第5章萬向傳動裝置第5章萬向傳動裝置1萬向傳動裝置--課件2萬向傳動裝置--課件3萬向傳動裝置--課件4共性的東西您看到了嗎？共性的東西您看到了嗎？55.1概述1.萬向傳動裝置的功用

用來連接變速器輸出軸與驅動橋輸入軸，軸線不重合、夾角和距離經常變化的兩軸，并保證可靠的傳遞動力。2.萬向傳動裝置的組成萬向節和傳動軸，當傳動軸比較長時，還要加中間支承。5.1概述1.萬向傳動裝置的功用61-變速器；2-中間支承；3-后驅動橋；4-后傳動軸；5-球軸承；6-前傳動軸

1-變速器；2-中間支承；3-后驅動橋；4-后傳動軸；5-球73.萬向傳動裝置在汽車上的應用場合

（1）變速器與驅動橋之間。

3.萬向傳動裝置在汽車上的應用場合

（1）變速器與驅動橋之間8（2）變速器與分動器之間、分動器與驅動橋之間。

（2）變速器與分動器之間、分動器與驅動橋之間。9（3）應用于驅動橋與驅動輪之間。

（3）應用于驅動橋與驅動輪之間。105.2萬向節

萬向節是轉軸與轉軸之間實現變角度傳遞動力的基本部件，按其在扭轉方向上是否有明顯的彈性，可分為剛性萬向節和撓性萬向節。汽車上應用較多的是剛性萬向節。1.剛性萬向節:不等速萬向節(十字軸式)準等速萬向節(雙聯式,三銷軸式)等速萬向節(球籠式,球叉式)2.撓性萬向節5.2萬向節萬向節是轉軸與轉軸之間實現變角11

1、十字軸式剛性萬向節結構簡單、工作可靠、且允許所連接的兩軸之間有較大交角，允許相鄰兩軸最大交角15o-20o。在汽車上應用最為普遍。5.2.1不等速萬向節1、十字軸式剛性萬向節5.2.1不等速萬向節12十字軸式剛性萬向節結構簡單、工作可靠、且允許所連接的兩軸之間有較大交角，在汽車上應用最為普遍。十字軸式剛性萬向節結構簡單、工作可靠、且允許所13為了潤滑軸承，十字軸做成中空的，并有油路通向軸頸。油封油封擋盤注油嘴采用橡膠油封，當十字軸內腔油壓過大時，多余的潤滑油會從橡膠油封內圓表面與軸頸接觸處溢出。為了潤滑軸承，十字軸做成中空的，并有油路通向軸頸。油封油封擋14萬向傳動裝置--課件152．十字軸式剛性萬向節傳動的不等速特性單個十字軸式剛性萬向節在輸入軸和輸出軸有夾角的情況下，其兩軸的角速度是不相等的，兩軸夾角越大，轉角差越大，萬向節的不等速特性越嚴重。萬向節傳動的不等速特性將使從動軸及與其相連的傳動部件產生扭轉振動，從而產生附加的交變載荷，影響傳動部件的壽命。3．十字軸式萬向節傳動的等速條件（1）采用雙萬向節傳動。（2）第一萬向節兩軸間的夾角與第二萬向節兩軸間的夾角相等。（3）第一萬向節的從動叉與第二萬向節的主動叉在同一平面內。2．十字軸式剛性萬向節傳動的不等速特性16萬向傳動裝置--課件17

5.2.2準等速萬向節和等速萬向節

1.準等速萬向節根據雙萬向節實現等速傳動的原理而設計的萬向節稱為準等速萬向節。（1）雙聯式萬向節特點：兩個十字軸式萬向節相連，中間傳動軸長度縮減至最小。優點：允許有較大的軸間夾角，軸承密封性好、效率高、制造工藝簡單、加工方便、工作可靠等。多用于越野汽車。5.2.2準等速萬向節和等速萬向節1.準等速萬向節181、2-萬向節叉軸，3-雙聯叉1、2-萬向節叉軸，3-雙聯叉19（2）三銷軸式萬向節。優點：允許相鄰兩軸間有較大的夾角，用于一些越野車的轉向驅動橋。（2）三銷軸式萬向節。202.等速萬向節一對大小相同的錐齒輪的接觸點P位于兩齒輪軸線交角的平分面上，由P點到兩軸的垂直距離都相等，在P點處兩齒輪的圓周速度是相等的，因而兩個齒輪旋轉的角速度也相等。工作原理：保證萬向節在工作過程中，其傳力點永遠位于兩軸交角的平分面上。2.等速萬向節一對大小相同的錐齒輪的接觸點P位于兩齒輪21（1）球叉式萬向節。球叉式萬向節等角速傳動的特點是，鋼球中心P（即傳力點）始終位于兩軸交角的平分面內。（1）球叉式萬向節。22

