萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。鋼性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)(常用的為十字軸式)、準等速萬向節(jié)(如雙聯(lián)式萬向節(jié))和等速萬向節(jié)(如球籠式萬向節(jié))三種。
不等速萬向節(jié)
十字軸式剛性萬向節(jié)為汽車上廣泛使用的不等速萬向節(jié),允許相鄰兩軸的較大交角為15゜~20゜。下圖所示的十字軸式萬向節(jié)由一個十字軸,兩個萬向節(jié)叉和四個滾針軸承等組成。兩萬向節(jié)叉1和3上的孔分別套在十字軸2
十字萬向節(jié)工作原理
的兩對軸頸上。這樣當主動軸轉(zhuǎn)動時,從動軸既可隨之轉(zhuǎn)動,又可繞十字軸中心在任意方向擺動,這樣就適應(yīng)了夾角和距離同時變化的需要。在十字軸軸頸和萬向節(jié)叉孔間裝有滾針軸承5,滾針軸承外圈靠卡環(huán)軸向定位。為了潤滑軸承,十字軸上一般安有注油嘴并有油路通向軸頸。潤滑油可從注油嘴注到十字軸軸頸的滾針軸承處。
十字軸式剛性萬向節(jié)具有結(jié)構(gòu)簡單,傳動效率高的優(yōu)點,但在兩軸夾角α不為零的情況下,不能傳遞等角速轉(zhuǎn)動。
當滿足以下兩個條件時,可以實現(xiàn)由變速器的輸出軸到驅(qū)動橋的。
十字軸式剛性萬向節(jié)
構(gòu)造
潤滑密封、內(nèi)外擋圈定位
工作原理
1. 主動叉在垂直位置,并且十字軸平面與主動軸垂直時。此時,主動叉與十字軸連接點a和從動叉與十字軸連
十字軸式剛性萬向節(jié)
接點b在十字軸平面上的線速度相等。 (從動叉 向十字軸平面的速度投影) 。
2. 主動叉在水平位置,并且十字軸平面與從動軸垂直時。 (主動叉 向十字軸平面的速度投影) 。
3. 主從動軸的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)速關(guān)系。
兩軸交角越大,轉(zhuǎn)速 越大,傳動軸的不等速性越差。
十字軸萬向節(jié)的不等速性:是指從動軸在一周中角速度不均勻,若主動軸以等角速度轉(zhuǎn)動,則從動軸時快時慢,即單個十字軸萬向節(jié)在有夾角時傳動的不等速性。
雙十字軸式萬向節(jié)實現(xiàn)兩軸間(變速器的輸出軸和驅(qū)動橋的輸入軸)的等速傳動的條件:
①. 個萬向節(jié)兩軸間的夾角與第二個萬向節(jié)兩軸間夾角相等(設(shè)計);
②. 個萬向節(jié)的從動叉與第二個萬向節(jié)的主動叉處于同一平面(由裝配)。
由于在采用非獨立懸架時,變速器和主減速器相對位置不斷變化,條件一很難滿足,只能做到不等速性盡可能小。
十字軸雙萬向節(jié)傳動的等速條件:在變速器的輸出軸和驅(qū)動橋的輸入軸之間,采用雙萬向節(jié)傳動,則萬向節(jié)的不等速效應(yīng)就有可能被第二萬向節(jié)的不等速效應(yīng)所抵消,從而實現(xiàn)兩軸間的等角速傳動。根據(jù)運動學分析得知,要達到這一目的,需滿足兩個條件①萬向節(jié)兩軸間夾角α1與第二萬向節(jié)兩軸間夾角α2相等;②萬向節(jié)的從動叉與第二萬向節(jié)的主動叉于同一平面內(nèi)。個條件只有在驅(qū)動輪采用獨立懸架時,才有可能通過整車的總體布置設(shè)計和總裝配工藝的而實現(xiàn)。
十字軸式萬向節(jié)等速條件:
(1)采用雙萬向節(jié)傳動;
雙萬向節(jié)
(2)萬向節(jié)兩軸間的夾角α1與第二萬向節(jié)兩軸間的夾角α2 相等;
(3)萬向節(jié)的從動叉與第二萬向節(jié)的主動叉在同一平面內(nèi)。
準等速萬向節(jié)
常見的準等速萬向節(jié)有雙聯(lián)式和三銷軸式兩種,它們的工作原理與雙十字軸式萬向節(jié)實現(xiàn)等速傳動的原理是一樣的。
雙聯(lián)式萬向節(jié)實際上是一套將傳動軸長度減縮至小的雙十字軸式萬向節(jié)等速傳動裝置,雙聯(lián)叉相當于傳動軸及兩端處在同一平面上的萬向節(jié)叉。在當輸出軸與輸入軸的交角較小時,處在圓弧上的兩軸軸線交點離上述中垂線很近,使得α1與α2 的差很小,能使兩軸角速度接近相等,所以稱雙聯(lián)式萬向節(jié)為準等速萬向節(jié)。
雙聯(lián)式和三銷軸式
萬向節(jié)
雙聯(lián)式:
原理:根據(jù)雙十字軸萬向節(jié)實現(xiàn)等速傳動的原理。當萬向節(jié)叉2相對萬向節(jié)叉1在一定的角度范圍內(nèi)擺動時,雙聯(lián)叉也被帶動偏轉(zhuǎn)相應(yīng)角度,使兩十字軸中心連線與兩萬向節(jié)叉的軸線的交角差值很小,從而兩軸角速度接近相等,在差值允許范圍內(nèi),雙聯(lián)式萬向節(jié)具有準等速性。
優(yōu)點:允許較大的軸間夾角,結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,工作,交角較大可達50