第五章万向传动装置

万向传动装置概述万向节传动轴与中间支承万向传动装置的维修万向传动装置的故障诊断第五章万向传动装置2/6/20231第五章万向传动装置

学习目标：1、掌握万向传动装置的功用、组成和使用场合；2、掌握万向传动装置的布置形式及装配、结构特点；3、掌握万向节的功用、种类、构造及速度特性；4、掌握传动轴与中间支撑的构造；5、掌握万向传动装置的维护、检修方法及常见故障的诊断与排除。学习重点1、几种万向节传动装置的典型结构形式，汽车上的适用场合；2、单十字轴万向节的不等速特性；3、万向节的等速特性。2/6/20232在发动机前置后驱动的汽车上，变速器常与发动机、离合器连在一起安装在车架上，而驱动桥则通过弹性悬架与车架与车架连接，变速器输出轴轴线与驱动桥输入轴轴线很难重合布置，并且在行驶过程中，弹性悬架受路面而产生振动，使两轴相对位置经常发生变化。因此，变速器的输出轴与驱动桥的输入轴不能刚性连接，必须采用万向传动装置。第五章万向传动装置万向传动装置在汽车上的应用万向传动装置演示2/6/20233第一节万向传动装置概述

一、万向传动装置的作用

万向传动装置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，并保证可靠地传递动力。万向传动装置动画2/6/20234问题？变速器与驱动桥的位置差异？变速器固定在车架上，驱动桥在行驶时由于路面颠簸驱动桥发生上下偏移，输出轴与驱动桥无法实现刚性连接，采用万向节才能解决。2/6/20235

组成:一般由万向节和传动轴等组成。但部分汽车的发动机与驱动桥之间距离较远，需将传动轴分为两端，在其中部必须加装中间支承。

二、万向传动装置的组成万向节中间支承主传动轴中间传动轴驱动桥2/6/20236（1）变速器（或分动器）与驱动桥之间

应用实例2/6/20237(2)变速器与离合器或与分动器之间2/6/20238（3）驱动桥与驱动轮之间在采用独立悬架时，还需要在靠近主减速器处也要加万向节，满足左右半轴的跳动条件。在转向驱动桥中需要该桥即能满足车轮转向又能不间断驱动力传递，因此在车轴靠近车轮处需要采用万向传动。非独立悬架独立悬架2/6/20239（4）转向操纵机构2/6/2023102/6/202311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。1、刚性万向节：在扭转方向没有弹性，动力靠零件的铰链式连接传递。刚性万向节种类：

包括不等速万向节（如十字轴式万向节）、准等速万向节（如双联式、三销轴式等）和等速万向节（如球叉式、球笼式、三叉式万向节等）三种形式。2、弹性万向节：在扭转方向有一定弹性、动力靠弹性零件传递、且有缓冲减振作用。2/6/202312万向节演示2/6/202313

一、不等速万向节最常用的不等速万向节是十字轴式万向节，其结构简单，传动可靠，效率高，且允许两传动轴之间有较大的夹角（一般15°—20°），故广泛应用于各类汽车的传动系统中。1、普通万向节(十字轴式刚性万向节)的结构2/6/202314两个万向节叉的两对孔通过四个滚针轴承（由滚针8和套筒9组成）分别与十字轴4的两对轴颈相铰接。

当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。

十字轴式刚性万向节演示2/6/202315十字轴实物照片2/6/202316介绍几种十字轴2/6/202317十字轴润滑油道2/6/202318十字轴式刚性万向节2/6/2023192/6/202320特性：单个万向节在输入轴与输出轴之间有夹角的情况下，

两轴的角速度不相等。2、十字轴式万向节的速度特性2/6/202321双万向节实现等速条件：1）第一万向节两轴间夹角a1与第二万向节两轴间夹角a2相等。2）第一万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一平面内。实现两轴间等角速度传动措施2/6/202322原理： 双万向节等速传动。二、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。2/6/2023232/6/2023242.三销轴式万向节

