第五節(jié)：萬向傳動裝置

1、汽車底盤構(gòu)造與維修第五節(jié) 萬向傳動裝置學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握萬向傳動裝置的功用、組成和類型。2.掌握十字軸剛性萬向節(jié)的構(gòu)造、工作原理、與速度特性。3.掌握十字軸剛性萬向節(jié)等角速傳動的條件。4.掌握萬向傳動裝置的常見故障。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修一、萬向傳動裝置的功用、組成和類型 1.萬向傳動裝置的功用和組成 功用： 在任何一對軸線相交且相對位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間進(jìn)行動力傳遞的 裝置。 組成： 萬向傳動裝置一般由萬向節(jié)和傳動軸組成，有的還加有中間軸承。 汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 2. 萬向傳動裝置的類型 萬向傳動裝置可分為閉式（較少使用）和開式（因結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕等特點，被廣

2、泛應(yīng)用）兩種。汽車底盤構(gòu)造與維修 1. 十字軸剛性萬向節(jié) （1）十字軸剛性萬向節(jié)的構(gòu)造 圖示為十字軸式剛性萬向節(jié)。 它由萬向節(jié)叉、十字軸、滾針軸 承、油封和油嘴等組成。二、萬向節(jié)的構(gòu)造與工作原理汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 （2）剛性十字軸萬向節(jié)的速度特性 剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，傳動效率高，因此，在現(xiàn)代汽車上被廣泛采用，但這種剛性萬向節(jié)，單個使用在兩軸之間有夾角的情況下，其兩軸的角速度是不相等的，當(dāng)主動叉軸等角速旋轉(zhuǎn)時，從動叉軸是不等角速轉(zhuǎn)動，即主動軸等速轉(zhuǎn)一周時，從動軸會出現(xiàn)兩次周期性的超越或滯后變化，兩軸夾角越大，角速度變化幅度也越大。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 （3）十字

3、軸萬向節(jié)等角速傳動的條件 傳動軸與主動軸之間的夾角1等于傳動軸與從動軸之間的夾角2 ，即 1 2 第一萬向節(jié)的從動叉與第二萬向節(jié)的主動叉處于同一平面內(nèi)。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 2.等角速萬向節(jié) 在獨立懸架的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中，由于受軸間尺寸的限制及要求偏轉(zhuǎn)角大等原因，普通萬向節(jié)已不能適應(yīng)其要求，所以廣泛采用了多種類型的等角速萬向節(jié)，常見的等角速萬向節(jié)有雙聯(lián)式、三銷軸式、球叉式和球籠式。 雙聯(lián)式萬向節(jié) 雙聯(lián)式萬向節(jié)從結(jié)構(gòu)原理上看，實際是一套傳動軸長度減縮至最小的雙剛性十字軸萬向節(jié)的等速傳動裝置，如圖所示。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 三銷軸式萬向節(jié) 三銷軸式萬向節(jié)是由雙聯(lián)式萬向節(jié)

4、演變而來的。圖示為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中的三銷軸式萬向節(jié)，主要由2個偏心軸叉、2個三銷軸以及6個軸承、密封件等組成。 主動叉與從動叉分別與轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的內(nèi)外半軸制成一體。主從動叉都是偏心叉，叉孔中心線與叉軸中心線互相垂直但不相交，兩叉由2個三銷軸連接。三銷軸的大端有一穿通的軸承孔，其中心線與小端軸頸中心線重合，靠近大端兩側(cè)有2個軸頸，其中心線與小端軸頸中心線垂直而不相交，裝合時，每一偏心軸叉的兩叉孔與I個三銷軸的大端兩軸頸配合，而后2個三銷軸的小端互相插入對方大端的軸承孔內(nèi)。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 球叉式等速萬向節(jié) 等角速萬向節(jié)的基本原理是從結(jié)構(gòu)上保證萬向節(jié)在工作過程中，其傳為點永遠(yuǎn)位于兩軸

