毕业设计（论文）汽车底盘传动系的故障诊断与维修万向传动装置.pdf

汽车万向传动装置是汽车底盘传动系的主要总成之一,在工作中 承受着巨大的转矩和动负荷。经长期使川后,技术状况会发生变化,从而将直接影响发动机动的传递,降低传动效率,加剧燃料消耗,加速轮胎磨损,同时还会影响变速器和驱动桥的正常工作。GB7258-2002机动车运行安全技术条件对其提出了如下要求:传 动轴在运转时不发生振抖和异响,中间轴承、万向节不得有裂纹和松 旷现象。如果操纵机件失灵,万向传动装置出现故障,可能造成行车 事故。万向传动装置结构虽然比较简单,但是发生故障的现象及原因 却是复杂多变的,为了能够快捷准确地排除故障,因此,在行车中应 注意检查,及时诊断、及时排除。关键词:底盘传动系统,万向传动,故障检测与维修ABSTRACTAutomob i 1 e cardan gear i s one of the main as s emb 1 y of the chassis of the vehicle driveline,with tremendous torque and dynami c load at work.After long-term use,the technical condition of change,which will directly affect the transfer of engine power,reduce the transmi ss ion efficiency i s exacerbated by the fuel c on sump t i on and acce1 erated tire wear,but will also affect the norma 1 working of the transmi s s i on and drive axle.GB7258-2002”operation of motor vehicles safety technology conditions made the following requirements:drive shaft vibration shaking and abnormal sound occurs not in the running,i nt erme d i at e bearings,universal joints shall have crack and Songkuang of the phenomenon.I f the man i pu 1 a t ion of mechani cal failure,universal gear failure may be caused by traffic accidents.Universal gear structure i s relatively simple,but the phenomenon and the reasons for failure i s comp lex and,i n order t o be able t o quickly and accurately troub1e shoot,i n the road should b e careful t o check,timely diagnosis,and removeKEY WORDS:chassis drive system,the universal drive,fault detection and repair录目第一章万向传动装置的功用、组成和应用521.1 万向传动装置的功用和组成.51.2 万向传动装置的应川.61.3 万向节的组成、作川及分类.7第二章 传动轴和中间支承.13 2.1传动轴.13 2.2传动轴的构造和安装.16 2.3中间支承.17 2.4传动轴常见故障诊断与排除.18第三章万向传动装置的常见故障与诊断.22 3.1万向传动装置的常见故障.22 3.2故障诊断与排除.22第四章汽车万向传动装置故障实例分析.26 4.1实例 EQ1090载货汽车万向传动装分析.26 4.2实例二黄海汽车万向传动装置故障分析.27参考文献.31致谢.32A.1刖 5万向传动装置的应用十分广泛,更是汽车的重要组成部分,汽车 3上任何对轴线相交且对应位置经常变化的轴线之间的动传递,均 需通过万向传动装置。前置发动机四轮驱动的汽车在行驶过程中,由 于悬架的不断变行,变速器与驱动桥的相对位置也在不断变化。在它 们之间需要用可伸缩的万向传动轴相连接。