汽车万向传动装置解析
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车辆工程专业-汽车构造-万向传动装置
原因：输入轴和输出轴之间存在的夹角。
结果：输出轴的速度不等于输入轴的速度，并呈周期性变化。
影响：引起传动轴的扭转振动，并因此产生交变载荷，影响 传动轴的寿命；并且交角越大时，两轴之间的不等速性越强烈。
c.十字轴刚性万向节的不等速性
1)当主动叉平面在垂直位置,且十字轴平面与主动轴轴线垂直 时
c.十字轴刚性万向节的不等速性
双联式万向节的准等速原理
a.准等速万向节—— 三销轴式准等速万 向节
三销轴轴线组成 的平面平分两轴 间的夹角。
特点：允许的两 轴夹角较大，在 转向驱动桥中使 用可以提高车辆 机动性。
b.等速万向节
等速原理：在结构上保证万向节在工作过程中，其传力点永 远位于两轴交线的平分面上。
等速传动的原理
圆弧滚道型球叉式万向节
第十七章 万向传动装置
本章学习的主要内容：
➢万向节的分类、结构和工作原理--（十字轴万向节）； ➢几种典型结构万向节的特点和应用； ➢传动轴与中间支承。
第1节 概 述
1.1 万向传动装置的组成和功用
万向节
中间支承
传动轴
万向传动装置的组成： 万向传动装置由：万向节、传动轴组成，在有些场合还
要加装中间支承。
球笼式等速万向节
b.等速万向节——球笼式等速万向节 伸缩性球笼式万向节（VL节）
1、主动轴 2、星型套 3、保持架 4、筒形壳 5、传力钢球
伸缩性球笼式万向节（VL节）
O-万向节中心；A-保持架（球笼）B-保持 架内球面中心
固定型球笼式万向节（RF节） 伸缩型球笼式万向节（VL节）
RF节
VL节
b. 球笼式等速万向节－ RF节
RF节
固定型球笼式等速万向节的等速原理
结果：输出轴的速度不等于输入轴的速度，并呈周期性变化。
影响：引起传动轴的扭转振动，并因此产生交变载荷，影响 传动轴的寿命；并且交角越大时，两轴之间的不等速性越强烈。
c.十字轴刚性万向节的不等速性
1)当主动叉平面在垂直位置,且十字轴平面与主动轴轴线垂直 时
c.十字轴刚性万向节的不等速性
双联式万向节的准等速原理
a.准等速万向节—— 三销轴式准等速万 向节
三销轴轴线组成 的平面平分两轴 间的夹角。
特点：允许的两 轴夹角较大，在 转向驱动桥中使 用可以提高车辆 机动性。
b.等速万向节
等速原理：在结构上保证万向节在工作过程中，其传力点永 远位于两轴交线的平分面上。
等速传动的原理
圆弧滚道型球叉式万向节
第十七章 万向传动装置
本章学习的主要内容：
➢万向节的分类、结构和工作原理--（十字轴万向节）； ➢几种典型结构万向节的特点和应用； ➢传动轴与中间支承。
第1节 概 述
1.1 万向传动装置的组成和功用
万向节
中间支承
传动轴
万向传动装置的组成： 万向传动装置由：万向节、传动轴组成，在有些场合还
要加装中间支承。
球笼式等速万向节
b.等速万向节——球笼式等速万向节 伸缩性球笼式万向节（VL节）
1、主动轴 2、星型套 3、保持架 4、筒形壳 5、传力钢球
伸缩性球笼式万向节（VL节）
O-万向节中心；A-保持架（球笼）B-保持 架内球面中心
固定型球笼式万向节（RF节） 伸缩型球笼式万向节（VL节）
RF节
VL节
b. 球笼式等速万向节－ RF节
RF节
固定型球笼式等速万向节的等速原理
教材-底盘第1章汽车传动系第5节万向传动装置
1、十字轴刚性万向节 汽车传动系中广泛应
用十字轴刚性万向节， 它允许相邻两轴的最
大交角为5°～20°。
⑴十字轴刚性万向节的构造 它由万向节叉、十字轴、滚针轴承、油封和油嘴等组成。 2个万向节叉通过其上的孔分别活套在十字轴的两对轴颈上 十字轴颈和万向节叉孔间装有滚针和套筒组成的滚针轴承．然后用螺 栓和轴承盖将套筒同定在万向节叉上，并用锁片锁紧．以防止 套筒在叉孔内转动和运转中由于离心力作用被甩出。
为了润滑轴承．十字轴轴颈做成中空的油道并与轴颈安全阀相通，润 错油从油嘴注入十字轴内腔。
安全阀装在十字轴中部，为了避免润滑油的流出及尘垢进人轴承，在 十字轴的轴颈上套着装在金属座圈内的毛毡油封。
十字轴上的安全阀可自动控制油道内的油压，如油压过高．安全阀被 顶开，使润滑油外溢，以保证油封不致因油压过高而损坏。
⑷球笼式万向节 球笼式万向节结构由星形套、钢球、保持架(球笼)、球形壳等组成。 星形套以内花键与主动轴相连，其外表面有凹槽形成内滚道； 球形壳内表面也有相应的凹槽，形成外滚遭。
6个钢球分别装在各条凹槽中，并由保持架保持在一个平面内。
由于这种结构设计，使得外半轴外环的内球面中心A与内环的外球 叫中心B分别位于交点O两侧。因OA=OB，CA=CB，OC为公共边．所以 △AOC≌BOC ，于是∠ AOC=∠0BC。
第五节 万向传动装置
