一、知識準備萬向傳動裝置在汽車上應用的地方很多，結(jié)構(gòu)也略有不同，但其功用都是一樣的，即在軸線相交且相互位置經(jīng)常發(fā)生變化的兩轉(zhuǎn)軸之間傳遞動力。（一）萬向傳動裝置的組成及應用在汽車上最常見的應用是位于變速器與驅(qū)動橋之間的萬向傳動裝置，如圖４－１所示。變速器輸出軸和驅(qū)動橋的輸入軸由于汽車布置、設(shè)計等原因不可能在同一軸線方向上傳遞動力，而且在汽車行駛過程中由于顛簸、制動、加速等工況，導致驅(qū)動橋的位置會經(jīng)常發(fā)生變化，所以在變速器和驅(qū)動橋之間只有裝有萬向傳動裝置才可以滿足這些使用和設(shè)計要求。下一頁返回一、知識準備１.組成萬向傳動裝置主要包括萬向節(jié)和傳動軸，對于傳動距離較遠的分段式傳動軸，為了提高傳動軸的剛度，還設(shè)置有中間支撐，如圖４－２所示。２.應用萬向傳動裝置在汽車上的應用主要有以下幾個方面：（１）變速器（或分動器）與驅(qū)動橋之間：如圖４－１所示，當汽車的負荷變化或在不平路面行駛引起跳動時，安裝萬向傳動裝置則可適應驅(qū)動橋輸入軸與變速器輸出軸之間的夾角和距離發(fā)生的變化。（２）越野汽車變速器與分動器之間。上一頁下一頁返回一、知識準備（３）汽車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的內(nèi)、外半軸之間。（４）斷開式驅(qū)動橋的半軸。（５）轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向器之間：有利于轉(zhuǎn)向機構(gòu)的總體布置。（二）萬向節(jié)汽車上使用的萬向節(jié)按其剛度大小可分為剛性萬向節(jié)和柔性萬向節(jié)。剛性萬向節(jié)按其速度特性又可分為不等速萬向節(jié)（常用的為十字軸式）、準等角速萬向節(jié)（雙聯(lián)式和三銷軸式）和等角速萬向節(jié)（包括球叉式和球籠式）。目前在汽車上應用較多的是十字軸式剛性萬向節(jié)和等角速萬向節(jié)。十字軸式剛性萬向節(jié)主要用于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的變速器與驅(qū)動橋之間，等角速萬向節(jié)則主要用于發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的內(nèi)、外半軸之間。上一頁下一頁返回一、知識準備１.十字軸式剛性萬向節(jié)十字軸式剛性萬向節(jié)如圖４－３所示，它允許相鄰兩軸的最大交角為１５°～２０°。（１）構(gòu)造。十字軸式剛性萬向節(jié)主要由十字軸、萬向節(jié)叉和滾針軸承等組成。萬向節(jié)叉孔套在十字軸的軸頸上。在十字軸軸頸與萬向節(jié)叉孔之間裝有滾針和套筒，用帶有鎖片的螺釘和軸承蓋使之軸向定位。為了潤滑軸承，十字軸內(nèi)鉆有油道，且與油嘴、安全閥相通，如圖４－４所示。為避免潤滑油流出及塵垢進入軸承，十字軸軸頸的內(nèi)端套裝著油封。現(xiàn)代汽車多采用橡膠油封，多余的潤滑油從油封內(nèi)圓表面與十字軸軸頸接觸處溢出。上一頁下一頁返回一、知識準備萬向節(jié)軸承的常見定位方式除了用蓋板定位外，還有就是用內(nèi)、外彈性卡環(huán)進行定位。（２）拆卸。打開鎖片的鎖爪，拆下軸承蓋固定螺栓，取下鎖片和軸承蓋，用手推出軸承套筒及滾針。對于較緊的軸承，可用壓力機壓出。（３）速度特性。