任务描述请以下列任务为指导，完成相关知识的学习和实施练习：①对汽车进行总体认识，识别4个基本组成部分的主要部件。汽油发动机由两大机构与五大系统等组成。任务实施实施要求任务目标与要求①小组成员分工协作，利用汽车维修手册及实训车辆，依据任务工作单制订工作计划，并通过小组自评或互评检查工作计划。③对汽车总体构造进行认识，并能识别各机构及系统的结构以及它们之间的相互位置关系，确定主要部件的位置。......
2023-08-19
万向传动装置认识与拆装
【摘要】：能力标准学完本任务，你应获得以下能力：①能正确认识万向传动装置的结构。②能对万向传动装置实施拆装。图5.45万向传动装置万向传动装置在汽车上的应用1）变速器和驱动桥之间变速器与驱动桥之间的万向传动装置可以消除变速器与驱动桥之间的相对运动带来的不利影响。图5.49断开式驱动桥半轴之间的万向传动装置5）转向机构的转向轴和转向器之间汽车的转向轴装有万向传动装置有利于转向机构的总体布置，如图5.50所示。
能力标准
学完本任务，你应获得以下能力：
①能正确认识万向传动装置的结构。
②能对万向传动装置实施拆装。
任务描述
请以下列任务为指导，完成相关知识的学习和实施练习：
①查找万向传动装置，对其进行总体结构认识，并分析各部分的功用。
②实施万向传动装置拆装练习。
相关知识
万向传动装置的功用、组成及应用
（1）万向传动装置的功用
万向传动装置的作用是连接不在同一直线上的变速器输出轴和主减速器输入轴，并保证在两轴之间的夹角和距离经常变化的情况下，仍能可靠地传递动力，即实现变角度的动力传递。
（2）万向传动装置的组成
万向传动装置一般由万向节和传动轴组成。对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度，还设置有中间支承，如图5.45所示。
图5.45 万向传动装置
（3）万向传动装置在汽车上的应用
1）变速器和驱动桥之间
变速器与驱动桥之间的万向传动装置可以消除变速器与驱动桥之间的相对运动带来的不利影响。在变速器和驱动桥的距离较远时，将传动轴分成两段，并加中间支承，避免系统的共振，提高传动轴的临界转速和工作可靠性，如图5.46所示。一般汽车的变速器、离合器与发动机三者装合为一体装在车架上，驱动桥通过悬架与车架相连。在负荷变化及汽车在不平路面行驶时引起的跳动，会使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化。
图5.46 变速器与驱动桥之间的万向传动装置
2）在转向驱动桥中
在转向驱动桥中需要该桥既能满足车轮转向又能不间断驱动力传递，因此，在半轴靠近车轮处需要采用万向传动。在采用独立悬架时，还需要在靠近主减速器处也要加万向节，满足左右半轴的跳动条件。转向驱动桥的半轴是分段的，转向时两段半轴轴线相交且交角变化，因此要用万向节，如图5.47所示。
图5.47 转向驱动桥内、外半轴之间的万向传动装置
3）变速器与分动器、分动器与驱动桥之间
在多轴驱动的越野汽车上，为消除车架变形及制造、装配误差等引起的其轴线同轴度误差对动力传递的影响，须装有万向传动装置，如图5.48所示。
图5.48 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间的万向传动装置
4）断开式驱动桥的半轴之间
断开式驱动桥的主减速器壳在车架上是固定的，桥壳上下摆动，半轴是分段的，须用万向节，如图5.49所示。
图5.49 断开式驱动桥半轴之间的万向传动装置
5）转向机构的转向轴和转向器之间
汽车的转向轴装有万向传动装置有利于转向机构的总体布置，如图5.50所示。
图5.50 转向机构的转向轴和转向器之间的万向传动装置
万向节
（1）万向节的类型