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。2/6/202325三、等速万向节1、等速原理：

在结构上保证万向节在工作过程中，其传力点永远位于主从动轴交线O的平分面上。广泛应用的主要有球叉式万向节和球笼式万向节。在P点处两齿轮的圆周速度是相等的。2/6/2023262、常用的等速万向节（1）固定型球笼式万向节（RF节）

主要部件：球形壳（外滚道）、传动钢球、保持架（球笼）、行星套（内滚道）等。2/6/202327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。2/6/202328（2）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。

2/6/202329RF节VL节固定型球笼式万向节（RF节）伸缩型球笼式万向节（VL节）等速万向节——球笼式等速万向节2/6/202330（3）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分面内。

2/6/202331四、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。挠性万向节一般用于两轴间夹角不大和只有微量轴向位移的万向传动。2/6/202332挠性万向节结构：弹性连接件1-螺丝2-橡胶3-中心钢球4-黄油嘴5-传动凸缘6-球座特点：

依靠弹性元件的弹性变形以适应变交角两轴间的传动。

2/6/202333挠性万向节2/6/202334第三节传动轴与中间支承一、传动轴结构：

有实心轴和空心轴之分、壁厚均匀的钢管（1.5~3.0mm）；伸缩节：长度可随行驶状况而变化；安装：注意安装标记，满足动平衡要求。2/6/202335传动轴的作用：

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车轮。转向驱动桥、断开式驱动桥、和微型汽车的传动轴通常制成实心轴。2/6/202336在有一定距离的两部件之间采用万向传动装置传递动力时，一般需要在万向节之间安装传动轴。2/6/202337

1-盖子；2-盖板；3-盖垫；4-万向节叉；5-加油嘴；6-伸缩套；7-滑动叉；8-油封；9-油封盖；10-传动轴管

若两部件之间的距离会发生变化，而万向节又没有伸缩功能时，则还要将传动轴做成两段，用滑动花键相连接（如图所示）。2/6/202338传动轴动平衡问题：

传动轴在高速旋转时，任何质量的偏移都会导致剧烈振动。厂家在把传动轴与万向节组装后，都进行动平衡。经过动平衡的传动轴两端一般都点焊有平衡片，拆卸后重装时要注意保持二者的相对角位置不变。2/6/202339

在传动距离较长时，往往将传动轴分段，即在传动轴前增加带中间支承的前传动轴。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2/6/202340二、中间支承中间支承的作用：

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。2/6/202341

下图为一种中间支承结构，是一个通过支承座3和缓冲垫2安装在车身（或车架）上的轴承，用来支承传动轴的一端。1-滚球轴承；2-中间轴承缓冲垫；3-支承座

橡胶缓冲垫2可以补偿车身（或车架）变形和发动机振动对于传动轴位置的影响。橡胶垫式中间支承特点：利用橡胶垫的弹性作用适应安装误差和行驶中出现的位移，并且可吸收振动和减小噪声。2/6/202342东风EQ1090汽车中间支承2/6/202343摆动式中间支承特点：中间传动轴可以通过摆臂绕支承轴摆动，支承轴和摆臂下端均有橡胶衬套，可以改善轴承受力。2/6/2023442/6/202345。

第四节万向传动装置的维修

万向传动装置在使用过程中会出现各种损伤，尤其是那些传动轴管长度大、工作条件恶劣、润滑条件极差、行驶在不良的道路上的汽车。冲击载荷的峰值往往会超过正常值的一倍以上，以致造成万向传动装置的弯曲、扭转和磨损逾限，产生振动异响等故障，破坏万向传动装置的动平衡特性、速度特性，使万向传动装置技术状况变差，传动效率降低，从而影响汽车的动力性和经济性。2/6/202346一、万向传动装置的维护

