第五节：万向传动装置

1、汽车底盘构造与维修第五节 万向传动装置学习目标：1.掌握万向传动装置的功用、组成和类型。2.掌握十字轴刚性万向节的构造、工作原理、与速度特性。3.掌握十字轴刚性万向节等角速传动的条件。4.掌握万向传动装置的常见故障。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修一、万向传动装置的功用、组成和类型 1.万向传动装置的功用和组成 功用： 在任何一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间进行动力传递的 装置。 组成： 万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有的还加有中间轴承。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 2. 万向传动装置的类型 万向传动装置可分为闭式（较少使用）和开式（因结构简单、质量轻等特点，被广

2、泛应用）两种。汽车底盘构造与维修 1. 十字轴刚性万向节 （1）十字轴刚性万向节的构造 图示为十字轴式刚性万向节。 它由万向节叉、十字轴、滚针轴 承、油封和油嘴等组成。二、万向节的构造与工作原理汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 （2）刚性十字轴万向节的速度特性 刚性万向节结构简单，传动效率高，因此，在现代汽车上被广泛采用，但这种刚性万向节，单个使用在两轴之间有夹角的情况下，其两轴的角速度是不相等的，当主动叉轴等角速旋转时，从动叉轴是不等角速转动，即主动轴等速转一周时，从动轴会出现两次周期性的超越或滞后变化，两轴夹角越大，角速度变化幅度也越大。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 （3）十字

3、轴万向节等角速传动的条件 传动轴与主动轴之间的夹角1等于传动轴与从动轴之间的夹角2 ，即 1 2 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。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 2.等角速万向节 在独立悬架的转向驱动桥中，由于受轴间尺寸的限制及要求偏转角大等原因，普通万向节已不能适应其要求，所以广泛采用了多种类型的等角速万向节，常见的等角速万向节有双联式、三销轴式、球叉式和球笼式。 双联式万向节 双联式万向节从结构原理上看，实际是一套传动轴长度减缩至最小的双刚性十字轴万向节的等速传动装置，如图所示。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 三销轴式万向节 三销轴式万向节是由双联式万向节

4、演变而来的。图示为转向驱动桥中的三销轴式万向节，主要由2个偏心轴叉、2个三销轴以及6个轴承、密封件等组成。 主动叉与从动叉分别与转向驱动桥的内外半轴制成一体。主从动叉都是偏心叉，叉孔中心线与叉轴中心线互相垂直但不相交，两叉由2个三销轴连接。三销轴的大端有一穿通的轴承孔，其中心线与小端轴颈中心线重合，靠近大端两侧有2个轴颈，其中心线与小端轴颈中心线垂直而不相交，装合时，每一偏心轴叉的两叉孔与I个三销轴的大端两轴颈配合，而后2个三销轴的小端互相插入对方大端的轴承孔内。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 球叉式等速万向节 等角速万向节的基本原理是从结构上保证万向节在工作过程中，其传为点永远位于两轴

5、交角的平分面上，这个原理可以通过一对大小相同的锥齿轮传动来说明，两齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角的平分面上，由P点到两轴轴线的垂直距离都等于r，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。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 图示为球叉式万向节的构造，主动叉和从动叉上各有4个曲面凹槽，装合后形成2个相交的环形槽。作为钢球的滚道，4个传动钢球放在凹槽中，中心钢球放在两叉中心的四槽内用以定心。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 球笼式万向节 球笼式万向节结构，如图所示，它由星形套、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

6、凹槽形成内滚道；球形壳内表面也有相应的凹槽，形成外滚道，6个钢球分别装在各条四槽中，并由保持架保持在一个平面内。汽车底盘构造与维修注意比较：1.十字轴刚性万向节允许相邻两轴的最大夹角为15 -20 。2.三销轴式万向节最大特点是允许相邻两轴有较大交角，最大值可达45 ，故在越野汽车上得到广泛应用。缺点是所占空间较大。3.球叉式万向节允许在两轴夹角不大于32 时正常工作，且四个钢球中只有两个传力。一般用于轻型越野车上。4.球笼式万向节允许两轴交角最大为42 情况下传力，广泛用于转向驱动桥上。且工作时六个钢球全部参与工作。此球笼式万向节又分为两种，一种是等角速（RF型）万向节，无轴向滑动,但两轴交

7、角最大为42 。另一种为伸缩性球笼式万向节（VL型万向节），此万向节最大弯曲角为21 ，轴向伸缩可达45mm.汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 3.万向传动装置的布置形式 常见汽车万向传动装置的布置形式见图。图c、d、e为越野汽车万向传动装置的布置形式，其中图为三桥式的轴驱动的越野汽车布置形式，图d、e为三桥式的布置形式，图d为贯通式结构，图e为非贯通式结构，非贯通式传动轴必须采用中间支承，并将其固定在桥壳上。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 4. 传动轴和中间支承 传动轴 传动轴是连接变速器（或分动器）与驱动桥的部件，其作用是将变速器（或分动器）传来的扭矩传给驱动桥，传动轴有空心轴和