5、交角的平分面上，這個原理可以通過一對大小相同的錐齒輪傳動來說明，兩齒輪的接觸點P位于兩齒輪軸線交角的平分面上，由P點到兩軸軸線的垂直距離都等于r，在P點處兩齒輪的圓周速度是相等的，因而兩個齒輪旋轉(zhuǎn)的角速度也相等。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 圖示為球叉式萬向節(jié)的構(gòu)造，主動叉和從動叉上各有4個曲面凹槽，裝合后形成2個相交的環(huán)形槽。作為鋼球的滾道，4個傳動鋼球放在凹槽中，中心鋼球放在兩叉中心的四槽內(nèi)用以定心。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 球籠式萬向節(jié) 球籠式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)，如圖所示，它由星形套、鋼球保持架（球籠）、球形殼等組成。 星形套以內(nèi)花鍵與主動軸相連，其外表面有

6、凹槽形成內(nèi)滾道；球形殼內(nèi)表面也有相應(yīng)的凹槽，形成外滾道，6個鋼球分別裝在各條四槽中，并由保持架保持在一個平面內(nèi)。汽車底盤構(gòu)造與維修注意比較：1.十字軸剛性萬向節(jié)允許相鄰兩軸的最大夾角為15 -20 。2.三銷軸式萬向節(jié)最大特點是允許相鄰兩軸有較大交角，最大值可達(dá)45 ，故在越野汽車上得到廣泛應(yīng)用。缺點是所占空間較大。3.球叉式萬向節(jié)允許在兩軸夾角不大于32 時正常工作，且四個鋼球中只有兩個傳力。一般用于輕型越野車上。4.球籠式萬向節(jié)允許兩軸交角最大為42 情況下傳力，廣泛用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋上。且工作時六個鋼球全部參與工作。此球籠式萬向節(jié)又分為兩種，一種是等角速（RF型）萬向節(jié)，無軸向滑動,但兩軸交

7、角最大為42 。另一種為伸縮性球籠式萬向節(jié)（VL型萬向節(jié)），此萬向節(jié)最大彎曲角為21 ，軸向伸縮可達(dá)45mm.汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 3.萬向傳動裝置的布置形式 常見汽車萬向傳動裝置的布置形式見圖。圖c、d、e為越野汽車萬向傳動裝置的布置形式，其中圖為三橋式的軸驅(qū)動的越野汽車布置形式，圖d、e為三橋式的布置形式，圖d為貫通式結(jié)構(gòu)，圖e為非貫通式結(jié)構(gòu)，非貫通式傳動軸必須采用中間支承，并將其固定在橋殼上。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 4. 傳動軸和中間支承 傳動軸 傳動軸是連接變速器（或分動器）與驅(qū)動橋的部件，其作用是將變速器（或分動器）傳來的扭矩傳給驅(qū)動橋，傳動軸有空心軸和

8、實心軸兩種，多數(shù)是做成空心的，一般由厚薄均勻的薄鋼板卷焊而成，對于超重型貨車采用無縫鋼管制成，而對于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、斷開式驅(qū)動橋或微型汽車的傳動軸通常制成實心的。在傳動軸的兩端分別焊有帶花鍵的軸頭和萬向節(jié)叉。 汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 中間支承 傳動軸分段時，應(yīng)加中間支承，通常中間支承安裝在車架橫梁上，它具有補償傳動軸軸向和角度方向變化或車架變形等所引起的位移。 汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 解放CA1091型汽車傳動軸如圖所示，傳動軸分兩段，由3個十字軸萬向節(jié)相連接，中間傳動軸用雙列圓錐滾子軸承支承裝在車架橫梁下，主動軸帶有滑動花鍵，可以伸縮，以改變傳動軸的長度。汽車底盤構(gòu)造

