汽车万向传动装置的工作原理

A. 万向传动装置的组成和功用

通用传动装置的组成和功能
组成：万向节和传动轴。传动轴较长时，增加中间支撑。
功能：在两个轴线相交且经常改变相对位置的旋转轴之间传递动力。
万向传动装置在汽车上的应用
汽车上任何一对转轴之间的动力传递，这些转轴的轴线相交且相对位置经常变化，所有
需要通用的传动装置。万向传动装置的作用是在夹角和相互位置经常变化的两根旋转轴之间传递动力。万向传动在汽车上应用广泛，具体体现在以下几个方面：
1.变速器和驱动桥之间
2.变速器和分动箱、分动箱和驱动桥。
(1)变速器或分动箱与驱动桥之间：以前置发动机后轮驱动的汽车为例。它的速度变化
通常情况下，离合器、发动机、离合器连接在一起，固定在汽车的前车架上，而驱动桥通过弹性悬架与车架连接，位于汽车后部的悬架弹簧下。变速器的输出轴轴线不同于驱动桥的输入轴轴线。
在直线上，有一个夹角，驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离会因载荷的变化和汽车在不平路面上行驶时的跳动而发生变化。因此，需要适应两个轴之间的传输。
传递力，不允许刚性连接，【安装由两个万向节和一根传动轴组成的万向传动装置，
传动距离远时，传动轴分为两段，中间传动轴3和主传动轴5，由三个万向节2连接，中间传动轴后端有中间支架！这样可以防止传动轴过长降低固有频率，容易共振。如东风EQ1090E、解放CA1091等。都采用这种通用传动装置。
在汽车转向驱动桥中：前轮既是方向盘又是驱动轮。作为方向盘，要求它能被最大限度地利用
大角度范围内任意偏转某一角度；半轴作为驱动轮，需要不断地将动力从主减速器传递到驱动轮。因此，转向驱动桥中的半轴不能整体制造，而应分段制造，并用万向节连接以适应。
汽车行驶时，半轴各截面的交角是不断变化的。如果前驱动轮使用非独立悬架，只需在方向盘上安装万向节即可。
3.在驱动桥和驱动轮之间
在断开式驱动桥中：如果采用独立悬架，靠近主减速器的半轴也应分段，用万向节连接。
4.在汽车转向操纵机构中：
一些汽车的转向控制机构受到总体布置的限制，并且方向盘
并且转向器的轴线与转向器的输入轴不能重合，所以转向操纵机构中常采用万向传动装置。

B. 万向传动装置原理

万向节即万向接头，英文名称universal joint，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。

万向节的结构和作用有点象人体四肢上的关节，它允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化。为满足动力传递、适应转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化，前驱动汽车的驱动桥，半轴与轮轴之间常用万向节相连。但由于受轴向尺寸的限制，要求偏角又比较大，单个的万向节不能使输出轴与轴入轴的瞬时角速度相等，容易造成振动，加剧机件的损坏，产生很大的噪音，所以广泛采用各式各样的等速万向节。在前驱动汽车上，每个半轴用两个等速万向节，靠近变速驱动桥的万向节是半轴内侧万向节，靠近车轴的是半轴外侧万向节。在后驱动汽车上，发动机、离合器与变速器作为一个整体安装在车架上，而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接，两者之间有一个距离，需要进行连接。汽车运行中路面不平产生跳动，负荷变化或者两个总成安装的位差等，都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化，因此在后驱动汽车的万向节传动形式都采用双万向节，就是传动轴两端各有一个万向节，其作用是使传动轴两端的夹角相等，保证输出轴与轴入轴的瞬时角速度始终相等。

等速万向节的英文名称是constant velocity universal joint，我想这不多不少会是大家将CVD和万向节相混淆的原因吧。
（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。

（2）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输入轴的等角速传动：
1）传动轴两端万向节叉处于同一平面内；
2）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。

因为在行驶时，驱动桥要相对于变速器跳动，不可能在任何时候都有α1＝α2，实际上只能做到变速器到驱动桥的近似等速传动。

在以上传动装置中，轴间交角α越大，传动轴的转动越不均匀，产生的附加交变载荷也越大，对机件使用寿命越不利，还会降低传动效率，所以在总体布置上应尽量减小这些轴间交角。

（3）准等速万向节

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。

（4）等速万向节

目前轿车上常用的等速万向节为球笼式万向节，也有采用球叉式万向节或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。。。。。。

http://bbs.rcfans.com/viewthread.php?tid=63901 有详细的介绍 还有图呢~

C. 试述后轮驱动汽车底盘万向传动装置的工作原理

1 、汽车传动系
1.1 传动系的作用
将发动机的动力平稳可靠地传给驱动车轮，使汽车前进或后退；根据汽车行驶的道路坡度、路面等级、交通流量、车辆载荷大小以及行驶速度高低等要求，改变汽车行驶速度和驱动力。
1.2 传动系的组成
离合器、变速箱、万向传动装置和具有减速器、差速器、半轴的驱动桥。越野汽车和重型汽车多采用多桥驱动，在变速器后加装分动器，从分动器至各驱动桥各装一套万向传动装置。

