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第十三章
万向传动装置
第一节
一、作用
在轴间有夹
角及相互位置经
常发生变化的转
轴之间传递动力。
概述
二、组成
1. 万向节；2. 传动轴； 3. 中间支撑
万向传动装
万向节
置的组成
传动轴
传动轴
中间支承
万向传动装置实物
三、应用
1. 应用于F.R形式
变速器和驱动桥之间。2~3个万向节。
2. 应用于越野车
变速器和分动器之间
3. 应用于转向驱动桥
4. 应用于动力输出机构和转向操纵结构
在转向系统中
在变速器与分动器之间
主减速器与转向车轮之间
变速器和驱动桥之间
第二节
万向节
一、 万向节的分类
按在扭转方向上是否存在明显的弹性变型，分为：
刚性万向节：传动零件为刚性的，靠刚性的铰链连接，并传动
动力，分为：不等速万向节（十字轴）、准等速万向节（双联
式、三销轴式）和等速万向节（球叉式、球笼式）
挠性万向节：传动零件为弹性的，靠弹性零件的变形来消除部
件之间的相对运动引起的不利影响，具有缓冲和减振作用。常
用在两轴交角较小、且只有微量相对运动位移的场合。
十字轴万向节
刚性
万向节
双联轴万向节
挠性
万向节
球叉式万向节
二、十字轴刚性万向节
特点：结构简单、零部件少、工作可靠、效率高，允许两
轴之间的转角15~20度。
万向节叉
十字轴
万向节叉
a、十字轴滚针轴承的定位（内、外挡圈）
滚针轴承
B、十字轴润滑油道
油封
油封挡盘
采用橡胶油封，当十
字轴内腔油压过大时，
多余的润滑油会从橡
胶油封内圆表面与轴
颈接触处溢出。
注油嘴
c.十字轴刚性万向节的不等速性
定义：单个万向节在输入轴和输出轴夹角不为零时，其两轴
的瞬间角速度不相等。输入轴匀速转动时，输出轴的转速则
周期性的变化。
原因：输入轴和输出轴之间存在的夹角。
结果：输出轴的速度不等于输入轴的速度，并呈周期性变化。
(1)不等速性产生的过程：
P1十字轴所在平面
P2主动叉所在位置
P3从动叉所在位置
两个速度：Va，Vb
Vb’= Va； Vb﹥Vb’=Va
Vb﹥Va
主动叉在垂直位置
(2)不等速性产生的过程：
寿命。
同样道理可以说明：
P1在水平位置
P2与水平面的夹角为α;
两个速度：Va，Vb
Va’= Vb； Va﹥Va’=Vb
Va﹥Vb
影响：引起传动轴的扭转振动，并因此产生交变载荷，影响
传动轴的寿命；且交角越大时，两轴之间的不等速性越强烈。
输出轴随输入轴旋转角度的变化而周期性的变化，周期为
π；在0—π/2范围内从动轴超前，Φ1为45度时最大。
在π/2—π范围内从动
轴滞后，Φ1为135度
时最大。两轴夹角α越
大，转角差（Φ1-Φ2）
越大，万向节的不等
速特性越严重。
不等速性是指输入轴在每一周的时间历程，角速度不匀速。
输入轴与输出轴的平均角速度相等；
d. 十字轴刚性万向节的等速条件
面内。
等速条件：
第一万向节两轴夹角与第二万向节两轴夹角相等；
第一万向节从动叉与第二万向节的主动叉在同一个平面。
三、 准等速万向节与等速万向节
1、双联式万向节
等速原理：十字轴万向节的等速条件。
结构特点：相当于传动轴长度最短的双十字轴万向节传
动机构。结构紧凑，工作可靠，制造方便；在双联叉平
分两轴间的夹角情况下，可实现等速传动。一般设置分
度机构保证两轴与传力点连线的夹角接近相等，从而使