9、與維修 1.十字剛性萬向節(jié)使用中應(yīng)注意的問題 檢查傳動軸十字軸軸承及中間支承有無松曠，如軸承磨損松曠應(yīng)及時更換。 檢查各叉型凸緣螺母的緊固情況；并緊固螺栓或螺母及凸緣連接螺栓。 定期向萬向傳動裝置的軸承加注潤滑脂浸潤。三、萬向傳動裝置的維護(hù)汽車底盤構(gòu)造與維修 2.球籠式等角速萬向節(jié)使用中應(yīng)注意的問題 應(yīng)經(jīng)常檢查球籠式萬向節(jié)的防塵罩；因一旦進(jìn)入灰塵，將引起萬向節(jié)磨損失效，發(fā)現(xiàn)防塵罩破損應(yīng)立即更換。 保養(yǎng)中應(yīng)檢查球籠式萬向節(jié)的鋼球和滾道有無磨損松曠、卡滯、生銹或損壞，如有應(yīng)予更換新件。 裝配球籠式萬向節(jié)時，應(yīng)加注潤滑脂，并更換防塵罩。汽車底盤構(gòu)造與維修四、萬向傳動裝置的 故障診斷和排除 傳動軸在萬

10、向節(jié)軸承和各連接部位的磨損松曠以及傳動軸彎曲、動平衡不良等均會引起萬向傳動裝置出現(xiàn)故障，常見故障有：傳動軸的擺振和發(fā)響。汽車底盤構(gòu)造與維修 1.傳動軸的擺振 （1）故障現(xiàn)象 汽車起步時，有響聲，并伴有振動的感覺，變換車速時，響聲明顯。 （2）診斷方法 將汽車后輪架起，起動發(fā)動機(jī)并使傳動軸高速旋轉(zhuǎn)，在收油門時察看傳動軸振擺情況。若擺振明顯，檢查傳動軸是否彎曲或平衡片是否脫落。如無異常，應(yīng)檢查伸縮管的花鍵齒配合間隙是否因磨損過度而松曠。 若汽車在起步和行駛時都有響聲并伴有振動的感覺，說明中間軸承松動，若制動時產(chǎn)生沉悶的金屬敲擊聲，可能是后橋騎馬螺栓松動。若響聲隨車速增高而增大，脫擋滑行時聲音清晰，

11、多為中間軸承損壞或歪斜。汽車底盤構(gòu)造與維修 （3）故障原因和排除 傳動軸不平衡量偏大 由于傳動軸不平衡，其不平衡質(zhì)量會使傳動軸的質(zhì)心偏離其旋轉(zhuǎn)中心線而產(chǎn)生震抖。 傳動軸彎曲、徑向圓跳動過大 當(dāng)傳動軸出現(xiàn)振動時，可將汽車頂起，用百分表檢查傳動軸的徑向圓跳動，如傳動軸圓跳動超過標(biāo)準(zhǔn)極限值時，應(yīng)對傳動軸進(jìn)行校正或更換。 萬向節(jié)凸緣叉與花鍵發(fā)卡，更換萬間節(jié)。 傳動軸上平衡片脫落，焊補平衡片。 中間軸承松動歪斜或損壞，調(diào)整或更換中間軸。 汽車底盤構(gòu)造與維修 2.傳動軸發(fā)晌 （1）故障現(xiàn)象 汽車行駛中底部發(fā)出不正常響聲。 （2）診斷方法 應(yīng)檢查傳動軸是否彎曲或平衡片脫落；如無異常，拉緊手制動器，用手握住傳

12、動軸晃動，若感覺晃動量大時，即為傳動叉花鍵齒磨損松曠或萬向節(jié)軸承磨損松曠，若不晃動，放松手制動器再用手握傳動軸晃動，發(fā)現(xiàn)手制動盤(或轂)晃動，說明變速器輸出軸花鍵與凸緣花鍵槽磨損過甚。 （3）故障原因和排除 萬向節(jié)十字軸及滾針軸承磨損或滾針?biāo)榱?更換滾針軸承。 傳動軸花鍵軸與花鍵套的花鍵及花鍵槽磨損，應(yīng)更換。 萬向節(jié)突緣叉緊固螺母松動，予以緊固。 汽車底盤構(gòu)造與維修 變速器輸出軸花鍵與突緣花鍵槽磨損過甚，應(yīng)更換新件。 傳動軸中間支承發(fā)響：中間軸承磨損過大所致，應(yīng)更換中間軸承。 中間軸承支架螺栓或中間突緣螺栓松動，應(yīng)緊固。 減速器主動齒輪的鎖緊螺母松動，應(yīng)緊固。汽車底盤構(gòu)造與維修 1.萬向節(jié)的檢

