等速萬向節(jié)簡(jiǎn)介

1、等速萬向節(jié)簡(jiǎn)介對(duì)于FF （發(fā)動(dòng)機(jī)前置、前驅(qū)）及 4WD（四輪驅(qū)動(dòng)）型汽車來講。其前輪必 須具有轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)兩種功能，既要求車輪能在一定的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)任意偏轉(zhuǎn)某一角 度，又要求半軸在車輪偏轉(zhuǎn)過程中以相同的角速度不斷地把動(dòng)力從主減速器傳到 車輪。在這樣兩個(gè)軸線不重合，且位置還經(jīng)常變化的兩軸間傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)就是 等速萬向節(jié)。轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋半軸不能制成整體而要分段，在車輪和半軸間用等速萬 向節(jié)將兩者聯(lián)接起來。即使采用后輪驅(qū)動(dòng)，使用獨(dú)立懸掛，車輪和半軸軸線不重 合，也需等速萬向節(jié)傳動(dòng)。1. 等速萬向節(jié)早期的發(fā)展歷史球式等速萬向節(jié)的創(chuàng)造性發(fā)展可以追溯到 1908年美國(guó)人William Whitney 的著作。其提

2、出利用鋼球和球形窩來代替輪齒傳動(dòng)， 后來弧形滾道原理引導(dǎo)了整 體式萬向節(jié)的飛躍發(fā)展。1923年，Carl Weiss 在繼承 William Whitney 思想的基礎(chǔ)上，克服了“鋼 球的位置在同軸軌道上不確定”的缺點(diǎn)，開發(fā)了球叉式等速萬向節(jié)，但是其帶有 自身的缺點(diǎn)：萬向節(jié)的鉸接角大約只有 30。1927年，福特工程師Alfred Rzeppa為鋼球?qū)虿捎昧溯o助控制裝置，通 過帶有分度桿控制的球籠為鋼球?qū)?，這即是球籠式等速萬向節(jié)。1933年，Bernard Stuber對(duì)球籠式等速萬向節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，使得內(nèi)外滾道球心軌跡發(fā)生交 叉，隨后問世的Rzeppa萬向節(jié)的鉸接角達(dá)到452. 等速萬向節(jié)的

3、基本類型及特點(diǎn)等速萬向節(jié)的工作原理基本上有兩類：一類是根據(jù)雙十字萬向節(jié)可以達(dá)到等 速的原理，將中間傳動(dòng)軸盡量縮短而形成復(fù)式萬向節(jié)；另一類是萬向節(jié)在工作時(shí)， 使所有傳力點(diǎn)永遠(yuǎn)位于兩軸交角的平分面上而使兩軸角速度相等，根據(jù)此原理設(shè)計(jì)的萬向節(jié)有球叉式和球籠式萬向節(jié)。等速萬向節(jié)基本類型：等速萬向節(jié)按工作時(shí)運(yùn)動(dòng)情況可分為固定型等速萬向節(jié)和可伸縮型等速萬向節(jié) 中心固定型分為BJ、RF和GE三種結(jié)構(gòu)類型，其允許的兩軸間相對(duì)轉(zhuǎn)角較大， 可 達(dá)30 50，但主、從動(dòng)軸間沒有軸向移動(dòng)；伸縮型分為DOJ TJ、VL和GI四種結(jié)構(gòu)類型，其工作特點(diǎn)是兩軸之間有相對(duì)軸 向移動(dòng)，但允許的兩軸間的相對(duì)轉(zhuǎn)角不能太大，一般不超過

4、20現(xiàn)代轎車上一般采用可伸縮型等速萬向節(jié)常和固定型等速萬向節(jié)組合使用。 一方面用來解決運(yùn)動(dòng)上的問題，同時(shí)也用來降低噪音、振動(dòng)和減少滑動(dòng)阻力。3. 等速萬向節(jié)的設(shè)計(jì)要求為了保證等速萬向節(jié)在汽車行駛中可靠工作， 設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足以下條件1: 保證所有連接兩軸的相對(duì)位置在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)變化時(shí)，能可靠地傳遞扭矩， 并保證所連兩軸等速旋轉(zhuǎn)； 萬向節(jié)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性； 萬向節(jié)切向和徑向位移的最大值，不應(yīng)當(dāng)嚴(yán)重地降低萬向節(jié)本身及周圍零 件的工作能力； 萬向節(jié)摩擦副在承受高的比壓時(shí)，潤(rùn)滑要可靠，同時(shí)在工作時(shí)不應(yīng)有響聲； 萬向節(jié)能在高溫、低溫、高濕度氣候中正常工作，另外應(yīng)保證有良好的密 封性。對(duì)等速傳動(dòng)軸