两轴的速度差尽量小。
双联式万向节分度机构
双联叉
输入轴
输出轴
2、三销轴式准等速万向节
三销轴
主动偏心叉
从动偏心叉
三销轴
三销轴轴线组成的平面平分两轴间的夹角
四、等速万向节
1、等速原理：在结构上保证万向节在工作过程中，其
传力点永远位于两轴交线的平分面上。
与大小相同的
锥齿轮传动原
理相同
∵r 、α/2相同
∴V1=V2=VP
ω1= ω 2
2、球叉式等速万向节
等速原理：钢
球中心P（即传
力点）始终位
于两轴交角的
平分面内。
主、从叉曲面凹槽的中心线分别是以O1、O2为圆心的
两个半径相等的圆，且圆心O1 、O2到万向节中心O的
距离相等，这样无论
主、从动轴以任何角
度相交，传动钢球中
心都位于两圆的交点
上，从而保证传动钢
球始终位于两轴交角
α的平分面上，因而
保证了等速传动。
特点：从结构上实现
了两轴的转速相等；
最大转角32～35度，
适合转向驱动桥。
缺点：寿命短，钢球
与凹槽的磨损快。采
用压力装配的球叉式
等速万向节的拆卸不
便。
3、球笼式等速万向节
球笼式等速万向节按主、从动叉在传递转矩的过程中是
否产生轴向位移分为：
固定型球笼式万向节（RF节）
伸缩型球笼式万向节（VL节）
VL节
RF节
RF节
主动轴
保持架
星型套
球型壳
RF节特点：
允许两轴间的夹角
较大45~50度，适合
于用在转向驱动桥的
车轮侧。
与球叉式相比：承
载能力强，结构紧凑，
拆卸方便。
制造精度要求高。
应用日益广泛。
固定型球笼式等速万向节的等速原理
当主动轴和从动轴之间夹
角α发生变化时，传力钢
球中心始终位于两轴交角
的平分面上，并且到两轴
线的距离相等。
△ COA≌△COB,从而保证
了主、从动轴以相等的角
速度旋转。
伸缩型球笼式万向节（VL节）
特点
允许两轴间的夹角较
大20~25度，在传递动
力的过程中，可以沿轴
向移动，适合于用在转
向驱动桥的主减速器侧。
承载能力强，结构紧
凑，拆卸方便。
内、外滚道为圆筒形，且内、外滚道不与轴线平行，而是以
相同的角度相对于轴线倾斜着。同一零件上相邻的两条滚道
的倾斜方向相反，形成“V”形。
装合后，同一周向位置内、外
滚道的倾斜方向刚好相反，即
对称交叉，而钢球则处于内外
滚道的交叉部位。当两轴以任
意夹角相交时，所有传动钢球
都位于轴间交角的平分面上，
从而实现等角速传动。
4、球面滚轮式等速万向节
五、挠性万向节
弹性件采用橡胶
盘、橡胶金属套
筒、六角形橡胶
圈等结构。因弹
性件的弹性变形
有限，故柔性万
向节适用于两轴
间夹角不大30～
50和微量轴向位
移的万向传动装
置。
它依靠其弹性件的弹性变形来保证在相交两轴间传动时不
发生机械干涉。
第三节 传动轴和中间支承
传动轴部件的组成：万向节叉、传动轴、花键轴。
传动轴的作用是把变速器的转矩传递到驱动桥上。
传动轴上设置有可以轴向伸缩滑动的花键，以适应传动
轴改变长度的需要。槽内设置各种滚动元件，将花键中的滑
动摩擦转化为滚动摩擦。它还设有加注润滑脂的油嘴。
传动轴在高速旋转时，由于离心力作用将产生剧烈振动。
因此，当传动轴与万向节装配后，必须满足动平衡要求。
传动轴分段时须加中间支承。中间支承应能补偿传动轴
轴向和角度方向的安装误差以及车辆行驶过程中由于发动机
窜动或车架等变形所引起的位移。
传动轴的中间支承
蜂窝支承
摆动支承