这时当传动轴的长度小于 1.5m是常采川两个十字轴万向节和一根可伸缩的传动轴,万向传动轴 应适应所联两轴夹角及相对位置在一定范围内的不断变化且能可靠 稳定伸缩地传递动,保证所联两轴能等速旋转,并且由于万向节夹 角而产生的附加载荷震动及噪声等应在允许范围内,在使用车速范围 内不应有共振现象。还要求传动效率高,使用寿命长,结构简单,制 造方便及维修容易。最原始的万向节是英国物理学家Robert Hook在 1663年制造的个钱接传动装置,虎克把这种装置称为万向节。后来 法国人雷诺将万向节首先用于汽车传动,拉开了万向传动装置在汽车 上应用的序幕。从此方向传动装置成为汽车上不可缺少的重要的部 件。研究万向传动装置对提高汽车的性能具有十分重要的意义。第一章万向传动装置的功用、组成和应用41.1万向传动装置的功用和组成1.1.1功用万向传动装置在汽车上有很多应用,结构也稍有不同,但其功用 都是样的,即在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传 递动。如图所示为在汽车中最常见的应川,位于变速器与驱动桥之间的 万向传动装置。由于汽车布置、设计等原因,变速器输出轴和驱动桥 输入轴不可能在同一轴线上,并且变速器虽然是安装在车架（车身）,可以认为位置是不动的,但驱动桥会由于悬架的变形而引起其位 置经常发生变化,所以在变速器和驱动桥之间装有方向传动装置正好 可以满足这些使川、设计的要求。1.1.2组成万向传动装置主要包括万向节和传动轴,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1T 所示。图1 T万向传动装置的组成1.2万向传动装置的应用5万向传动装置在汽车上的应用主要有以下几个方面:1）变速器与驱动桥之间（4X2汽车）,如图1-2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1-2变速器与驱动桥之间的万向传动装置2）变速器与分动器、分动器与驱动桥之间（越野汽车）,如图1-3 所示: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 对动传递的影响,须装有万向传动装置。图1-3变速器与分动器、分动器与驱动桥之间的万向传动装置3）转向驱动桥的内、外轴半之间,如图1-4所示：转向时两段半 轴轴线相交且交角变化,因此要用万向节4）断开式驱动桥的半轴之间,如图1-5所示：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,须川万向节。5）转向机构的转向轴和转向器之间,如图1-6所示:有利于转向 机构的总体布置。6图1-4转向驱动桥内、外半轴之间的万向传动装置图1-5断开式驱动桥半轴之间的万向传动装置1.3万向节的组成、作用及分类万向节即万向接头,是实现变角度动传递的机件,川于需 要改变传动轴线方向的位置,它是汽车驱动系统的方向传动装置的“关节”部件。万向节与传动轴组合,称为万向节传动装置。万向节的结构和作川有点像人体四肢上的关节,它允许被连接的 零件之间的夹角在一定范围内变化。为满足动传递、适应转向和汽 车运行时所产生的上下跳动所造成的角度変化,前驱动汽车的驱动 桥,半轴与轮轴之间常川万向节相连。但由于受轴向尺寸的限制,要 求偏角又比较大,单个的万向节不能使输出轴与轴入轴的瞬时角速度 相等,容易造成振动,加剧部件的损坏,并产生很大的噪音,所以广 泛采用各式各样的等速万向节。在前驱动汽车上,每个半轴用两个等 7速万向节,靠近变速驱动桥的万向节是半轴内侧万向节,靠近车轴的 是半轴外侧万向节。在后驱动汽车上,发动机、离合器与变速器作为 个整体安装在车架上,而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接,两者之 间有一个距离,需要进行连接。汽车运行中路面不平产生跳动,负荷 変化或者两个总成安装的位差等,都会使得变速器输出轴与驱动桥主 减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化,因此在后驱动汽车的万向 节传动形式都采川双万向节,就是传动轴两端各有一个万向节,其作 川是使传动轴两端的夹角相等,从而保证输入轴与输出轴的瞬时角速 度始终相等。1.3.1万向节的分类按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（常用的为十字轴 式）、准等速万向节（如双联式万向节）和等速万向节（如球笼式万 向节）三种。-:不等速万向节十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节,允许相 邻两轴的最大交角为!5 020。