万向节是实现变角度动力传递的机件,用于须要转变
传动轴线偏向的地位. 万向节的分类 按万向节在扭转偏向上是否有显著的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节.刚性万向节 又可分为不等速万向节（经常运用的为十字轴式）.准等速万向节（如双联式万向节） 和等速万向节（如球笼式万向节）三种. 不等速万向节 十字轴式刚性万向节为汽车上普遍运用的不等速万向节,许可相邻两轴的最大交角为15゜～20゜.图D－C4－2所示的十字轴式万向节由一个十字轴,两个万向节叉和四个滚针轴承等构成.两万向节叉1和3上的孔分离套在十字轴2的两对轴颈上.如许当主动轴迁 移转变时,从动轴既可随之迁移转变,又可绕十字轴中间在随意率性偏向摆动.在十字轴 轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承5,滚针轴承外圈靠卡环轴向定位.为了润滑轴承,十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈.润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处.
图D－C4－2 十字轴万向节构造（12-2） 1- 套筒;2-十字轴;3-传动轴叉;4-卡环;5-轴承外圈;6-套筒叉
十字轴式刚性万向节具有构造简略,传动效力高的长处,但在两轴夹角α不为零的情形
下,不克不及传递等角速迁移转变.
设主动叉由图D－C4－1(a)所示初始地位转过φ1角,从动叉响应转过φ2角,由机械道
理剖析可以得出如下关系式： tgφ1=tgφ2·cosα
图D－C4－3 十字轴式刚性万向节示意图 以主动叉转角φ1为横坐标,主动叉转角和从动叉转角之差φ1－φ2为纵坐标,可以画 出φ1－φ2随φ1变更曲线图（见图D－C4－1(b),图中画出了α＝10゜,α＝20゜,α ＝30゜的情形）.从这张图可以看出：
假如主动叉匀速转了180゜,那么从动叉就阅历了：比主动叉转得快→比主动叉转得慢→ 又比主动叉转得快如许一个进程.但总起来讲,当主动叉转过90゜时,从动叉也转过90 ゜;当主动叉转过180゜时,从动叉也转过180゜. 从这张图还可以看出,万向节两轴夹角α越大,从动叉转角φ2和主动叉转角φ1之差 也越大.这解释,假如主动叉是匀速迁移转变的,那么跟着万向节两轴夹角的增大,从动叉 转速的不平均性越大. 单个十字轴万向节传动的不等速性,将使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动,从
图D－C4－4 十字轴刚性万向节不等速特征曲线
而产生附加的交变载荷,影响零部件运用寿命. 既然十字轴式万向节可以将匀速迁移转变变成非匀速迁移转变,那么它就有可能将某种非匀速迁移转变还原为匀速迁移转变.例如在变速器的输出轴和驱动桥的输入轴之间,采 取如图D－C4－5(缺）所示的两个十字轴万向节和一根传动轴传动,就有可能实现这种传动. D－C4－5 设变速器的输出轴由图D－C4－5所示初始地位转过ψ1角,传动轴响应转过ψ2角,驱 动桥的输入轴响应转过ψ4角,则有以下关系： tgψ1=tgψ2·cosα1 tgψ4=tgψ2·cosα2 如有α1＝α2,则有ψ4＝ψ1 也就是当知足以下两个前提时,可以实现由变速器的输出轴1到驱动桥的输入轴4的等 角速传动： （1）传动轴两头万向节叉处于统一平面内; （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,不成能在任何时刻都有α1＝α2,现实上只 能做到变速器到驱动桥的近似等速传动. 在以上传动装配中,轴间交角α越大,传动轴的迁移转变越不平均,产生的附加交变载荷 也越大,对机件运用寿命越晦气,还会下降传动效力,所以在总体安插上应尽量减小这些 轴间交角.
等角速万向节工作道理
在有些场合下,无法安插开两个十字轴式万向节和一根传动轴,这就须要能单独实现等 角速传动的万向节.能实现等角速传动万向节的工作道理根本上分为以下两种： （1）两个十字轴式万向节和一根传动轴等角速传动道理. 将这种等角速传念头构中的传动轴缩至最短,双联式（以及三销式,凸块式）等角速万 向节就属于这一种. （2）锥齿轮传动道理 两个同样的锥齿轮互相啮合传动（见图D－C4－6）(缺)汽车构造p269 3-69,从动齿轮与主动齿轮的转速必定是雷同的.如许的传念头构从道理上也可以如许描写：当万向节 主动轴与从动轴之间传力点一向处于主动轴轴线和从动轴轴线夹角等分线上（或者说传力点距这两轴线的距离相等）时,必定能实现等角速传动.
图D－C4－6 等速万向节的工作道理
1,3-主动叉;2,4-从动叉 图D－C4－5 双万向节等速传动安插图 准等速万向节 罕有的准等速万向节有双联式和三销轴式两种,它们的工作道理与上述双十字轴式万向 节实现等速传动的道理是一样的. 图D－C4－7为双联式万向节工作道理图,它现实上是一套将传动轴长度减缩至最小的双十字轴式万向节等速传动装配,双联叉3相当于传动轴及两头处在统一平面上的万向节叉.在D－C4－7所示的双联式万向节的构造实例中,设有包管输入轴与双联叉轴线间夹角α1和双联叉轴线与输出轴间夹角α2近似相等的分度机构.在万向节叉6的内端 有球头,在万向节叉1内端有导向套2.球碗放于导向套内,被弹簧压向球头.在两轴交 角为0゜时,球头与球碗的中间与两十字轴中间的连线中点重合.当万向节叉6相对万向节又1摆动时,假如球头与球碗的中间（现实上也输出轴与输入轴的交点）能沿两十字轴中间连线的中垂线移动,就可以或许知足α1＝α2 的前提,但是球头与球碗的中间（现实上就是球头的中间）只能绕万向节叉6上的十字轴中间作圆弧活动.在当输出
轴与输入轴的交角较小时,处在圆弧上的两轴轴线交点离上述中垂线很近（D－C4－8）,使得α1与α2 的差很小,能使两轴角速度接近相等,所以称双联式万向节为准等速万向节.
