十字节万向传动装置设计

❶ 1．汽车传动系中为什么要设万向传动装置该装置由哪几部分组成

由于发抄动机-变速器的动力输出袭轴线和驱动桥的动力输入轴线不可能完全对上，况且驱动桥在车辆行驶时在上下跳动，输入轴轴线位置不断变化，动力传递需要能够适应这个变化，同时还要传递扭矩。
采用独立悬架的驱动桥，动力由主减速器传递到车轮也是同样的情况。
所以必须在传动系统中设万向传动装置。
万向传动装置按结构形式有：十字轴式万向节，双联式万向节，三销轴式万向节，球叉式万向节，球笼式万向节，挠性万向节等。结构各不相同

❷ 十字轴式刚性万向节

1．构造
十字轴式刚性万向节主要由十字轴、万向节叉等组成。万向节叉上的孔分别套在十字轴的四个轴颈上。在十字轴轴颈与万向节叉孔之间装有滚针和套筒，用带有锁片的螺钉和轴承盖来使之轴向定位。为了润滑轴承，十字轴内钻有油道，且与油嘴、安全阀相通，如图5－9所示。为避免润滑油流出及尘垢进入轴承，十字轴轴颈的内端套装着油封。安全阀的作用是当十字轴内腔润滑脂压力超过允许值时，阀打开润滑脂外溢，使油封不会因油压过高而损坏。现代汽车多采用橡胶油封，多余的润滑油从油封内圆表面与十字轴轴颈接触处溢出，故无需安装安全阀。
万向节轴承的常见定位方式，除了用盖板定位外，还有用内、外弹性卡环进行定位。

润滑油道及密封装置
1－油封挡盘 2－油封 3－油封座 4－油嘴
2．拆装、检修
1) 拆卸
打开锁片的锁爪，拆下轴承盖固定螺栓，取下锁片和轴承盖。用手推出轴承套筒及滚针。
对于较紧的轴承，可用手握住传动轴或伸缩套，用锤子敲击万向节叉，使十字轴撞击轴承套筒，震出滚针。
2) 装配
按与拆卸相反的顺序进行。
3) 检修
万向节分解完成后，需要用汽油清洗各零件，以便暴露出零件的损伤、磨损情况，而且应按以下要求检查和修复。
a. 检查滚针轴承，如果滚针断裂、油封失效，应更换新件。
b. 检查十字轴轴颈磨损、压痕剥落等情况。十字轴轴颈轻微磨损、轻微压痕或剥落，仍可继续使用，如果轴颈磨损过甚、严重压痕(深度超过0.1mm)或严重剥落时，应予以更换。
c. 检查万向节叉不得有裂纹或其他严重损伤，否则更换新件。
d. 万向节装配完毕后，可用手扳动十字轴进行检验，以转动自如没有松旷感觉为合适。若装配过紧或过松，应查明原因，必要时应拆检及重新装配。
3．十字轴式刚性万向节的速度特性
单个十字轴式刚性万向节在主动轴和从动轴之间有夹角的情况下，当主动叉等角速转动时，从动叉是不等角速的，这称为十字轴式刚性万向节的不等速特性。且两转轴之间的夹角α越大，不等速性就越大，
十字轴式刚性万向节的不等速特性，将使从动轴及其相连的传动部件产生扭转振动，从而产生附加的交变载荷，影响部件寿命。

所以可以采用的双十字轴刚性万向节的传动方式，第一万向节的不等速特性可以被第二万向节的不等速特性所抵消，从而实现两轴间的等角速传动。具体条件是：a)第一万向节两轴间夹角α1与第二万向节两轴间夹角α2相等；b)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。
由于悬架的振动，不可能在任何时候都保证α1＝α2，因此这种双十字轴刚性万向节的传动只能近似地解决等速传动问题，且由于两轴夹角最大只能是20°，因此使用上受到限制。

❸ 汽车万向传动装置起什么作用

（1）万向节的分类 按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性专万向属节。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（如双联式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节）三种。 十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大交角为15゜～20゜。下图所示的十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。两万向节叉1和3上的孔分别套在十字轴2的两对轴颈上。这样当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动，这样就适应了夹角和距离同时变化的需要。在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承5，滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。为了润滑轴承，十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈。润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处。 十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，不能传递等角速转动。