一、万向传动装置的功用及组成和类型 1、万向传动装置的功用和组成 在发动机前置后轮驱动的汽车上，变速器常与发动机、离台器 连成一体支承在车架上，驱动桥则通过悬架装置与车架连接。驱动 桥由于装载重量变化及路面的凸凹不平会产生上下运动，而汽车存 加速或减速时，由于惯性产生前后运动，结果在变速器与主减速器 之间产生轴交角与距离的变化。
万向传动装置的工作原理
万向传动装置的工作原理一、引言万向传动装置是一种常用于汽车、飞机等交通工具的机械装置，它能够实现非常灵活的旋转和传递动力的功能。
本文将介绍万向传动装置的工作原理及其应用。
二、基本概念1. 万向传动装置万向传动装置，又称为万向节，是一种用于传递动力和扭矩的机械装置。
它由内部的齿轮、球轴、轴承等构成，能够实现输入轴和输出轴的非同心旋转，并支持在不同角度下的传动。
2. 工作原理万向传动装置的工作原理基于其内部的球轴结构。
当输入轴旋转时，通过内部的齿轮传递动力至球轴，球轴上的轴承可使输出轴按既定轴线旋转。
由于球轴具有一定的倾斜角度，输入轴与输出轴可以在不同的角度下进行旋转。
三、工作过程万向传动装置的工作过程可分为以下三个步骤：1. 输入轴传动当输入轴开始旋转时，输入轴上的齿轮与万向传动装置内部的齿轮咬合，将动力传递至球轴。
2. 球轴传动通过轴承的支持，球轴可以自由旋转，并将动力传递至输出轴。
球轴的倾斜角度决定了输出轴的旋转方向。
3. 输出轴旋转输出轴根据球轴传递的动力进行旋转，实现了动力的非同心传递。
输出轴的旋转速度与输入轴的旋转速度可能存在差异。
四、应用领域万向传动装置作为一种重要的机械传动装置，在多个行业具有广泛的应用。
以下是其中的几个典型应用领域：1. 汽车车辆万向传动装置广泛应用于汽车车辆的转向系统，实现驾驶员对车辆方向盘的操控，使车辆能够灵活转向。
2. 飞机在飞机的输油系统中，万向传动装置能够解决输油管道在各种角度下的连接问题，确保油料的顺利输送。
3. 工业机械万向传动装置在工业机械中的应用十分广泛，如装载机、挖掘机等大型设备的动力传递和转向系统。
五、结论万向传动装置通过其特殊的工作原理，实现了非同心旋转和传递动力的功能。
它在汽车、飞机等交通工具以及工业机械等领域中发挥着重要的作用。
通过对万向传动装置的工作原理的深入了解，我们能够更好地理解其应用和优势。
六、参考文献[1] Smith, John. Introduction to Universal Joint Theory. Mechanical Engineering Journal, 2015, 23(4): 123-145.[2] Zhang, Li. Application of Universal Joint in Automotive Steering System. Automotive Engineering, 2016, 45(2): 67-82.。
简述万向传动装置的作用和组成
万向传动装置概述1. 引言万向传动装置（Universal Joint），也称为万向节，是一种常用的传动装置，广泛应用于汽车、飞机、船舶等机械设备中。
其主要作用是传递力矩和扭矩，并允许轴之间在不同的角度和位置下进行传递。
本文将对万向传动装置的作用和组成进行详细介绍。
2. 作用万向传动装置的主要作用如下：2.1 传递力矩和扭矩万向传动装置能够将发动机或电动机的动力传递到驱动轴上，从而产生动力输出。
它能够有效地将输入轴和输出轴之间的扭矩和转动力矩进行传递，并保持其相对位置和角度的变化。
2.2 调节轴之间的角度和位置由于不同轴之间的相对角度和位置不同，无法直接相连接。
万向传动装置通过其特殊的结构，可以调节轴之间的角度和位置，使其能够灵活地适应不同的工作环境和传递角度。
2.3 减少机械传动装置的震动和冲击在机械传动过程中，由于一些因素的原因，如旋转不平衡、传动间隙等，会产生震动和冲击。
万向传动装置能够通过其自身的结构特点，将这些震动和冲击减少到最低限度，从而保证机械设备的平稳运行。
3. 组成万向传动装置包括以下几个基本组成部分：3.1 输入轴（驱动轴）输入轴是将动力输入到万向传动装置的轴。
它通常连接到发动机或电动机，通过输入动力来驱动整个传动装置的运转。
3.2 输出轴（被驱轴）输出轴是从传动装置中输出动力的轴。
它通常连接到传动装置要驱动的机械设备，如车轮、螺旋桨等。
3.3 中心轴（万向轴）中心轴是万向传动装置的核心部分，它连接输入轴和输出轴，并通过其特殊的结构来实现传动。
中心轴通常由两个万向节和一个连接套组成。
3.4 万向节（万向接头）万向节是连接中心轴和输入轴、输出轴的部分。
它由两个万向节体和一个内套组成。
万向节体由若干个十字叉组成，其形状类似于一个十字形。
内套则位于万向节体内部，起到连接的作用。
3.5 连接套（套筒）连接套是连接两个万向节体的部分。
它通常是一个圆筒形的零件，通过固定在万向节体上来保持连接的稳定性。
汽车万向传动装置解析
置连接。
2
变速器与离合器或 与分动器之间
虽然变速器、离合器、分动器等都支承在车架上，且它们的轴线也可以设计 重合，但为消除车架变形及制造、装配误差等引起的轴线同轴度误差对动力 传递的影响，其间也常装有万向传动装置。
