、傳動軸兩端的兩個十字萬向節叉處於同一個平面內以保證其等速傳動；2、伸縮節應安裝在靠近變速器（或分動器）一端這樣可以減少伸縮節的跳動最從而減小伸縮節的磨損：同時增大了伸縮節的離地高度；3、注意對准平衡記號所有零件均按原位安裝；4、每根傳動軸的加油嘴應在同一直線上萬向節十字軸的加油嘴應朝向傳動軸一邊為潤滑提供方便；5、傳動軸伸縮節上防塵套的兩只卡箍的鎖扣應裝在徑向相對的位置（相差1800）。

F. 萬向傳動裝置的工作原理

萬向節即萬向接頭，是實現變角度動力傳遞的機件，用於需要改變傳動軸線方向的位置，它是汽車驅動系統的萬向傳動裝置的 「關節」部件。萬向節與傳動軸組合，稱為萬向節傳動裝置。萬向傳動裝置一般由萬向節和傳動軸組成，有時還要有中間支承，主要用於以下一些位置： 1-萬向節；2-傳動軸；3-前傳動軸；4-中間支承。在萬向節配合中，一個零部件（輸出軸）繞自身軸的旋轉是由另一個零部件萬向節（輸入軸）繞其軸的旋轉驅動的。
按萬向節在扭轉方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節和撓性萬向節。剛性萬向節又可分為不等速萬向節（常用的為十字軸式）、准等速萬向節（如雙聯式萬向節）和等速萬向節（如球籠式萬向節）三種。 萬向節連接的兩軸夾角大於零時，輸出軸和輸入軸之間以變化的瞬時角速度比傳遞運動，但平均角速度相等的萬向節。
十字軸式剛性萬向節由萬向節叉、十字軸、滾針軸承、油封、套簡、軸承蓋等件組成。工作原理為：轉動叉中之一則經過十字軸帶動另一個叉轉動，同時又可以繞十字軸中心在任意方向擺動。轉動過程中滾針軸承中的滾針可自轉，以便減輕摩擦。與輸入動力連接的軸稱輸入軸（又稱主動軸），經萬向節輸出的軸稱輸出軸（又稱從動軸）。在輸入、輸出軸之間有夾角的條件下工作，兩軸的角速度不等，並因此會導致輸出軸及與之相連的傳動部件產生扭轉振動和影響這些部件的壽命。 指在設計的角度下以相等的瞬時角速度傳遞運動，而在其他角度下以近似相等的瞬時角速度傳遞運動的萬向節。它又分為：
a）雙聯式准等速萬向節。指該萬向節等速傳動裝置中的傳動軸長度縮短到最小時的萬向節。
b）凸塊式准等速萬向節。由兩個萬向節又和兩個不同形狀的凸塊組成。其中兩凸塊相當於雙聯萬向節裝置中的中間傳動軸及兩十字銷。
c）三銷軸式准等速萬向節。由兩個三銷軸，主動偏心軸叉，從動偏心軸叉組成。
d）球面滾輪式准等速萬向節。由銷軸、球面滾輪、萬向節軸和圓筒組成。滾輪可在槽內做軸向移動，起到伸縮花鍵作用。滾輪與槽壁接觸可傳遞轉矩。 萬向節所連接的輸出軸和輸入軸以始終相等的瞬時角速度傳遞運動的萬向節。它又分為：
a）球叉式等速萬向節。由有滾道的球叉和鋼球組成的萬向節。而其中的圓弧槽滾道型球叉式萬向節是指球義上的鋼球滾道為圓弧型的萬向節。其節結構特點是在球叉的主動叉和從動叉上做有圓弧凹槽，兩者裝合後形成四個鋼球滾道，滾道內共容納4個鋼球。定心鋼球裝在主、從動叉中心的球形凹槽內。直槽滾道型球叉式萬向節是指球叉上的鋼球滾道為直槽滾道型的萬向節。它的結構特點是在兩個球叉上做有直槽，各直槽與軸的中心線相傾斜，且傾斜的角度相同並彼此對稱。於兩個球叉之間的滾道內裝有4個鋼球。
b）球籠式等速萬向節。根據萬向節軸向能否運動，又可區分為軸向不能伸縮型（固定型）球籠式萬向節和可伸縮型球籠式萬向節。結構上固定型球籠式萬向節的星形套的內表面以內花鍵與傳動軸連接，它的外表面制有6個弧形凹槽作為鋼球的內滾道，外滾道做在球形殼的內表面上。星形套與球形殼裝合後形成的6個滾道內各裝1個鋼球，並由保持架（球籠）使6個鋼球處於同一平面內。動力由傳動軸經鋼球、球形殼傳出（圖2）。可伸縮型球籠式萬向節的結構特點是於筒形殼的內壁和星形套的外部做有圓柱形直槽，在兩者裝合後所形成的滾道內裝有鋼球。鋼球同時也裝在保持架的孔內。星形套內孔做有花鍵用來與輸入軸連接。這一結構允許星形套與簡形殼相對在軸向方向移動。 傳動軸（drive shaft）萬向傳動裝置的傳動軸中能夠傳遞動力的軸。傳動軸除去傳遞動力以外，有些傳動軸長度可以伸縮，用來防止在所連接兩軸之間有距離變化時產生運動干涉。
汽車行駛過程中，變速器與驅動橋的相對位置經常變化，為避免運動干涉，傳動軸用由滑動叉和花鍵軸組成的滑動花鍵連接，以適應傳動軸長度的變化。為減少磨損，還裝有用以加註滑脂的滑脂嘴，油封，堵蓋和防塵套。
傳動軸在高速旋轉時，由於質量不均勻引起的離心力將使傳動軸發生劇烈震動。因此當傳動軸與萬向節裝配後必須進行動平衡。
中間支承（mid-support） 傳動軸過長時需在中間斷開，並將它們通過支承裝置支持在車架（身）上的機構。
中間支承安裝在車架橫梁或車身底架上，要求它具有能補償傳動軸的安裝誤差功能，及適應行駛中由於發動機的彈性懸置引起的發動機竄動和車架變形引起的位移功能。同時其中橡膠彈性元件還有吸收傳動軸振動、降低雜訊及承受徑向力的功能。中間支承由橡膠彈性元件、軸承等組成。由於蜂窩形橡膠墊有彈性，可滿足補償安裝誤差和行駛中發動機竄動和車架變形引起的位移作用。有的中間支承採用雙列圓錐滾子軸承。
傳動軸分段時需加中間支撐。通常中間支撐安裝在車架橫樑上，應能補償傳動軸軸向和角度方向的安裝誤差以及車輛行駛過程中由於發動機竄動或車架等變形所引起的位移。

G. 萬向傳動裝置的結構是什麼

它主要由萬向節、傳動軸和中間支承組成。安裝時必須使傳動軸兩端的萬向節叉處於同一平面。工作原理 萬向節即萬向接頭，是實現變角度動力傳遞的機件，用於需要改變傳動軸線方向的位置，它是汽車驅動系統的萬向傳動裝置的 「關節」部件。