❹ 汽车万向传动装置作用

传递两个不同平面的动力

❺ 汽车万向传动装置的十字轴的十字轴万向节主要由十字轴、万向节叉和什么组成

万向传动装置一般由万向节和传动轴组成,有时还要有中间支承,主要用于以下下图所示的十字轴式万向节由一个十字轴,两个万向节叉和四个滚针轴承等

❻ 万向传动轴装置的工作原理是什么

万向传动装置是用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递动力内的装置。其作用是连容接不在同一直线上的变速器输出轴和主减速器输入轴，并保证在两轴之间的夹角和距离经常变化的情况下，仍能可靠地传递动力。

它主要由万向节、传动轴和中间支承组成。安装时必须使传动轴两端的万向节叉处于同一平面。万向节即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的 “关节”部件。万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承，主要用于以下一些位置： 1-万向节；2-传动轴；3-前传动轴；4-中间支承。在万向节配合中，一个零部件（输出轴）绕自身轴的旋转是由另一个零部件万向节（输入轴）绕其轴的旋转驱动的。
按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（如双联式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节）三种。

❼ 简述十字轴万向节等速传动的条件

1、万向节等速传复动的条件是使用等制速万向节。

2、万向节所连接的输出轴和输入轴以始终相等的瞬时角速度传递运动的万向节。

3、万向节即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，是汽车驱动系统的万向传动装置的关节部件。

(7)十字节万向传动装置设计扩展阅读：

注意事项：

万向联轴器两端原则上均可以作为主动和从动，安装时应符合传动系统的设计规定，尽量使花键副远离振动源或冲击源。

对于可伸缩带花键副的万向联轴器，安装时应检查花键轴与花键套箭头标记是否对正，以保证两端叉头轴承孔轴线的相位差不超过10。

安装前需清洗油渍，并干燥法兰盘表面。对法兰连接螺栓必须用扭力扳手按规定的预紧力矩拧紧，其螺栓与螺母的机械性能等级不低于10.9级。

❽ 万向传动装置的工作原理

万向节即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的 “关节”部件。万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承，主要用于以下一些位置： 1-万向节；2-传动轴；3-前传动轴；4-中间支承。在万向节配合中，一个零部件（输出轴）绕自身轴的旋转是由另一个零部件万向节（输入轴）绕其轴的旋转驱动的。
按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（如双联式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节）三种。 万向节连接的两轴夹角大于零时，输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动，但平均角速度相等的万向节。
十字轴式刚性万向节由万向节叉、十字轴、滚针轴承、油封、套简、轴承盖等件组成。工作原理为：转动叉中之一则经过十字轴带动另一个叉转动，同时又可以绕十字轴中心在任意方向摆动。转动过程中滚针轴承中的滚针可自转，以便减轻摩擦。与输入动力连接的轴称输入轴（又称主动轴），经万向节输出的轴称输出轴（又称从动轴）。在输入、输出轴之间有夹角的条件下工作，两轴的角速度不等，并因此会导致输出轴及与之相连的传动部件产生扭转振动和影响这些部件的寿命。 指在设计的角度下以相等的瞬时角速度传递运动，而在其他角度下以近似相等的瞬时角速度传递运动的万向节。它又分为：
a）双联式准等速万向节。指该万向节等速传动装置中的传动轴长度缩短到最小时的万向节。
b）凸块式准等速万向节。由两个万向节又和两个不同形状的凸块组成。其中两凸块相当于双联万向节装置中的中间传动轴及两十字销。
c）三销轴式准等速万向节。由两个三销轴，主动偏心轴叉，从动偏心轴叉组成。
d）球面滚轮式准等速万向节。由销轴、球面滚轮、万向节轴和圆筒组成。滚轮可在槽内做轴向移动，起到伸缩花键作用。滚轮与槽壁接触可传递转矩。 万向节所连接的输出轴和输入轴以始终相等的瞬时角速度传递运动的万向节。它又分为：
a）球叉式等速万向节。由有滚道的球叉和钢球组成的万向节。而其中的圆弧槽滚道型球叉式万向节是指球义上的钢球滚道为圆弧型的万向节。其节结构特点是在球叉的主动叉和从动叉上做有圆弧凹槽，两者装合后形成四个钢球滚道，滚道内共容纳4个钢球。定心钢球装在主、从动叉中心的球形凹槽内。直槽滚道型球叉式万向节是指球叉上的钢球滚道为直槽滚道型的万向节。它的结构特点是在两个球叉上做有直槽，各直槽与轴的中心线相倾斜，且倾斜的角度相同并彼此对称。于两个球叉之间的滚道内装有4个钢球。