13、修 （1）萬向節(jié)的分解 解放CA1091汽車萬向節(jié)分解時，首先將軸承鎖片蓋板螺栓及蓋板取下，再用手推出十字軸滾針軸承殼，取下十字軸，然后從十字軸上取下軸承滾針、油封等，萬向節(jié)十字軸滾針軸承殼用手推不出來時，可用手錘敲打焊接叉，將滾針軸承震出，便可取下十字軸。五、萬向轉(zhuǎn)動裝置主 要零件的檢修汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 （2）萬向節(jié)的檢修 萬向節(jié)拆卸后應(yīng)將零件進(jìn)行清洗，擦干后進(jìn)行檢查，萬向節(jié)十字軸不得有裂紋，十字軸各軸頸表面嚴(yán)重拉傷、金屬剝落、壓痕滾針?biāo)榱?、軸承外圈與萬向節(jié)叉的軸承配合過松、十字軸頸與滾針軸承配合間隙超過0.25mm，軸承外圈有裂紋等，應(yīng)更換新件。軸承與十字軸頸配合間隙的

14、檢測如圖。 萬向節(jié)軸承蓋板，軸承蓋上的止動突起部分應(yīng)完整無損，否則應(yīng)予修復(fù)或更換。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 2.傳動軸的檢修 （1）拆卸傳動軸 拆卸傳動軸前應(yīng)將汽車前后輪楔住。 先拆下傳動軸萬向節(jié)與后橋主減速器突緣相接的4個螺栓并使其分離，再拆下傳動軸前端突緣叉與中間傳動軸突緣叉相連接的4個螺栓，用手托住滑動叉，用手錘向后輕敲滑動叉即可拆下傳動軸。 拆下中間傳動軸與變速器輸出軸突緣的連接螺母，再拆下中間傳動軸承支架與車架中橫梁連接的2個螺栓，然后將中間傳動軸連同中間支承一起拆下。汽車底盤構(gòu)造與維修 （2）傳動軸的檢修 傳動軸花鍵齒與滑動叉配合間隙的檢查。如圖所示，最大間隙不得超過0

15、.4mm，若間隙過大則應(yīng)更換新件。汽車底盤構(gòu)造與維修 傳動軸徑向圓跳動的檢查 如圖所示，其最大圓跳動量不大于0.8mm，當(dāng)超過極限值時，應(yīng)采用在壓床上進(jìn)行冷壓校正。汽車底盤構(gòu)造與維修 （3）傳動軸中間支承的檢修 當(dāng)傳動軸中間支承軸承的軸向間隙大于0.3mm時，應(yīng)對中間支承總成解體。解體前檢查橡膠墊環(huán)有無老化，中間支架有無裂損，橡膠墊環(huán)與中間支架配合是否松動，否則應(yīng)更換橡膠墊環(huán)及修復(fù)中間支架。解體后，檢查軸承內(nèi)外圈的滾道及滾子表面不應(yīng)出現(xiàn)損壞及疲勞剝落、燒蝕等現(xiàn)象，否則應(yīng)更換新件，測量中間軸承徑向游隙和軸向游隙如圖a、b，如間隙超過標(biāo)準(zhǔn)極限值時應(yīng)更換新件。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 1

