汽车的万向传动装置
第五章 万向传动装置
汽车在行使过程中，变速器与驱动桥的相对 位置经常变化，影响动力传动；故传动轴中 设有由滑动叉和花键轴组成的滑动花键连接， 实现传动轴长度的变化，防止了传动轴运动 干涉。
传动轴较长时，一般做成两段。目的是避免 传动轴过长，自振频率降低而产生共振；同 时提高了传动轴的临界转速和工作可靠性。 传动轴上贴有平衡片，以防止传动轴高速旋 转时质量的偏移而导致剧烈振动。
汽车行驶时有 异响
汽车行驶时有异 响且车身抖动
万向传动装置组成
万向节——变角度传动 传动轴（伸缩）——变距离传动 中间支承——远距离传动
万向传动装置在汽车上应用： 1、用于发动机前置后轮驱动汽车 变速器输出轴与驱动桥输入轴不能用刚性连 接，必须采用两个万向节和一个传动轴连接。 长距离加中间支承
2、多轴驱动的越 野车 两轴驱动的越野 车汽车变速器与 分动器间，由于 装配、制造及传 动的误差，它们 间装有万向节和 传动轴。 三轴驱动的越野 车汽车，中、后 桥间有贯通式和 非贯通式传动。 贯通式装有万向 节；非贯通式装 有中间支承。
球笼（保持架）
星形套（内滚道） 钢球
球形壳（外 滚道）
外滚道中心A与内滚道中心B分别位于万向节中心O的两侧， 且到O点的距离相等。球滚动时，同时以A、B为球心滚动， 所以CA=CB，所以，两轴相交任意角度时，传力刚球的中 心都位于角交的平分面上。
承载能力强，结构紧凑，拆装方便，两轴最 大交角为42°
故：主动叉转速大于从动叉转速。
ω1
B
α
oαLeabharlann ω2结论： 单个十字轴万向节在有夹角传动时，若主动轴匀速转动 （ω 1=常数），则从动轴的角速度ω 2将在ω 1/cosα ～ ω 1cosα 之间时快时慢地周期性变化——不等速性。 不等速性是指从动轴在一周中角速度不匀而言的，而主、从 动轴的平均转速是相等的，即主动轴转过一周从动轴也转过 一周。 两轴交角α 愈大，转角差愈大，万向节传动的不等速性愈严 重。 不等速性危害：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，影响部件寿命 现代汽车采用双十字轴万向节串联安装（用传动轴把两个万 向节连接起来）的办法来实现两轴间的等速传动。
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。
实训报告万向传动装置
一、引言万向传动装置是汽车传动系统中的重要组成部分，主要用于连接不在同一直线上的变速器输出轴和主减速器输入轴，并保证在两轴之间的夹角和距离经常变化的情况下，仍能可靠地传递动力。
本次实训旨在通过拆装实训，掌握万向传动装置的结构、原理及检修方法。
二、实训目的1. 熟悉万向传动装置的结构、原理及检修方法；2. 掌握万向传动装置的拆装步骤及注意事项；3. 提高动手操作能力，培养团队协作精神。
三、实训内容1. 万向传动装置的结构万向传动装置主要由万向节、传动轴和中间支承组成。
其中，万向节是连接传动轴和主减速器输入轴的关键部件，其主要作用是传递动力和补偿两轴之间的角度变化。
2. 万向传动装置的拆装步骤（1）拆卸传动轴1）用专用扳手拆卸传动轴的固定螺丝；2）用钳子拆卸传动轴的固定卡箍；3）将传动轴从车辆上拆卸下来。
（2）拆卸万向节1）用专用扳手拆卸万向节的固定螺丝；2）用钳子拆卸万向节的固定卡箍；3）将万向节从车辆上拆卸下来。
（3）拆卸中间支承1）用专用扳手拆卸中间支承的固定螺丝；2）将中间支承从车辆上拆卸下来。
3. 万向传动装置的装配步骤（1）装配中间支承1）将中间支承固定在车辆上；2）用专用扳手拧紧固定螺丝。
（2）装配万向节1）将万向节固定在车辆上；2）用专用扳手拧紧固定螺丝。
（3）装配传动轴1）将传动轴固定在车辆上；2）用专用扳手拧紧固定螺丝。
四、实训过程及注意事项1. 实训过程本次实训按照拆装步骤进行，共分为三个阶段：拆卸、装配和检查。
在拆卸过程中，注意观察各个部件的连接方式和固定方式，确保拆卸过程中不损坏部件。
在装配过程中，注意各个部件的安装顺序和固定力度，确保装配质量。
2. 注意事项（1）在拆卸和装配过程中，要确保安全，避免受伤；（2）拆卸和装配过程中，注意观察各个部件的连接方式和固定方式，确保拆卸过程中不损坏部件；（3）装配过程中，注意各个部件的安装顺序和固定力度，确保装配质量；（4）拆装过程中，注意保持工作环境的整洁，避免工具和零部件丢失。
简述万向传动装置的作用
万向传动装置的作用什么是万向传动装置？万向传动装置是一种用于改变输送方向和传递动力的装置，常被用于汽车、机械设备和工业设备等领域。
它可以使输入轴和输出轴不再处于同一轴线上，并且可以在不同角度范围内旋转。
万向传动装置由一个中心旋转的轴和多个轴承组成，通过它们的复杂结构和运动方式，实现了输送方向的转换和动力的传递。
万向传动装置的作用万向传动装置在各个领域中发挥着重要作用，下面将详细介绍它的几个主要作用。
1. 改变输送方向万向传动装置可以将动力输送方向从输入轴转换到输出轴，并且在转换过程中可以改变方向的角度。