8、实心轴两种，多数是做成空心的，一般由厚薄均匀的薄钢板卷焊而成，对于超重型货车采用无缝钢管制成，而对于转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的传动轴通常制成实心的。在传动轴的两端分别焊有带花键的轴头和万向节叉。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 中间支承 传动轴分段时，应加中间支承，通常中间支承安装在车架横梁上，它具有补偿传动轴轴向和角度方向变化或车架变形等所引起的位移。 汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 解放CA1091型汽车传动轴如图所示，传动轴分两段，由3个十字轴万向节相连接，中间传动轴用双列圆锥滚子轴承支承装在车架横梁下，主动轴带有滑动花键，可以伸缩，以改变传动轴的长度。汽车底盘构造

9、与维修 1.十字刚性万向节使用中应注意的问题 检查传动轴十字轴轴承及中间支承有无松旷，如轴承磨损松旷应及时更换。 检查各叉型凸缘螺母的紧固情况；并紧固螺栓或螺母及凸缘连接螺栓。 定期向万向传动装置的轴承加注润滑脂浸润。三、万向传动装置的维护汽车底盘构造与维修 2.球笼式等角速万向节使用中应注意的问题 应经常检查球笼式万向节的防尘罩；因一旦进入灰尘，将引起万向节磨损失效，发现防尘罩破损应立即更换。 保养中应检查球笼式万向节的钢球和滚道有无磨损松旷、卡滞、生锈或损坏，如有应予更换新件。 装配球笼式万向节时，应加注润滑脂，并更换防尘罩。汽车底盘构造与维修四、万向传动装置的 故障诊断和排除 传动轴在万

10、向节轴承和各连接部位的磨损松旷以及传动轴弯曲、动平衡不良等均会引起万向传动装置出现故障，常见故障有：传动轴的摆振和发响。汽车底盘构造与维修 1.传动轴的摆振 （1）故障现象 汽车起步时，有响声，并伴有振动的感觉，变换车速时，响声明显。 （2）诊断方法 将汽车后轮架起，起动发动机并使传动轴高速旋转，在收油门时察看传动轴振摆情况。若摆振明显，检查传动轴是否弯曲或平衡片是否脱落。如无异常，应检查伸缩管的花键齿配合间隙是否因磨损过度而松旷。 若汽车在起步和行驶时都有响声并伴有振动的感觉，说明中间轴承松动，若制动时产生沉闷的金属敲击声，可能是后桥骑马螺栓松动。若响声随车速增高而增大，脱挡滑行时声音清晰，

11、多为中间轴承损坏或歪斜。汽车底盘构造与维修 （3）故障原因和排除 传动轴不平衡量偏大 由于传动轴不平衡，其不平衡质量会使传动轴的质心偏离其旋转中心线而产生震抖。 传动轴弯曲、径向圆跳动过大 当传动轴出现振动时，可将汽车顶起，用百分表检查传动轴的径向圆跳动，如传动轴圆跳动超过标准极限值时，应对传动轴进行校正或更换。 万向节凸缘叉与花键发卡，更换万间节。 传动轴上平衡片脱落，焊补平衡片。 中间轴承松动歪斜或损坏，调整或更换中间轴。 汽车底盘构造与维修 2.传动轴发晌 （1）故障现象 汽车行驶中底部发出不正常响声。 （2）诊断方法 应检查传动轴是否弯曲或平衡片脱落；如无异常，拉紧手制动器，用手握住传

12、动轴晃动，若感觉晃动量大时，即为传动叉花键齿磨损松旷或万向节轴承磨损松旷，若不晃动，放松手制动器再用手握传动轴晃动，发现手制动盘(或毂)晃动，说明变速器输出轴花键与凸缘花键槽磨损过甚。 （3）故障原因和排除 万向节十字轴及滚针轴承磨损或滚针碎裂,更换滚针轴承。 传动轴花键轴与花键套的花键及花键槽磨损，应更换。 万向节突缘叉紧固螺母松动，予以紧固。 汽车底盘构造与维修 变速器输出轴花键与突缘花键槽磨损过甚，应更换新件。 传动轴中间支承发响：中间轴承磨损过大所致，应更换中间轴承。 中间轴承支架螺栓或中间突缘螺栓松动，应紧固。 减速器主动齿轮的锁紧螺母松动，应紧固。汽车底盘构造与维修 1.万向节的检

13、修 （1）万向节的分解 解放CA1091汽车万向节分解时，首先将轴承锁片盖板螺栓及盖板取下，再用手推出十字轴滚针轴承壳，取下十字轴，然后从十字轴上取下轴承滚针、油封等，万向节十字轴滚针轴承壳用手推不出来时，可用手锤敲打焊接叉，将滚针轴承震出，便可取下十字轴。五、万向转动装置主 要零件的检修汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 （2）万向节的检修 万向节拆卸后应将零件进行清洗，擦干后进行检查，万向节十字轴不得有裂纹，十字轴各轴颈表面严重拉伤、金属剥落、压痕滚针碎裂、轴承外圈与万向节叉的轴承配合过松、十字轴颈与滚针轴承配合间隙超过0.25mm，轴承外圈有裂纹等，应更换新件。轴承与十字轴颈配合间隙的

