万向节的分类、结构与功能详解 - Asiabearing展会

万向节的定义与作用

万向节，又被称为万向接头，是一种能够实现变角度动力传递的机械部件。它主要用于那些需要改变传动轴线方向的位置，是汽车驱动系统中万向传动装置的“关节”部分。通过与传动轴的组合，它构成了万向节传动装置。在前置发动机后轮驱动的汽车中，这一装置被安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而对于前置发动机前轮驱动的汽车，则因省略了传动轴，其万向节被安装在负责驱动与转向的前桥半轴和车轮之间。

万向节的分类

不等速万向节：当万向节连接的两轴夹角大于零时，其输出轴与输入轴之间的运动传递具有变化的瞬时角速度比，但两者的平均角速度保持相等。

准等速万向节：这种万向节在设计特定角度下能够以相等的瞬时角速度传递运动，而在其他角度下则以近似相等的瞬时角速度进行传递。

准等速万向节的分类之一是双联式准等速万向节，这种万向节的特点在于其传动轴长度被优化到最短，从而实现了高效的等速传动。

凸块式准等速万向节由两个万向节与两个独特形状的凸块相结合而成。在这类设计中，这两个凸块的作用类似于双联万向节装置中的中间传动轴及其两端的十字销。

三销轴式准等速万向节的设计包含两个三销轴，以及主动偏心轴叉和从动偏心轴叉的组合。

球面滚轮式准等速万向节的设计，主要包括销轴、球面滚轮、万向节轴以及圆筒等部件。其独特之处在于，滚轮能够在槽内自由轴向移动，从而发挥伸缩花键的功能。同时，通过滚轮与槽壁的接触，能够有效地传递转矩。

万向节的结构与功能解析

万向节，其设计与人体四肢上的关节颇为相似，它赋予了连接部件在特定范围内灵活变化夹角的能力。在汽车领域，这种灵活性显得尤为重要，尤其是在前驱动汽车中。由于前驱动汽车的驱动桥、半轴与轮轴之间需要灵活适应动力传递、转向以及汽车运行时产生的上下跳动所带来的角度变化，因此万向节成为了不可或缺的连接部件。

然而，单个万向节在面对大偏角需求时，却无法实现输出轴与输入轴瞬时角速度的完全等速，这可能导致振动、部件损坏以及噪音增大。因此，在实际应用中，汽车工程师们广泛采用了各式各样的等速万向节来解决问题。对于前驱动汽车，每个半轴通常会配备两个等速万向节，分别位于靠近变速驱动桥和车轴的位置。

同样地，在后驱动汽车中，发动机、离合器与变速器作为一个整体安装在车架上，而驱动桥则通过弹性悬挂与车架相连。这种布局导致两者之间存在一个距离，需要进行适当的连接。在汽车运行过程中，路面不平、负荷变化以及两个总成安装的位差等因素都可能使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。为了应对这些问题，后驱动汽车的万向节传动形式通常采用双万向节设计，即在传动轴两端各设置一个万向节，其作用在于保持传动轴两端的夹角相等，从而确保输出轴与输入轴的瞬时角速度始终保持一致。