單個十字軸式剛性萬向節(jié)在主動軸和從動軸之間有夾角的情況下，當主動叉是等角速轉(zhuǎn)動時，從動叉是不等角速轉(zhuǎn)動，且兩轉(zhuǎn)軸之間的夾角α越大，不等速性就越大，如圖４－５所示。上一頁下一頁返回一、知識準備十字軸式剛性萬向節(jié)的不等速特性將使從動軸及其相連的傳動部件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動，并產(chǎn)生附加的交變載荷，從而影響部件壽命。若采用如圖４－６所示的雙十字軸剛性萬向節(jié)傳動，則第一萬向節(jié)的不等速特性就可以被第二萬向節(jié)的不等速特性所抵消，從而實現(xiàn)兩軸間的等角速傳動。具體條件如下：１）第一萬向節(jié)兩軸間夾角α１與第二萬向節(jié)兩軸間夾角α２相等；２）第一萬向節(jié)的從動叉與第二萬向節(jié)的主動叉處于同一平面。由于懸架的振動，不可能在任何時候都保證α１＝α２，因此這種雙十字軸剛性萬向節(jié)的傳動只能近似地解決等速傳動問題，且由于兩軸夾角最大只能是２０°，因此使用上將受到限制。上一頁下一頁返回一、知識準備２.等速萬向節(jié)等速萬向節(jié)的實質(zhì)是傳力點永遠位于兩軸軸線相交形成的夾角的平分面上，圖４－７所示為等速萬向節(jié)的工作原理。一對大小相同錐齒輪的接觸點Ｐ位于兩齒輪軸線交角的平分面上，由Ｐ點到兩軸的垂直距離都等于ｒ，Ｐ點處兩齒輪的圓周速度相等、兩齒輪的角速度也相等。可見，若萬向節(jié)的傳力點在其交角變化，則始終位于兩軸夾角的平分面上就能保證等速傳動。等速萬向節(jié)的常見結(jié)構(gòu)形式有球籠式和３樞軸—球面滾輪式。上一頁下一頁返回一、知識準備（１）球籠式等速萬向節(jié)。球籠式等速萬向節(jié)又分為固定式球籠萬向節(jié)和伸縮式球籠萬向節(jié)。球籠式萬向節(jié)由六個鋼球、星形套、球形殼和保持架等組成，如圖４－８所示。萬向節(jié)星形套與主動軸用花鍵固接在一起，星形套外表面有６條弧形凹槽滾道，球形殼的內(nèi)表面有相應的６條凹槽，６個鋼球分別裝在各條凹槽中，由球籠使其保持在同一平面內(nèi)。動力由主動軸、鋼球和球形殼輸出。球籠式萬向節(jié)可在兩軸間最大夾角為４２°的情況下傳遞轉(zhuǎn)矩，且工作時６個鋼球都參與傳力，故承載能力強、磨損小、壽命長，被廣泛應用于各種型號的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和獨立懸架的驅(qū)動橋上。上一頁下一頁返回一、知識準備（２）３樞軸—球面滾輪式等速萬向節(jié)。它的結(jié)構(gòu)如圖４－９所示，與輸入軸１制成一體的３個樞軸２上松套著外表面為球面的滾子軸承３。３個樞軸位于一個平面內(nèi)，且互成１２０°角，它們的軸線相交于輸入軸上一點，且垂直于輸入軸。與輸出軸制成一體的叉形元件７上加工出３條等距離的軸向槽形軌道５。槽形軌道平行于輸出軸，３個球面滾子軸承分別裝于３個槽形軌道中，可沿槽形軌道滑動。３樞軸—球面滾輪式萬向節(jié)也有固定型和伸縮型兩種型式。我國生產(chǎn)的雪鐵龍愛麗舍轎車即采用了具有一定伸縮量的３樞軸—球面滾輪式等速萬向節(jié)。此萬向節(jié)的夾角一般為２５°，伸縮量為４０～６０ｍｍ。上一頁下一頁返回一、知識準備（三）傳動軸和中間支承１.傳動軸（１）作用。傳動軸是萬向傳動裝置中的主要傳力部件，通常用來連接變速器（或分動器）和驅(qū)動橋，在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋中，則用來連接差速器和驅(qū)動車輪。