b）球笼式等速万向节。根据万向节轴向能否运动，又可区分为轴向不能伸缩型（固定型）球笼式万向节和可伸缩型球笼式万向节。结构上固定型球笼式万向节的星形套的内表面以内花键与传动轴连接，它的外表面制有6个弧形凹槽作为钢球的内滚道，外滚道做在球形壳的内表面上。星形套与球形壳装合后形成的6个滚道内各装1个钢球，并由保持架（球笼）使6个钢球处于同一平面内。动力由传动轴经钢球、球形壳传出（图2）。可伸缩型球笼式万向节的结构特点是于筒形壳的内壁和星形套的外部做有圆柱形直槽，在两者装合后所形成的滚道内装有钢球。钢球同时也装在保持架的孔内。星形套内孔做有花键用来与输入轴连接。这一结构允许星形套与简形壳相对在轴向方向移动。 传动轴（drive shaft）万向传动装置的传动轴中能够传递动力的轴。传动轴除去传递动力以外，有些传动轴长度可以伸缩，用来防止在所连接两轴之间有距离变化时产生运动干涉。
汽车行驶过程中，变速器与驱动桥的相对位置经常变化，为避免运动干涉，传动轴用由滑动叉和花键轴组成的滑动花键连接，以适应传动轴长度的变化。为减少磨损，还装有用以加注滑脂的滑脂嘴，油封，堵盖和防尘套。
传动轴在高速旋转时，由于质量不均匀引起的离心力将使传动轴发生剧烈震动。因此当传动轴与万向节装配后必须进行动平衡。
中间支承（mid-support） 传动轴过长时需在中间断开，并将它们通过支承装置支持在车架（身）上的机构。
中间支承安装在车架横梁或车身底架上，要求它具有能补偿传动轴的安装误差功能，及适应行驶中由于发动机的弹性悬置引起的发动机窜动和车架变形引起的位移功能。同时其中橡胶弹性元件还有吸收传动轴振动、降低噪声及承受径向力的功能。中间支承由橡胶弹性元件、轴承等组成。由于蜂窝形橡胶垫有弹性，可满足补偿安装误差和行驶中发动机窜动和车架变形引起的位移作用。有的中间支承采用双列圆锥滚子轴承。
传动轴分段时需加中间支撑。通常中间支撑安装在车架横梁上，应能补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差以及车辆行驶过程中由于发动机窜动或车架等变形所引起的位移。

❾ 万向传动节的分类

按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。钢性万向节又可分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（如双联式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节）三种。


不等速万向节
十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大交角为15゜～20゜。下图所示的十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。两万向节叉1和3上的孔分别套在十字轴2的两对轴颈上。这样当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动，这样就适应了夹角和距离同时变化的需要。在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承5，滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。为了润滑轴承，十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈。润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处。

十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，不能传递等角速转动。

当满足以下两个条件时，可以实现由变速器的输出轴到驱动桥的。

构造
润滑密封、内外挡圈定位

工作原理
1．主动叉在垂直位置，并且十字轴平面与主动轴垂直时。此时，主动叉与十字轴连接点a和从动叉与十字轴连接点b在十字轴平面上的线速度相等。（从动叉向十字轴平面的速度投影）。

2．主动叉在水平位置，并且十字轴平面与从动轴垂直时。（主动叉向十字轴平面的速度投影）。

3．主从动轴的转角转速关系。

两轴交角越大，转速越大，传动轴的不等速性越差。

十字轴万向节的不等速性：是指从动轴在一周中角速度不均匀，若主动轴以等角速度转动，则从动轴时快时慢，即单个十字轴万向节在有夹角时传动的不等速性。

双十字轴式万向节实现两轴间（变速器的输出轴和驱动桥的输入轴）的等速传动的条件：

①．第一个万向节两轴间的夹角与第二个万向节两轴间夹角相等（设计保证）；

②．第一个万向节的从动叉与第二个万向节的主动叉处于同一平面（由装配保证）。

由于在采用非独立悬架时，变速器和主减速器相对位置不断变化，条件一很难满足，只能做到不等速性尽可能小。

十字轴双万向节传动的等速条件：在变速器的输出轴和驱动桥的输入轴之间，采用双万向节传动，则第一万向节的不等速效应就有可能被第二万向节的不等速效应所抵消，从而实现两轴间的等角速传动。根据运动学分析得知，要达到这一目的，需满足两个条件①第一万向节两轴间夹角α1与第二万向节两轴间夹角α2相等；②第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉于同一平面内。第一个条件只有在驱动轮采用独立悬架时，才有可能通过整车的总体布置设计和总装配工艺的保证而实现。