在汽车上，使用的万向节按其刚度大小，可分为刚性万向节和柔性万向节。刚性万向节中动力是靠零件间的铰链连接传递的，而柔性万向节是靠零件的弹性来传递动力的。
刚性万向节按其速度特性，可分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（双联式和三销轴式）和等速万向节（包括球叉式和球笼式）。目前，在汽车上应用较多的是十字轴式刚性万向节和等速万向节。十字轴式刚性万向节主要用于发动机前置、后轮驱动的变速器与驱动桥之间，等速万向节主要用于发动机前置、前轮驱动的内、外半轴之间。
（2）十字轴式刚性万向节
十字轴式刚性万向节主要由十字轴、万向节叉、滚针轴承等组成，如图5.51所示。万向节叉上的孔分别套在十字轴的4个轴颈上。在十字轴轴颈与万向节叉孔之间装有滚针和套筒，用带有锁片的螺钉和轴承盖来使之轴向定位。为了润滑轴承，十字轴内钻有油道，且与油嘴、安全阀相通，如图5.52所示。为避免润滑油流出及尘垢进入轴承，十字轴轴颈的内端套装着油封。安全阀的作用是当十字轴内腔润滑脂压力超过允许值时，阀打开润滑脂外溢，使油封不会因油压过高而损坏。现代汽车多采用橡胶油封，多余的润滑油从油封内圆表面与十字轴轴颈接触处溢出，故无须安装安全阀。
十字轴式刚性万向节结构简单，传动效率较高，因此应用较广泛。
图5.51 十字轴式刚性万向节
图5.52 润滑油道及密封装置
（3）等速万向节
等速万向节的常见结构形式有球笼式和球叉式。
1）球笼式等速万向节
如图5.53所示，球笼式万向节由6个钢球、星形套、球形壳及保持架等组成。万向节星形套与主动轴用花键固接在一起，星形套外表面有6条弧形凹槽滚道，球形壳的内表面有相应的6条凹槽，6个钢球分别装在各条凹槽中，由球笼使其保持在同一平面内。动力由主动轴、钢球和球形壳输出。
球笼式万向节工作时6个钢球都参与传力，故承载能力强、磨损小、寿命长。它被广泛应用于各种型号的转向驱动桥和独立悬架的驱动桥。
球笼式万向节广泛应用于前置、前驱汽车，属于等速万向节。球笼式万向节根据主从动叉是否有轴向位移分为固定型球笼式万向节和伸缩型球笼式万向节。
固定型球笼式万向节允许两轴间的夹角较大，一般为45°～50°，适合于用在转向驱动桥的车轮侧。它承载能力强，结构紧凑，拆卸方便，制造精度要求高，应用日益广泛。其结构如图5.54所示。
伸缩型球笼式万向节的结构如图5.55所示。其内外滚道为圆筒形，不与轴线平行，而是以相同的角度相对于轴线倾斜。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，而钢球处于内、外滚道的交叉部位。当内外半轴与中半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线上，从而实现等角速传动。
2）球叉式等速万向节
球叉式万向节如图5.56所示。它是由主动叉、从动叉、4个传动钢球、中心钢球、定位销及锁止销组成。主动叉与从动叉分别与内、外半轴制成一体。在主、从动叉上，分别有4个曲面凹槽，装配后，则形成两个相交的环形槽，作为钢球滚道。4个传动钢球放在槽中，中心钢球放在两叉中心的凹槽内，以定中心。
球叉式万向节在工作的时候，只有两个钢球传力，磨损快，影响使用寿命，现在应用越来越少。
图5.53 球笼式万向节
1—主动轴；2、5—钢带箍；3—外罩；4—保持架（球笼）；6—钢球；7—星形套（内滚道）；8—球形壳（外滚道）；9—卡环
图5.54 固定型球笼式万向节
传动轴和中间支承
（1）传动轴
1）传动轴的功用
传动轴是万向传动装置中的主要传力部件。通常用来连接变速器（或分动器）和驱动桥，在转向驱动桥和断开式驱动桥中，则用来连接差速器和驱动车轮。
2）传动轴的构造