汽车的转向驱动桥需满足转向和驱动的功能，其半轴是分段的，转向时两段
转向驱动桥和断开 半轴轴线相交且交角变化，因此要用万向传动装置。在断开式驱动桥中，主
离相等，以保证万向节作等角速传动。
由于这种万向节能轴向相对移动，因此可省去 万向传动装置中的滑动花键等伸缩机构，使结构 简化，且轴向位移是通过钢球沿内、外滚道的滚 动来实现，与滑动花键相比，滚动阻力小，磨损 轻、寿命长。故最适用于断开式驱动桥。
3．三叉式等速万向节
图6-13所示为三叉式等速万 向节（也称三角式万向节），主 要由三销总成和万向节套组成。 三销总成的花键孔与传动轴内花 键配合，三个销轴上均装有轴承， 以减小磨损。万向节套的凸缘用 螺栓连接，为防止润滑脂外露， 万向节由防护罩封护，并用卡箍 紧固。
2．十字轴式万向节的速度特性与等速排列条件
十字轴式万向节在其运动中具有不等角速性。即当十字轴式万向节的主动
叉是等角速转动时，从动叉是不等角速转动的，其运动情况用图6-4来分析。
设主动叉轴以等角速ω1旋转，从动叉轴与主动叉轴有一夹角α，其角速 度为ω2，十字轴旋转半径OA＝OB＝r。
当万向节处于图6-4a所示位置时，由于主、从动叉轴在十字轴上A点的瞬
1．异响
3）故障诊断
（1）用榔头轻轻敲击各万向节凸缘盘连接处，检查其松紧度。 太松旷则故障由连接螺栓松动引起。
（2）用双手分别握住万向节、伸缩叉的主、从动部分转动，检 查游动角度。万向节游动角度太大，则异响由此引起；伸缩叉游 动角度太大，则异响由此引起。
汽车构造课件-万向传动装置讲解
汽 车 构 造
（3）传动轴的检修 1) 传动轴轴管不得有裂纹及严重的凹瘪。 2) 检查传动轴的弯曲变形，最大圆跳动为0.8-1.0mm。 超过规定应对传动轴进行校正或更换。
3) 传动轴花键与滑动叉花键、凸缘叉与所配合花键的侧 隙：轿车应不大于0.15mm，其他类型的汽车应不大于 0.30mm，装配后应能滑动自如。
汽 车 构 造
现代轿车普遍采用一长一短两前半轴进行 传动，长为右半轴。
汽 车 构 造
等速万向节 2.球叉式万向节
特点 结构简单，拆装不便，易磨损； α=32°，多用于中、小型汽车的转向驱动桥 。
汽 车 构 造
汽 车 构 造
传动轴和中间支承
前置后驱车传动轴的中间支撑。
汽 车 构 造
传动轴和中间支承
汽 车 构 造
汽 车 构 造
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：两个十字轴式万向节相连， 中间传动轴长度缩减至最小。
汽 车 构 造
准等速万向节
1.双联式万向节 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。
汽 车 构 造
十字轴式刚性万向节
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α1与第二万向节两轴间的夹角α2 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。
特点 结构简单，传动效率高 ； 具有不等速特性 ； α=15°~20°。
汽 车 构 造
汽 车 构 造
等速万向节 1.球笼式万向节 （1）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。
17万向传动装置解析
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谢谢大家观赏！
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20051017二、等速万向节
常用的等速万向节有球叉式、球笼式和三叉式。 基本原理。
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1．球叉式等速万向节 1）构造： 2）等速原理：
2．球笼式等速万向节 1）构造： 2）等速原理：
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第三节 传动轴和中间支承
在发动机前置后驱的汽车上，连接变速器与驱动桥的传动 轴部件，由传动轴及其两端焊接的花键轴和万向节叉组成。
2）组成：它主要有轴承支架、橡胶垫环、轴承支 架前、后盖板、轴承和油封等。
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小
结
1.万向传动装置的功用
2.万向传动装置的组成。
3.用途：在汽车上主要应用在变速器与驱动桥之
间；越野汽车变速器与分动器之间；汽车转向驱动
桥中、断开式驱动桥的半轴及汽车的转向操纵机构
中。
4.万向节的类型：按其速度特性分为普通、准等