（２）構(gòu)造。傳動軸有實心軸和空心軸之分。為了減輕傳動軸的質(zhì)量，節(jié)省材料，提高軸的強度、剛度，傳動軸多為空心軸，一般用厚度為１.５～３.０ｍｍ的薄鋼板卷焊而成，超重型貨車則直接采用無縫鋼管。轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、斷開式驅(qū)動橋或微型汽車的傳動軸通常制成實心軸。上一頁下一頁返回一、知識準備圖４－１０所示為解放ＣＡ１０９２汽車的萬向傳動裝置，因傳動軸過長時自振頻率降低，易產(chǎn)生共振，故將其分成兩段并加中間支承，前傳動軸的前端焊有萬向節(jié)叉，后端焊有花鍵軸，其上套裝帶內(nèi)花鍵的凸緣盤。后傳動軸前端焊有花鍵軸，其上套裝滑動叉，可在花鍵軸上軸向滑動，以適應變速器與驅(qū)動橋相對位置的變化，滑動部位用潤滑脂潤滑，并用橡膠伸縮套防護，滑動叉前端裝有帶小孔的堵蓋，以保證花鍵部位伸縮自由。傳動軸兩端的連接件裝好后，應進行動平衡試驗。在質(zhì)量輕的一側(cè)補焊平衡片，使其不平衡量不超過規(guī)定值。為防止裝錯位置和破壞平衡，滑動叉、軸管上都應刻有帶箭頭的記號。為保持平衡，伸縮節(jié)防塵套上兩個帶箍的開口銷開口位置應間隔１８０°安裝，萬向節(jié)的螺釘、墊片等零件不應隨意改換規(guī)格。為加注潤滑脂方便，萬向傳動裝置的滑脂嘴在一條直線上，萬向節(jié)上的滑脂嘴朝向傳動軸。上一頁下一頁返回一、知識準備２.中間支承（１）功用。傳動軸分段時需加中間支承，中間支承通常裝在車架橫梁上，能補償傳動軸軸向和角度方向的安裝誤差，以及汽車行駛過程中因發(fā)動機竄動或車架變形等引起的位移。（２）結(jié)構(gòu)。中間支承常用彈性元件來滿足上述功用。中間支承由支架和軸承等組成（如圖４－１０所示），雙列圓錐滾子軸承固定在中間傳動軸后部的軸頸上，帶油封的支承蓋之間裝有彈性元件橡膠墊環(huán)，用三個螺栓緊固。緊固時，橡膠墊環(huán)會徑向擴張，其外圓被擠緊于支架的內(nèi)孔。上一頁下一頁返回一、知識準備（四）愛麗舍轎車傳動軸結(jié)構(gòu)特點愛麗舍轎車采用前輪驅(qū)動，其傳動軸有兩根，連接著內(nèi)、外半軸。其內(nèi)半軸通過花鍵與半軸齒輪相連，外半軸通過細花鍵伸入輪轂的花鍵孔內(nèi)，軸端頭用螺母鎖住。由于發(fā)動機變速器布置的原因，愛麗舍轎車右邊的傳動軸較左邊的傳動軸長，因此右傳動軸在發(fā)動機缸體后面裝有鋁制的傳動軸中間支座，用滾動軸承支承右傳動軸。左、右傳動軸均采用兩個等速萬向節(jié)與內(nèi)、外半軸相連，其中靠變速器端的萬向節(jié)為有一定伸縮量的三銷軸等速萬向節(jié)，靠輪轂端的萬向節(jié)采用的是球籠式萬向節(jié)。上一頁下一頁返回一、知識準備愛麗舍轎車采用轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋形式，傳動軸除正常傳遞轉(zhuǎn)矩外，其軸線位置還經(jīng)常發(fā)生改變，以適應汽車轉(zhuǎn)向及車輪跳動的需要。傳動軸工作時承受扭轉(zhuǎn)和沖擊力的作用，其工作條件惡劣，因而損傷的主要形式表現(xiàn)為傳動軸彎曲變形、扭曲斷裂、萬向節(jié)磨損松曠、中間支承軸承磨損及防護套破裂等。上一頁返回二、任務實施項目（一）愛麗舍轎車傳動軸的就車拆裝１.項目說明在汽車底盤的維修作業(yè)中，維修次數(shù)較多的離合器和變速器拆裝作業(yè)都需要先進行傳動軸的拆卸。