（2）球籠式萬向節。固定型球籠式萬向節（RF節）特點：在傳遞轉矩的過程中，主從動軸之間只能相對轉動、不會產生軸向位移。（2）球籠式萬向節。23球籠式鋼球主動軸星形套（內滾道）球籠（保持架）球形殼（外滾道）球籠式鋼球主動軸星形套（內滾道）球籠（保持架）球形殼（外滾道24（3）伸縮型球籠式萬向節（VL節）

特點：在傳遞轉矩的過程中，主從動軸之間不僅能相對轉動，而且可以產生軸向位移。內外滾道是圓筒形的，在傳遞轉矩的過程中，星形套與筒形殼體可以沿軸向相對移動，故可省去萬向傳動裝置中必須有的滑動花鍵。不僅使結構簡化，而且由于星形套與筒形殼體之間軸向相對移動是通過鋼球沿內外滾道滾動實現的，其滑動阻力小，最適用于斷開時驅動橋。（3）伸縮型球籠式萬向節（VL節）

特點：在傳遞轉矩的過程中25（4）固定型球籠式和伸縮型球籠式的應用。固定型球籠式和伸縮型球籠式廣泛應用于采用獨立懸架的轎車轉向驅動橋，如紅旗、桑塔納、捷達、寶來、奧迪等轎車的前橋。其中固定型球籠式用于靠近車輪處，伸縮型球籠式用于靠近驅動橋處。（4）固定型球籠式和伸縮型球籠式的應用。265.2.3

撓性萬向節

早期的汽車，汽車工程師們總把注意力集中于開發在汽車使用期內無須作任何潤滑保養的萬向節身上，這就導致各類撓性萬向節的出現。撓性萬向節早期的材料為金屬或皮革，做成圓盤狀，如今多改用橡膠材料。采用撓性萬向節的優點有下列幾個方面：（1）無須潤滑，不存在磨損問題。（2）減小了傳動系統的振動和噪聲。（3）可以緩和傳動系的沖擊載荷。5.2.3撓性萬向節早期的汽車，汽車工程271螺絲2橡膠3中心鋼球4黃油嘴5傳動凸緣6球座撓性萬向節是由橡膠件將主被動軸叉交錯連接而成，依靠橡膠件的彈性變形，能夠實現轉動軸線的小角度（3゜～5゜）偏轉和微小軸向位移，吸收傳動系中的沖擊載荷和衰減扭轉振動，具有結構簡單，無需潤滑等優點。

1螺絲2橡膠3中心鋼球4黃油嘴5傳動凸緣6球座撓性萬285.3傳動軸和中間支承5.3.1傳動軸的組成蓋板、滑動花鍵軸、滑動叉、萬向節、中間支承、油封和傳動軸管等共同組成了傳動軸。傳動軸結構5.3傳動軸和中間支承傳動軸結構295.3.2傳動軸的中間支承

如果萬向傳動裝置傳遞的動力較遠，傳動軸中間會分段，并加中間支承。5.3.2傳動軸的中間支承

如果萬向傳動裝置傳遞的305.4萬向傳動裝置的維修5.4.1萬向傳動裝置的維護

1）一級維護時應進行潤滑和緊固作業；

2）二級維護時應檢查傳動軸十字軸軸承的間隙拆卸傳動軸時，要做好標記，以確保作業后原位裝復，否則極易破壞萬向傳動裝置的平衡性，產生運轉噪聲和強烈振動。1）從傳動軸后端與驅動橋連接處開始，先把與后橋凸緣連接的螺栓取下2）將與中間傳動軸凸緣連接的螺栓擰下，拆下傳動軸總成3）松開中間軸支撐支架與傳動軸的連接螺栓4）拆下前端凸緣盤，拆下中間傳動軸5.4萬向傳動裝置的維修5.4.1萬向傳動裝置的維護31