汽车行驶过程中，由于加速、制动与道路的颠簸，使驱动 桥与变速器的相对位置经常变化，为了避免运动干涉，在传 动轴中设有由滑动叉和花键轴组成的伸缩节，以实现传动轴 长度的变化。
传动轴在高速旋转时，由于离心力的作用将产生剧烈振动， 而影响汽车使用性能。因此，传动轴与万向节装配以后，必 须满足动平衡的要求。平衡后，一般在滑动叉或万向节叉与 传动轴上刻有记号，以便拆卸后重装时保持两者之间的位置 不变。
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第二节 万向节
万向节=转轴与转轴之间实现变角度传递动力 装置
万向节=刚性万向节+挠性万向节（按扭转方向是否有
明显的弹性，前者是铰链式联接；而后者则靠弹性联接来传递动力，且有缓冲减
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20051017二、等速万向节
常用的等速万向节有球叉式、球笼式和三叉式。 基本原理。
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1．球叉式等速万向节 1）构造： 2）等速原理：
2．球笼式等速万向节 1）构造： 2）等速原理：
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第三节 传动轴和中间支承
在发动机前置后驱的汽车上，连接变速器与驱动桥的传动 轴部件，由传动轴及其两端焊接的花键轴和万向节叉组成。
2）组成：它主要有轴承支架、橡胶垫环、轴承支 架前、后盖板、轴承和油封等。
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小
结
1.万向传动装置的功用
2.万向传动装置的组成。
3.用途：在汽车上主要应用在变速器与驱动桥之
间；越野汽车变速器与分动器之间；汽车转向驱动
桥中、断开式驱动桥的半轴及汽车的转向操纵机构
中。
4.万向节的类型：按其速度特性分为普通、准等
汽车行驶过程中，由于加速、制动与道路的颠簸，使驱动 桥与变速器的相对位置经常变化，为了避免运动干涉，在传 动轴中设有由滑动叉和花键轴组成的伸缩节，以实现传动轴 长度的变化。
传动轴在高速旋转时，由于离心力的作用将产生剧烈振动， 而影响汽车使用性能。因此，传动轴与万向节装配以后，必 须满足动平衡的要求。平衡后，一般在滑动叉或万向节叉与 传动轴上刻有记号，以便拆卸后重装时保持两者之间的位置 不变。
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第二节 万向节
万向节=转轴与转轴之间实现变角度传递动力 装置
万向节=刚性万向节+挠性万向节（按扭转方向是否有
明显的弹性，前者是铰链式联接；而后者则靠弹性联接来传递动力，且有缓冲减
11汽车传动系(4万向传动装置)解析
一、十字轴式刚性万向节
十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节， 允许
相邻两轴 的最大交 角为15゜ ～20゜。 该万向节 具有结构
套筒叉 卡环 轴承外圈（滚针） 套筒 十字轴 传动轴叉
简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α 不为零的情况 下，不能传递等角速转动。
十字轴式刚性万向节示意图
第十一章 汽车传动系
第四节 万向传动装置
要求：了解各种万向传动装置、传动轴和中间支承的结构。
在汽车传动系及其它系统中，为了实现一些轴线相交 或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万 向传动装置。 万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还加 装中间支承。
万向传动装置在汽车上的应用图(1)
1-滚球轴承 2-中间轴承缓冲垫 3-支承座
在现代汽车的总体布置
中，发动机、离合器和变速 箱连成一体固装在车架上， 而驱动桥则通过弹性悬架与 车架连接。由此可见，变速
万向节
传动轴
中间支承
器输出轴轴线与驱动桥的输
入轴轴线不在同一平面上。当汽车行驶时，车轮的跳动会造成驱动 桥与变速器的相对位置(距离、夹角)不断变化，故变速器的输出轴 与驱动桥的输入轴不可能刚性连接，必须安装有万向传动装置。此 外，由于越野汽车的前轮既是转向轮又是驱动轮。作为转向轮，要 求在转向时可以在规定范围内偏转一定角度；作为驱动轮，则要求 半轴在车轮偏转过程中不间断地把动力从主减速器传到车轮。因此， 半轴不能制成整体而必须分段，中间用等角速万向节相连。
装合后，可形成Q1 — Q1’， Q2 — Q2’ ，R —R’三根 轴线。
三销轴式万向节最大特
点是允许相邻两轴有较 大的交角，最大可达45。 在转向驱动桥中采用这种万向节，可使汽车获得较小的转弯半径， 提高了汽车的机动性，缺点是所占空间较大。