因此，汽車傳動軸的拆裝作業(yè)是一項基本的維修工作技能，應熟練掌握。２.技術(shù)要求與標準（１）兩名學員能在３０ｍｉｎ內(nèi)完成此項目。（２）螺栓緊固力矩。右傳動軸中間軸承的兩個固定螺母：１０Ｎ·ｍ。三角臂球形接頭的固定螺母：４５Ｎ·ｍ下一頁返回二、任務實施傳動軸端頭螺母：３２５Ｎ·ｍ輪胎螺栓：９０Ｎ·ｍ（３）注意人身及設(shè)備安全。３.設(shè)備器材（１）愛麗舍轎車。（２）舉升器。（３）座椅套、地板墊、方向盤套、翼子板布及前格柵布一套。（４）常用工具及拆卸專用工具，如圖４－１１所示。４.作業(yè)準備（１）檢查舉升機□任務完成上一頁下一頁返回二、任務實施（２）車輛開進工位□任務完成（３）鋪上護套□任務完成（４）頂好車位置□任務完成（５）稍微舉升車輛□任務完成（６）檢查車輛是否平穩(wěn)□任務完成５.操作步驟（１）推薦工具，如圖４－１１所示。（２）拆卸。１）舉升汽車，使車輛懸空，拆下兩前輪（見圖４－１２），放空變速器內(nèi)的潤滑油，如圖４－１３所示。上一頁下一頁返回二、任務實施２）拆卸傳動軸端頭螺母止動件（見圖４－１４），借助輪轂固定工具ＺＸ４３１０－Ｔ和傳動軸端頭螺母拆卸工具拆下端頭螺母（見圖４－１５）。３）拆卸橫拉桿球頭螺母（見圖４－１６），借助球頭拆卸工具拆卸橫拉桿球頭（見圖４－１７）。４）拆下螺母，取下三角臂球頭螺母，將三角臂總成球頭和輪轂分離（見圖４－１８），脫開三角臂總成球形接頭（見圖４－１９）。５）先用橡膠錘敲擊一下傳動軸螺母端部，然后兩人配合拆下左傳動軸，如圖４－２０所示。６）擰松右傳動軸軸向限位螺母，將偏頭螺栓向外推出少許，并順時針旋轉(zhuǎn)１／４圈，拆下右傳動軸，拆下的傳動軸如圖４－２１所示。上一頁下一頁返回二、任務實施（３）安裝。按相反順序裝復傳動軸，安裝時要注意螺栓的擰緊力矩和潤滑部位。注意：在安裝傳動軸之前，應用專用工具更換差速器油封，并在油封處涂潤滑油，將右傳動軸裝入中間軸承的外保護架上時，應在中間軸承外保護架上涂少量潤滑脂“Ｇ６”。６.記錄與分析（見表４－１）上一頁下一頁返回二、任務實施項目（二）新愛麗舍轎車傳動軸的分解１.項目說明傳動軸在使用中會出現(xiàn)一些故障，例如防護罩破損、萬向節(jié)磨損松曠等，傳動軸出現(xiàn)故障后需要進行傳動軸的拆裝作業(yè)，所以也應熟練掌握傳動軸的拆裝分解工作。２.技術(shù)要求與標準（１）兩個學員配合能在３０ｍｉｎ內(nèi)完成此項目。（２）技術(shù)標準見表４－２。３.設(shè)備器材（１）愛麗舍轎車傳動軸。上一頁下一頁返回二、任務實施（２）軸承提取器。（３）卡箍鉗。（４）傳動軸修復工具。（５）萬向節(jié)夾緊工具。（６）扁鏟、手錘、卡簧鉗。（７）工作平臺。（８）面紗及清洗用油。４.作業(yè)準備（１）工具準備□任務完成（２）工作臺整理□任務完成（３）傳動軸萬向節(jié)夾緊□任務完成上一頁下一頁返回二、任務實施５.操作步驟（１）推薦工具如圖４－２２所示。（２）傳動軸分解。注意：在更換車輪側(cè)的傳動軸防護罩之前，必須先拆掉變速器側(cè)的萬向節(jié)。１）拆變速箱側(cè)。①利用萬向節(jié)夾具和傳動軸修復工具ＺＸ４１０１Ｔ.Ｄ將傳動軸卡在虎鉗中，利用鉗子將殼體翻邊處展直，如圖４－２３所示。②夾住傳動軸，拆下三銷軸叉，拆下彈簧和彈簧座，抽出潤滑脂，如圖４－２４所示。上一頁下一頁返回二、任務實施③利用卡簧鉗拆下卡簧，如圖４－２５所示。④利用修復工具ＺＸ４１０１－Ｔ.Ｅ將銷軸壓出，如圖４－２６所示。⑤拆掉卡帶，取下伸縮管總成及三銷軸殼體，如圖４－２７所示。