十字轴式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。两万向节叉1和3上的孔分别套在 十字轴2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,这样就适应了夹角和距离同时变 化的需要。在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承5,滚针轴承 外圈靠卡环轴向定位。为了润滑轴承,十字轴上一般安有注油嘴并有 油路通向轴颈。润滑油可从注汕嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处。十 字轴式刚性方向节具有结构简单,传动效率高的优点,但在两轴夹角 Q不为零的情况下,不能传递等角速转动。二:十字轴式刚性万向节构造:润滑密封、内外挡圈定位8工作原理:1.主动叉在垂直位置,并且十字轴平面与主动轴垂直,主动叉 与十字轴连接点和从动叉与十字轴连接点在十字轴平面上的线速度 相等;（从动叉 向十字轴平面的速度投影）2.主动叉在水平位置,并且十字轴平面与从动轴垂直时。（主 动叉 向十字轴平面的速度投影）。3.主从动轴的转角转速关系两轴交角越大,转速 越大,传动轴的不等速性越差。十字轴万向节的不等速性是指从动轴在一周中角速度不均匀,若 主动轴以等角速度转动,则从动轴时快时慢,即单个十字轴万向节在 有夹角时传动的不等速性。双十字轴式万向节实现两轴间（変速器的输出轴和驱动桥的输入 轴）的等速传动的条件:.第一个万向节两轴间的夹角与第二个万向节两轴间夹角相 等（设计保证）.第一个万向节的从动叉与第二个万向节的主动叉处于同一 平面（由装配保证）。由于在采用非独立悬架时,変速器不主减 速器相对位置不断变化,条件很难满足,只能做到不等速性尽可能 小。三:准等速万向节和等速万向节常见的准等速万向节有双联式和三销轴式两种,它们的工作原理与 双十字轴式万向节实现等速传动的原理是样的。双联式万向节实际 上是套将传动轴长度减缩至最小的双十字轴式万向节等速传动装 置,双联叉相当于传动轴及两端处在同一平面上的万向节叉。在当输 出轴与输入轴的交角较小时,处在圆弧上的两轴轴线交点离上述中垂 线很近,使得al与a2的差很小,能使两轴角速度接近相等,所以 称双联式方向节为准等速方向节。双联式和三销轴式双联式:原理：根据双十字轴万向节实现等速传动的原理。当万向节叉2 9相对万向节叉1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。优点:允许较大的轴间夹角,结构简单,制造方便,工作可靠,交角最大可达50º双联式万向节川于转向驱动桥,可以没有分度机构,但必须在结构上保证双联式万向节中心位于主销 轴线与半轴轴线的交点,以保证等速传动。三销轴式万向节:由双联式万向节演变而来。优点:允许相邻两轴有较大的交角,最大达45º,在转向 驱动桥中可使汽车获得较小的转弯半径,提高汽车机动性。缺点:所占空间较大。等速万向节目前轿车上常川的等速万向节为球笼式万向节,也有采用球叉式 万向节或自由三枢轴万向节的。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。动由主动轴（及星形套）经钢球传到球形売输出。球叉式万向节、球笼式万向节基本原理:从结构上保证万向节在工作过程中,其传力点永远位 于两轴交点的平面。球叉式万向节优点:结构简单,允许最大交角32º33º；缺点:压装配,拆装不方便,钢球与曲面凹槽单位压大,磨 损快;只有两个钢球传,反转时,另两个钢球传。球笼式万向节优点:两轴最大交角为42º,工作时无论传动方向,六个 钢球全部传。与球叉式方向节相比,承载能力强,结构紧凑,拆装 方便。若内外滚道采川圆桶形,则变成伸缩型球笼式万向节,省去传 动装置中的滑动花键,滑动阻小,适用断开式驱动桥。挠性万向节10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。一般川于两轴夹角不大于3º-5ºo优点:消 除制造安装误差和车架变形对传动的影响;吸收冲击,衰减扭转振动;结构简单无须润滑。1.3.2输入轴的等角速传动满足条件1）传动轴两端万向节叉处于同一平面内;2）第一万向节两端间夹角与第二万向节两端间夹角相等。因为在行驶时,驱动桥要相对于变速器跳动,不可能在任何时 候都有al=a2,实际上只能做到变速器到驱动桥的近似等速传动。在以上传动装置中,轴间交角。越大,传动轴的转动越不均匀,产生 的附加交变载荷也越大,对机件使川寿命越不利,还会降低传动效率,所以在总体布置上应尽量减小这些轴间交角。