在汽车传动系及其它系统中,为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递,必须采用万向传动装置。万向传动装置一般由万向节和传动轴组成,有时还要有中间支承,主要用于以下一些位置: 1-万向节;2-传动轴;3-前传动轴;4-中间支承
发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间。当变速器与驱动桥之间距离较远时,应将传动轴分成两段甚至多段,并加设中间支承。多轴驱动的汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间 。由于车架的变形,会造成轴线间相互位置变化的两传动部件之间。 所示为在发动机与变速器之间。
角速运动
输入轴的等角速传动满足条件:
1)传动轴两端万向节叉处于同一平面内;
2)第一万向节两轴间夹角α1与第二万向节两轴间夹角α2相等。
因为在行驶时,驱动桥要相对于变速器跳动,不可能在任何时候都有α1=α2,实际上只能做到变速器到驱动桥的近似等速传动。
在以上传动装置中,轴间交角α越大,传动轴的转动越不均匀,产生的附加交变载荷也越大,对机件使用寿命越不利,还会降低传动效率,所以在总体布置上应尽量减小这些轴间交角。
相互配合
在万向节配合中,一个零部件(输出轴)绕自身轴的旋转是由另一个零部件,万向节(输入轴)绕其轴的旋转驱动的。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。万向节与传动轴组合,称为万向节传动装置。
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。
影响未以校正的万向节平衡的因素有以下几个方面:
1、 由万向联轴器主体零件设计规范规定的制造公差而产生的不平衡。
2、由万向节与轴的对中面的偏心而产生的不平衡。
3、万向节中配合零件之间的间隙。
4、万向节中附件分布不均匀或不对称引起的不平衡。
5、由万向节各零件的材质不均匀或磨损不均匀引起的不平衡。
万向节十字轴保养要抹齿轮油,由于万向节十字轴滚针轴承的润滑油嘴是一只普通的黄油嘴,所以给人们造成一种错觉,长期以来普遍加注黄油来润滑。而事实上,从该黄油嘴是很难把黄油加注到滚针轴承上,甚至达到十字轴轴颈端面也非常困难。用黄油(即钙基润滑脂)润滑会导致大批十字轴滚针轴承早期损坏。