1.2.1 离合器

* 作用：保证在发动机的曲轴与传动装置间能根据汽车行驶的需要传递或截断发动机动力输出；使汽车平稳起步；便于换档和防止传动系过载。

* 构造与工作原理：常用的多为干摩擦片式，大部分东风车均采用此结构的离合器。主要由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。其中，发动机飞轮是离合器的主动件。带摩擦片的从动盘的毂通过轴向花键同从动轴（即变速箱第一轴）相连。压紧弹簧将从动盘紧压在飞轮端面上。发动机转矩就靠飞轮同从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上，再由此经过从动轴和传动系中一系列机件传给驱动车轮。

由于膜片弹簧离合器本身操纵方便，有自动调节压紧力的特点，目前部分东风车已开始装用此结构的离合器，如 EQ1108G6D12 车。
1.2.2 变速器和分动器
* 变速器的作用：根据不同的道路情况，变更驱动车轮的牵引力，并使汽车得到所需要的速度；在不改变曲轴旋转方向的情况下，使汽车能前进或后退；在离合器接合时，使发动机不传给驱动车轮（空档）；还可通过取力器将动力传给其他机构（如绞盘和倾卸汽车用油压泵）。

* 构造：主要由变速器壳、盖、输入轴（第一轴）、输出轴（第二轴）、中间轴、倒挡轴以及齿轮、轴承、油封、操纵机构等机件组成。

* 原理：利用改变直径不同的齿轮啮合，改变输出的转速和转矩。如大齿轮带小齿轮传动，输出转速升高，转矩下降；小齿轮带大齿轮传动，则输出转速降低，扭矩增大。

1.2.3 万向传动装置

* 作用：保证在动力的输出轴和动力的输入轴之间轴线不重合，且轴线夹角经常发生变化的情况下传递动力。

* 构造：万向节、传动轴。
1.2.4 车桥
* 作用：承受和传递地面与车架之间的各向作用力及力矩。

* 构造：驱动桥、转向桥、转向驱动桥和支持桥四种。其中驱动桥又含减速器、差速器、半轴、驱动桥壳等。转向桥由前轴、转向节和轮毂三个部分组成。

2 、汽车转向系
2.1 作用
根据汽车行驶的需要，按照驾驶员意图改变行驶方向。
2.2 构造
转向器及转向传动装置。其中，转向器的作用是将驾驶员 施于转向盘上的力，通过它传给转向传动机构，同时还可以增大传动比，使转向操纵轻便。按采用的传动副的方式可分为蜗杆曲柄销式、循环球式和齿轮齿条式。循环球式转向器由两对传动副组成，一对是螺杆、螺母，另一对是齿条、齿扇。在螺杆和螺母间装有钢球，使滑动摩擦变为滚动摩擦，从而提高了传动效率（达 90% 以上），使转向轻便，磨损减小。近年来使用这种转向器日趋广泛。对前桥负荷较大的车辆，特别是平头重型车，由于转向阻力很大，现在普遍采用动力转向，如 EQ1108G 和 EQ1141G 系列车均采用动力转向。

转向传动装置包括转向垂臂、直拉杆、转向节臂、转向节、转向节主销、梯形臂和横拉杆等机件。主要把转向盘的指令传递给转向车轮。

D. 汽车传动系为什么要采用万向传动装置

汽车传动系采用万向传动装置的原因：由于变速器一般与离合器、发动机连成一体固装在车架上而驱动桥则通过弹性悬架与车架相连因此在汽车行驶中不仅变速器输出轴与主减速器输入轴之间的夹角会发生变化前述两轴间的距离也发生变化故在变速器与主减速器之间必须装有万向传动装置。以下关于万向传动装置介绍：1、万向传动装置的定义：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的装置。2、万向传动装置的作用：连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。3、万向传动装置的组成：主要由万向节、传动轴和中间支承组成。

E. 简述万向传动装置的工作原理

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的装置。其作用是连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。传动轴的安装注意事项如下：1、传动轴两端的两个十字万向节叉处于同一个平面内以保证其等速传动；2、伸缩节应安装在靠近变速器（或分动器）一端这样可以减少伸缩节的跳动最从而减小伸缩节的磨损：同时增大了伸缩节的离地高度；3、注意对准平衡记号所有零件均按原位安装；4、每根传动轴的加油嘴应在同一直线上万向节十字轴的加油嘴应朝向传动轴一边为润滑提供方便；5、传动轴伸缩节上防尘套的两只卡箍的锁扣应装在径向相对的位置（相差1800）。

F. 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。

G. 万向传动装置的结构是什么

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。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。