这使得在空间受限的条件下，可以灵活地传递动力。
例如在车辆传动系统中，万向传动装置使得驱动轮可以斜置或侧置，以适应车辆的布局和设计。
2. 转动轴传动动力万向传动装置通过复杂的轴承设计，可以实现在不同角度范围内的旋转，从而传递动力。
这在需要将动力从一个轴传递到另一个轴，并且传递过程中需要转动轴的场合中非常有用。
例如在机械装置中，万向传动装置可以将电动机的旋转方向转换为切割头的旋转方向，以实现切割操作。
3. 平衡力和减少振动在某些情况下，输入轴和输出轴之间的角度不是完全垂直或平行，这可能导致不平衡力和振动。
万向传动装置通过设计合理的轴承和结构，可以在一定程度上平衡力和减少振动。
这对于需要传递平稳动力的设备和机械非常重要，例如高速旋转的机械设备。
4. 传递高扭矩和大功率万向传动装置由多个轴承组成，可以有效地传递高扭矩和大功率。
它们的结构和材料选择使得它们可以承受高负荷和大功率的传输，在工业设备和重载机械中得到广泛应用。
万向传动装置的分类根据结构和用途的不同，万向传动装置可以分为以下几类。
1. 单万向传动装置单万向传动装置由一个万向节组成，可以实现两轴的角度传递，并且输入轴和输出轴的角度范围相对较小。
这种装置结构简单，适用于角度不大的传动需求，例如汽车的转向装置。
2. 双万向传动装置双万向传动装置由两个万向节组成，可以实现更大范围的角度传递。
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。
万向传动装置的组成及作用
万向传动装置的组成及作用
嘿，朋友们！今天咱来聊聊万向传动装置呀！这玩意儿可神奇了，就像机械世界里的小精灵，默默发挥着巨大的作用呢！
万向传动装置，它主要由万向节、传动轴和中间支承组成。
你可别小看这些部件，它们就像一个默契十足的团队，协同作战。
先说万向节吧，它就如同灵活的关节，能让动力在不同角度顺畅传递，那灵活劲儿，真的太厉害了！它可以随着各种复杂的运动而转动，让整个传动过程变得无比顺畅，这难道不令人惊叹吗？传动轴呢，就像是动力的输送带，稳稳地承载着动力，把它从一个地方传送到另一个地方，坚固又可靠！而中间支承呢，就像是一个默默守护的卫士，给传动轴提供必要的支撑和稳定。
那万向传动装置到底有啥作用呢？它能让汽车在行驶中，不管是转弯还是上下坡，动力都能持续不断地传递，让车子始终保持良好的性能。
这就好比是一场精彩的接力赛，万向传动装置就是那个确保接力棒稳稳传递的关键角色啊！没有它，汽车能这么顺畅地跑起来吗？
在我们的日常生活中，万向传动装置无处不在。
从汽车到各种机械设备，它都在默默地工作着，保障着一切的正常运转。
想想看，如果没有它，那会是怎样一番混乱的景象啊！
总之，万向传动装置虽然不起眼，但却是机械世界中不可或缺的重要组成部分。
它的存在让我们的生活变得更加便捷和高效，难道我们不应该对它怀有深深的敬意和感激吗？。
万向传动装置课件
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2 万向节结构及运动特性
十字轴式刚性万向节
1-套筒 2-十字轴 3-万向节叉 4-卡环 5-滚针轴承 6-万向节叉
技术研究院传动轴项目小组
玩命提品质 疯狂抓执行
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2 万向节结构及运动特性
②输入轴、输出轴与传动轴的夹 角相等，即α1=α2。
玩命提品质 疯狂抓执行
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2 万向节结构及运动特性
准等速万向节
技术研究院传动轴项目小组
双联式
结构简单，制造方便 ，工作可靠，允许有 较大的转向角，多在 转向驱动桥中采用
1) 长度减缩至最小的 双万向节
2)等角速排列条件：
α1=α2
1、2-万向节叉轴，3-双联叉
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1螺丝 2橡胶 3中心钢球4黄油嘴 5传动凸缘 6球座
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3 中间支撑及轴管
中间支撑
1）中间支承通常装 在车架横粱上，能 补偿传动轴轴向和 角度方向的安装误 差，以及汽车行驶 过程中因发动机窜 动或车架变形等引 起的位移。
2）中间支承常用弹性元件来满 足上述要求，它主要由轴承、 带油封的盖、支架、弹性元件 等组成。
玩命提品质 疯狂抓执行
技术研究院传动轴项目小组
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3 中间支撑及轴管
轴管
技术研究院传动轴项目小组
为了得到较高的强度和刚度，轴管多做成空心、壁厚均匀的钢管，一般 由厚度1.5-3.0mm的薄钢板卷焊而成