十字轴式刚性万向节:如图1-7所示,它允许相邻两轴的最大交 角为 15。20。十字轴式刚性万向节:1 轴承盖 2、6 万向节叉 3 油嘴 4 一十字轴 5 一安全阀 油封8 滚针9 套筒图1-7十字轴刚性万向节1.构造十字轴式刚性万向节主要由十字轴、万向节叉等组成。万向节叉上的孔 分别套在十字轴的四个轴颈上。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 11承,十字轴内钻有油道,且与汕嘴、安全阀相通,如图1-8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 全阀的作川是当十字轴内腔润滑脂压超过允许值时,阀打开润滑脂 外溢,使油封不会因油压过高而损坏。现代汽车多采川橡胶油封,多 余的润滑油从油封内圆表面与十字轴轴颈接触处溢出,故无需安装安 全阀。万向节轴承的常见定位方式,除了用盖板定位外,还有用内、外 弹性卡环进行定位。润滑油道及密封装置:1 油封挡盘2 油封 3 油封座4 油嘴图1-8十字轴润滑结构第二章传动轴和中间支承2.1传动轴122.1.1,功用传动轴是万向传动装置中的主要传部件。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,则川来连接 差速器和驱动车轮。传动轴的结构特点重型载货汽车根据驱动形式的不同选择不同型式的传动轴。一般 来讲4x2驱动形式的汽车仅有一根主传动轴。6x4驱动形式的汽车有 中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴。6x6驱动形式的汽车不仅 有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴,而且还有前桥驱动传动 轴。在长轴距车辆的中间传动轴一般设有传动轴中间支承.它是由支 承架、轴承和橡胶支承组成。传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。伸缩套能自动调节変速 器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输 入轴两轴线夹角的变化,并实现两轴的等角速传动。一般万向节十字 轴、十字轴承和凸缘叉等组成。斯太尔系列重型汽车使川的传动轴万 向节采用滚柱十字轴轴承,配合以短而粗的十字轴,可传递较大的转 距。在轴承端面设有蝶形弹簧,以压紧滚柱。十字轴的端面增加了具 有螺旋槽的强化尼龙垫片,可防止大夹角或大转距传递动时烧结。传统的传动轴伸缩套是将花键套与凸缘叉焊接在起,将花键轴 焊在传动轴管上。而GWB公司的传动轴改传统结构,将花键套与 传动轴管焊接成一体,将花键轴与凸缘叉制成一体。并将矩形齿花键 改成大压角渐开线短齿花键,这样既增加了强度又便于挤压成形,适应大转矩工况的需要。在伸缩套管和花键轴的牙齿表面,整体涂浸 了一层尼龙材料,不仅增加了耐磨性和自润滑性,而且减少了冲击负 荷对传动轴的损害,提高了缓冲能力。该型传动轴在凸缘花键轴外增 加了一个管形密封保护套,在该保护套端部设置了两道聚氨酯橡胶油 封,使伸缩套内形成厂个完全密封的空间,使伸缩花键轴不受外界 沙尘的侵蚀,不仅防尘而且防锈。因此在装配时在花键轴与套内一次 性涂抹润滑脂,就完全可以满足使用要求,不需要装汕嘴润滑,减少 了保养内容。132.1.2传动轴分类传动轴按其重要部件万向节的不同,可有不同的分类。如果按万 向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠 性万向节传动轴。前者是靠零件的钱链式联接传递动的,后者则靠 弹性零件传递动,并具有缓冲减振作川。刚性万向节又可分为不等 速万向节（如十字轴式万向节）、准等速万向节（如双联式万向节、三销轴式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节、球叉式万向节）。等速与不等速,是指从动轴在随着主动轴转动时,两者的转动角速率 是否相等而言的,当然,主动轴和从动轴的平均转速是相等的。主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节,称为等 速方向节或等角速方向节。它们主要川于转向驱动桥、断开式驱动桥 等的车轮传动装置中,主要用于轿车中的动传递。当轿车为后轮驱 动时,常采川十字轴式万向节传动轴,对部分高档轿车,也有采川等 速球头的;当轿车为前轮驱动时,则常采川等速万向节等速万向 节也是种传动轴,只是称谓不同而已。