万向节即万向接头,英文名称universal joint,是实现变角度动力传递的机件,用于需要改变传动轴线方向的位置,它是汽车驱动系统的万向传动装置的 “关节”部件。
概述
万向节与传动轴组合,称为万向节传动装置。 在前置发动机后轮驱动的车辆上,万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间;而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴,万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。
工作原理
万向节的结构和作用有点像人体四肢上的关节,它允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化。为满足动力传递、适应转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化,前驱动汽车的驱动桥,半轴与轮轴之间常用万向节相连。但由于受轴向尺寸的限制,要求偏角又比较大,单个的万向节不能使输出轴与轴入轴的瞬时角速度相等,容易造成振动,加剧部件的损坏,并产生很大的噪音,所以广泛采用各式各样的等速万向节。
在前驱动汽车上,每个半轴用两个等速万向节,靠近变速驱动桥的万向节是半轴内侧万向节,靠近车轴的是半轴外侧万向节。在后驱动汽车上,发动机、离合器与变速器作为一个整体安装在车架上,而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接,两者之间有一个距离,需要进行连接。汽车运行中路面不平产生跳动,负荷变化或者两个总成安装的位差等,都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化,因此在后驱动汽车的万向节传动形式都采用双万向节,就是传动轴两端各有一个万向节,其作用是使传动轴两端的夹角相等,从而保证输出轴与输入轴的瞬时角速度始终相等。
分类
1.不等速万向节
万向节连接的两轴夹角大于零时,输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动,但平均角速度相等的万向节。
十字轴式刚性万向节由万向节叉、十字轴、滚针轴承、油封、套简、轴承盖等件组成。工作原理为:转动叉中之一则经过十字轴带动另一个叉转动,同时又可以绕十字轴中心在任意方向摆动。转动过程中滚针轴承中的滚针可自转,以便减轻摩擦。与输入动力连接的轴称输入轴(又称主动轴),经万向节输出的轴称输出轴(又称从动轴)。在输入、输出轴之间有夹角的条件下工作,两轴的角速度不等,并因此会导致输出轴及与之相连的传动部件产生扭转振动和影响这些部件的寿命。
2.准等速万向节
指在设计的角度下以相等的瞬时角速度传递运动,而在其他角度下以近似相等的瞬时角速度传递运动的万向节。它又分为:a)双联式准等速万向节。指该万向节等速传动装置中的传动轴长度缩短到最小时的万向节。b)凸块式准等速万向节。由两个万向节又和两个不同形状的凸块组成。其中两凸块相当于双联万向节装置中的中间传动轴及两十字销。c)三销轴式准等速万向节。由两个三销轴,主动偏心轴叉,从动偏心轴叉组成。d)球面滚轮式准等速万向节。由销轴、球面滚轮、万向节轴和圆筒组成。滚轮可在槽内做轴向移动,起到伸缩花键作用。滚轮与槽壁接触可传递转矩。
3.等速万向节
万向节所连接的输出轴和输入轴以始终相等的瞬时角速度传递运动的万向节。
功能应用
一般主要用在汽车行业上比较多
主要品牌
常见问题
十字轴万向节总成使用保养说明
传动轴总成由万向节叉、十字轴等基本零件构成。十字轴装配在万向节叉上做连接,十字轴的轴头上装有滚针轴承,当轴头接入万向节叉时,十字轴与万向节叉之间就可以有相对旋转,也就产生了多角度变化。
一、
设备在使用过程中,由于扭矩传递的方向一致,十字轴万向节的受力方向也一致。久而久之,造成十字轴万向节轴颈的单边磨损;随着时间的推移,十字轴受力的一面磨损会越来越大,最终起槽,以致发生松旷发响。可以采取将十字轴在相对于原先位置转动90度再使用,这样可以延长使用时间。在组装时应注重将有油嘴或丝堵的一面朝向传动轴,万向节叉应在十字轴上转动自如,小应有卡滞现象,但不应出现有轴向的间隙。
二、
十字轴万向节故障主要还有轴颈和轴承磨损及各轴颈出现弯曲变形,造成其十字轴各轴中心线不在同一平面上,或相邻的两轴中心线不垂直。轴颈和轴承磨损间隙过大,就会在运行中产生晃动,使整个传动轴中心线偏离其旋转中心线,从而传动轴产生振抖现象和运行中传动轴发出异常响声的现象。这种现象主要是缺少润滑引起的。万向节十字轴轴颈和轴承的磨损,从使用情况来看不应超过0.02-0.13mm,一般保持在O.Olmm左右。假如超过O.13mm,就产生传动轴振抖和发响的现象。一旦出面十字轴轴颈磨损出槽的情况就要进行修理或更换。
三、
检查十字轴万向节使用后的间隙方法:用手检查万向节在十字轴的两个方向的径向间隙,若发现有间隙时,应更换万向节的轴承。在拆卸万向节时,先将轴承拆下,再拆下十字轴(拆前做好万向节与传动轴的对正标记)。装配时,应先将万向节与传动轴的对正标记对准,先装上十字轴,然后用台钳压入轴承。
四、
养护时,要对十字轴承加注润滑脂;检查十字轴承有无松旷时、将变速器挂空档,松开驻车制动器,双手紧握传动轴轴管,左右用力急剧转动,不应有明显的松旷量,必要时拆下分解修复。传动轴养护时还要检查紧固件是否固定牢靠,传动轴外表和弯曲度,必要时修复。十字轴万向节维修装配前,须将其各部件清洗干净,尤其是十字轴的油道、轴颈和滚针轴承等处,宜以洁净的煤油洗净并用压缩空气吹干。配合面上涂以润滑脂,对合标记后装复。万向节装复后,应转动灵活并无明显间隙,也不能有发卡现象。