（一）一级维护：进行润滑和紧固作业

1、对万向节的十字轴、传动轴滑动叉、中间支承轴承等加注润滑脂(通常为锂基2号润滑脂)。

2、检查传动轴各部螺栓和螺母的紧固情况，特别是万向节叉突缘连接螺栓和中间支承支架的固定螺栓等，应按规定的力矩拧紧。2/6/202347（二）二级维护：检查十字轴轴承的间隙。

1、十字轴轴承的配合应用手不能感觉出轴向移动量。

2、传动轴中间支承轴承，应检查其是否松旷及运转中有无异响，当其径向松旷超过规定或拆检轴承出现黏着磨损时，应更换中间支承轴承。图中间支承十字轴轴承配合间隙的检查错误2/6/202348

（三）拆卸传动轴注意事现

拆卸传动轴前，应在每个万向节叉的突缘上做好标记，以确保作业后的原位装复，否则极易破坏万向传动装置的平衡性，造成运转噪声和强烈振动。传动轴拆卸前的标记

2/6/202349

拆卸传动轴时，应从传动轴后端与驱动桥连接处开始，先将与后桥突缘连接的螺栓拧松取下，然后将与中间传动轴突缘连接的螺栓拧下，拆下传动轴总成。接着，松开中间支承支架与车架的连接螺栓，最后松下前端突缘盘，拆下中间传动轴。维护后的传动轴按记号原位装复。

2/6/202350

传动轴的主要损伤形式有弯曲、凹陷或裂纹等，主要检修以下几个方面：

(1)传动轴轴管不得有裂纹及严重的凹瘪，否则应更换传动轴。

1、传动轴

二、万向传动装置的检修2/6/202351传动轴弯曲程度检查(2)检查传动轴弯曲程度

如图所示用V形铁架起传动轴，使其水平，而后旋转，用百分表在轴的中间部位测量。径向全跳动公差应符合表中（翻页）的规定，否则应更换或校正传动轴（轿车传动轴径向全跳动公差应比表中相应减小0.2mm）。2/6/202352传动轴轴管的径向全跳动公差（mm）十字轴承的配合间隙（mm）

轴长≤600600～1000＞1000径向全跳动公差0.60.81.0十字轴轴颈直径≤1818～23＞23最大配合间隙符合原厂规定0.100.142/6/202353

(3)检查中间传动轴支承轴颈的径向圆跳动公差不应超过0.10mm，否则应更换或镀铬修复或予以更换。径向圆跳动公差2/6/202354

(4)检查传动轴花键与滑动叉花键、突缘叉与所配合花键的间隙：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。若超过限值，则应更换传动轴或滑动叉。2/6/2023552．万向节叉、十字轴及轴承

(1)检查万向节叉和十字轴不得有裂纹，否则应更换。

(2)检查十字轴颈表面，若有疲劳剥落，磨损沟槽或滚针压痕深度在0.10mm以上时，应换新。(3)检查出滚针轴承的油封失效、滚针断裂、轴承内圈有疲劳剥落时，应换新。(4)检查十字轴与轴承的最小配合问隙应符合原厂规定，最大配合问隙应符合表4-2的规定。

(5)检查十字轴及轴承装入万向节叉后的轴向间隙，剖分式轴承孔为0.10～0.50mm，整体式轴承孔O.02～O.25mm，轿车为0～O.05mm。2/6/2023562/6/2023573．中间支承

中间支承的常见故障是橡胶老化和轴承磨损所引起的振动和异响等。

(1)检查中间支承轴承的旋转是否灵活，油封和橡胶衬垫是否损坏，否则应更换。

(2)拆下中间支承前，可以在中间支承周围摇动传动轴，检查中间支承轴承的松旷程度，分解后可进一步检查轴承的轴向和径向间隙应符合原厂规定。中间支承经使用磨损后，需及时检查和调整，以恢复其良好的技术状况。2/6/202358橡胶垫式中间支承2/6/2023591-变速器；2-中间支承；3-后驱动桥；4-后传动轴；5-球轴承；6-前传动轴带有中间支承的前、后传动轴2/6/202360