5、總成性能參數(shù)的檢測(cè)主要包括擺角、偏轉(zhuǎn)角度矩（又稱擺動(dòng)力 矩）、擺動(dòng)間隙、移動(dòng)量、移動(dòng)力、軸向間隙、圓周間隙、滾動(dòng)矩、扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng) 度和周期循環(huán)壽命等12。4. 國(guó)內(nèi)外等速萬向節(jié)的發(fā)展現(xiàn)狀及新形勢(shì)目前世界上生產(chǎn)等速萬向節(jié)的公司有德國(guó) GKN公司、德國(guó)ZF公司、日本NTN 公司與美國(guó)Dana公司等。上述公司除了在典型的固定型、伸縮型結(jié)構(gòu)上領(lǐng)先全 球，GKN集團(tuán)和日本NTN公司已研制出AAR型游滑環(huán)三柱軸式、FOX型自由擺動(dòng) 軸式以及屬于TRJ型中的TG（滾針）型、TB（鋼球）型移動(dòng)節(jié)，它們的共同特點(diǎn)是 摩擦力、軸向阻力較小，傳遞扭矩能力增大。而GKN集團(tuán)開發(fā)的Crosstrack（C型）和Count

6、ertrack（X 型）則是按照與傳統(tǒng)Rzeppa等速萬向節(jié)完全不同的原理設(shè) 計(jì)的9。就我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)等速萬向節(jié)的水平和規(guī)模而言，尚處起步階段，現(xiàn)真正具有大批量生產(chǎn)能力的企業(yè)僅數(shù)中德合資的上海納鐵福 （Sha nghai GKN）傳動(dòng)軸有限 公司。然而在等速傳動(dòng)軸產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)取得突破的同時(shí)，國(guó)外面臨著以NVH噪音Noise、振動(dòng)Vibration、嘯聲Harshness）為中心的許多亟待解決的問題，而萬 向節(jié)所引起的噪聲和振動(dòng)是這些問題的根源之一10 o另外是大活動(dòng)角化，因?yàn)槠嚨淖钚』剞D(zhuǎn)半徑取決于轉(zhuǎn)向時(shí)最大車輪偏角，因而要求外置等速萬向節(jié)能有 盡可能大的活動(dòng)角，此外還有防護(hù)罩耐高溫，回轉(zhuǎn)膨脹問題

7、，潤(rùn)滑脂研究等。汽車產(chǎn)業(yè)新形勢(shì)下的等速萬向節(jié)也更加趨向輕量化、小型化。NTN GKN-直在努力開發(fā)新型輕量化的等速萬向節(jié)產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的傳統(tǒng)球籠式等速萬向節(jié)鋼球數(shù)量為6個(gè)，國(guó)外公司（如NTN正在推廣生產(chǎn)的輕量化高性能球籠 式等速萬向節(jié)（如EBJ EUJ EDJ等系列），其鋼球數(shù)量為8個(gè)8。同時(shí)，由于 高頻淬火、冷鍛等技術(shù)的開發(fā)，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了可靠性。二、總結(jié)近三十多年來，等速節(jié)型式從基本的球籠型、 三銷型等幾種設(shè)計(jì)，改進(jìn)擴(kuò)大 到幾十種品種，并且各自的規(guī)格系列也日臻完善。在 FF及4WD型汽車中等速萬 向節(jié)的作用可見一斑，其優(yōu)越的動(dòng)力性、操縱性為用戶帶來了更多駕駛樂趣。應(yīng)該看

8、到，在國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)升溫的同時(shí)，自主與創(chuàng)新一直是值得思考的問題。 當(dāng)前大多數(shù)國(guó)產(chǎn)汽車采用的等速萬向節(jié)均為國(guó)外的技術(shù)成果。我們應(yīng)該積極吸收消化國(guó)外先進(jìn)的等速萬向節(jié)研究成果，在此基礎(chǔ)上開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的等速 萬向節(jié)。三、參考文獻(xiàn)1 羊拯民傳動(dòng)軸和萬向節(jié)M.北京：人民交通出版社，1986.2 伍德榮，等譯.萬向節(jié)和傳動(dòng)軸M.北京：北京理工大學(xué)出版社,1997.3 盧曦，周萍，葉宗才.汽車等速萬向節(jié)的現(xiàn)狀與發(fā)展J.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造.2003（3）.4 王望予.汽車設(shè)計(jì)M.第四版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008. 余志生.汽車?yán)碚揗.第四版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 陳家瑞.汽車構(gòu)造M.第三版.

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11、天下三分，益州疲弊，此誠(chéng)危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣 不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報(bào)之于陛下也。誠(chéng)宜開張圣聽，以光 先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其 刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮忠純，是以先帝簡(jiǎn)拔以遺陛下：愚 以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。將軍向?qū)?，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰能”，是以眾議舉寵為督：愚以為營(yíng)中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也； 親小人，遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以傾頹也。 先帝在時(shí), 每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。侍中、尚書、長(zhǎng)史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣， 愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也臣本布衣，躬耕于南陽(yáng)，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于 敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹(jǐn)慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之 明；故五月渡瀘，深入不毛