万向节在转向与传动中的作用

　　汽车底盘是除轮胎之外距离地面Z近的部分，而安装在其上的悬挂系统对汽车的行驶与驾驶感受有着非常重要的作用。汽车在转向的时候为何动力依然能够输出到车轮上呢？这就要从万向节开始说起。
　　所谓万向节，指的是利用球型等装置以实现不同方向的轴动力输出机构。万向节的作用如下图所示。 　　根据万向节在扭转方向上是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节三种。挠性万向节是依靠弹性件的弹性变形来保证两轴间传动时不发生机械干涉，这里暂不介绍。 　　十字轴式万向节
　　它是汽车上广泛使用的不等速万向节，由一个十字轴、两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。两个万向节叉上的孔分别套在十字轴的两对轴颈上。这样当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承，滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。 　　虽然十字轴式万向节结构简单传动效率高，但缺点也十分明显：在两轴夹角不为零的情况下，不能传递等角速转动，这便是十字轴万向节的不等速性。简单来说，如果主动轴以等角速度转动，则从动轴时快时慢，并且两轴交角越大，转速越大，传动轴的不等速性越差。这种特性使得它的噪音和使用寿命都不理想，所以在很少用在转向机构，但在后驱车上的传动轴上应用却比较多。比如E46宝马3系上的传动轴就采用的是十字轴式万向节。 　　球笼式万向节
　　球笼式万向节的结构见下图。星形套以内花键与主动轴相连，其外表面有六条弧形凹槽，形成内滚道。球形壳的内表面有相应的六条弧形凹槽，形成外滚道。六个钢球分别装在由六组内外滚道所对出的空间里，并被保持架限定在同一个平面内。动力由主动轴经钢球传到球形壳输出。 　　球笼式万向节工作时无论是否转动方向，六个钢球全部传力。具有承载能力强，结构紧凑，拆装方便的特点。并且主动轴与从动抽两轴Z大交角为42°，在转向驱动桥中使用可获得较小的转弯半径。现在大部分家用轿车使用的都是此类结构的万向节，但也有使用三枢轴—球面滚轮式等速万向节的。
　　双联式万向节
　　当万向节叉相对万向节叉在一定的角度范围内摆动时，双联叉也被带动偏转相应角度，使两十字轴中心连线与两万向节叉的轴线的交角差值很小，从而保证两轴角速度接近相等，在差值允许范围内，双联式万向节具有准等速性。其优点是允许Z大50°的轴间夹角并且结构简单、工作可靠，常用于越野汽车上。
　　转向球笼的故障解析
　　转向球笼全称为“球笼式等速万向节”。在转向或颠簸时如果有规律地发出“咔咔”声，一般情况可以确定是外球笼损坏，因为这种现象中只有少量是内球笼故障；如遇颠簸路段“咔咔”响，并且直行也会响，即可确定是内球笼损坏。需要注意的是，在球笼损坏的情况下，汽车加速时才“咔咔”响，滑行时很少响动，这是区分球笼故障和其他故障的重要因素。 　　日常生活中检查球笼也比较方便，车主可以观察转向球笼防尘套是否损坏和漏油，如果有上述现象，表明其密封性不合格，造成了润滑脂的外泄，继续行驶不仅万向节内部温度容易升高，还会使沙尘进入到万向节内部，增加摩擦造成万向节的损坏，严重的还需要更换半轴。所以在发现故障后要及时修理。 　　若球笼防尘套损坏，必须及时更换。至于整个球笼是否需要更换，还得在拆解半轴后确定，如果情况十分糟糕可能连半轴都需要一并更换。
　　激烈驾驶、超载、超速、方向盘打死等情况都会对球笼造成损伤，应经常检查半轴连接部位是否有松旷或者漏油。质量可靠的球笼使用寿命都在15万公里以上，在更换配件时要选择纯正原厂配件，以绝后顾之忧。