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万向节

一、概述

万向节即万向接头,英文名称universal joint,指的是利用球型连接实现不同轴的动力传送的机件,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。

二、使用位置

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。

三、分类及特点

按万向节在扭转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。

刚性万向节又可分为等速万向节(如球笼式万向节)、不等速万向节(常用的为十字轴式)、准等速万向节(如双联式万向节)三种。

1. 等速万向节

等速万向节,英文名称:CV Joint (Constant Velocity Joint) 等速万向节,是主动轴与从动轴的转速(角速度)相等的万向节。

用于轿车的等速万向节类型很多,其中应用最多的是球笼式等速万向节和三角架式等速万向节。

主要组成:滑套、三向轴、传动轴、星形套、保持架、钟形壳等。

等速万向节的优点:偏转角大、角速度均匀;缺点是结构比较复杂,制造工艺精密,成本较高,因此还不能完全代替普通万向节。

作用原理:传力点的位置始终处于两轴夹角的平分面上,从而保证等速运动。

2. 不等速万向节

汽车上广泛使用的不等速万向节是十字轴式刚性万向节。十字轴式刚性万向节具有结构简单,传动效率高的优点,但对两轴夹角有严格要求(为零),否则不能传递等角速转动。

3. 准等速万向节

常见的准等速万向节有双联式和三销轴式两种。

1)双联式:

原理:根据双十字轴万向节实现等速传动的原理。当2个万向节叉相对于彼此产生一个角度,并满足其在某个角度范围内摆动时,双联叉也会随之偏转相应角度,使两十字轴中心连线与两万向节叉的轴线的交角差值很小,以保证两轴角速度接近相等,在差值允许范围内,双联式万向节具有准等速性。
 

优点:允许较大的轴间夹角,结构简单,制造方便,工作可靠,交角最大可达50º

双联式万向节用于转向驱动桥,可以没有分度机构,但必须在结构上保证双联式万向节中心位于主销轴线与半轴轴线的交点,以保证等速传动。

2)三销轴式万向节:

由双联式万向节演变而来。

优点:允许相邻两轴有较大的交角,最大达45º,在转向驱动桥中能让汽车获得较小的转弯半径,提高汽车机动性。

缺点:所占空间较大。

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