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1、第5章 万向传动装置,共性的东西您看到了吗？,5.1 概述,1.万向传动装置的功用 用来连接变速器输出轴与驱动桥输入轴，轴线不重合、夹角和距离经常变化的两轴，并保证可靠的传递动力。2.万向传动装置的组成 万向节和传动轴，当传动轴比较长时，还要加中间支承。,1-变速器；2-中间支承；3-后驱动桥；4-后传动轴；5-球轴承；6-前传动轴,3.万向传动装置在汽车上的应用场合（1）变速器与驱动桥之间。,（2）变速器与分动器之间、分动器与驱动桥之间。,（3）应用于驱动桥与驱动轮之间。,5.2 万向节,万向节是转轴与转轴之间实现变角度传递动力的基本部件，按其在扭转方向上是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和
2、挠性万向节。汽车上应用较多的是刚性万向节。,1.刚性万向节:不等速万向节(十字轴式)准等速万向节(双联式,三销轴式)等速万向节(球笼式,球叉式)2.挠性万向节,1、十字轴式刚性万向节 结构简单、工作可靠、且允许所连接的两轴之间有较大交角，允许相邻两轴最大交角15 -20 。在汽车上应用最为普遍。,5.2.1 不等速万向节,十字轴式刚性万向节结构简单、工作可靠、且允许所连接的两轴之间有较大交角，在汽车上应用最为普遍。,为了润滑轴承，十字轴做成中空的，并有油路通向轴颈。,油封,油封挡盘,注油嘴,采用橡胶油封，当十字轴内腔油压过大时，多余的润滑油会从橡胶油封内圆表面与轴颈接触处溢出。,2十字轴式刚性
3、万向节传动的不等速特性单个十字轴式刚性万向节在输入轴和输出轴有夹角的情况下，其两轴的角速度是不相等的，两轴夹角越大，转角差越大，万向节的不等速特性越严重。万向节传动的不等速特性将使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动，从而产生附加的交变载荷，影响传动部件的寿命。3十字轴式万向节传动的等速条件 （1）采用双万向节传动。 （2）第一万向节两轴间的夹角与第二万向节两轴间的夹角相等。 （3）第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉在同一平面内。,5.2.2 准等速万向节和等速万向节,1.准等速万向节 根据双万向节实现等速传动的原理而设计的万向节称为准等速万向节。（1）双联式万向节特点：两个十字轴式万向
4、节相连，中间传动轴长度缩减至最小。 优点：允许有较大的轴间夹角，轴承密封性好、效率高、制造工艺简单、加工方便、工作可靠等。多用于越野汽车。,1、2-万向节叉轴，3-双联叉,（2）三销轴式万向节。优点：允许相邻两轴间有较大的夹角，用于一些越野车的转向驱动桥。,2.等速万向节,一对大小相同的锥齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角的平分面上，由P点到两轴的垂直距离都相等，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。,工作原理：保证万向节在工作过程中，其传力点永远位于两轴交角的平分面上。,（1）球叉式万向节。 球叉式万向节等角速传动的特点是，钢球中心P（即传力点）始终位于两轴交角的平
5、分面内。,（2）球笼式万向节。 固定型球笼式万向节（RF节）特点：在传递转矩的过程中，主从动轴之间只能相对转动、不会产生轴向位移。,球笼式,钢球,主动轴,星形套（内滚道）,球笼（保持架）,球形壳（外滚道）,（3）伸缩型球笼式万向节（VL节）特点：在传递转矩的过程中，主从动轴之间不仅能相对转动，而且可以产生轴向位移。,内外滚道是圆筒形的，在传递转矩的过程中，星形套与筒形壳体可以沿轴向相对移动，故可省去万向传动装置中必须有的滑动花键。不仅使结构简化，而且由于星形套与筒形壳体之间轴向相对移动是通过钢球沿内外滚道滚动实现的，其滑动阻力小，最适用于断开时驱动桥。,（4）固定型球笼式和伸缩型球笼式的应用。
6、固定型球笼式和伸缩型球笼式广泛应用于采用独立悬架的轿车转向驱动桥，如红旗、桑塔纳、捷达、宝来、奥迪等轿车的前桥。其中固定型球笼式用于靠近车轮处，伸缩型球笼式用于靠近驱动桥处。,5.2.3 挠性万向节,早期的汽车，汽车工程师们总把注意力集中于开发在汽车使用期内无须作任何润滑保养的万向节身上，这就导致各类挠性万向节的出现。挠性万向节早期的材料为金属或皮革，做成圆盘状，如今多改用橡胶材料。采用挠性万向节的优点有下列几个方面： （1）无须润滑，不存在磨损问题。 （2）减小了传动系统的振动和噪声。 （3）可以缓和传动系的冲击载荷。,1螺丝 2橡胶 3中心钢球4黄油嘴 5传动凸缘 6球座,挠性万向节是由橡