5.4.2萬向傳動裝置的檢修1．

不等速萬向傳動裝置的檢驗與修理（1）傳動軸總成的檢驗與修理。①傳動軸管（彎曲，凹陷和焊縫裂紋等缺陷）②花鍵軸（裂紋，磨損，銹蝕）③花健套（鍵槽磨損，十字軸軸承座空磨損，螺紋孔或注油嘴孔磨損）（2）十字軸總成的檢驗與修理（十字軸常出現軸頸磨損，軸承和油封磨損，油嘴螺紋孔損傷等。）①未按規定加注齒輪油。②軸承殼變形，使滾針不易轉動。③滾針直徑大小不一或軸承殼內表面磨出溝槽。

（5.4.2萬向傳動裝置的檢修322.等速萬向傳動裝置的檢驗與修理

（1）球叉式等速萬向節的檢驗與修理。1）內外半軸，即球叉不得有裂紋2）鋼球滾道不得有凹凸不平等現象3）鋼球不得有脫皮或燒蝕等現象（2）球籠式等速萬向節的檢修。1）萬向節殼體、球籠、星形套若有裂紋或缺口，一般應更換新件。2）球座磨損較輕，但配合感覺有松動時可換用較大的鋼球3）個別鋼球磨損過甚，應全部更換2.等速萬向傳動裝置的檢驗與修理（1）球叉式等速萬向節335.4.3萬向傳動裝置的裝配

1．不等速度萬向傳動裝置的裝配與試驗（1）保證動力輸出軸與輸入軸等速傳動。①安裝傳動軸伸縮節時、必須使傳動軸兩端萬向節叉位于同一平面內（如有箭頭記號應使箭頭相對）誤差允許限度為±1°。②在機械總裝時，應盡量保持傳動軸兩端分別與變速器輸出軸、主傳動器輸入軸所形成的夾角相等,其夾角一般不得比原廠規定的角度大3°～5°。5.4.3萬向傳動裝置的裝配1．不等速度萬向傳34

（2）保證傳動軸的平衡。①保證傳動軸各零件本身回轉質量的平衡。②保證回轉質量中心與傳動軸旋轉軸線的重合。（3）中間支撐軸承的安裝。（2）保證傳動軸的平衡。35

2.等速萬向傳動裝置的裝配與試驗（1）球叉式等速萬向節的裝配與試驗。①裝配步驟。②試驗方法。球叉式等速萬向節裝配好之后，應進行試驗，其方法是抓住并固定主動叉，扳動從動叉向任何方向轉動應無松曠、卡滯現象即為良好。2.等速萬向傳動裝置的裝配與試驗36（2）球籠式等速萬向節的裝配與試驗。①裝配步驟。②試驗方法。球籠式等速萬向節裝配好之后，應進行試驗，其方法是將內半軸固定在虎鉗上，在任意方向上用手扳動外半軸，應無極曠、卡滯和明顯阻力等現象。（2）球籠式等速萬向節的裝配與試驗。375.5萬向傳動裝置的故障診斷

5.5.1萬向節、傳動軸花鍵松曠

1.現象起步時機身發抖，并有撞擊聲，速度突然降低，響聲更加明顯。2.原因萬向節十字軸及滾針軸承磨損松曠或滾針損壞；

傳動軸花鍵與鍵槽磨損過甚，以及連接螺栓松動等。3.分析判斷用手左右轉動傳動軸，若各零件磨損超限，則有明顯的松動的感覺。5.5萬向傳動裝置的故障診斷

5.5.1萬向節、傳動軸385.5.2傳動軸轉動不平衡1.現象在行駛中產生周期性的響聲，速度越高響聲越大。嚴重時，將使機身發抖，駕駛室振動，手握方向盤有震麻的感覺。2.原因（1）傳動軸的撓度。（2）傳動軸的旋轉軸心線與傳動軸軸心線不重合。3.分析判斷將機架頂起，掛上高速檔，用聽、看方法，檢查傳動軸的擺振情況，特別要看轉速突然下降時，其擺振是否會更大些。