1,4-万向节叉;2-十字轴;3-油封;5-弹簧;6-球碗;7-双联叉; 8-球头
图D－C4－7 双联式万向节
1,2-轴;3-双联叉 图D－C4－8 双联式万向节工作道理图
等速万向节
今朝轿车上经常运用的等速万向节为球笼式万向节,也有采取球叉式万向节或自由三枢 轴万向节的. （1）球笼式万向节的构造见图图D－C4－9.星形套7以内花键与主动轴1相连,其外 概况有六条弧形凹槽,形成内滚道.球形壳8的内概况有响应的六条弧形凹槽,形成外滚
道.六个钢球6分离装在由六组表里滚道所对出的空间里,并被保持架4限制在统一个平面内.动力由主动轴1（及星形套）经钢球6传到球形壳8输出.
1-主动轴 2,5-钢带箍;3-外罩 4-保持架（球笼）6-钢球;7-星形套（内滚道） 8-球形 壳（外滚道） 9-卡环 图D－C4－9球笼式等速万向节 球笼式万向节的等速传动道理见图D－C4－10.外滚道的中间A与内滚道的中间B分离位于万向节中间O的双方,且与O等距离,即AO=BO.钢球在内滚道中滚动和钢球在外滚道中滚动时,钢球中间所经由的圆弧半径是一样的,图中钢球中间所处的C点恰是如许两个圆弧的交点,所以有AC=BC.又因为CO为△AOC与△BOC的公共边,所以可以导出 △AOC≌△BOC ,因而∠AOC=∠BOC ,也就是说当主动轴与从动轴处于任一夹角α（当然要在必定规模内）时,C点都处在主动与从动轴线的夹角等分线上.处在C点的钢球 中间到主动轴的距离a和到从动轴的距离b必定是一样的（用相似的办法可以证实其 它钢球到两轴的距离也是一样的）,从而包管了万向节的等速传动特征.在图中高低两钢球处,表里滚道所夹的空间都是左宽右窄,钢球很轻易向左跑出,为了将钢球定位,设置了保持架.保持架的表里球面.星形套的外球面和球形壳的内球面均以万向节中间O为球心,并包管六个钢球球心地点的平面（主动轴和从动轴是以此平面为对称面的）经由O点.当两轴交角变更时,保持架可沿表里球面滑动,这就限制了高低两钢球不克不及向左跑出.
O-万向节中间;A-外滚道中间;B-内滚道中间;C-钢球中间;a-两轴交角（指钝角） 图D－C4－10 球笼式万向节的等速性
球笼式等速万向节内的六个钢球全体传力,承载才能强,可在两轴最大交角为42゜情形
下传递扭矩,其构造紧凑,拆装便利,得到普遍运用.
O-万向节中间;A-保持架（球笼）B-保持架内球面中间
图D－C4－11伸缩型球笼式万向节
图D－C4－12伸缩球笼式等角速万向节工作道理图
（2）自由三枢轴等速万向节
在富康轿车上,驱动轴采取了自由三枢轴等速万向节（见图D－C4－14a）
图D－C4－14a
这种万向节包含三个位于统一平面内互成120度的枢轴12-3（见图D－C4－14b）,它
们的轴线交于输入轴上一点,并且垂直于驱动轴.
图D－C4－14b 三个外概况为球面的滚子轴承,分离活套在各枢轴上.
一个漏斗形轴5,在其筒形部分加工出三个槽形轨道.三个槽形轨道在筒形圆周上是平 均散布的,轨道合营面为部分圆柱面,三个滚子轴承分离装入各槽形轨道,可沿轨道滑动.
从以上装配关系可以看出：每个外概况为球面的滚子轴承能使其地点枢轴的轴线与响应槽形轨道的轴线订交.当输出轴与输入轴交角为0゜时,因为三枢轴的主动定心感化, 能主动使两轴轴线重合;当输出轴与输入轴交角不为0゜时,因为球形滚柱可沿枢轴轴线移动,所以它还可以沿各槽形轨道滑动.这就包管了输入轴与输出轴之间始终可以传递动力,并且是等速传动（注2）.
1-锁定三角架;2-橡胶紧固件;3-呵护罩;4-呵护罩卡箍;5-漏斗形轴; 6-止推块;7-垫
圈;8-外座圈 图D－C4－14 12-3自由三枢轴等速万向节
注2：关于自由三枢轴万向节传动等速性的证实比较庞杂,其证实可见北京理工大学出
版社出版伍德荣等同志译的“万向节与传动轴“. 挠性万向节
挠性万向节（见图D－C4－15）是由橡胶件将主主动轴叉交织衔接而成,依附橡胶件的 弹性变形,可以或许实现迁移转变轴线的小角度（3゜～5゜）偏转和渺小轴向位移,接收传动系中的冲击载荷和衰减扭转振动,具有构造简略,无需润滑等长处.
（等速万向接头道理）
1螺丝 2橡胶 3中间钢球4黄油嘴 5传动凸缘 6球座
图D－C4－15 挠性万向节
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