传动轴重要部件万向节是汽车传动轴上的关键部位。在前置发动机后轮驱动的车 辆上,万向节传动轴安装在変速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之 间;而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴,万向节安装在既负 贡驱动又负贡转向的前桥半轴与车轮之间。汽车是个运动的物体。在后驱动汽车上,发动机、离合器与变速器作为个整体安装在车架 上,而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接,两者之间有一个距离,需要 进行连接。汽车运行中路面不平产生跳动,负荷变化或者两个总成安 装位置差异,都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的 夹角和距离发生变化,因此要用个“以变应变”的装置来解决这 个问题,因此就有了方向节。在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上,由于汽车在运动过程中悬架变形,驱动轴主减速器输入轴 与变速器（或分动箱）输出轴间经常有相对运动,此外,为有效避开 某些机构或装置（无法实现直线传递）,必须有一种装置来实现动 14的正常传递,于是就出现了万向节传动。万向节传动必须具备以下特点:a、保证所连接两轴的相对位置 在预计范围内变动时,能可靠地传递动;b、保证所连接两轴能均 匀运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范 围内;c、传动效率要高,使川寿命长,结构简单,制造方便,维修 容易。对汽车而言,由于个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴（有 一定的夹角）是不等速旋转的,为此必须采川双万向节（或多万向节）传动,并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面,且使两万 向节的夹角相等。这一点是十分重要的。在设计时应尽量减小万向节 的夹角。2.1.3常用类型十字轴式刚性万向节传动轴在汽车传动系中川得最广泛,历史也 最悠久。平时所说的传动轴一般指的就是十字轴式刚性万向节传动 轴。十字轴式刚性万向节主要川于传递角度的变化,一般由突缘叉、十字轴带滚针轴承总成、万向节叉或滑动叉、中间连接叉或花键轴叉、滚针轴承的轴向固定件等组成。突缘叉一般与变速箱、驱动桥或别的 传动轴等连接。突缘叉是个带法兰的叉形零件,一般采川中碳钢或 中碳合金钢的锻造件,也有采川球墨铸铁的砂型铸造件和中碳钢或中 碳优质合金钢的精密铸造件。突缘叉一般带个平法兰,也有带个 端面梯形齿法兰的。十字轴带滚针轴承总成一般包括四个滚针轴承、个十字轴、个滑脂嘴。滚针轴承一般由若干个滚针、个轴承碗、个多刃口橡胶油封（部分带骨架）组成。在某些滚针轴承中,还有 个带油槽的圆形垫片,有尼龙的,也有采川铜片或其他材料的,主 要川于减小万向节轴向间隙,提高传动轴动平衡品质。万向节叉是 个叉形零件,一般采川中碳钢或中碳合金钢的锻造件,也有采用中碳 钢的精密铸造件。滚针轴承的轴向固定件一般是孔（或轴）用弹性挡 圈（内外卡式）,或轴承压板、锁片、螺栓等。专用汽车传动轴根据类型可分为:50型传动轴,70型传动轴和90型传动轴。15另外一个重要的组成部分是滑动花键副,由内、外花键（矩形、渐开线）组成,川于传递长度的变化。传动轴的万向节摆角和滑动花 键副的最大伸缩量,是根据整车布置时进行的传动轴跳动校核而确定 的。传动轴管一般由低碳钢板卷制的电焊钢管制成,对大规格的轴管,也有采川冷拔无缝管的。轴管的外径和壁厚（或内径）是根据传动轴 所传递的最大工作扭矩、最高工作转速等条件确定的。空心的轴管具 有较小的质量并能传递较大的扭矩,并且比相同外径的实心轴具有更 高的临界转速的特点。一般情况下,两万向节中心距不大于l.5m。当 距离较近时,一般由两个万向节和一个滑动花键副组成,中间无轴管。当距离较远而使传动轴的长度超过1.5m时,常常分成两根或三根,采川三个或四个万向节,且最后根带滑动花键副,其余的带中间支 承的结构型式。典型的中间支承一般由一个圆柱球轴承、个轴承座、两个油封、个橡胶垫、个滑脂嘴组成。中间传动轴由中间支承支 架连接到车架横梁,要求中间传动轴轴心线与中间支承平面垂直。一般要求传动轴中间支承布置在传动轴系统的阶临界转速节点。在使川过程中,一般需要按时保养。