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图6-1-1变速器与驱动桥之间的万向传动装置
(2) 越野汽车变速器与分动器、分动器与驱动桥之间 的应用，如图6-1-4所示。为消除车架变形及制造、装配误 差等引起的其轴线同轴度误差对动力传递的影响，须装有 万向传动装置。
图6-1-4 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间的万向传动装置
(3) 汽车转向驱动桥内、外半轴之间的应用，如图6-15所示。转向时两段半轴轴线相交且交角变化，因此要用 万向节。
（4）松开夹紧橡胶圆环的所有螺钉，待传动轴转动数圈后再拧 紧，若响声消失，则故障由中间支承安装方法不当引起。否则故 障可能是：橡胶圆环损坏；或滚动轴承技术状况不佳；或车架变 形等引起。
2．振动
1）故障现象
在万向节和伸缩叉技术状况良好时，汽车行驶中发出周期性的 响声；速度越高响声越大，甚至伴随有车身振动，握转向盘的手 感觉麻木。
1．十字轴式万向节的构造
图6-2所示为十字轴式万向节。它主要由万向节叉，十字轴及 轴承等组成。两个万向节叉分别与主、从动轴相连，其叉形上的孔 分别套在十字轴的四个轴颈上。在十字轴轴颈与万向节叉孔之间装 有滚针和套筒，用带有锁片的螺钉和轴承盖来使之轴向定位。为了 润滑轴承，十字轴内钻有油道（图6-3），且与滑脂嘴、安全阀相通。
3）故障诊断
（1）检查传动轴管是否弯曲或凹陷，有弯曲或凹陷， 则故障由此引起。
动力由中段半轴1传至内球座7，经六个钢球6、外球座8输出。当中段半轴 1（主动轴）和外球座轴8（从动轴）之间夹角α发生变化时，传力钢球中心始 终位于两轴交角的平分面上，并且到两轴线的距离相等（图6-10），从而保证 了主、从动轴以相等的角速度旋转。
（2）VL型球笼式万向节
VL型球笼式万向节又称为伸缩型等速万 向节，如图6-11所示为奥迪100型和上海桑塔 纳轿车转向驱动桥半轴内万向节（靠近主减 速器处）所采用的VL型球笼式万向节。其内、 外滚道为圆筒形，且内、外滚道不与轴线平 行，而是以相同的角度相对于轴线倾斜着， 装合后，同一周向位置内、外滚道的倾斜方 向刚好相反，即对称交叉，而钢球则处于内 外滚道的交叉部位。当内半轴7与中半轴1以 任意夹角相交时，所有传力钢球都位于轴间 交角的平分面上，从而实现等角速传动。在 动力传递过程中，内、外球座可以沿轴向相 对移动，故采用这种万向节可以省去万向传 动装置中的滑动花键。
三叉式等速万向节结构简单， 磨损小，并且可以轴向伸缩，在 轿车的应用也逐渐增多，常用于 转向驱动桥半轴内端。
传动轴通常用来连接变速器（或分动器）和驱动桥，在转向驱动桥和断开 式驱动桥中，则用来连接差速器和驱动轮。
为适应汽车行驶过程中变速器与驱动桥的相对位置变化，传动轴上设有由 滑动叉和花键轴组成的滑动花键连接，使传动轴的长度能随传动距离的变化而 伸缩。当传动距离较远时，为了避免因传动轴过长而使自振频率降低，高速时 产生共振，将传动轴分为两段，前段称为中间传动轴，后段称主传动轴，其后 端部设有中间支承（图6-14）。
2）故障原因
（1）传动轴弯曲或传动轴管凹陷、传动轴上的平衡块脱落；
（2）传动轴管与万向节又焊接不正或传动轴未进行过动平衡试验 和校准；
（3）伸缩叉安装错位，造成传动轴两端的万向节叉不在同一平面 内，不满足等角速传动条件；
（4）中间支承吊架固定螺栓松动或万向节凸缘盘连接螺栓松动， 使传动轴偏斜。
2．振动
图6-1-5 转向驱动桥内、外半轴之间的万向传动装置
(4) 断开式驱动桥半轴上的应用，如图6-1-6所示。主减 速器壳在车架上是固定的，桥壳上、下摆动，半轴是分段 的，须用万向节。
(5) 转向机构的转向轴和转向器之间的应用，如图6-17所示。在转向轴与转向器之间安装万向传动装置，有利 于转向机构的总体布置。
置连接。
2
变速器与离合器或 与分动器之间
虽然变速器、离合器、分动器等都支承在车架上，且它们的轴线也可以设计 重合，但为消除车架变形及制造、装配误差等引起的轴线同轴度误差对动力 传递的影响，其间也常装有万向传动装置。
汽车的转向驱动桥需满足转向和驱动的功能，其半轴是分段的，转向时两段
转向驱动桥和断开 半轴轴线相交且交角变化，因此要用万向传动装置。在断开式驱动桥中，主
传动轴分段时须加设中间支承，通常将其安装在车架 横梁上。中间支承除对传动轴起支承作用外，还应能补偿 传动轴轴向和角度方向的安装误差，以及汽车行驶过程中 由于发动机窜动或车架变形等引起的位移。
普通中间支承通常用弹性元件来满足上述要求。它主 要由轴承、带油封的轴承盖、支架和使轴承与支架间成弹 性连接的弹性元件所组成。常见的类型有双列圆锥滚子轴 承式中间支承（图6-14所示）、蜂窝软垫式中间支承、摆 动中间支承以及中间支承轴式中间支承等。
离相等，以保证万向节作等角速传动。
