汽车传动系万向传动装置简介

    一、万向传动装置的功用与组成

    万向传动装置的功用是能在轴肩夹角及相互位置经常发生变化的转轴之间的传递动力。

    万向传动装置主要由万向节、传动轴组成，如图1-61所示。对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度，还设置有中间支撑。

    二、万向节

    万向节的功用是连续两根轴线夹角经常发生变化的传动轴，并在其间实现变角度动力传递。

    万向节按其速度特性，分为普通万向节、准等速万向节和等速万向节。按其刚度大小，可分为刚性万向节和柔性万向节。

    十字轴式刚性万向节又称普通万向节，如图1-62所示，它是目前汽车传动系中应用最广的十字轴式刚性万向节，它允许相邻两轴的最大交角为15°~20°。其十字轴万向节的构造如下：

    万向节叉上的孔分别套在十字轴的4个轴颈上。当主动叉转动时，从动叉随之转动，同时又绕十字轴中心在任意方向摆动。在十字轴轴颈与万向节叉之间装有滚针和套筒，采用滚针轴承，是为了减小摩擦损失，提高传动效率。用带有锁片的螺钉和轴承盖将套筒固定在万向节叉上，进行轴向定位。为了减少摩擦。润滑轴承，十字轴内钻有油道，且与润滑注脂嘴、安全阀相通，如图1-63所示。

    为避免润滑脂流出及尘垢进入轴承，十字轴轴颈的内端套装毛毡油封（或橡胶油封）。安全阀的作用是，当十字轴内腔润滑脂压力超过允许值时，阀打开润滑脂外溢，使油封不会因油压过高而损坏。十字轴式万向节的损坏程度是以十字轴的轴颈和滚针轴承的磨损为标准的，润滑和密封直接影响着万向节的使用寿命。为了提高它的使用寿命，现代汽车多用橡胶油封，当油腔内的润滑油压力大于允许值时，多余的润滑油从油封内圆表面与十字轴的轴颈接触处溢出，故无需安装安全阀。

    万向节轴承的常见定位方式，除上述盖板式外，还有内、外弹性卡环固定式。

    三、传动轴

    传动轴是万向传动装置中的主要传力部件。通常用于连接变速器（或分动器）和驱动桥，在转向驱动桥和断开时驱动桥中，则用于连接差速器和驱动轮。

    传动轴通常是一壁厚均匀的管轴，传动轴有实心轴和空心轴之分。为了减轻传动轴的质量，节省材料，提高轴的强度、刚度及临界转速，传动轴多为空心轴，一般用厚度为1.5~3.0mm且厚薄均匀的钢板卷焊而成，超重型货车则直接采用无缝钢管。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轴。

    传动轴过长时，自振频率降低，易产生共振，故将其分成两段并加中间支撑。如图1-64所示，中间传动轴前端焊有万向节叉，后端焊有花键轴，其上套装带内花键的凸缘轴盘；主传动轴前端焊有花键轴，其上套装滑动叉并可在花键轴上轴向滑动，使传动轴可以伸缩，以适应变速器与驱动桥相对位置的变化，花键部分用润滑脂润滑，并用油封（即橡胶伸缩套）防漏，为了防水、防尘，滑动叉前端装有带小孔的堵盖，后端与轴管间装有可伸缩的橡胶套，其两端用带开口销的带箍卡紧。传动轴两端用十字轴万向节分别与输入轴和输出轴连接。

    传动轴两端的连接件装好后，应进行动平衡试验。中间传动轴是以前端凸缘叉的止口和后端油封颈处定位，主传动轴是以两端凸缘叉止口定位进行动平衡检验，在质量轻的一侧补焊平衡片，使其不平衡量不超过规定值。为防止装错位置和破坏平衡，滑动叉、轴管都刻有带箭头的记号，装配时应使记号对准，此时两端万向节叉也正好在同一平面内。为保持平衡，油封上两个带箍的开口销应装在间隔180°的位置上，万向节的螺钉、垫片等零件，不应随意改装规格。为加注润滑脂方便，万向节和滑动叉上的润滑脂嘴应在一条直线上，且万向节上的润滑脂嘴应朝向传动轴。

    为了减少传动轴中花键连接的轴向移动阻力和磨损，有的传动轴在花键槽内设置滚动元件，改滑动摩擦为滚动摩擦。

    四、中间支承

    中间支承通常安装在车架横梁上，它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所引起的位移。普通中间支承通常用弹性元件来满足上述要求。常用的中间支承有如下三种形式。

    1.双列圆锥滚子轴承式中间支承

    解放CA1092型汽车即采用该种形式的中间支撑形式，如图1-65所示。它主要由双列圆锥滚子轴承5及其带油封的支承盖2和4、支架7和使轴承与车架间成弹性连接的橡胶垫环3所组成。中间支承是由支架7和支承5等组成。

    双列圆锥滚子轴承5固定在中间传动轴后部的轴颈上，带油封的支承盖2和4之间装有弹性元件橡胶垫环3，用三个螺栓将它们组合起来。螺栓紧固时，橡胶垫环3将径向扩张，于是其外圆便被挤紧于支架7的内孔。双列圆锥滚子轴承的承载能力强，磨损小，并可通过磨销中间的隔圈来进行调节，故使用寿命长。

    2.蜂窝软垫式中间支承

    东风EQ1090E型汽车的中间传动轴采用蜂窝软垫式中间支承，如图1-66所示。中间支承与车架相连接。轴承3可在轴承座2内滑动。由于蜂窝形橡胶垫5的弹性作用，能适应安装上的误差和行驶中出现的位移。此外，还可吸收振动并减少噪声传导。蜂窝软垫式结构简单，效果良好，应用较广泛。

    3.摆动式中间支承

    摆动式中间支承，如图1-67所示。当发动机轴向窜动时，中间支承可绕支承轴3摆动，改善了发动机轴向窜动时轴承的受力状况。此外，橡胶衬套2和5能适应传动轴轴线在横向平面内少量的位置变化。

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