在万向节、滑动花键副、中间支 承等有滑脂嘴的地方,要按有关规定进行定期加注规定的润滑脂。也 有采川免维护的传动轴,在万向节和中间支承的轴承内有预留的润滑 脂,不需要定期加注润滑脂。2.2传动轴的构造和安装2.2.1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,一般川厚度为!.5-3.0mm的薄钢板卷焊而成,超重型货车则直接采川无缝钢管。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,解放CA1 092汽车的万向传动装置,因传动轴过长时,自振频率降低,易产生共振,故将其分成两段并加中间支承,中间传动轴前端焊有万 向节叉,后端焊有花键轴,其上套装带内花键的凸缘盘;主传动曲前 16端焊有花键轴,其上套装滑动叉并在花键轴上可轴向滑动,适应变速 器与驱动桥相对位置的变化,滑动部位川润滑脂润滑,并川油封（即 橡胶伸缩套）防漏、防水、防尘,滑动叉前端装有带小孔的堵盖,保 证花键部位伸缩自由。传动轴两端的连接件装好后,应进行动平衡试验。在质量轻的 侧补焊平衡片,使其不平衡量不超过规定值。为防止装错位置和破坏 平衡,滑动叉、轴管上都应刻有带箭头的记号。为保持平衡,油封15 上两个带箍的开口销应装在间隔180。位置上,万向节的螺钉、垫片 等零件不应随意改换规格。为加注润滑脂方便,万向传动装置的油嘴 应在一条直线上,且万向节上的汕嘴应朝向传动轴。2.3中间支承1.功川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.结构中间支承常川弹性元件来满足上述功川,如图2-1所示的中间支 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,川三个螺栓紧固。紧固时,橡胶垫环会径向扩张,其外圆被挤紧于支架的内孔。东风EQ1090汽车的中间支承如图所示。轴承可在轴承座内轴向 滑动,轴承座装在蜂窝形橡胶垫内,通过U形支架固定在车架横梁上。17东风EQ 1 0 9 0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 油封图2-1东风EQ 1 0 9 0汽车的中间支承2.4传动轴常见故障诊断与排除如图2-2,万向传动装置一般由传动轴和万向节组成。1螺栓;2卡环;3轴承;4油封;5十字轴;6滑动 叉;7平衡片；8套管；9万向节叉、万向传动装置故障诊断万向传动装置的常见故障部位主要有:传动轴平衡块、传动轴套 管、花键、中间支承等。万向传动装置的常见故障是万向传动装置异响。根据其响声的部18位可分为万向节响,传动轴响和中间支承响。1.故障现象方向传动装置在汽车行驶过程中发出不同的响声。2.故障主要原因及处理方法万向传动装置发出异响的根本原因是万向传动装置的连接处磨 损松旷,装配不当,或传动轴弯曲等原因造成动平衡破坏,当传递较 大的转矩和受到剧烈的冲击时产生异响。具体原因主要是:(1)万向节套筒与万向节叉孔磨损松旷,应予更换。(2)万向节叉凸缘盘连接螺栓松动,应予紧固或更换。(3)传动轴伸缩节花键因磨损和冲击造成松旷,应予更换。(4)传动轴弯曲,应予校正。(5)传动轴上的平衡片失落或套管凹陷,应重新做动平衡。(6)传动轴套管与万向节叉或伸缩节花键轴焊接时位置歪斜或 焊接后传动轴未进行动平衡,应予更换或做动平衡。(7)伸缩节未按标记安装,应按记号装配。(8)中间支承固定螺栓松动,应予紧固或更换。(9)中间支承固定位置不正确,取按正确位置固定。(10)中间支承滚动轴承润滑不良,滚道表面有麻点、凹痕、退 火变色等损伤,应予润滑或更换。(11)中间支承橡胶圆环垫破损,应予更换等。3.故障诊断方法在汽车起步或突然改变车速时,传动装置发出“抗”的一声;当 汽车缓慢行驶时,传动装置发出“呱啦、呱啦”的响声。说明是万向 节响。汽车行驶中发出周期性的响声,速度越快时响声越大,严重时车 身发生抖振,甚至握转向盘的手有麻木感。说明是传动轴弯曲引起的 响声。汽车行驶中产生一种连续的“呜呜”的响声,车速越快响声越大。说明是中间支承响。按照故障响声的部位,结合如图2-3所示万向传动装置异响常见 故障原因的诊断流程查找故障。19图2-3万向传动装置异响常见故障原因的诊断流程万向传动装置还可能发生振动,引起的主要原因有:（1）车轮或轮胎动不平衡。（2）传动轴平衡片脱落。（3）汽车超载。（4）传动轴或万向节的运转角改变。（5）发动机、变速器或传动轴橡胶支承件失效等。二、万向传动装置的维修1.万向传动装置的维护万向传动装置的维护工作主要是:检查防尘罩、万向节、中间支 撑支架和轴承,润滑传动轴、万向节、十字轴和中间支撑轴承,校紧 各连接螺栓等。