十字轴式万向节等速条件：

（1）采用双万向节传动；

（2）第一万向节两轴间的夹角1与第二万向节两轴间的夹角2相等；

（3）第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉在同一平面内。

常见的准等速万向节有双联式和三销轴式两种，它们的工作原理与双十字轴式万向节实现等速传动的原理是一样的。

双联式万向节实际上是一套将传动轴长度减缩至最小的双十字轴式万向节等速传动装置，双联叉相当于传动轴及两端处在同一平面上的万向节叉。在当输出轴与输入轴的交角较小时，处在圆弧上的两轴轴线交点离上述中垂线很近，使得α1与α2的差很小，能使两轴角速度接近相等，所以称双联式万向节为准等速万向节。

双联式和三销轴式
双联式：
原理：根据双十字轴万向节实现等速传动的原理。当万向节叉2相对万向节叉1在一定的角度范围内摆动时，双联叉也被带动偏转相应角度，使两十字轴中心连线与两万向节叉的轴线的交角差值很小，从而保证两轴角速度接近相等，在差值允许范围内，双联式万向节具有准等速性。

优点：允许较大的轴间夹角，结构简单，制造方便，工作可靠，交角最大可达50º

双联式万向节用于转向驱动桥，可以没有分度机构，但必须在结构上保证双联式万向节中心位于主销轴线与半轴轴线的交点，以保证等速传动。

三销轴式万向节：
由双联式万向节演变而来。

优点：允许相邻两轴有较大的交角，最大达45°，在转向驱动桥中可使汽车获得较小的转弯半径，提高汽车机动性。

缺点：所占空间较大。

主动轴位置 0°~90° 90°~180° 180°~360°
从动叉超前主动叉在45°,时达到最大,从动轴先加速后减速 从动叉滞后主动叉在135°,时达到最大,从动轴先减速后加速 同前180°
球面滚轮式万向节：

装在与万向节轴制成一体的三根销轴上的球面滚轮，可沿与另一万向节轴1相连的筒状体的三个轴向槽移动，起到伸缩花键的作用。三个球面滚轮与筒状体的槽壁之间可传递转矩。结构上应保证沿圆周等分的三个球面滚轮的轴线始终位于或近似位于万向节两轴夹角的等分面上。该万向节允许的轴间夹角可达43°，加工也比较容易。

等速万向节
乘用车上常用的等速万向节有球笼式万向节和球叉式万向节，也有用的自由三枢轴万向节的。

球笼式万向节的结构见下图。星形套7以内花键与主动轴1相连，其外表面有六条弧形凹槽，形成内滚道。球形壳8的内表面有相应的六条弧形凹槽，形成外滚道。六个钢球6分别装在由六组内外滚道所对出的空间里，并被保持架4限定在同一个平面内。动力由主动轴1（及星形套）经钢球6传到球形壳8输出。

球叉式万向节、球笼式万向节
基本原理：从结构上保证万向节在工作过程中，其传力点永远位于两轴交点的平面上。

球叉式万向节：
优点：结构简单，允许最大交角32°~33°；

缺点：压力装配，拆装不方便，钢球与曲面凹槽单位压力大，磨损快；只有两个钢球传力，反转时，另两个钢球传力。

球笼式万向节：
优点：两轴最大交角为42°，工作时无论传动方向，六个钢球全部传力。与球叉式万向节相比，承载能力强，结构紧凑，拆装方便。

若内外滚道采用圆桶形，则变成伸缩型球笼式万向节，省去传动装置中的滑动花键，滑动阻力小，适用断开式驱动桥。


挠性万向节
挠性万向节是依靠弹性件的弹性变形来保证两轴间传动时不发生机械干涉。

一般用于两轴夹角不大于3°~5°和微量轴向位移的万向传动场合。

优点：消除制造安装误差和车架变形对传动的影响；吸收冲击，衰减扭转振动；结构简单无须润滑