万向传动装置的功用

万向传动装置一、万向传动装置的功用、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。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。闭式万向传动装置是将传动轴及万向节，安装在一个相对封闭的套筒式管件内。作用是使其外侧套筒能起到推力杆的作用，尤其是针对后桥采用螺旋弹簧作为弹性元件的车型。（现在基本不存在此类方式。）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。二、万向节的构造与工作原理（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，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。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。①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。②三销轴式万向节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。③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α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。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。④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槽，形成外滚道，6个钢球分别装在各条凹槽中，并由保持架保持在一个平面内。3.万向传动装置的布置形式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.传动轴和中间支承①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节叉。②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。总结1.十字轴刚性万向节在单个使用在两轴之间有夹角的情况下，两轴的角速度是不相等的，即主动轴等速转一周时，从动轴会出现两次周期性的超前或滞后的变化，两轴夹角越大，角速度变化幅度也越大，但两轴的平均转速是相等的，即主动轴转一圈，从动轴也转一圈；十字轴刚性万向节允许相邻两轴的最大交角为15-20度。2.等角速万向节有双联式、三销轴式、球叉式和球笼式：①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准等速传动装置；②三销轴式万向节是由双联式万向节演变而来的，最大特点是允许相邻两轴有较大交角，最大值为45度；③球叉式等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，这个原理可以理解为一对大小相同的锥齿轮传动，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。球叉式等速万向节允许相邻两轴交角不大于32度；④球笼式万向节分为两种：一种无轴向滑动万向节（RF型），特点是承载能力强，结构紧凑，拆装方便，允许两轴最大交角为42度情况下传递扭矩，广泛应用于转向驱动桥上；另一种是伸缩型球笼式万向节（VL型），主要应用于断开式驱动桥上，这种万向节最大弯曲角度为21度，轴向可伸缩45mm。