2.桑塔纳乘川车等角速万向传动装置的修理（1）传动轴的拆卸拆下传动轴与轮毂连接螺母。卸下可移动球形接头与下摇臂的连接螺母,放下下摇臂。拆下传动轴螺栓,分开凸缘盘与传动轴。将传动轴拉出。（2）传动轴的检修主要内容是检查内外等角速万向节中各部件的磨损情况和装配 游动间隙。磨损超准后,一般外球笼式等角速万向节可酌情单件更换,20内伸缩型球笼式等角速万向节应整体更换。检查防尘套有无破损或裂纹;若有,应更换。(3)传动轴的装配将传动轴与轮毂花锭上的油污擦净,涂上清洁的润滑脂。按拆下的相反顺序安装传动轴。重新安装球形接头,并拧紧紧固螺母。3.东风EQ1092汽车方向传动装置的修理(1)万向传动装置的拆卸川三角木垫好车轮,将变速器置于空挡,放松驻车制动手柄。在传动轴各连接件之间做好装配记号,拆下滑动叉防尘罩卡 箍。拆下后传动轴与主减速器凸缘的连接螺栓,取下后传动轴。拆下中间支撑与横梁的固定螺栓及中间传动轴与驻车制动器 制动毂的连接螺栓,取下中间传动轴。(2)万向传动装置的检修十字轴轴颈应无金属剥落,滚 针压痕深度不大于0.10 mm,轴承径 向间隙不大于0.25 mm,轴承壳上不 得有裂纹,否则应更换新件。川百分表检查传动轴花键与花 键套的配合间隙,若超过0.30 mm应 更换新件。检查传动轴弯曲量,小于5 mm时川冷压校正,大于5mm时川 加热校正或更换新件。中间支撑的轴承间隙应小于0.50 mm,否则应更换新件。(3)传动轴的装配按拆卸的相反次序进行,注意对准原来的装配记号。按规定拧紧 矩紧固固定螺母,并对中间支撑轴承、十字轴等处进行润滑。检修调整好的万向传动装置,应做到:装配尺寸正确,防尘罩无 裂纹,中间支撑无松动,轴承间隙正常,万向节无松旷(卡滞、异响)。图2-4 安装球形接头21第三章 万向传动装置的常见故障与诊断3.1万向传动装置的常见故障汽车万向传动装置是汽车底盘传动系的主要总成之一,在工作 中承受着巨大的转矩和动负荷。经长期使川后,技术状况会发生变化,从而将直接影响发动机动的传递,降低传动效率,加剧燃料消耗,加速轮胎磨损,同时还会影响变速器和驱动桥的正常工作。GB7258-2002机动车运行安全技术条件对其提出了如下要求:传 动轴在运转时不发生振抖和异响,中间轴承、万向节不得有裂纹和松 旷现象。如果操纵机件失灵,万向传动装置出现故障,可能造成行车 事故。万向传动装置结构虽然比较简单,但是发生故障的现象及原因 却是复杂多变的,为了能够快捷准确地排除故障,因此,在行车中应 注意检查,及时诊断、及时排除。万向传动装置常见的故障是异响和振抖。通常包括传动轴的异 响,中间支承总成的异响,万向节和伸缩节（花键轴副）的异响并伴着 振抖等。其常见故障部位3.2故障诊断与排除一:传动轴异响及振抖传动轴异响及振抖主要表现在:在万向节与伸缩节及中间支承部 分技术状况良好的情况下,传动轴在中、高速行驶时出现异响,且车 速越高,响声越大。严重时车身及方向盘发出振抖,甚至握方向盘的 手有麻木感,若此时脱挡滑行,则振抖更为强烈。导致这种现象的原 因主要有:1、传动轴弯曲、轴管凹陷、传动轴装配时未将标记对正或传动 轴万向节叉和花键轴与轴管焊接时歪斜,破坏了原件的动平衡。2、传动轴上的平衡片失落或原件未进行动平衡补偿。3、装配时,同一传动轴两个万向节叉不在同一平面。224、中间支承橡胶圆环磨损、松旷、紧固方法不当,或吊架固定 螺栓及万向节凸缘盘连接螺栓松动,使传动轴位置发生偏斜。5、传动轴花键轴与套管叉的花键磨损过甚,间隙过大。诊断传动轴异响及振抖的方法是:1、首先检查中间支承吊架螺栓、万向节凸缘盘连接螺栓是否松 动,视情况预以紧固。2、如果响声非以上原因造成,则检查传动轴油管是否有磕碰凹 陷,平衡片是否失落。平衡片的失落需要在原焊点位置重新焊接相似 的平衡片。如果传动轴管有明显凹陷使传动轴本身失去平衡,应将花 键轴和万向节叉在车床上切下,在轴管中穿入根比轴管内径细的心 轴,在凹陷处垫上型锤敲击修复。然后将切下的花键轴和万向节叉焊 冋原位。为了保证质量,施焊时,应将轴管放在专川架上,先在圆周 对称点焊数点,然后校正其偏摆量,经校正后再沿圆周焊复。焊完冷 却后,再复查一次,若摆差过大应重新焊接。该项艺过程较为复杂。如果传动轴大面积凹陷损伤则需更换该节传动轴。3、如果异响和振抖仍未排除,则要检查伸缩节是否对准标记安 装,如果安装正确,则要支起驱动桥,启动发动机,以怠速低挡运转,若传动轴摆动量大,可川大型划针测出偏摆部垃、方向、偏摆量,如 果传动轴两端不正或弯曲,则要在压条上垫以与轴管相吻合的软质金 属进行冷压校正,4、如果传动轴无偏摆现象,则要拆检中间支承轴承的夹紧橡胶 圆环,视情况更换新件,待传动轴转动若干圈后,再重新紧固。