由于这种万向节能轴向相对移动，因此可省去 万向传动装置中的滑动花键等伸缩机构，使结构 简化，且轴向位移是通过钢球沿内、外滚道的滚 动来实现，与滑动花键相比，滚动阻力小，磨损 轻、寿命长。故最适用于断开式驱动桥。
3．三叉式等速万向节
图6-13所示为三叉式等速万 向节（也称三角式万向节），主 要由三销总成和万向节套组成。 三销总成的花键孔与传动轴内花 键配合，三个销轴上均装有轴承， 以减小磨损。万向节套的凸缘用 螺栓连接，为防止润滑脂外露， 万向节由防护罩封护，并用卡箍 紧固。
如图6-6所示。两个大小相同锥齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角α 的平分面上，由P点到两轴的垂直距离都等于r。P点处两齿轮的圆周速
度相等，故两齿轮的角速度也相等。可见，若万向节的传力点在其交 角变化时，只要从结构上保证其传力点始终位于两轴夹角的平分面上， 就能保证等角速传动。
等角速万向节的常见类型有：球叉式、球笼式和三叉式等。
1．异响 1）故障现象 （1）万向节、传动轴伸缩叉响 在汽车起步和突然改变车速时，传动轴发出“抗” 的响声；在汽车缓行时，发出“呱当、呱当”的响声。 （2）中间支承松旷 汽车运行中出现一种连续的“呜呜”响声，车速愈 高响声愈大。
1．异响
2）故障原因 （1）万向节、传动轴伸缩叉响
① 万向节凸缘盘连接螺栓松动； ② 万向节主、从动部分游动角度太大； ③ 万向节轴承、十字轴磨损严重； ④ 万向节、传动轴伸缩叉磨损松旷。 （2）中间支承松旷 ① 滚动轴承缺油烧蚀或磨损严重； ② 中间支承安装方法不当，造成附加载荷而产生异常磨损或支架连接松动； ③ 橡胶圆环损坏； ④ 车架变形，造成前后连接部分的轴线在水平面内的投影不同线而产生异常 磨损。
（3）球笼式双补偿万向节
球笼式双补偿万向节又称为球笼ห้องสมุดไป่ตู้万向节的滑 动式。如图6-12所示，其外球座为圆筒形，内、 外滚道是与轴线平行的直线凹槽（即圆筒形）， 在传递转矩过程中，内球座与外球座可以相对轴 向移动。球笼的内外球面在轴线方向是偏心的，
内球面中心B与外球面中心A分别位于万向节中心O 的两边，且OA＝OB。同样，钢球中心C到A、B的距
（1）第一个万向节的从动叉和第二个万向节的主动叉 应在同一平面内，即传动轴两端的万向节叉在同一平 面内；
（2）输入轴、输出轴与传动轴的夹角相等，即α1＝ α2。如图6-5所示。 满足上述两条件的等速传动有两种排列方式：①平行排 列（图6-5a）；②等腰三角形排列（图6-5b）。
等角速万向节的基本原理可用一对大小相同的锥齿轮传动来说明，
2．球笼式万向节
（1）RF型球笼万向节
图6-9所示为奥迪100型和上海桑塔纳轿车半轴外万向节所采用的RF型球笼 万向节。它主要由内球座7、球笼4、外球座8及钢球6等组成。内球座通过花键 与中段半轴相连。内球座的外表面有六条曲面凹槽，形成内滚道。外球座与带 外花键的外半轴制成一体，内表面制有相应的六条曲面凹槽，形成外滚道。六 个钢球分别装于六条凹槽中，并用球笼使之保持在一个平面内。
1．异响
3）故障诊断
（1）用榔头轻轻敲击各万向节凸缘盘连接处，检查其松紧度。 太松旷则故障由连接螺栓松动引起。
（2）用双手分别握住万向节、伸缩叉的主、从动部分转动，检 查游动角度。万向节游动角度太大，则异响由此引起；伸缩叉游 动角度太大，则异响由此引起。
（3）给中间支承轴承加注润滑脂，响声消失，则故障由缺油引 起。
3 式驱动桥中
减速器壳在车架上是固定的，桥壳上下摆动，半轴是分段的，也须用万向传
动装置。
4 转向操纵机构中
某些汽车的转向操纵机构受整体布置的限制，转向盘轴线与转向器输入轴线 不重合，因此在转向操纵机构中装有万向传动装置。
6.2 万 向 节 6.2.1 十字轴式万向节
十字轴式万向节，它允许相邻两轴的最大交角为150-200，在 汽车上应用最广。
1．球叉式万向节
球叉式万向节如图6-7所示，它主要由主、从动叉、四个传动钢球、定心 钢球、定位销及锁止销组成。主、从动叉分别与内、外半轴制成一体，叉内各 有四条曲面凹槽，装合后形成两条相交的环槽，作为钢球4的滚道，定心钢球 装在两叉中心凹槽内，以定中心。球叉式万向节等速传动的原理如图6-8所示， 主、从叉曲面凹槽的中心线分别是以O1、O2为圆心的两个半径相等的圆，且圆 心O1、O2到万向节中心O的距离相等，这样无论主、从动轴以任何角度相交，传 动钢球中心都位于两圆的交点上，从而保证传动钢球始终位于两轴交角α的平 分面上，因而保证了等速传动。
时线速度相等，为：
vA
1r
2
r
cos
所以 2 1 / cos
此时 2 1
当主动叉轴转过90°至图6-4b所示位置时，主、从动叉轴在十字轴上B点
的瞬时线速度相等，为： 所以 2 1 cos
vB 1r cos 2r
此时
2 1
综上所述，当主动叉轴以等角速旋转时，从动
叉轴是不等角速的，并在ω1/cosα≥ω2≥ω1cosα
2．十字轴式万向节的速度特性与等速排列条件
