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❖十字轴万向节
§ 4.2 万向节结构方案分析
➢十字轴万向节主要有主、从动叉、十字轴、滚针轴承及轴向定位件和 橡胶密封件等组成。其中滚针轴承的轴向定位方式和油封很重要。
➢十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本 低。但所连接两轴的夹角不宜过大。
一般15°~20°，适用货车。
试验表明：当夹角由4°增加 到16°时，滚针轴承的寿命将 下降为原寿命的1/4。
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十字轴式刚性万向节传动的不等速性
单个十字轴式刚性万向节在输入轴和输出轴之间有夹角的情况下，其两轴的角速 度是不相等的。
（1）主动叉在垂直位置，并且十字轴平面与主动轴垂直。 （2）主动叉在水平位置，并且十字轴平面与从动轴垂直。
第四章 万向传动轴设计
§ 4.1 概述 § 4.2 万向节结构方案分析 § 4.3 万向传动的运动和受力分析 § 4.4 万向节的设计计算 § 4.5 传动轴结构分析与设计 § 4.6 中间支承结构分析与设计
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一、功用
§ 4.1概述
➢发动机前置后驱动汽车
变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴间的万向节传动。
➢全轮驱动的汽车
变速器和分动器及分动器与前后驱动桥之间的万向传动装置。
➢重型汽车
由于总布置的需要将离合器与变速器分开一段距离，因此，也常用万向 传动装置将两个总成连接起来。
➢转向驱动桥
车轮应在最大范围内任意偏转某一角度并能不断地传递动力。其半轴分段。
左右半轴夹角随行驶需要而定。半轴与车轮之间常用球叉式或球笼式等速
当万向节两轴绕定心钢球中心o转动任何角度时，传力钢球始终在滚 道中心两圆的交点上，从而保证输出轴与输入轴等速转动。该万向节结构 简单，传递夹角≯ 32 °～33°。
四个钢球两两单向受力，单位压力较大磨损较快。这种万向节只有在
传力钢球与滚道有一定的预紧力时，才能保证等角速传动。适用轻、中型
20越20/野9/2车5 转向驱动桥。
2动桥中的布置
1—定位销 2—锁止销 3—从动叉 4—径向推力轴承 5—传动钢球 6—主销 7—油封 8—推力轴承 9—主动叉 10—中心钢球
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2．球笼式万向节简称RF节
球笼式万向节是目前应用最
为广泛的等速万向节。
Rzeppa 型球笼式万向节是
✓ 目前采用较广泛的球叉式万向节和球笼式万向节均根据这一原理制成。
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图16.12 等速万向节的工作原理12
三、等速万向节
球叉式万向节
❖球叉式万向节按其钢球滚道形状不同可 ➢分为圆弧槽和直槽两种形式。
➢圆弧槽型：两球叉上的圆弧槽中心线是以o1和o2为圆心而半径相等的圆， o1o=o2o 距离相等。
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等速万向节的基本原理：
从结构上保证万向节在工作过程中的传力点永远位于两轴交点的平分面上。
✓ 两齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角的平分面上，P到两轴的垂直距离 都等于r。在P点处两齿轮的圆周速度是相等的，两个齿轮旋转的角速度也 相等。
✓ 与此相似，若万向节的传力点在其交角变化时始终位于角平分面内，则可 使两万向节叉保持等角速的关系。
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三、分类
万向节按其在扭矩方向上是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠 性万向节。前者靠零件的铰接式联结传输动力，后者通过弹性零件传递动 力，且有缓冲减振作用 。 不等速向节是指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，但平均角速度比为1的万向节。 准等速万向节是指在设计角度下工作时以等于1的瞬时角速度比传递运动， 而在其它角度下工作时瞬时角速度比近似等于1的万向节。 输出轴和输入轴以等于1的瞬时角速度比传递运动的万向节，称之为等速 万向节。
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直槽滚道型球叉式万向节（图41b），两个球叉上的直槽与轴的中心 线倾斜相同的角度，彼此对称。
在两球叉间的槽中装有四个钢球。 由于两球叉中的槽所处的位置是对称 的，这便保证了四个钢球的中心处于 两轴夹角的平分面上。
加工比较容易，允许的轴间夹角 不超过20°，在两叉间允许有一定量 的轴间滑动。
适用断开式转向驱动桥。可轴向伸缩
带分度杆的，六个传力钢球
由球笼4保持在同一平面内。
当万向节两轴之间的夹角变化时， 靠比例合适的分度杆6拨动导向盘5，并 带动球笼4使六个钢球2处于轴间夹角的 平分面上。
图4-2 Rzeppaz型球笼式万向节
1—球形壳 2—钢球 3—星形套 4—球笼 5—导向盘 6—分度杆
经验表明，当轴间夹角较小时，分度杆是必要的；当轴间夹角大于11° 时，仅靠球形壳和星形套上的子午滚道的交叉也可将钢球定在正确位置。这 种等速万向节可在两轴之间夹角达到35°～37°的情况下工作。
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❖ 双联式万向节 准等速万向节，由两个十字轴万向节组成。允许连接两轴的夹角较大。 一般可达50°适用军用越野车。北京切诺基越野车分动器与前传动轴； 延安XL2150转向驱动桥；
❖ 凸块式万向节 也是一种双联式万向节，两凸块相当于双联万向节装置中两端带有位
于同一平面上的两万向节叉的中间轴及两十字销，
20万20/向9/2节5 传动。
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二、设计要求：
➢ 保证所连接的两轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠传。 ➢ 保证所连接的两轴能均匀旋转，由于夹角变化引起的动载荷在允许
范围内。 ➢ 传动效率高、寿命长、结构简单、制造方便。 三、设计依据 ➢ 发动机参数 ➢ 标准法规要求：
QC／T 29082—1992 汽车传动轴总成技术条件 QC／T 523—1999 汽车传动轴总成台架试验方法
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因此可以保证输入轴与输出轴近似相等，万向节夹角较大，可达50°。但是 由于工作面全为滑动摩擦效率低，易磨损且对密封和润滑要求较高。它主要 用于中型越野车。道奇WM300前轴； ❖三销式万向节
三销式万向节允许所连接的两轴最大夹角为45°，易于密封。但其外形尺寸 较大，零件形状较复杂，这种结构目前用于个别中、重型越野车的转向驱动 桥。东风EQ2080