汽車傳動軸:汽車儀器-中文百科頻道

介紹

作用

傳動軸是汽車傳動系中傳遞動力的重要部件，它的作用是與變速箱、驅動橋一起将發動機的動力傳遞給車輪，使汽車産生驅動力。

用途

專用汽車傳動軸主要用在油罐車，加油車，灑水車，吸污車，吸糞車，消防車，高壓清洗車，道路清障車，高空作業車，垃圾車等車型上。

結構

傳動軸是由軸管、伸縮套和萬向節組成。伸縮套能自動調節變速器與驅動橋之間距離的變化。萬向節是保證變速器輸出軸與驅動橋輸入軸兩軸線夾角的變化，并實現兩軸的等角速傳動。

萬向節

萬向節是汽車傳動軸上的關鍵部件。汽車是一個運動的物體。在後驅動汽車上，發動機、離合器與變速器作為一個整體安裝在車架上，而驅動橋通過彈性懸挂與車架連接，兩者之間有一個距離，需要進行連接。汽車運行中路面不平産生跳動。

1.作用：

一般萬向節由十字軸、十字軸承和凸緣叉等組成。萬向節是汽車傳動軸上的關鍵部件。在前置發動機後輪驅動的車輛上，萬向節傳動軸安裝在變速器輸出軸與驅動橋主減速器輸入軸之間；而前置發動機前輪驅動的車輛省略了傳動軸，萬向節安裝在既負責驅動又負責轉向的前橋半軸與車輪之間。

車輛在運行中路面不平産生跳動，負荷變化或者兩個總成安裝位置差異，都會使得變速器輸出軸與驅動橋主減速器輸入軸之間的夾角和距離發生變化，因此要用一個“以變應變”的裝置來解決這一個問題，因此就有了萬向節。

2.傳動特點：

在發動機前置後輪驅動（或全輪驅動）的汽車上，由于汽車在運動過程中懸架變形，驅動軸主減速器輸入軸與變速器（或分動箱）輸出軸間經常有相對運動，此外，為有效避開某些機構或裝置（無法實現直線傳遞），必須有一種裝置來實現動力的正常傳遞，于是就出現了萬向節傳動。萬向節傳動必須具備以下特點：

a、保證所連接兩軸的相對位置在預計範圍内變動時，能可靠地傳遞動力；

b、保證所連接兩軸能均勻運轉。由于萬向節夾角而産生的附加載荷、振動和噪聲應在允許範圍内；

c、傳動效率要高，使用壽命長，結構簡單，制造方便，維修容易。對汽車而言，由于一個十字軸萬向節的輸出軸相對于輸入軸（有一定的夾角）是不等速旋轉的，為此必須采用雙萬向節（或多萬向節）傳動，并把同傳動軸相連的兩個萬向節叉布置在同一平面，且使兩萬向節的夾角相等。這一點是十分重要的。在設計時應盡量減小萬向節的夾角。

伸縮套

傳統結構的傳動軸伸縮套是将花鍵套與凸緣叉焊接在一起，将花鍵軸焊在傳動軸管上。新型的的傳動軸一改傳統結構，将花鍵套與傳動軸管焊接成一體，

将花鍵軸與凸緣叉制成一體。并将矩形齒花鍵改成大壓力角漸開線短齒花鍵，這樣既增加了強度又便于擠壓成形，适應大轉矩工況的需要。在伸縮套管和花鍵軸的牙齒表面，整體塗浸了一層尼龍材料，不僅增加了耐磨性和自潤滑性，而且減少了沖擊負荷對傳動軸的損害，提高了緩沖能力。

此種傳動軸在凸緣花鍵軸外增加了一個管形密封保護套，在該保護套端部設置了兩道聚氨酯橡膠油封，使伸縮套内形成廠一個完全密封的空間，使伸縮花鍵軸不受外界沙塵的侵蝕，不僅防塵而且防鏽。因此在裝配時在花鍵軸與套内一次性塗抹潤滑脂，就完全可以滿足使用要求，不需要裝油嘴潤滑，減少了保養内容。

軸套

是為了減少軸運動時的摩擦與磨損而設計出來的，基本用途與軸承無異，而且相對成本較便宜，但摩擦阻力較大，所以隻會使用于部份部件上。軸套大多都以銅制成，但亦有塑膠制的軸套。軸套多被放置于軸與承托結構中，而且非常緊貼承托結構，隻有軸能在軸套上轉動。在裝配軸與軸套時，兩者間會加入潤滑劑以減少其轉動時産生的摩擦力。

類型

按彈性分

傳動軸按其重要部件--萬向節的不同，可有不同的分類。如果按萬向節在扭轉的方向是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節傳動軸和撓性萬向節傳動軸。

1.剛性萬向節：靠零件的鉸鍊式聯接傳遞動力的。

2.撓行萬向節：靠彈性零件傳遞動力，并具有緩沖減振作用。

按角速率分

剛性萬向節又可分為不等速萬向節（如十字軸式萬向節）、準等速萬向節（如雙聯式萬向節、三銷軸式萬向節）和等速萬向節（如球籠式萬向節、球叉式萬向節）。等速與不等速，是指從動軸在随着主動軸轉動時，兩者的轉動角速率是否相等而言的，當然，主動軸和從動軸的平均轉速是相等的。

1.等速萬向節：

主、從動軸的角速度在兩軸之間的夾角變動時仍然相等的萬向節，稱為等速萬向節或等角速萬向節。它們主要用于轉向驅動橋、斷開式驅動橋等的車輪傳動裝置中，主要用于轎車中的動力傳遞。