另外也可進行路試。當輪式機械高速行駛時，聽其是否有周期性的響聲，以判斷傳動軸是否失去轉動平衡。5.5.2傳動軸轉動不平衡1.現象395.5.3中間支承軸承損壞或安裝不當1.故障現象

發出一種噪聲，速度越高，噪聲越大，嚴重時還會使機架和駕駛室產生振抖。2.故障原因主要是軸承缺油、軸承安裝不正、支架橡膠墊圈損壞及軸承前后蓋固定螺栓緊度不當等。3.故障分析判斷在機械行駛中，處在中間支承軸承上方的安全部位察聽是否有響聲，若有響聲，應停機檢查中間支承軸承前后蓋的固定螺栓是否松動或過緊。如松緊合適，再拆下分解檢查。找出原因予以排除。5.5.3中間支承軸承損壞或安裝不當40

5.5.4球叉式等速萬向節損傷1.故障現象鋼球脫皮或破碎、滾道出現溝槽及短半軸（從動軸）斷裂等。2.故障原因一是缺油；

二是裝配調整不當；

三是駕駛操作不當。3.故障分析判斷半軸折斷，會立即失去傳動作用，使車輛發生跑偏現象，在前輪附近若聽到：“咔叭、咔叭”的響聲，一定是鋼球破碎造成的。另外，當滾道與鋼球間的間隙超過0.06mm時，也會發出沙沙的響聲。5.5.4球叉式等速萬向節損傷41第5章萬向傳動裝置第5章萬向傳動裝置42萬向傳動裝置--課件43萬向傳動裝置--課件44萬向傳動裝置--課件45共性的東西您看到了嗎？共性的東西您看到了嗎？465.1概述1.萬向傳動裝置的功用

用來連接變速器輸出軸與驅動橋輸入軸，軸線不重合、夾角和距離經常變化的兩軸，并保證可靠的傳遞動力。2.萬向傳動裝置的組成萬向節和傳動軸，當傳動軸比較長時，還要加中間支承。5.1概述1.萬向傳動裝置的功用471-變速器；2-中間支承；3-后驅動橋；4-后傳動軸；5-球軸承；6-前傳動軸

1-變速器；2-中間支承；3-后驅動橋；4-后傳動軸；5-球483.萬向傳動裝置在汽車上的應用場合

（1）變速器與驅動橋之間。

3.萬向傳動裝置在汽車上的應用場合

（1）變速器與驅動橋之間49（2）變速器與分動器之間、分動器與驅動橋之間。

（2）變速器與分動器之間、分動器與驅動橋之間。50（3）應用于驅動橋與驅動輪之間。

（3）應用于驅動橋與驅動輪之間。515.2萬向節

萬向節是轉軸與轉軸之間實現變角度傳遞動力的基本部件，按其在扭轉方向上是否有明顯的彈性，可分為剛性萬向節和撓性萬向節。汽車上應用較多的是剛性萬向節。1.剛性萬向節:不等速萬向節(十字軸式)準等速萬向節(雙聯式,三銷軸式)等速萬向節(球籠式,球叉式)2.撓性萬向節5.2萬向節萬向節是轉軸與轉軸之間實現變角52

1、十字軸式剛性萬向節結構簡單、工作可靠、且允許所連接的兩軸之間有較大交角，允許相鄰兩軸最大交角15o-20o。在汽車上應用最為普遍。5.2.1不等速萬向節1、十字軸式剛性萬向節5.2.1不等速萬向節53十字軸式剛性萬向節結構簡單、工作可靠、且允許所連接的兩軸之間有較大交角，在汽車上應用最為普遍。十字軸式剛性萬向節結構簡單、工作可靠、且允許所54為了潤滑軸承，十字軸做成中空的，并有油路通向軸頸。油封油封擋盤注油嘴采用橡膠油封，當十字軸內腔油壓過大時，多余的潤滑油會從橡膠油封內圓表面與軸頸接觸處溢出。為了潤滑軸承，十字軸做成中空的，并有油路通向軸頸。油封油封擋55萬向傳動裝置--課件562．十字軸式剛性萬向節傳動的不等速特性單個十字軸式剛性萬向節在輸入軸和輸出軸有夾角的情況下，其兩軸的角速度是不相等的，兩軸夾角越大，轉角差越大，萬向節的不等速特性越嚴重。萬向節傳動的不等速特性將使從動軸及與其相連的傳動部件產生扭轉振動，從而產生附加的交變載荷，影響傳動部件的壽命。3．十字軸式萬向節傳動的等速條件（1）采用雙萬向節傳動。（2）第一萬向節兩軸間的夾角與第二萬向節兩軸間的夾角相等。（3）第一萬向節的從動叉與第二萬向節的主動叉在同一平面內。2．十字軸式剛性萬向節傳動的不等速特性57萬向傳動裝置--課件58