5、如果故障现象仍未消失,则要拆下传动轴总成,在平衡机上 进行平衡试验。不平衡度超差者,要进行平衡片补偿。二:中间支承总成异响中间支承总成异响主要表现在汽车行驶时产生一种连续的“嗡”或“呜”的响声,车速越快,响声越严重,有时也出现“咯楞、咯楞”的响声,滑行时减弱或消失。导致这种异响的原因有:1、中间支承轴承脱层、麻点、磨损过甚或缺少润滑油。2、中间支承轴承隔离圈散架,滚珠轴承损坏。3、中间支承橡胶圆环损坏或橡胶圆环隔套装配方法不当,过紧23或过松、偏斜,致使滚动轴承承受附加载荷。4、中间支承架安装不正确,与车架固定的螺栓松动或松紧不一 致及车架变形等。诊断及排除中间支承总成异响的方法是:1、停车后,先向中间支承内注入润滑油,如果试车响声消失,则响声系轴承缺油造成。2、如果响声仍未消失,则可停车后松开夹紧圆环的所有紧固螺 钉,待传动轴转动若于圈后再重新拧紧。同时对中间支承轴承与车架 连接螺栓（母）松动的,给予紧固。3、如果试车响声仍未消失,则要解体中间支承部分,根据橡胶 圆环、轴承、轴颈等磨损情况予以调整、维修,视情况更换新零件。同时要对车架的变形情况作以检修。三:万向节和伸缩节异响万向节和伸缩节异响主要表现在:汽车起步或车速突然改变时,传动装置发出“嘎”一声;当汽车缓车时,响声更为明显,发出“呱 啦、呱啦的响声。导致万向节和伸缩节异响的主要原因有:1、由于长期缺少润滑油,引起万向节轴颈磨损,轴承磨损或损 坏,造成松旷,使万向节游动角度过大。2、连接件的固定螺栓松动,包括万向节凸缘盘连接螺栓松动。3、伸缩节花键副因磨损过甚,或传动轴过短以致花键啮合长度 不足,导向作川差,造成松旷。4、车辆经常川高速挡走低速,行驶中车体本身发生抖动对万向 节和伸缩节造成可损坏性的冲击。5、变速器第二轴、中间传动轴及主减速锥齿轮的花键轴与凸缘 花键槽磨损过甚。诊断和排除万向节和伸缩节异响的方法是:1、在车下用检查锤敲击万向节凸缘盘连接螺栓,检查其松紧程 度,对松动的进行紧固,并向万向节轴承加注润滑油。2、如果试车响声仍未消失,则停车后,川两手握住万向节伸缩节 的主、从动部分,检查游动角度,如万向节游动角度过大,则拆卸万 24向节叉及轴承,视油封、轴颈、轴承磨损具体情况更换损坏零件。3、如果响声系伸缩节游动角度过大造成,则可确定变速器第二 轴后凸缘松动或主减速键齿轮的花键轴与凸缘花键轴槽磨损过甚造 成,应视情况紧固螺栓（母）或更换损坏零件。当然,对上述故障现象的诊断方法和分析也不是一成不变的。在 实际使用中要根据具体精况进行具体分析。比如有的汽车特别是新车 在低速行驶及脱挡滑行时,有清脆而有节奏的金属撞击声,应检修万 向节十字轴轴承外径与孔配合是否过紧,以及轴承与十字轴轴端游隙 是否过小,从而视情况调整或更换零件。通过对万向传动装置故障采取上述的诊断分析,可得出如下结 论:万向传动装置虽然简单,但是发生故障的原因却是多方面的,直 接影响行车安全,降低工作效率。因而对汽车方向传动装置故障要做 到早发现、早排除。25第四章汽车万向传动装置故障实例分析4.1实例一 EQ1 090载货汽车万向传动装分析EQ1090载货汽车万向传动装置是由前传动轴、中间支撑、后传 动轴以及万向节组成。在汽车行驶中,它经常要承受很大的扭矩和冲 击载荷,本身又作高速旋转,灰尘较大,润滑条件也不够理想,工作 条件恶劣。在长期使用过程中,由于零件磨损、变形等原因,造成 万向传动发生异响和传动轴摆振等故障,影响了万向传动装置的正常 工作。故障原因分析1.万向传动装置发响原因分析(1)传动轴发响是由于轴弯曲、轴管和凸缘焊接时歪斜、前后万 向节装错而破坏等速性等原因造成的;(2)万向节和花键松旷发响是因万向节十字轴及滚针磨损松旷或 滚针断碎、花锭与滑动叉花键磨损过甚,各处连接螺母松动等原因造 成的;(3)中间支撑响是因轴承磨损过甚、轴承位置不当、橡胶垫损坏、中间支撑支架螺栓过松或过紧。2.传动轴的摆振分析传动轴摆振的原因是轴的旋转轴线与本身轴线不重合。当传动轴的轴 心线偏离旋转轴线时,出现个偏移质量(m),由于受传动轴重力 的影响,当偏移质量位于旋转轴线下方时,在重力作用下使偏移距 离增大。当偏移质量位于旋转轴线上方时,重力作川使偏移距离减小,即产生离心力 离心力周期性变化的频率与传动轴的转速是相同的,如果这频率与传动轴本身的固有频率接近,就会引起摆振。二、故障修复1.传动轴弯曲的检验与修复在两端支撑的传动轴中部用百分表测量,径向跳动量不得超过 1mm,否则必须校正。当径向跳动量在5mll!以内时,可用冷压校正,26压块的形状应与传动轴的外径吻合,以免压扁传动轴管;当径向跳动 量在5mm以