萬向節(jié)介紹.doc

RCFans,China 萬向節(jié)即萬向接頭，英文名稱universal joint，是實(shí)現(xiàn)變角度動力傳遞的機(jī)件，用于需要改變傳動軸線方向的位置，它是汽車驅(qū)動系統(tǒng)的萬向傳動裝置的 “關(guān)節(jié)”部件。萬向節(jié)與傳動軸組合，稱為萬向節(jié)傳動裝置。萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)和作用有點(diǎn)象人體四肢上的關(guān)節(jié)，它允許被連接的零件之間的夾角在一定范圍內(nèi)變化。為滿足動力傳遞、適應(yīng)轉(zhuǎn)向和汽車運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的上下跳動所造成的角度變化，前驅(qū)動汽車的驅(qū)動橋，半軸與輪軸之間常用萬向節(jié)相連。但由于受軸向尺寸的限制，要求偏角又比較大，單個的萬向節(jié)不能使輸出軸與軸入軸的瞬時(shí)角速度相等，容易造成振動，加劇機(jī)件的損壞，產(chǎn)生很大的噪音，所以廣泛采用各式各樣的等速萬向節(jié)。在前驅(qū)動汽車上，每個半軸用兩個等速萬向節(jié)，靠近變速驅(qū)動橋的萬向節(jié)是半軸內(nèi)側(cè)萬向節(jié)，靠近車軸的是半軸外側(cè)萬向節(jié)。在后驅(qū)動汽車上，發(fā)動機(jī)、離合器與變速器作為一個整體安裝在車架上，而驅(qū)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(jìn)行連接。汽車運(yùn)行中路面不平產(chǎn)生跳動，負(fù)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(qū)動橋主減速器輸入軸之間的夾角和距離發(fā)生變化，因此在后驅(qū)動汽車的萬向節(jié)傳動形式都采用雙萬向節(jié)，就是傳動軸兩端各有一個萬向節(jié)，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(shí)角速度始終相等。下面我們將通過萬向傳動裝置教程深入了解一下各部件構(gòu)造及其作用，惡補(bǔ)一下！相關(guān)鏈接 SWC型整體叉頭十字軸式萬向聯(lián)聯(lián)軸器 SWC-BH型標(biāo)準(zhǔn)伸縮焊接式萬向聯(lián)軸器SWC-DH型短伸縮焊接式萬向聯(lián)軸器SWC-WF型無伸縮法蘭式萬向聯(lián)軸器SWC-WD型無伸縮短式萬向聯(lián)軸器SWC-CH型單伸縮焊接式聯(lián)軸器SWC-WH無伸縮焊接式聯(lián)軸器SWC-BF型標(biāo)準(zhǔn)伸縮法蘭式聯(lián)軸器萬向節(jié)簡介SWP型剖分軸承座十字軸式萬向聯(lián)聯(lián)軸器 SWP-A型有伸縮單型萬向聯(lián)軸器SWP-B型有伸縮短型萬向聯(lián)軸器SWP-C型無伸縮短型萬向聯(lián)軸器SWP-D型無伸縮長型萬向聯(lián)軸器SWP-E型有伸縮法蘭長型萬向聯(lián)軸器SWP-F型大伸縮單型萬向聯(lián)軸器SWP-G型有伸縮超短型萬向聯(lián)軸器聯(lián)軸器資料1概述在汽車傳動系及其它系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)一些軸線相交或相對位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的動力傳遞，必須采用萬向傳動裝置。萬向傳動裝置一般由萬向節(jié)和傳動軸組成，有時(shí)還要有中間支承，主要用于以下一些位置： 1-萬向節(jié)；2-傳動軸；3-前傳動軸；4-中間支承發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動汽車（見圖 (a)）的變速器與驅(qū)動橋之間。當(dāng)變速器與驅(qū)動橋之間距離較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)將傳動軸分成兩段甚至多段，并加設(shè)中間支承。 多軸驅(qū)動的汽車的分動器與驅(qū)動橋之間或驅(qū)動橋與驅(qū)動橋之間 （見圖(b)）。由于車架的變形，會造成軸線間相互位置變化的兩傳動部件之間。 如圖(c)所示為在發(fā)動機(jī)與變速器之間。采用獨(dú)立懸架的汽車的與差速器之間（見圖 (d)）。轉(zhuǎn)向驅(qū)動車橋的差速器與車輪之間（見圖 (e)）。 汽車的動力輸出裝置和轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)中（見圖 (f)）。2萬向節(jié) 萬向節(jié)是實(shí)現(xiàn)變角度動力傳遞的機(jī)件，用于需要改變傳動軸線方向的位置。 （1）萬向節(jié)的分類 按萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。