传动轴管焊接组合件经修理后，原有的动平衡已不复存在。因此，传动轴管焊接组合件（包括滑动套）应重新进行动平衡试验，传动轴两端任一端的动不平衡量：轿车应不大于lOg·cm，其他车型应不大于下表中的规定。传动轴管焊接组合件的平衡可在轴管的两端加焊平衡片，每端最多不得多于3片。

传动轴轴管焊接件的允许动不平衡量（g.cm）传动轴轴管外径≤5858～80＞90允许动不平衡量30501004．传动轴管焊接组合件2/6/202361

1-盖子；2-盖板；3-盖垫；4-万向节叉；5-加油嘴；6-伸缩套；7-滑动叉；8-油封；9-油封盖；10-传动轴管。用滑动花键相连接的传动轴2/6/202362三、万向传动装置的装配

万向传动装配时，应注意装配位置对其传动速度特性的影响，装配时应注意以下问题：(1)清洁零件待装零件应彻底清洗，特别是十字轴的油道、轴颈和滚针轴承，最好用清洁的煤油清洗后，再用压缩空气吹干。装配时，在轴颈和轴承上涂适量的润滑脂；应避免磕碰，并注意传动轴管两端点焊的平衡片是否脱落。(2)核对零件的装配标记应认真校对十字轴及万向节叉、十字轴及短传动轴和滑动叉及花键轴管等的装配标记，按原标记装配。2/6/202363(3)十字轴的安装十字轴上的润滑脂嘴要朝向传动轴以便注油；两偏置油嘴应间隔180°，以保持传动轴的平衡。(4)中间支承的安装将中问支承轴承对正后压入中间传动轴的花键突缘内。紧固中间支承的前后轴盖上的三个紧固螺栓时，应支起后轮，边转动驱动轮边紧固，以便自动找正中心；(5)加注润滑脂用油枪加注汽车通用的锂基2号或二硫化钼锂基脂。注油时，既要充分又不过量，以从油封刃口处或中间支承的气孔能看到有少量新润滑脂被挤出为宜。2/6/202364第五节万向传动装置常见故障诊断

万向传动装置由于经常受汽车在复杂道路上行驶的影响，使传动轴在其角度和长度不断变化的情况下传递转矩，因此常出现传动轴动不平衡、万向节与中间支承松旷、发响甚至会引起飞轮壳的破裂等故障。

一、传动轴动不平衡与异响

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。2/6/2023652、故障原因①传动轴上的平衡块脱落。②传动轴弯曲或传动轴管凹陷。③传动轴管与万向节叉焊接不正或传动轴未进行过动平衡试验和校准。④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。⑤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。

2/6/2023663、故障诊断与排除①检查传动轴管是否凹陷，有凹陷，则故障由此引起；无凹陷，则继续检查。②检查传动轴管上的平衡片是否脱落，如脱落，则故障由此引起；否则继续检查。③检查伸缩叉安装是否正确，不正确，则故障由此引起；否则继续检查。④拆下传动轴进行动平衡试验，动不平衡，则应校准以消除故障。弯曲应校直。⑤检查中间支承吊架固定螺栓和万向节凸缘盘连接螺栓是否松动，若有松动，则异响由此引起，应紧固。

2/6/202367二、万向节、伸缩叉松旷及异晌1、故障现象在汽车起步和突然改变车速时，传动轴发出“吭”的响声；在汽车缓行时，发出“咣当、咣当”的响声。2、故障原因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、伸缩叉磨损松旷。2/6/2023683、故障诊断与排除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，否则继续检查。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。2/6/202369三、中间支承松旷

1、故障现象

汽车运行中出现一种连续的“呜呜”响声，车速越高响声越大。

2、故障原因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。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。2/6/202370

3、故障诊断与排除①给中间支承轴承加注润滑脂，响声消失，则故障由缺油引起；否则继续检