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翰驰浅谈汽车万向节

对于有车的朋友来说,汽车已经渗透到生活中的方方面面,而车主也都会对自己的爱车照顾有加,但底盘方面却是汽车保养中经常被忽略的部分。汽车底盘是除轮胎之外距离地面最近的部分,而安装在其上的悬挂系统对汽车的行驶与驾驶感受有着非常重要的作用。不知道大家有没有想过这样一个问题:汽车在转向的时候为何动力依然能够输出到车轮上呢?要想弄明白这个问题,球笼星形套就要从万向节开始说起。

  为了应付各种路况,车辆需要转向轮来改变运动轨迹,同时还需要保证动力依然能够传递到车轮之上,因此万向节便应运而生。所谓万向节指的是利用球型等装置以实现不同方向的轴动力输出机构。听起来有些复杂,为了更好的理解万向节的作用,请看下图。

  球笼星形套表示根据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。钢性万向节又可分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节三种。

  挠性万向节是依靠弹性件的弹性变形来保证两轴间传动时不发生机械干涉,一般用于两轴夹角不大于3°~5°或微量轴向位移的传动场合,所以这里暂不介绍,让我们从十字轴式万向节说起,十字轴式万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节,它允许相邻两轴的最大交角为15゜~20゜。

  十字轴式万向节由一个十字轴,两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。两万向节叉上的孔分别套在十字轴的两对轴颈上。这样当主动轴转动时,从动轴既可随之转动,又可绕十字轴中心在任意方向摆动,这样就适应了夹角和距离同时变化的需要。在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承,滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。

  虽然十字轴式万向节结构简单传动效率高,球笼星形套称但是其也有十分明显的缺点:在两轴夹角不为零的情况下,不能传递等角速转动,这便是十字轴万向节的不等速性。简单来说,如果主动轴以等角速度转动,则从动轴时快时慢,并且两轴交角越大,转速越大,传动轴的不等速性越差。这种特性使得它的噪音和使用寿命都不理想,所以在很少用在转向机构,但在后驱车上的传动轴上应用却比较多。比如E46宝马3系上的传动轴就采用的是十字轴式万向节。  

  球笼式万向节

  球笼式万向节的结构见下图。球笼星形套称星形套以内花键与主动轴相连,其外表面有六条弧形凹槽,形成内滚道。球形壳的内表面有相应的六条弧形凹槽,形成外滚道。六个钢球分别装在由六组内外滚道所对出的空间里,并被保持架限定在同一个平面内。动力由主动轴经钢球传到球形壳输出。

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