汽车底盘构造与维修：等速万向传动装置及优势

（一）等速万向传动装置的结构

现代轿车越来越多地采用发动机前置前轮驱动的传动系布置形式，其前轮担负着转向和驱动的双重任务。普通万向传动裝置不能满足其使用要求，因而采用由两个等速万向节和一根传动轴组成的等速万向传动装置，其作用是将差速器输出的动力传递给前驱动轮，如图2.45所示。它主要由三部分组成，即外等速万向节、内等速万向节及传动轴。

1.外等速万向节

它是轴向不可伸缩的等速万向节，如图2.46所示。其特点是该万向节工作时，六个钢球全部参加传力，磨损小，使用寿命长，承载能力强。允许两轴交角大（42°～47°），适应独立悬架前轮的跳动。它主要由钟形売、球笼（即保持架）、钢球及星形套等组成。星形套内花键与传动轴（主动轴）相连，其外表面有六条凹槽，形成内滚道。六个钢球分别装在各条凹糟中，球笼使之保持在一个平面内，动力由主动轴经星形套、钢球和钟形壳输出。钟形売端部为花键轴，此花键轴与前悬架上前轮毂的花键孔配合。当主动轴和钟形壳轴（从动轴）之间的夹角发生变化时，钢球中心始终位于两轴夹角的平分面上，并且到两轴轴线的距离相等，从而保证了从动轴与主动轴以相等的角速度旋转。

2.内等速万向节

它是轴向可伸缩的等速万向节，如图2.47所示。其结构特点是万向节筒形壳内环和星形套外环滚道以相同的角度相对于钢球中心平面相互对称并且倾斜着，内外滚道是圆筒形的，在动力传递过程中，内环和外环可以沿轴向相对移动，可以使前轮跳动时轴向长度的变化得到补偿。因此采用这种万向节可以省去普通万向传动装置中的滑动花键。由于该等速万向节是通过钢球传递转矩的，所以在筒形壳轴向移动时为滚动摩擦，阻力较小。

图2.45　等速万向传动装置

1—外等速万向节；2—传动轴；3—内等速万向节

图2.46　外等速万向节

1—钟形壳；2—保持架与钢球；3—星形套；4—橡胶护套

图2.47　内等速万向节

1—橡胶护套；2—盖；3—筒形壳；4—密封垫圈；5—保持架与钢球；6—星形套

3.传动轴

传动轴的两端均为花键，分别与外万向节及内万向节连接，构成了完整的带有万向节的传动轴总成。花键外表面镀塑，因此工作时无噪声。

等速万向传动装置具有结构紧凑、磨损小、允许两轴交角大等特点，因此在转向驱动桥中广泛采用，如桑塔纳2000系列轿车、上海别克、一汽奥迪、神龙富康等轿车的前桥均采用该形式。

（二）等速万向传动装置的检测与维修

【工具、仪器与设备】

◎万向传动装置维修常用工具、量具若干套。

◎万向传动装置维修专用工具（拉出器、卡第甘等）及设备（传动轴动平衡试验台）一套。a上海桑塔纳2000型轿车（也可用万向传动装置总成）数辆。

1.万向传动装置的拆卸（见图2.48）

（1）传动轴的拆卸

【步骤】

① 在车轮着地的情况下，拆下传动轴与轮毂的紧固螺母。

② 旋下传动轴与半轴凸缘上的紧固螺栓，将传动轴与凸缘分开。

③ 从车轮轴承壳内拉出传动轴，或者利用专用的拉出器具将传动轴拉出。

图2.48　上海桑塔纳2000型轿车万向传动装置的拆卸

1—外万向节売体；2、19—弹簧锁、环；3、16—钢球；4、10、22—卡箍；5—外万向节球笼；6—外万向节星形套；7—止推垫圈；8、13—碟形座圈；9、12—防尘罩；11—传动轴；14—内万向节星形套；15—内万向节球笼；17—内万向节壳体；18—密封垫片；20—塑料护罩；21—内万向节护盖

【注意】

拆卸传动轴时绝对不能加热轮毂，否则可能损坏车轮轴承；其次，拆掉传动轴后，应装上一根连接轴来代替传动轴，以防止损坏前轮轴承总成。

（2）万向节的拆卸

【步聚】

①用钢锯锯开如图2.49中箭头所示外万向节的卡箍，取下防尘罩，如图2.50所示用轻金属手锤用力。

图2.49　锯开卡箍

图2.50　敲下外万向节

②如图2.51所示用卡簧钳拆下弹簧锁环，然后如图2.52所示用专用工具VW408a和VW402在压力机上将内万向节从传动轴上压出。

（3）万向节的分解

1）外万向节的分解

【步聚】

①分解前先用油石在外万向节球笼和外万向节壳体上标出外万向节星形套的位置。

②如图2.53所示旋转星形套和球笼，依次取出钢球。

图2.51　拆下弹簧锁环

图2.52　压出内万向节

③依如图2.54所示的箭头方向用力转动球笼直到球笼上的两个方孔与壳体对直时，将壳体和球笼拆开。

图2.53　依次取出钢球

图2.54　拆开壳体和球笼

④如图2.55所示将星形套上的扇形齿旋入球笼的方孔后，从球笼中取出星形套。

图2.55　取出星形套

2）内万向节的分解

【步骤】

①转动星形套与球笼，按图2.56所示的箭头方向压出球笼里的钢球。

【注意】

星形套与売体是成对选配的，不可互换。(www.xing528.com)