1）功用 ·传动轴是万向传动装置中的 主要传力部件。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。
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A点的速度为：VA1= 1 × r
当十字轴视为与 P2 轴一起转动时，
A点的速度为：VA2= 2 × r cos
A点的速度只能有一个，即 ：VA1= VA2，
所以得 2 ＝ 1 / cos
即： 2 > 1
（2）当两轴转过900，主动叉在水平位置，且十字轴平面与从动轴垂直的情
况：设此时从动轴以变角速度 2转动。
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传动轴都要检查动平衡：空心传动轴一般 用钢板湾卷焊接而成，超重型货车直接采 用无缝钢管。即使厚度均匀，也存在材料 不均匀，制造误差等，出厂前要经过动平 衡检验，焊接的小块就是用于平衡的。
平衡片
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传动轴多采用短而粗的空心结构：以 提高传动轴的自振频率、强度和刚度，当 过长时，作成两节，前节叫中间传动轴， 后节叫主传动轴，并设中间支承。 二、传动轴的中间支承
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第三节 传动轴和中间支承 一、传动轴部件的组成
传动轴、花键轴、滑动叉、中间支承 和万向节叉等共同组成了传动轴。
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汽车行驶过程中，变速器与驱动桥的相对 位置经常变化，为避免运动干涉，传动轴 中设有由滑动叉和花键轴组成的滑动花键 连接，以实现传动轴长度的变化。
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（2）球笼式万向节 ①固定型球笼式万向节（RF节）
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外滚道中心A、 内滚道中心B位于 万向节中心O两边， C为钢球中心；由 于 △ COA≌△COB ， 因此传力钢球位 于交角平分面上， 保证了等角速传 动。
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优点：球笼式等角速万向节允许两轴以最大 47º交角传递转矩，且在工作时，无论传动方 ，结构紧凑，拆装方 便。 缺点：精度要求较高，成本较高。
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2．变速器与分动器之间、分动器与驱动桥 之间
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3．驱动桥与驱动轮之间
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另外，除用于传动系统外，万向传动装 置还可用于动力输出装置和转向操纵机构。
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第二节 万向节
万向节是实现转轴之间变角度传递动力的部 件。
万向节
刚性万向节
挠性万向节
不等速万向节 （常用为十字轴式）
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三、挠性万向节 挠性万向节依靠其中弹性件的弹性变
形来保证在相交两轴间传动时不发生机械 干涉。由于弹性件的弹性变形量有限，故 挠性万向节一般用于两轴间夹角不大 （3°-5°）和只有微量轴向位移的万向 传动场合。主要用于消除制造安装误差。 优点：弹性件可起减振作用，结构简单， 无需润滑。
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（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。
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2．等速万向节 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。
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（1）球叉式万向节
汽车底盘构造
主讲教师：徐家鹏
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第十七章 万向传动装置
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第一节 概述 一、万向传动装置的组成和功用