传动轴有实心轴和空心轴之分。为了减轻传动轴的质量，节省材料，提高轴的强度、刚度，传动轴多为空心轴，一般用厚度为1.5～3.0 mm的薄钢板卷焊而成，超重型货车则直接采用无缝钢管。
图5.55 伸缩型球笼式万向节
图5.56 球叉式万向节
1—从动叉；2—锁止销；3—定位销；4—传动钢球；5—主动叉；6—中心钢球
转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的传动轴通常制成实心轴。
图5.57所示为传动轴的结构图。
图5.57 传动轴的结构
1—注油嘴；2—护套；3—主传动轴；4—平衡片；5—油封；6—万向节滑动叉；7—堵盖
（2）中间支承
1）中间支承的功用
传动轴分段时需加中间支承，中间支承通常装在车架横梁上，能补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差以及汽车行驶过程中因发动机窜动或车架变形等引起的位移。
2）中间支承的结构
中间支承安装在车架横梁上，如图5.58所示。它应能够补偿传动轴轴向和角度上的安装误差以及车架变形引起的干涉。中间支承常用弹性元件来满足上述功用。中间支承是由支架和轴承等组成，双列锥轴承固定在中间传动轴后部的轴颈上。带油封的支承盖之间装有弹性元件橡胶垫环，用3个螺栓紧固。紧固时，橡胶垫环会径向扩张，其外圆被挤紧于支架的内孔。
图5.58 汽车的中间支承
1—车架横梁；2—轴承座；3—轴承；4—油嘴；5—蜂窝形橡胶；6—“U”形支架；7—油封
（3）断开式驱动桥的万向传动装置
有的轿车和越野车采用断开式驱动桥和独立悬架。其主减速器壳体固定在车架上或车身上，车轮可以随着悬架的变形作上下摆动，故在车轮和主减速器之间加装万向传动装置，如图5.59所示。
图5.59 断开式驱动桥的万向传动装置
任务实施
实施要求
☞任务目标与要求
①小组成员分工协作，利用汽车维修手册及实训资料，依据任务工作单制订工作计划，并通过小组自评或互评检查工作计划。
②认识万向传动装置在汽车上的布置。
③认识万向传动装置主要零件结构及相互装配关系。
④完成万向传动装置的拆装。
☞注意事项
在任务实施过程中，严格遵守相关实验实训制度和规范的要求，注意职场健康与安全需求，做好废料的处理，并保持工作场所的整洁。
实施步骤
☞准备工作
①小组接受工作任务，准备万向传动装置（带十字轴式万向节）、拆装工具、维修手册等配套器材，清理场地，做好实施准备工作。
②组长带领组内成员阅读任务工作单，查阅相关手册或指导书，合理分工，制订任务计划，并检查计划有效性。
☞实施步骤
①依照任务工作单的引导，认识万向传动装置主要零件结构，查找各零部件的安装位置及相互装配关系，并填写任务工作单。
②合理选择工具，并正确使用各类工具完成万向传动装置的拆装。拆装过程中，请参考维修手册，严格按照相关技术标准和要求完成拆装任务。
（1）拆卸
①拆下传动轴总成。
②拆下防尘套。
③拆卸外万向节。
④拆卸内万向节。
⑤分解外万向节。
⑥分解内万向节。
（2）万向节的解体
打开锁片的锁爪，拆下轴承盖固定螺栓，取下锁片和轴承盖，用手推出轴承套筒及滚针。对于较紧的轴承，可用手握住传动轴或伸缩套，用锤子敲击万向节叉，使十字轴撞击轴承套筒，振出滚针，取出十字轴。
（3）万向传动装置的装配
①组装内万向节。
②组装外万向节。
③加注润滑脂。
④组装蝶形座圈。
⑤装防尘套及卡箍。
⑥装传动轴。
☞评估总结
①回答指导教师提问，并接受指导教师相关考核。
②对本次任务完成过程及效果进行自我评价和小组互评，填写任务工作单。
③清洁工作场所，清点归还相关工具设备，完成本次任务。
任务工作单
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