②按图2.57所示的方向从球笼内取出星形套。

图2.56　压出球笼里的钢球

图2.57　从球笼内取出星形套

2.零件的清冼与检查

认真清洗拆卸下来的零件，检査传动轴，要求传动轴不得发生弯曲或者凹陷，否则应予以更换。检査万向节的壳体、星形套、球笼及钢球等主要零件，应该没有凹陷、裂纹、磨损或者缺失。各万向节内的六颗钢球要有一定的配合公差，并与星形套成为一组配合件。各万向节的间隙应适当，转动自如。若在检査中发现零件不能继续使用，应整体更换万向节。检査其他零件如防尘套、锁环、碟形座圈等，若发现零件损坏，同样应予以更换。

3.万向传动装置的装配

（1）组装内万向节

【步骤】

① 对准凹槽将星形套嵌入球笼（星形套在球笼内的位置无关紧要）。

② 将钢球如图2.58所示压入球笼。

③ 将装好的钢球、球笼和星形套垂直装入売体，安装时应注意旋转之后使売体上的宽间隔a对准星形套上的窄间隔b（见图2.59），然后转动球笼嵌入到位。装好后必须使星形套内花键齿上的倒角对准球笼的大直径端。

图2.58　将钢球压入球笼

图2.59　宽间隔a、窄间隔

④ 如图2.60箭头所示扭转星形套，使钢球在与壳体中的球槽相配合时有足够的间隙，这样内行星轮就能转出球笼。

⑤ 按图2.61所示的箭头方向用力揿压球笼，使装有钢球的星形套完全装入壳体内。

图2.60　将内行星轮转出球笼

图2.61　揿压球笼

（2）组装外万向节

【步骤】

① 将说明书规定的润滑脂总量的一半（45g）注入万向节売内。

② 将球笼连同星形套一起装入売体内。

③ 对角交替地压入钢球。

【注意】

必须保持星形套在球笼以及売体内的原先位置。

④ 将弹簧锁环装入星形套，并把剩余的一半润滑脂压入万向节。

⑤ 用手在轴线方向来回推动星形套，检査其安装是否正确。

（3）组装万向节与传动轴

【步骤】

① 在传动轴上装好防尘罩后。参照图2.62所示将碟形座圈正确安装在轴上。

② 如图2.63所示，用专用工具在压力机上将内万向节压入传动轴，使碟形座圈贴合，星形套内花键齿上的倒角应面向传动轴靠肩。

图2.62　将碟形座圈安装在轴上

1—弹簧锁圈；2—中间挡圈；3—碟形座圈

图2.63　在压力机上将内万向节压入传动轴

③ 将弹簧锁环装入星形套后裝上密封垫片。

④ 以同样的方法装入外万向节。

⑤ 在万向节上安装防尘罩时，防尘罩经常受到挤压，在其内部会形成一定的真空度，这样在车辆的行驶过程中会在防尘單表面产生一个内吸折痕（如图2.64箭头所示）。因此在安装防尘罩小口径之后，要对罩内稍微充点气，使压力平衡，防止产生皱褶。

⑥ 如图2.65所示夹紧防尘罩的卡箍。

（4）传动轴总成的安装

【步骤】

① 在外万向节的花键上涂上一圈5mm宽的D6防护剂，然后进行传动轴与轮毂的装配。

【注意】

涂上D6防护剂的传动轴在装车1个小时之后方可使用。

② 将万向节与半轴凸缘连接在一起，以45N·m的力矩拧紧螺栓。

图2.64　防尘罩表面产生内吸折痕

图2.65　夹紧防尘罩的卡箍

③ 将球销接头重新装配在原位置，以50N·m的力矩拧紧螺母。安装时应注意不能损坏防尘罩。

④ 必要时检査前轮外倾角。

⑤ 车轮着地后，以230N·m的力矩拧紧轮毂固定螺母。

4.桑塔纳2000型轿车万向传动装置常见故障的诊断与排除方法

桑塔纳2000型轿车万向传动装置常见故障的诊断与排除方法如表2.2所示。

表2.2　桑塔纳2000型轿车万向传动装置常见故障的诊断与排除方法