5.2.2準等速萬向節和等速萬向節

1.準等速萬向節根據雙萬向節實現等速傳動的原理而設計的萬向節稱為準等速萬向節。（1）雙聯式萬向節特點：兩個十字軸式萬向節相連，中間傳動軸長度縮減至最小。優點：允許有較大的軸間夾角，軸承密封性好、效率高、制造工藝簡單、加工方便、工作可靠等。多用于越野汽車。5.2.2準等速萬向節和等速萬向節1.準等速萬向節591、2-萬向節叉軸，3-雙聯叉1、2-萬向節叉軸，3-雙聯叉60（2）三銷軸式萬向節。優點：允許相鄰兩軸間有較大的夾角，用于一些越野車的轉向驅動橋。（2）三銷軸式萬向節。612.等速萬向節一對大小相同的錐齒輪的接觸點P位于兩齒輪軸線交角的平分面上，由P點到兩軸的垂直距離都相等，在P點處兩齒輪的圓周速度是相等的，因而兩個齒輪旋轉的角速度也相等。工作原理：保證萬向節在工作過程中，其傳力點永遠位于兩軸交角的平分面上。2.等速萬向節一對大小相同的錐齒輪的接觸點P位于兩齒輪62（1）球叉式萬向節。球叉式萬向節等角速傳動的特點是，鋼球中心P（即傳力點）始終位于兩軸交角的平分面內。（1）球叉式萬向節。63

（2）球籠式萬向節。固定型球籠式萬向節（RF節）特點：在傳遞轉矩的過程中，主從動軸之間只能相對轉動、不會產生軸向位移。（2）球籠式萬向節。64球籠式鋼球主動軸星形套（內滾道）球籠（保持架）球形殼（外滾道）球籠式鋼球主動軸星形套（內滾道）球籠（保持架）球形殼（外滾道65（3）伸縮型球籠式萬向節（VL節）

特點：在傳遞轉矩的過程中，主從動軸之間不僅能相對轉動，而且可以產生軸向位移。內外滾道是圓筒形的，在傳遞轉矩的過程中，星形套與筒形殼體可以沿軸向相對移動，故可省去萬向傳動裝置中必須有的滑動花鍵。不僅使結構簡化，而且由于星形套與筒形殼體之間軸向相對移動是通過鋼球沿內外滾道滾動實現的，其滑動阻力小，最適用于斷開時驅動橋。（3）伸縮型球籠式萬向節（VL節）

特點：在傳遞轉矩的過程中66（4）固定型球籠式和伸縮型球籠式的應用。固定型球籠式和伸縮型球籠式廣泛應用于采用獨立懸架的轎車轉向驅動橋，如紅旗、桑塔納、捷達、寶來、奧迪等轎車的前橋。其中固定型球籠式用于靠近車輪處，伸縮型球籠式用于靠近驅動橋處。（4）固定型球籠式和伸縮型球籠式的應用。675.2.3

撓性萬向節

早期的汽車，汽車工程師們總把注意力集中于開發在汽車使用期內無須作任何潤滑保養的萬向節身上，這就導致各類撓性萬向節的出現。撓性萬向節早期的材料為金屬或皮革，做成圓盤狀，如今多改用橡膠材料。采用撓性萬向節的優點有下列幾個方面：（1）無須潤滑，不存在磨損問題。（2）減小了傳動系統的振動和噪聲。（3）可以緩和傳動系的沖擊載荷。5.2.3撓性萬向節早期的汽車，汽車工程681螺絲2橡膠3中心鋼球4黃油嘴5傳動凸緣6球座撓性萬向節是由橡膠件將主被動軸叉交錯連接而成，依靠橡膠件的彈性變形，能夠實現轉動軸線的小角度（3゜～5゜）偏轉和微小軸向位移，吸收傳動系中的沖擊載荷和衰減扭轉振動，具有結構簡單，無需潤滑等優點。

