万向节

改变动力传递方向

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。在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。

刚性万向节分类

刚性万向节

万向节在扭转方向上无明显弹性的万向节。可分为不等速万向节、准等速万向节、等速万向节。

①不等速万向节。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。

②准等速万向节。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。

③等速万向节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。

挠性万向节

挠性万向节：万向节在扭转方向上有明显弹性的万向节。

挠性万向节主要由橡胶弹性元件（橡胶盘、橡胶块、橡胶环、橡胶金属套筒等）、衬套、螺栓和为了保证高速时的动平衡设置的定心装置等组成。其工作原理是当转矩作用在输入轴上时，转矩经输入轴、万向节叉上的三个凸缘和连接螺栓后，再传至橡胶块，转矩经过橡胶块又作用在输出轴上的万向节义凸缘。因橡胶块有弹性，允许两轴之间有一定的夹角。

结构及作用

万向节的结构和作用有点像人体四肢上的关节，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输入轴的瞬时角速度相等，容易造成振动，加剧部件的损坏，并产生很大的噪音，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，从而保证输出轴与输入轴的瞬时角速度始终相等。

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