剛性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)（常用的為十字軸式）、準(zhǔn)等速萬向節(jié)（如雙聯(lián)式萬向節(jié)）和等速萬向節(jié)（如球籠式萬向節(jié)）三種。 （2）不等速萬向節(jié)十字軸式剛性萬向節(jié)為汽車上廣泛使用的不等速萬向節(jié)，允許相鄰兩軸的最大交角為1520。下圖所示的十字軸式萬向節(jié)由一個十字軸，兩個萬向節(jié)叉和四個滾針軸承等組成。兩萬向節(jié)叉1和3上的孔分別套在十字軸2的兩對軸頸上。這樣當(dāng)主動軸轉(zhuǎn)動時(shí)，從動軸既可隨之轉(zhuǎn)動，又可繞十字軸中心在任意方向擺動，這樣就適應(yīng)了夾角和距離同時(shí)變化的需要。在十字軸軸頸和萬向節(jié)叉孔間裝有滾針軸承5，滾針軸承外圈靠卡環(huán)軸向定位。為了潤滑軸承，十字軸上一般安有注油嘴并有油路通向軸頸。潤滑油可從注油嘴注到十字軸軸頸的滾針軸承處。十字軸萬向節(jié)結(jié)構(gòu) 1- 套筒；2-十字軸；3-傳動軸叉；4-卡環(huán)；5-軸承外圈；6-套筒叉十字軸式剛性萬向節(jié)具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動效率高的優(yōu)點(diǎn)，但在兩軸夾角不為零的情況下，不能傳遞等角速轉(zhuǎn)動。當(dāng)滿足以下兩個條件時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)由變速器的輸出軸到驅(qū)動橋的輸入軸的等角速傳動：傳動軸兩端萬向節(jié)叉處于同一平面內(nèi)；2）第一萬向節(jié)兩軸間夾角1與第二萬向節(jié)兩軸間夾角2相等。 因?yàn)樵谛旭倳r(shí)，驅(qū)動橋要相對于變速器跳動，不可能在任何時(shí)候都有12，實(shí)際上只能做到變速器到驅(qū)動橋的近似等速傳動。在以上傳動裝置中，軸間交角越大，傳動軸的轉(zhuǎn)動越不均勻，產(chǎn)生的附加交變載荷也越大，對機(jī)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(yīng)盡量減小這些軸間交角。（3）準(zhǔn)等速萬向節(jié) 常見的準(zhǔn)等速萬向節(jié)有雙聯(lián)式和三銷軸式兩種，它們的工作原理與雙十字軸式萬向節(jié)實(shí)現(xiàn)等速傳動的原理是一樣的。1,4-萬向節(jié)叉；2-十字軸；3-油封；5-彈簧 6-球碗；7-雙聯(lián)叉； 8-球頭雙聯(lián)式萬向節(jié)實(shí)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(jié)等速傳動裝置，雙聯(lián)叉相當(dāng)于傳動軸及兩端處在同一平面上的萬向節(jié)叉。在當(dāng)輸出軸與輸入軸的交角較小時(shí)，處在圓弧上的兩軸軸線交點(diǎn)離上述中垂線很近，使得1與2 的差很小，能使兩軸角速度接近相等，所以稱雙聯(lián)式萬向節(jié)為準(zhǔn)等速萬向節(jié)。4）等速萬向節(jié) 目前轎車上常用的等速萬向節(jié)為球籠式萬向節(jié)，也有采用球叉式萬向節(jié)或自由三樞軸萬向節(jié)的。球籠式萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)見下圖。星形套7以內(nèi)花鍵與主動軸1相連，其外表面有六條弧形凹槽，形成內(nèi)滾道。球形殼8的內(nèi)表面有相應(yīng)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(nèi)外滾道所對出的空間里，并被保持架4限定在同一個平面內(nèi)。動力由主動軸1（及星形套）經(jīng)鋼球6傳到球形殼8輸出。 球籠式等速萬向節(jié) 1- 主動軸 2,5-鋼帶箍；3-外罩 4-保持架（球籠）6-鋼球7-星形套（內(nèi)滾道） 8-球形殼（外滾道） 9-卡環(huán) 球籠式等速萬向節(jié)內(nèi)的六個鋼球全部傳力，承載能力強(qiáng)，可在兩軸最大交角為42情況下傳遞扭矩，其結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝方便，得到廣泛應(yīng)用。 在各種等速萬向節(jié)中，常見是球籠式萬向節(jié)，它用六個鋼球傳力，主動軸與從動軸在任何交角的情況下，鋼球都位于兩園的交點(diǎn)上，即位于兩軸交角的平分面上，從而保證主、從動軸等角速度傳動。3傳動軸及中間支承 （1）傳動軸在有一定距離的兩部件之間采用萬向傳動裝置傳遞動力時(shí)，一般需要在萬向節(jié)之間安裝傳動軸。若兩部件之間的距離會發(fā)生變化，而萬向節(jié)又沒有伸縮功能時(shí)，則還要將傳動軸做成兩段，用滑動花鍵相連接。