2.不等速萬向節：

主、從動軸的角速度在兩軸之間的夾角變動時不相等的萬向節，稱為不等速萬向節，也叫做十字軸式萬向節。

十字軸式剛性萬向節傳動軸在汽車傳動系中用得最廣泛，曆史也最悠久。當轎車為後輪驅動時，常采用十字軸式萬向節傳動軸，對部分高檔轎車，也有采用等速球頭的；當轎車為前輪驅動時，則常采用等速萬向節——等速萬向節也是一種傳動軸，隻是稱謂不同而已。平時所說的傳動軸一般指的就是十字軸式剛性萬向節傳動軸。

十字軸式剛性萬向節主要用于傳遞角度的變化，一般由突緣叉、十字軸帶滾針軸承總成、萬向節叉或滑動叉、中間連接叉或花鍵軸叉、滾針軸承的軸向固定件等組成。

突緣叉是一個帶法蘭的叉形零件，一般采用中碳鋼或中碳合金鋼的鍛造件，也有采用球墨鑄鐵的砂型鑄造件和中碳鋼或中碳優質合金鋼的精密鑄造件。突緣叉一般帶一個平法蘭，也有帶一個端面梯形齒法蘭的。十字軸帶滾針軸承總成一般包括四個滾針軸承、一個十字軸、一個滑脂嘴。滾針軸承一般由若幹個滾針、一個軸承碗、一個多刃口橡膠油封（部分帶骨架）組成。

在某些滾針軸承中，還有一個帶油槽的圓形墊片，有尼龍的，也有采用銅片或其他材料的，主要用于減小萬向節軸向間隙，提高傳動軸動平衡品質。萬向節叉是一個叉形零件，一般采用中碳鋼或中碳合金鋼的鍛造件，也有采用中碳鋼的精密鑄造件。滾針軸承的軸向固定件一般是孔（或軸）用彈性擋圈（内外卡式），或軸承壓闆、鎖片、螺栓等。

按傳遞扭矩分

微型車傳動軸

輕型車傳動軸

中型車傳動軸

重型車傳動軸

工程車傳動軸

使用保養

為了确保傳動軸的正常工作，

延長其使用壽命，在使用中應注意：

1．嚴禁汽車用高速檔起步。

2．嚴禁猛擡離合器踏闆。

3．嚴禁汽車超載、超速行駛。

4．應經常檢查傳動軸工作狀況。

5．應經常檢查傳動軸吊架緊固情況，支承橡膠是否損壞，傳動軸各連接部位是否松曠，傳動軸是否變形。

6．為了保證傳動軸的動平衡，應經常注意平衡焊片是否脫焊。新傳動軸組件是配套提供的，在新傳動軸裝車時應注意伸縮套的裝配标記，應保證凸緣叉在一個平面内。在維修拆卸傳動軸時，應在伸縮套與凸緣軸上打印裝配标記，以備重新裝配時保持原裝配關系不變。

7．應經常為萬向節十字軸承加注潤滑脂，夏季應注入3号锂基潤滑脂，冬季注入2号锂基潤滑脂。

故障維修

磨損問題

症狀診斷：

傳動軸機件的損壞、磨損、變形以及失去動平衡，都會造成汽車在行駛中産生異響和振動，嚴重時會導緻相關部件的損壞。汽車行駛中，在起步或急加速時發出“格登”的聲響，而且明顯表現出機件松曠的感覺，如果不是驅動橋傳動齒輪松曠則顯然是傳動軸機件松曠。

松曠的部位不外乎是萬向節十字軸承或鋼碗與凸緣叉，伸縮套的花鍵軸與花鍵套。一般來講，十字軸軸徑與軸承曠量不應超過0.13mm,伸縮花鍵軸與花鍵套齧合間隙不應大于0.3mm。超過使用極限應當修複或更換。

汽車行駛中若底盤發生“嗡嗡”聲，而且運行速度越高，聲音越大。這一般是由于萬向節十字軸與軸承磨損松曠、傳動軸中間軸承磨損、中間橡膠支承損壞或吊架松動，或是由于吊架固定的位置不對所緻。

解決方法：

1）傳統方法

國内針對傳動軸磨損一般采用的是補焊、鑲軸套、打麻點等方法，但當軸的材質為45号鋼（調質處理）時，如果僅采用堆焊處理，則會産生焊接内應力，在重載荷或高速運轉的情況下，可能在軸肩處出現裂紋乃至斷裂的現象，如果采用去應力退火，則難于操作，且加工周期長，檢修費用高；當軸的材質為HT200時，采用鑄鐵焊也不理想。

一些維修技術較高的企業會采用電刷鍍、激光焊、微弧焊甚至冷焊等，這些維修技術往往需要較高的要求及高昂的費用。

2）最新維修方法

對于以上修複技術，在歐美日韓企業已不太常見，發達國家一般采用的是高分子複合材料技術和納米技術，高分子技術可以現場操作有效提升了維修效率，且降低了維修費用和維修強度，其中應用最為廣泛的是美嘉華技術體系。

相比傳統技術，高分子複合材料既具有金屬所要求的強度和硬度，又具有金屬所不具備的退讓性（變量關系），通過“模具修複”、“部件對應關系”、“機械加工”等工藝，可以最大限度确保修複部位和配合部件的尺寸配合；同時，利用複合材料本身所具有的抗壓、抗彎曲、延展率等綜合優勢，可以有效地吸收外力的沖擊，極大化解和抵消軸承對軸的徑向沖擊力，并避免了間隙出現的可能性，也就避免了設備因間隙增大而造成的二次磨損。