２）拆車輪側(cè)。①拆下卡帶，取下防護罩，抽取潤滑脂，如圖４－２８所示。②利用軸承提取器ＺＸ４１０８－Ｔ拆下襯套和軸承，如圖４－２９所示。上一頁下一頁返回二、任務實施（３）傳動軸防塵套的安裝。１）車輪側(cè)。在伸縮管內(nèi)重新裝入１７０ｇ潤滑脂“Ｇ１”，將防護罩套裝到傳動軸上，利用卡箍鉗ＺＸ４１７８－Ｔ裝上卡帶。２）變速器側(cè)。①將伸縮管總成、三銷軸裝到傳動軸上。注意零件安裝方向，倒角應該在卡簧的相反端。②如圖４－３０所示，利用修復工具ＺＸ４１０１－Ｔ.Ｃ及錘子將三銷軸安裝到位，裝上卡簧。上一頁下一頁返回二、任務實施在傳動軸及伸縮管之間放入一根焊條或其他的桿子，將１７０ｇ潤滑脂“Ｇ１”裝入伸縮管內(nèi)，然后抽出焊條或桿子。③如圖４－３１所示，用錘子將三銷軸殼體翻邊，包住三銷軸叉，用夾緊卡帶。６.記錄與分析（見表４－３）上一頁返回三、拓展學習現(xiàn)在轎車上大量采用球籠式等速萬向節(jié)，下面就以桑塔納２０００轎車為例介紹球籠式等速萬向節(jié)的拆裝。（一）萬向節(jié)的分解１.內(nèi)等速萬向節(jié)分解（１）用鋼鋸鋸開原裝卡箍，拆下防塵罩，如圖４－３２所示。（２）萬向節(jié)內(nèi)、外圈解體。１）拆卸彈簧卡圈，如圖４－３３所示。２）用木槌敲打外萬向節(jié)使之從傳動軸上卸下，然后用專用工具壓出內(nèi)萬向節(jié)，如圖４－３４所示。下一頁返回三、拓展學習（３）內(nèi)等速萬向節(jié)解體。轉(zhuǎn)動球籠和星形套，按垂直向前的方向壓出球籠里的鋼球，如圖４－３５箭頭所示。從球槽上面取出球籠里的星形套。注意：因星形套與球形殼體是選配的，故拆卸時應注意將星形套與殼體成對放置，不允許互換。２.外等速萬向節(jié)解體（１）分解前，在鋼球球籠和球形殼上標出星形套位置，然后轉(zhuǎn)動星形套與球籠，依次取出鋼球，如圖４－３６所示。（２）用力轉(zhuǎn)動球籠使兩個方孔與球形殼對上（見圖４－３７），將星形套、球籠一起拆下。（３）將星形套上扇形齒旋入球籠的方孔，然后從球籠中取出星形套，如圖４－３８所示。上一頁下一頁返回三、拓展學習（二）裝配１.外等速萬向節(jié)的裝配用汽油清洗各部件，將Ｇ６潤滑脂總量的一半（４５ｇ）注入到萬向節(jié)內(nèi)，將球籠連同星形套一起裝入球形殼體。對角交替地壓入鋼球，必須保持星形套在球籠及球形殼的原先位置。將彈簧擋圈裝入星形套，并將剩余的潤滑脂壓入萬向節(jié)。２.內(nèi)等速萬向節(jié)的裝配對準凹槽，將星形套嵌入球籠，再將鋼球壓入球籠，并注入Ｇ６潤滑脂９０ｇ。將帶鋼球的球籠垂直裝入球形殼，如圖４－３９所示。上一頁下一頁返回三、拓展學習裝配時，注意球形殼上的寬間隙ａ應對準星形套上的窄間隙ｂ，轉(zhuǎn)動球籠以便嵌入到位；轉(zhuǎn)動星形套，星形套就能轉(zhuǎn)出球籠，如圖４－４０所示。安裝時應保證球形殼體中的球槽有足夠間隙。用力掀壓球籠，如圖４－４１箭頭所示，使裝有鋼球的球籠完全轉(zhuǎn)入球形殼。最后檢查，如果用手能將星形套在軸向范圍內(nèi)來回靈活推動，則表明裝配正確。３.傳動軸的組裝（１）將碟形座圈裝在傳動軸帶齒端配合位置上，其安裝位置如圖４－４２所示。（２）壓入內(nèi)萬向節(jié)，安裝彈簧卡圈，裝上外萬向節(jié)。（３）安裝防塵罩。萬向節(jié)防塵罩受到擠壓后內(nèi)部將產(chǎn)生真空，所以安裝防塵罩小口徑后，要稍微充點氣，使其壓力平衡，不產(chǎn)生皺褶。上一頁返回圖４－１變速器與驅(qū)動橋之間的萬向傳動裝置返回圖４－２萬向傳動裝