组成：万向节和传动轴，当传动轴比较 长时，还要加中间支承。
功用：在轴线相交且相对位置经常变化 的两转轴间传递动力。
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二、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
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②伸缩型球笼式万向节（VL节）
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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。
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③RF节和VL节的应用 RF节和VL节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 RF节用于靠近车轮处，VL节用于靠近驱 动桥处。
缺点：单个十字轴式刚性万向节在有夹角的 情况下不能传递等速运动。主动轴等速旋转 一周，从动轴出现两次周期性的超越和滞后 变化。
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（1）主动叉在垂直位置，且十字轴平面与主动轴垂直时的情况：
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设主动轴 P1 以等角速度 1 转动，设从动轴 P2 以等角速度 2转动，两轴夹角为 ：
当十字轴视为与 P1 轴一起转动时，
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二、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。
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主动叉和从动叉的 中心线是以O1、O2为圆心 的两个半径相等的圆， 而圆心与万向节中心O的 距离相等。因此，在主 动轴和从动轴以任何角 度相交的情况下，传动 钢球中心都位于两圆的 交点上，即位于角平分 面上，保证了等角速传 动。
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优点：结构简单、允许最大交角为32°-33° 缺点：同一时间只有两个钢球传力（正向两 个，反转时另两个），单位压力较大，磨损 较快。 应用：中、轻型越野车的转向驱动桥。
VB1= 1 × r cos
VB2= 2 × r
VB1= VB2 2 ＝ 1 cos
即： 2 < 1
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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α越大，转角差（Φ1-Φ2） 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。
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十字轴式万向节的损坏是以十字轴颈 和滚针轴承的磨损为标志的，因此润滑与 密封直接影响万向节的使用寿命。
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2．十字轴式刚性万向节传动的不等速特性
十字轴万向节的优缺点： 优点：刚性万向节可以保证在轴间交角变化 时可靠地传递动力,结构简单，传动效率高。
准等速万向节 （双联式、三销轴式）
等速万向节 （球叉式、球笼式等）
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挠性万向节
十字轴式刚性万向节
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一、十字轴式刚性万向节 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（15-20°），在汽车上应用最为普遍。 1．构造及润滑
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为了避免这些缺点，需采用双万向节传动。 但要满足两轴间的等角速传动，在装配上必须 满足两个条件： ❖第一万向节两轴间的夹角度α1与第二万向节 两轴间的夹角 α2相等。
（靠整车的总布置设计和总装配保证） ❖第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉 处于同一平面内。
（靠传动轴与万向节叉的正确装配来保证）