16、.萬向節(jié)的拆卸 （1）用鋼鋸將萬向節(jié)防塵罩上的夾箍鋸開，拆下防塵罩。六、桑塔納轎車萬向傳 動裝置的拆卸與檢修汽車底盤構(gòu)造與維修 （2）用銅錘或木錘卸下外萬向節(jié)（RF）外圈。汽車底盤構(gòu)造與維修（3）拆卸彈簧鎖圈。汽車底盤構(gòu)造與維修 （4）用專用工具壓出萬向節(jié)內(nèi)圈。 （5）拆卸萬向節(jié)前，在球籠和外星輪上標(biāo)出內(nèi)星輪位置。汽車底盤構(gòu)造與維修 （6）外萬向節(jié)的分解 用手轉(zhuǎn)動球籠及內(nèi)星輪，取出鋼球。汽車底盤構(gòu)造與維修 用力轉(zhuǎn)動球籠直至兩方孔與外星輪垂直方向，取出球籠及內(nèi)星輪（星形套）。汽車底盤構(gòu)造與維修 把內(nèi)星輪上的扇形齒旋入球籠的方孔位置，從球籠中取出內(nèi)星輪。汽車底盤構(gòu)造與維修 （7）內(nèi)萬向節(jié)的分解 轉(zhuǎn)

17、動星形套與保持架，按垂直方向壓出保持架里的鋼球。 從球槽上面取出保持架里的星形套，等速萬向節(jié)星形套與球形殼為選配件，必須成對放置，不許互換。汽車底盤構(gòu)造與維修 2.萬向傳動裝置零件的檢修 檢查萬向節(jié)外星輪（球形殼）星形套，保持架及鋼球接觸面有無凹痕和磨損，鋼球和滾道應(yīng)無銹蝕、燒蝕、剝落、裂紋，檢查萬向節(jié)間隙，其值不應(yīng)大于0.8mm，否則應(yīng)更換萬向節(jié)，檢查時將萬向節(jié)總成內(nèi)外半軸各用兩塊V型鐵支承，用千分表的觸頭沿星形套圓周的切線方向觸及套的凸齒，在外半軸不動的情況下來回轉(zhuǎn)動內(nèi)半軸，此時千分表指針的擺動量為萬向節(jié)的傳動間隙，內(nèi)等速萬向節(jié)必須整體更換。汽車底盤構(gòu)造與維修 1.CA1091型汽車萬向裝

18、置的裝配 裝傳動軸中間支承軸承 把中間支承軸承內(nèi)注滿潤滑脂，裝入橡膠墊圈，然后將墊圈、軸承一同裝入中間軸承支架內(nèi)，把前后毛氈的油封壓入前后軸承蓋上，再把前后軸承蓋裝在支架兩側(cè)。有油嘴的軸承蓋必須裝在后側(cè)，插入螺栓后轉(zhuǎn)動傳動軸數(shù)圈后再緊固螺栓，然后把它裝到傳動軸上，再裝上突緣，最后穿上開口銷將槽形螺母鎖緊。在橡膠墊環(huán)裝入中間支承架前，應(yīng)檢查支架上的墊環(huán)及鍵是否完好，以防止墊環(huán)裝后在支架內(nèi)轉(zhuǎn)動。 七、萬向傳動裝置的裝配汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 安裝萬向節(jié) 首先十字軸上的油嘴應(yīng)朝向軸管一側(cè)，并與套管上的油嘴同位，將十字軸軸頸套在萬向節(jié)叉的軸承座孔內(nèi)，再把軸承涂上潤滑脂，配上油封放入軸承座孔內(nèi)，并把軸承殼上凹槽與蓋板螺栓孔對正，然后套在十字軸軸頸上（圖1-152），用銅棒手錘將軸承殼輕敲慢慢進(jìn)入軸承孔內(nèi)。裝上蓋板再用相同方法安裝另一對十字軸與萬向節(jié)，如圖1153所示。汽車底盤構(gòu)造與維修汽車底盤構(gòu)造與維修 安裝伸縮花鍵套 裝前先在伸縮花鍵內(nèi)均勻涂潤滑脂，然后按裝配記號把它套在傳動軸上，最后旋緊油封蓋。 按拆下傳動軸的相反次序，將傳動軸安裝在汽車上，并按規(guī)定扭矩擰緊螺栓螺母。 向所有油嘴加注潤滑脂，直到滑潤脂從十字軸頸滑動叉堵蓋孔和中間支承軸承蓋上的通