7、胶件将主被动轴叉交错连接而成，依靠橡胶件的弹性变形，能够实现转动轴线的小角度（35）偏转和微小轴向位移，吸收传动系中的冲击载荷和衰减扭转振动，具有结构简单，无需润滑等优点。,5.3传动轴和中间支承5.3.1 传动轴的组成 盖板、滑动花键轴、滑动叉、万向节、中间支承、油封和传动轴管等共同组成了传动轴。,传动轴结构,5.3.2 传动轴的中间支承 如果万向传动装置传递的动力较远，传动轴中间会分段，并加中间支承。,5.4 万向传动装置的维修,5.4.1 万向传动装置的维护 1）一级维护时应进行润滑和紧固作业； 2）二级维护时应检查传动轴十字轴轴承的间隙 拆卸传动轴时，要做好标记，以确保作业后原位装复，
8、否则极易破坏万向传动装置的平衡性，产生运转噪声和强烈振动。 1）从传动轴后端与驱动桥连接处开始，先把与后桥凸缘连接的螺栓取下 2）将与中间传动轴凸缘连接的螺栓拧下，拆下传动轴总成 3）松开中间轴支撑支架与传动轴的连接螺栓 4）拆下前端凸缘盘，拆下中间传动轴,5.4.2 万向传动装置的检修1 不等速万向传动装置的检验与修理 （1）传动轴总成的检验与修理。 传动轴管（弯曲，凹陷和焊缝裂纹等缺陷） 花键轴（裂纹，磨损，锈蚀） 花健套 （键槽磨损，十字轴轴承座空磨损，螺纹孔或注油嘴孔磨损） （2）十字轴总成的检验与修理（十字轴常出现轴颈磨损，轴承和油封磨损，油嘴螺纹孔损伤等。） 未按规定加注齿轮油。
9、轴承壳变形，使滚针不易转动。 滚针直径大小不一或轴承壳内表面磨出沟槽。 （,2. 等速万向传动装置的检验与修理,（1）球叉式等速万向节的检验与修理 。1）内外半轴，即球叉不得有裂纹2）钢球滚道不得有凹凸不平等现象3）钢球不得有脱皮或烧蚀等现象（2）球笼式等速万向节的检修。1）万向节壳体、球笼、星形套若有裂纹或缺口，一般应更换新件。2）球座磨损较轻，但配合感觉有松动时可换用较大的钢球3）个别钢球磨损过甚，应全部更换,5.4.3 万向传动装置的装配,1不等速度万向传动装置的装配与试验 （1）保证动力输出轴与输入轴等速传动。 安装传动轴伸缩节时、必须使传动轴两端万向节叉位于同一平面内（如有箭头记号应
10、使箭头相对）误差允许限度为1。 在机械总装时，应尽量保持传动轴两端分别与变速器输出轴、主传动器输入轴所形成的夹角相等,其夹角一般不得比原厂规定的角度大35。,（2）保证传动轴的平衡。 保证传动轴各零件本身回转质量的平衡。 保证回转质量中心与传动轴旋转轴线的重合。 （3）中间支撑轴承的安装。,2.等速万向传动装置的装配与试验（1）球叉式等速万向节的装配与试验。 装配步骤。 试验方法。 球叉式等速万向节装配好之后，应进行试验，其方法是抓住并固定主动叉，扳动从动叉向任何方向转动应无松旷、卡滞现象即为良好。,（2）球笼式等速万向节的装配与试验。 装配步骤。 试验方法。 球笼式等速万向节装配好之后，应进
11、行试验，其方法是将内半轴固定在虎钳上，在任意方向上用手扳动外半轴，应无极旷、卡滞和明显阻力等现象。,5.5 万向传动装置的故障诊断,5.5.1 万向节、传动轴花键松旷 1. 现象 起步时机身发抖，并有撞击声，速度突然降低，响声更加明显。2. 原因 万向节十字轴及滚针轴承磨损松旷或滚针损坏； 传动轴花键与键槽磨损过甚，以及连接螺栓松动等。3. 分析判断 用手左右转动传动轴，若各零件磨损超限，则有明显的松动的感觉。,5.5.2 传动轴转动不平衡,1.现象 在行驶中产生周期性的响声，速度越高响声越大。严重时，将使机身发抖，驾驶室振动，手握方向盘有震麻的感觉。2. 原因 （1）传动轴的挠度。 （2）传
12、动轴的旋转轴心线与传动轴轴心线不重合。3. 分析判断 将机架顶起，挂上高速档，用听、看方法，检查传动轴的摆振情况，特别要看转速突然下降时，其摆振是否会更大些。 另外也可进行路试。当轮式机械高速行驶时，听其是否有周期性的响声，以判断传动轴是否失去转动平衡。,5.5.3 中间支承轴承损坏或安装不当1.故障现象 发出一种噪声，速度越高，噪声越大，严重时还会使机架和驾驶室产生振抖。2.故障原因 主要是轴承缺油、轴承安装不正、支架橡胶垫圈损坏及轴承前后盖固定螺栓紧度不当等。3.故障分析判断 在机械行驶中，处在中间支承轴承上方的安全部位察听是否有响声，若有响声，应停机检查中间支承轴承前后盖的固定螺栓是否松动或过紧。如松紧合适，再拆下分解检查。找出原因予以排除。,5.5.4 球叉式等速万向节损伤1.故障现象 钢球脱皮或破碎、滚道出现沟槽及短半轴（从动轴）断裂等。2.故障原因 一是缺油； 二是装配调整不当； 三是驾驶操作不当。3.故障分析判断 半轴折断，会立即失去传动作用，使车辆发生跑偏现象，在前轮附近若听到：“咔叭、咔叭”的响声，一定是钢球破碎造成的。另外，当滚道与钢球间的间隙超过0.06mm时，也会发出沙沙的响声。,