為減小傳動軸花鍵連接部分的軸向滑動阻力和摩損，需加注潤滑脂進(jìn)行潤滑，也可以對花鍵進(jìn)行磷化處理或噴涂尼龍層，或是在花鍵槽內(nèi)設(shè)置滾動元件。1-蓋子；2-蓋板；3-蓋墊；4-萬向節(jié)叉；5-加油嘴；6-伸縮套；7-滑動花鍵槽；8-油封；9-油封蓋；10-傳動軸管在采用獨(dú)立懸架連接的驅(qū)動橋上，差速器與驅(qū)動輪之間的傳動軸又稱為驅(qū)動半軸。在工作時(shí)，差速器與驅(qū)動輪之間的距離變化是靠內(nèi)側(cè)伸縮型萬向節(jié)來適應(yīng)的。獨(dú)立懸架驅(qū)動半軸型式驅(qū)動軸總成1-短軸；2-外側(cè)等速萬向節(jié)；3-驅(qū)動軸；4-內(nèi)側(cè)等速萬向節(jié)（2）傳動軸動平衡問題 傳動軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，任何質(zhì)量的偏移都會導(dǎo)致劇烈振動。生產(chǎn)廠家在把傳動軸與萬向節(jié)組裝后，都進(jìn)行動平衡。經(jīng)過動平衡的傳動軸兩端一般都點(diǎn)焊有平衡片，拆卸后重裝時(shí)要注意保持二者的相對角位置不變。在傳動距離較長時(shí)，往往將傳動軸分段，即在傳動軸前增加帶中間支承的前傳動軸。1-變速器；2-中間支承；3-后驅(qū)動橋；4-后傳動軸；5-球軸承；6-前傳動軸當(dāng)變速器和后橋之間距離較長時(shí)常使用兩段傳動軸)（3）傳動軸中間支承 如圖所示為一種中間支承結(jié)構(gòu)，它實(shí)際上是一個通過支承座和緩沖墊安裝在車身（或車架）上的軸承，用來支承傳動軸的一端。橡膠緩沖墊可以補(bǔ)償車身（或車架）變形和發(fā)動機(jī)振動對于傳動軸位置的影響。1-滾球軸承；2-中間軸承緩沖墊；3-支承座 中間軸承汽車萬向節(jié)淺介 汽車上有一個很重要的部件，稱為萬向節(jié)。萬向節(jié)與傳動軸組合，稱為萬向節(jié)傳動裝置。在前置發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動的車輛上，萬向節(jié)傳動裝置安裝在變速器輸出軸與驅(qū)動橋主減速器輸入軸之間；而前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動的車輛省略了傳動軸，萬向節(jié)安裝在既負(fù)責(zé)驅(qū)動又負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向的前橋半軸與車輪之間。那么，萬向節(jié)在汽車上起到什么作用呢？汽車是一個運(yùn)動的物體。在后驅(qū)動汽車上，發(fā)動機(jī)、離合器與變速器作為一個整體安裝在車架上，而驅(qū)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(jìn)行連接。汽車運(yùn)行中路面不平產(chǎn)生跳動，負(fù)荷變化或者兩個總成安裝位置差異，都會使得變速器輸出軸與驅(qū)動橋主減速器輸入軸之間的夾角和距離發(fā)生變化，因此要用一個“以變應(yīng)變”的裝置來解決這一個問題，因此就有了萬向節(jié)這個東西。 同樣的道理，越野車變速器與分動器之間，前驅(qū)動的可轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋與半軸之間，都需要這個萬向節(jié)做“關(guān)節(jié)”。萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)和作用有點(diǎn)象人體四肢上的關(guān)節(jié)，它允許被連接的零件之間的夾角變化。但它與肢體關(guān)節(jié)的活動形式又有所不同，它僅允許夾角在一定范圍內(nèi)變化。目前后驅(qū)動汽車上應(yīng)用最廣的一種普通萬向節(jié)由萬向節(jié)叉、十字軸等基本零件構(gòu)成。十字軸裝配在萬向節(jié)叉上做連接，十字軸的軸頭上裝有滾針軸承，當(dāng)軸頭接入萬向節(jié)叉時(shí)，十字軸與萬向節(jié)叉之間就可以有相對旋轉(zhuǎn)，也就產(chǎn)生了多角度變化。萬向節(jié)叉上的花鍵連接又可以做小許的軸向移動，這樣就適應(yīng)了夾角和距離同時(shí)變化的需要。單個的萬向節(jié)不能使輸出軸與軸入軸的瞬時(shí)角速度相等，容易造成振動，加劇機(jī)件的損壞，產(chǎn)生很大的噪音。因此，后驅(qū)動汽車的萬向節(jié)傳動形式都采用雙萬向節(jié)，就是傳動軸兩端各有一個萬向節(jié)，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(shí)角速度始終相等。為了滿足動力傳遞、轉(zhuǎn)向和汽車運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的上下跳動所造成的角度變化，前驅(qū)動汽