万向节浅介

汽车上有一个很重要的部件,称为万向节。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。

那么,万向节在汽车上起到什么作用呢?

汽车是一个运动的物体。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位置差异,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,因此要用一个“以变应变”的装置来解决这一个问题,因此就有了万向节这个东西。

同样的道理,越野车变速器与分动器之间,前驱动的可转向驱动桥与半轴之间,都需要这个万向节做“关节”。万向节的结构和作用有点象人体四肢上的关节,它允许被连接的零件之间的夹角变化。但它与肢体关节的活动形式又有所不同,它仅允许夹角在一定范围内变化。

目前后驱动汽车上应用最广的一种普通万向节由万向节叉、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。万向节叉上的花键连接又可以做小许的轴向移动,这样就适应了夹角和距离同时变化的需要。

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,加剧机件的损坏,产生很大的噪音。因此,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,保证输出轴与轴入轴的瞬时角速度始终相等。

为了满足动力传递、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,半轴与轮轴之间也常用万向节相连。由于受轴向尺寸的限制,要求偏角又比较大,普通万向节难以胜任,所以广泛采用各式各样的等速万向节。在一般前驱动汽车上,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。在各种等速万向节中,常见是球笼式万向节,它用六个钢球传力,主动轴与从动轴在任何交角的情况下,钢球都位于两园的交点上,即位于两轴交角的平分面上,从而保证主、从动轴等角速度传动。

车汇通
2003年7月11日