1螺絲2橡膠3中心鋼球4黃油嘴5傳動凸緣6球座撓性萬695.3傳動軸和中間支承5.3.1傳動軸的組成蓋板、滑動花鍵軸、滑動叉、萬向節、中間支承、油封和傳動軸管等共同組成了傳動軸。傳動軸結構5.3傳動軸和中間支承傳動軸結構705.3.2傳動軸的中間支承

如果萬向傳動裝置傳遞的動力較遠，傳動軸中間會分段，并加中間支承。5.3.2傳動軸的中間支承

如果萬向傳動裝置傳遞的715.4萬向傳動裝置的維修5.4.1萬向傳動裝置的維護

1）一級維護時應進行潤滑和緊固作業；

2）二級維護時應檢查傳動軸十字軸軸承的間隙拆卸傳動軸時，要做好標記，以確保作業后原位裝復，否則極易破壞萬向傳動裝置的平衡性，產生運轉噪聲和強烈振動。1）從傳動軸后端與驅動橋連接處開始，先把與后橋凸緣連接的螺栓取下2）將與中間傳動軸凸緣連接的螺栓擰下，拆下傳動軸總成3）松開中間軸支撐支架與傳動軸的連接螺栓4）拆下前端凸緣盤，拆下中間傳動軸5.4萬向傳動裝置的維修5.4.1萬向傳動裝置的維護72

5.4.2萬向傳動裝置的檢修1．

不等速萬向傳動裝置的檢驗與修理（1）傳動軸總成的檢驗與修理。①傳動軸管（彎曲，凹陷和焊縫裂紋等缺陷）②花鍵軸（裂紋，磨損，銹蝕）③花健套（鍵槽磨損，十字軸軸承座空磨損，螺紋孔或注油嘴孔磨損）（2）十字軸總成的檢驗與修理（十字軸常出現軸頸磨損，軸承和油封磨損，油嘴螺紋孔損傷等。）①未按規定加注齒輪油。②軸承殼變形，使滾針不易轉動。③滾針直徑大小不一或軸承殼內表面磨出溝槽。

（5.4.2萬向傳動裝置的檢修732.等速萬向傳動裝置的檢驗與修理

（1）球叉式等速萬向節的檢驗與修理。1）內外半軸，即球叉不得有裂紋2）鋼球滾道不得有凹凸不平等現象3）鋼球不得有脫皮或燒蝕等現象（2）球籠式等速萬向節的檢修。1）萬向節殼體、球籠、星形套若有裂紋或缺口，一般應更換新件。2）球座磨損較輕，但配合感覺有松動時可換用較大的鋼球3）個別鋼球磨損過甚，應全部更換2.等速萬向傳動裝置的檢驗與修理（1）球叉式等速萬向節745.4.3萬向傳動裝置的裝配

1．不等速度萬向傳動裝置的裝配與試驗（1）保證動力輸出軸與輸入軸等速傳動。①安裝傳動軸伸縮節時、必須使傳動軸兩端萬向節叉位于同一平面內（如有箭頭記號應使箭頭相對）誤差允許限度為±1°。②在機械總裝時，應盡量保持傳動軸兩端分別與變速器輸出軸、主傳動器輸入軸所形成的夾角相等,其夾角一般不得比原廠規定的角度大3°～5°。5.4.3萬向傳動裝置的裝配1．不等速度萬向傳75

（2）保證傳動軸的平衡。①保證傳動軸各零件本身回轉質量的平衡。②保證回轉質量中心與傳動軸旋轉軸線的重合。（3）中間支撐軸承的安裝。（2）保證傳動軸的平衡。76

2.等速萬向傳動裝置的裝配與試驗（1）球叉式等速萬向節的裝配與試驗。①裝配步驟。②試驗方法。球叉式等速萬向節裝配好之后，應進行試驗，其方法是抓住并固定主動叉，扳動從動叉向任何方向轉動應無松曠、卡滯現象即為良好。2.等速萬向傳動裝置的裝配與試驗77（2）球籠式等速萬向節的裝配與試驗。