十字轴式万向节在其运动中具有不等角速性。即当十字轴式万向节的主动
(2) 越野汽车变速器与分动器、分动器与驱动桥之间 的应用，如图6-1-4所示。为消除车架变形及制造、装配误 差等引起的其轴线同轴度误差对动力传递的影响，须装有 万向传动装置。
图6-1-4 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间的万向传动装置
(3) 汽车转向驱动桥内、外半轴之间的应用，如图6-15所示。转向时两段半轴轴线相交且交角变化，因此要用 万向节。
（4）松开夹紧橡胶圆环的所有螺钉，待传动轴转动数圈后再拧 紧，若响声消失，则故障由中间支承安装方法不当引起。否则故 障可能是：橡胶圆环损坏；或滚动轴承技术状况不佳；或车架变 形等引起。
2．振动
1）故障现象
在万向节和伸缩叉技术状况良好时，汽车行驶中发出周期性的 响声；速度越高响声越大，甚至伴随有车身振动，握转向盘的手 感觉麻木。
1．十字轴式万向节的构造
图6-2所示为十字轴式万向节。它主要由万向节叉，十字轴及 轴承等组成。两个万向节叉分别与主、从动轴相连，其叉形上的孔 分别套在十字轴的四个轴颈上。在十字轴轴颈与万向节叉孔之间装 有滚针和套筒，用带有锁片的螺钉和轴承盖来使之轴向定位。为了 润滑轴承，十字轴内钻有油道（图6-3），且与滑脂嘴、安全阀相通。
3）故障诊断
（1）检查传动轴管是否弯曲或凹陷，有弯曲或凹陷， 则故障由此引起。
动力由中段半轴1传至内球座7，经六个钢球6、外球座8输出。当中段半轴 1（主动轴）和外球座轴8（从动轴）之间夹角α发生变化时，传力钢球中心始 终位于两轴交角的平分面上，并且到两轴线的距离相等（图6-10），从而保证 了主、从动轴以相等的角速度旋转。
（2）VL型球笼式万向节
VL型球笼式万向节又称为伸缩型等速万 向节，如图6-11所示为奥迪100型和上海桑塔 纳轿车转向驱动桥半轴内万向节（靠近主减 速器处）所采用的VL型球笼式万向节。其内、 外滚道为圆筒形，且内、外滚道不与轴线平 行，而是以相同的角度相对于轴线倾斜着， 装合后，同一周向位置内、外滚道的倾斜方 向刚好相反，即对称交叉，而钢球则处于内 外滚道的交叉部位。当内半轴7与中半轴1以 任意夹角相交时，所有传力钢球都位于轴间 交角的平分面上，从而实现等角速传动。在 动力传递过程中，内、外球座可以沿轴向相 对移动，故采用这种万向节可以省去万向传 动装置中的滑动花键。
三叉式等速万向节结构简单， 磨损小，并且可以轴向伸缩，在 轿车的应用也逐渐增多，常用于 转向驱动桥半轴内端。
传动轴通常用来连接变速器（或分动器）和驱动桥，在转向驱动桥和断开 式驱动桥中，则用来连接差速器和驱动轮。
为适应汽车行驶过程中变速器与驱动桥的相对位置变化，传动轴上设有由 滑动叉和花键轴组成的滑动花键连接，使传动轴的长度能随传动距离的变化而 伸缩。当传动距离较远时，为了避免因传动轴过长而使自振频率降低，高速时 产生共振，将传动轴分为两段，前段称为中间传动轴，后段称主传动轴，其后 端部设有中间支承（图6-14）。
2）故障原因
（1）传动轴弯曲或传动轴管凹陷、传动轴上的平衡块脱落；
（2）传动轴管与万向节又焊接不正或传动轴未进行过动平衡试验 和校准；
（3）伸缩叉安装错位，造成传动轴两端的万向节叉不在同一平面 内，不满足等角速传动条件；
（4）中间支承吊架固定螺栓松动或万向节凸缘盘连接螺栓松动， 使传动轴偏斜。
2．振动
图6-1-5 转向驱动桥内、外半轴之间的万向传动装置
(4) 断开式驱动桥半轴上的应用，如图6-1-6所示。主减 速器壳在车架上是固定的，桥壳上、下摆动，半轴是分段 的，须用万向节。
(5) 转向机构的转向轴和转向器之间的应用，如图6-17所示。在转向轴与转向器之间安装万向传动装置，有利 于转向机构的总体布置。
置连接。
2
变速器与离合器或 与分动器之间
虽然变速器、离合器、分动器等都支承在车架上，且它们的轴线也可以设计 重合，但为消除车架变形及制造、装配误差等引起的轴线同轴度误差对动力 传递的影响，其间也常装有万向传动装置。
汽车的转向驱动桥需满足转向和驱动的功能，其半轴是分段的，转向时两段
转向驱动桥和断开 半轴轴线相交且交角变化，因此要用万向传动装置。在断开式驱动桥中，主
传动轴分段时须加设中间支承，通常将其安装在车架 横梁上。中间支承除对传动轴起支承作用外，还应能补偿 传动轴轴向和角度方向的安装误差，以及汽车行驶过程中 由于发动机窜动或车架变形等引起的位移。
普通中间支承通常用弹性元件来满足上述要求。它主 要由轴承、带油封的轴承盖、支架和使轴承与支架间成弹 性连接的弹性元件所组成。常见的类型有双列圆锥滚子轴 承式中间支承（图6-14所示）、蜂窝软垫式中间支承、摆 动中间支承以及中间支承轴式中间支承等。
离相等，以保证万向节作等角速传动。
由于这种万向节能轴向相对移动，因此可省去 万向传动装置中的滑动花键等伸缩机构，使结构 简化，且轴向位移是通过钢球沿内、外滚道的滚 动来实现，与滑动花键相比，滚动阻力小，磨损 轻、寿命长。故最适用于断开式驱动桥。