14、检测如图。 万向节轴承盖板，轴承盖上的止动突起部分应完整无损，否则应予修复或更换。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 2.传动轴的检修 （1）拆卸传动轴 拆卸传动轴前应将汽车前后轮楔住。 先拆下传动轴万向节与后桥主减速器突缘相接的4个螺栓并使其分离，再拆下传动轴前端突缘叉与中间传动轴突缘叉相连接的4个螺栓，用手托住滑动叉，用手锤向后轻敲滑动叉即可拆下传动轴。 拆下中间传动轴与变速器输出轴突缘的连接螺母，再拆下中间传动轴承支架与车架中横梁连接的2个螺栓，然后将中间传动轴连同中间支承一起拆下。汽车底盘构造与维修 （2）传动轴的检修 传动轴花键齿与滑动叉配合间隙的检查。如图所示，最大间隙不得超过0

15、.4mm，若间隙过大则应更换新件。汽车底盘构造与维修 传动轴径向圆跳动的检查 如图所示，其最大圆跳动量不大于0.8mm，当超过极限值时，应采用在压床上进行冷压校正。汽车底盘构造与维修 （3）传动轴中间支承的检修 当传动轴中间支承轴承的轴向间隙大于0.3mm时，应对中间支承总成解体。解体前检查橡胶垫环有无老化，中间支架有无裂损，橡胶垫环与中间支架配合是否松动，否则应更换橡胶垫环及修复中间支架。解体后，检查轴承内外圈的滚道及滚子表面不应出现损坏及疲劳剥落、烧蚀等现象，否则应更换新件，测量中间轴承径向游隙和轴向游隙如图a、b，如间隙超过标准极限值时应更换新件。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 1

16、.万向节的拆卸 （1）用钢锯将万向节防尘罩上的夹箍锯开，拆下防尘罩。六、桑塔纳轿车万向传 动装置的拆卸与检修汽车底盘构造与维修 （2）用铜锤或木锤卸下外万向节（RF）外圈。汽车底盘构造与维修（3）拆卸弹簧锁圈。汽车底盘构造与维修 （4）用专用工具压出万向节内圈。 （5）拆卸万向节前，在球笼和外星轮上标出内星轮位置。汽车底盘构造与维修 （6）外万向节的分解 用手转动球笼及内星轮，取出钢球。汽车底盘构造与维修 用力转动球笼直至两方孔与外星轮垂直方向，取出球笼及内星轮（星形套）。汽车底盘构造与维修 把内星轮上的扇形齿旋入球笼的方孔位置，从球笼中取出内星轮。汽车底盘构造与维修 （7）内万向节的分解 转

17、动星形套与保持架，按垂直方向压出保持架里的钢球。 从球槽上面取出保持架里的星形套，等速万向节星形套与球形壳为选配件，必须成对放置，不许互换。汽车底盘构造与维修 2.万向传动装置零件的检修 检查万向节外星轮（球形壳）星形套，保持架及钢球接触面有无凹痕和磨损，钢球和滚道应无锈蚀、烧蚀、剥落、裂纹，检查万向节间隙，其值不应大于0.8mm，否则应更换万向节，检查时将万向节总成内外半轴各用两块V型铁支承，用千分表的触头沿星形套圆周的切线方向触及套的凸齿，在外半轴不动的情况下来回转动内半轴，此时千分表指针的摆动量为万向节的传动间隙，内等速万向节必须整体更换。汽车底盘构造与维修 1.CA1091型汽车万向装

18、置的装配 装传动轴中间支承轴承 把中间支承轴承内注满润滑脂，装入橡胶垫圈，然后将垫圈、轴承一同装入中间轴承支架内，把前后毛毡的油封压入前后轴承盖上，再把前后轴承盖装在支架两侧。有油嘴的轴承盖必须装在后侧，插入螺栓后转动传动轴数圈后再紧固螺栓，然后把它装到传动轴上，再装上突缘，最后穿上开口销将槽形螺母锁紧。在橡胶垫环装入中间支承架前，应检查支架上的垫环及键是否完好，以防止垫环装后在支架内转动。 七、万向传动装置的装配汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 安装万向节 首先十字轴上的油嘴应朝向轴管一侧，并与套管上的油嘴同位，将十字轴轴颈套在万向节叉的轴承座孔内，再把轴承涂上润滑脂，配上油封放入轴承座孔内，并把轴承壳上凹槽与盖板螺栓孔对正，然后套在十字轴轴颈上（图1-152），用铜棒手锤将轴承壳轻敲慢慢进入轴承孔内。装上盖板再用相同方法安装另一对十字轴与万向节，如图1153所示。汽车底盘构造与维修汽车底盘构造与维修 安装伸缩花键套 装前先在伸缩花键内均匀涂润滑脂，然后按装配记号把它套在传动轴上，最后旋紧油封盖。 按拆下传动轴的相反次序，将传动轴安装在汽车上，并按规定扭矩拧紧螺栓螺母。 向所有油嘴加注润滑脂，直到滑润脂从十字轴颈滑动叉堵盖孔和中间支承轴承盖上的通