萬(wàn)向節(jié)是什么原理

萬(wàn)向節(jié)的原理是：萬(wàn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)和作用像人體四肢上的關(guān)節(jié)，允許被連接的零件之間的夾角在一定范圍內(nèi)變化，為滿足動(dòng)力傳遞、適應(yīng)轉(zhuǎn)向和汽車(chē)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的上下跳動(dòng)所造成的角度變化，前驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋，半軸與輪軸之間常用萬(wàn)向節(jié)相連。

單個(gè)的萬(wàn)向節(jié)不能使輸出軸與軸入軸的瞬時(shí)角速度相等，容易造成振動(dòng)，加劇部件的損壞，并產(chǎn)生很大的噪音。

廣泛采用各式各樣的等速萬(wàn)向節(jié)在前驅(qū)動(dòng)汽車(chē)上，每個(gè)半軸用兩個(gè)等速萬(wàn)向節(jié)，靠近變速驅(qū)動(dòng)橋的萬(wàn)向節(jié)是半軸內(nèi)側(cè)萬(wàn)向節(jié)，靠近車(chē)軸的是半軸外側(cè)萬(wàn)向節(jié)。

萬(wàn)向節(jié)即萬(wàn)向接頭，英文名稱universal joint，是實(shí)現(xiàn)變角度動(dòng)力傳遞的機(jī)件，用于需要改變傳動(dòng)軸線方向的位置，它是汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的“關(guān)節(jié)”部件。萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸組合，稱為萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)裝置。

萬(wàn)向節(jié)指的是利用球型等裝置以實(shí)現(xiàn)不同方向的軸動(dòng)力輸出，它也是汽車(chē)上的一個(gè)很重要部件。萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸組合，稱為萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)裝置。在前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛上，萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)裝置安裝在變速器輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋主減速器輸入軸之間；而前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛省略了傳動(dòng)軸，萬(wàn)向節(jié)安裝在既負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)又負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向的前橋半軸與車(chē)輪之間。

萬(wàn)向節(jié)的分類按萬(wàn)向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬(wàn)向節(jié)和撓性萬(wàn)向節(jié)。剛性萬(wàn)向節(jié)又可分為不等速萬(wàn)向節(jié)（常用的為十字軸式）、準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)（如雙聯(lián)式萬(wàn)向節(jié)）和等速萬(wàn)向節(jié)（如球籠式萬(wàn)向節(jié)）三種。

1、不等速萬(wàn)向節(jié)

十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)為汽車(chē)上廣泛使用的不等速萬(wàn)向節(jié)，允許相鄰兩軸的最大交角為15゜～20゜。所示的十字軸式萬(wàn)向節(jié)由一個(gè)十字軸，兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)叉和四個(gè)滾針軸承等組成。兩萬(wàn)向節(jié)叉1和3上的孔分別套在十字軸2的兩對(duì)軸頸上。這樣當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸既可隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，又可繞十字軸中心在任意方向擺動(dòng)，這樣就適應(yīng)了夾角和距離同時(shí)變化的需要。在十字軸軸頸和萬(wàn)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(rùn)滑軸承，十字軸上一般安有注油嘴并有油路通向軸頸。潤(rùn)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(wàn)向節(jié)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)，但在兩軸夾角α不為零的情況下，不能傳遞等角速轉(zhuǎn)動(dòng)。

2、準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)

常見(jiàn)的準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)有雙聯(lián)式和三銷(xiāo)軸式兩種，它們的工作原理與雙十字軸式萬(wàn)向節(jié)實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)的原理是一樣的。

實(shí)際上是一套將傳動(dòng)軸長(zhǎng)度減縮至最小的雙十字軸式萬(wàn)向節(jié)等速傳動(dòng)裝置，雙聯(lián)叉相當(dāng)于傳動(dòng)軸及兩端處在同一平面上的萬(wàn)向節(jié)叉。在當(dāng)輸出軸與輸入軸的交角較小時(shí)，處在圓弧上的兩軸軸線交點(diǎn)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(wàn)向節(jié)為準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)。

3、等速萬(wàn)向節(jié)

等速萬(wàn)向節(jié)目前轎車(chē)上常用的等速萬(wàn)向節(jié)為球籠式萬(wàn)向節(jié)，也有采用球叉式萬(wàn)向節(jié)或自由三樞軸萬(wàn)向節(jié)的。球籠式萬(wàn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)。

星形套7以內(nèi)花鍵與主動(dòng)軸1相連，其外表面有六條弧形凹槽，形成內(nèi)滾道。球形殼8的內(nèi)表面有相應(yīng)的六條弧形凹槽，形成外滾道。六個(gè)鋼球6分別裝在由六組內(nèi)外滾道所對(duì)出的空間里，并被保持架4限定在同一個(gè)平面內(nèi)。動(dòng)力由主動(dòng)軸1（及星形套）經(jīng)鋼球6傳到球形殼8輸出。

球籠式等速萬(wàn)向節(jié)內(nèi)的六個(gè)鋼球全部傳力，承載能力強(qiáng)，可在兩軸最大交角為42゜情況下傳遞扭矩，其結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝方便，得到廣泛應(yīng)用。在各種等速萬(wàn)向節(jié)中，常見(jiàn)是球籠式萬(wàn)向節(jié)，它用六個(gè)鋼球傳力，主動(dòng)軸與從動(dòng)軸在任何交角的情況下，鋼球都位于兩園的交點(diǎn)上，即位于兩軸交角的平分面上，從而保證主、從動(dòng)軸等角速度傳動(dòng)。