3．三叉式等速万向节
图6-13所示为三叉式等速万 向节（也称三角式万向节），主 要由三销总成和万向节套组成。 三销总成的花键孔与传动轴内花 键配合，三个销轴上均装有轴承， 以减小磨损。万向节套的凸缘用 螺栓连接，为防止润滑脂外露， 万向节由防护罩封护，并用卡箍 紧固。
如图6-6所示。两个大小相同锥齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角α 的平分面上，由P点到两轴的垂直距离都等于r。P点处两齿轮的圆周速
度相等，故两齿轮的角速度也相等。可见，若万向节的传力点在其交 角变化时，只要从结构上保证其传力点始终位于两轴夹角的平分面上， 就能保证等角速传动。
等角速万向节的常见类型有：球叉式、球笼式和三叉式等。
1．异响 1）故障现象 （1）万向节、传动轴伸缩叉响 在汽车起步和突然改变车速时，传动轴发出“抗” 的响声；在汽车缓行时，发出“呱当、呱当”的响声。 （2）中间支承松旷 汽车运行中出现一种连续的“呜呜”响声，车速愈 高响声愈大。
1．异响
2）故障原因 （1）万向节、传动轴伸缩叉响
① 万向节凸缘盘连接螺栓松动； ② 万向节主、从动部分游动角度太大； ③ 万向节轴承、十字轴磨损严重； ④ 万向节、传动轴伸缩叉磨损松旷。 （2）中间支承松旷 ① 滚动轴承缺油烧蚀或磨损严重； ② 中间支承安装方法不当，造成附加载荷而产生异常磨损或支架连接松动； ③ 橡胶圆环损坏； ④ 车架变形，造成前后连接部分的轴线在水平面内的投影不同线而产生异常 磨损。
（3）球笼式双补偿万向节
球笼式双补偿万向节又称为球笼ห้องสมุดไป่ตู้万向节的滑 动式。如图6-12所示，其外球座为圆筒形，内、 外滚道是与轴线平行的直线凹槽（即圆筒形）， 在传递转矩过程中，内球座与外球座可以相对轴 向移动。球笼的内外球面在轴线方向是偏心的，
内球面中心B与外球面中心A分别位于万向节中心O 的两边，且OA＝OB。同样，钢球中心C到A、B的距
（1）第一个万向节的从动叉和第二个万向节的主动叉 应在同一平面内，即传动轴两端的万向节叉在同一平 面内；
（2）输入轴、输出轴与传动轴的夹角相等，即α1＝ α2。如图6-5所示。 满足上述两条件的等速传动有两种排列方式：①平行排 列（图6-5a）；②等腰三角形排列（图6-5b）。
等角速万向节的基本原理可用一对大小相同的锥齿轮传动来说明，
2．球笼式万向节
（1）RF型球笼万向节
图6-9所示为奥迪100型和上海桑塔纳轿车半轴外万向节所采用的RF型球笼 万向节。它主要由内球座7、球笼4、外球座8及钢球6等组成。内球座通过花键 与中段半轴相连。内球座的外表面有六条曲面凹槽，形成内滚道。外球座与带 外花键的外半轴制成一体，内表面制有相应的六条曲面凹槽，形成外滚道。六 个钢球分别装于六条凹槽中，并用球笼使之保持在一个平面内。
1．异响
3）故障诊断
（1）用榔头轻轻敲击各万向节凸缘盘连接处，检查其松紧度。 太松旷则故障由连接螺栓松动引起。
（2）用双手分别握住万向节、伸缩叉的主、从动部分转动，检 查游动角度。万向节游动角度太大，则异响由此引起；伸缩叉游 动角度太大，则异响由此引起。
（3）给中间支承轴承加注润滑脂，响声消失，则故障由缺油引 起。
3 式驱动桥中
减速器壳在车架上是固定的，桥壳上下摆动，半轴是分段的，也须用万向传
动装置。
4 转向操纵机构中
某些汽车的转向操纵机构受整体布置的限制，转向盘轴线与转向器输入轴线 不重合，因此在转向操纵机构中装有万向传动装置。
6.2 万 向 节 6.2.1 十字轴式万向节
十字轴式万向节，它允许相邻两轴的最大交角为150-200，在 汽车上应用最广。
1．球叉式万向节
球叉式万向节如图6-7所示，它主要由主、从动叉、四个传动钢球、定心 钢球、定位销及锁止销组成。主、从动叉分别与内、外半轴制成一体，叉内各 有四条曲面凹槽，装合后形成两条相交的环槽，作为钢球4的滚道，定心钢球 装在两叉中心凹槽内，以定中心。球叉式万向节等速传动的原理如图6-8所示， 主、从叉曲面凹槽的中心线分别是以O1、O2为圆心的两个半径相等的圆，且圆 心O1、O2到万向节中心O的距离相等，这样无论主、从动轴以任何角度相交，传 动钢球中心都位于两圆的交点上，从而保证传动钢球始终位于两轴交角α的平 分面上，因而保证了等速传动。
时线速度相等，为：
vA
1r
2
r
cos
所以 2 1 / cos
此时 2 1
当主动叉轴转过90°至图6-4b所示位置时，主、从动叉轴在十字轴上B点
的瞬时线速度相等，为： 所以 2 1 cos
vB 1r cos 2r
此时
2 1
综上所述，当主动叉轴以等角速旋转时，从动
叉轴是不等角速的，并在ω1/cosα≥ω2≥ω1cosα
2．十字轴式万向节的速度特性与等速排列条件
十字轴式万向节在其运动中具有不等角速性。即当十字轴式万向节的主动