万向节的原理是什么

万向节的原理类似于人体四肢上的关节，它允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化，为满足动力传递和适应转向的需求，同时还可以应对汽车运行时产生的上下跳动所造成的角度变化：

在前驱动汽车中，驱动桥的半轴与轮轴之间通常会使用万向节连接。然而，单个万向节不能使输出轴与输入轴的瞬时角速度相等，容易导致振动、加剧部件损坏并产生噪音。为了克服这些问题，广泛采用各式各样的等速万向节，特别是在前驱动汽车上，每个半轴都使用两个等速万向节，其中一个位于变速驱动桥附近，另一个则靠近车轴。万向节也被称为万向接头，英文名称为universal joint，它实现了不同方向的动力传递，是汽车驱动系统中重要的“关节”部件。

万向节与传动轴组合后称为万向节传动装置。在前置发动机后轮驱动的车辆中，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间。而在前置发动机前轮驱动的车辆中，由于省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。万向节根据其在扭转方向上是否有明显的弹性可以分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可以进一步分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节三种。

不等速万向节中的十字轴式刚性万向节在汽车上广泛使用，它可以适应相邻两轴的最大交角为15°到20°。这种万向节由一个十字轴、两个万向节叉和四个滚针轴承组成。当主动轴转动时，从动轴可以随之转动并绕十字轴中心摆动，以适应夹角和距离的变化。为了润滑轴承，十字轴上通常有注油嘴，通过油路将润滑油输送到轴颈上的滚针轴承处。这种万向节结构简单且传动效率高，但当两轴夹角不为零时，无法传递等角速转动。

准等速万向节常见的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相似。双联式万向节在输出轴与输入轴交角较小时，位于圆弧上的两轴轴线交点离上述中垂线很近，使得两轴角速度接近相等，因此被称为准等速万向节。

等速万向节在目前的轿车上广泛使用，常见的类型为球笼式万向节，也有采用球叉式万向节或自由三枢轴万向节的情况。球笼式万向节的结构由星形套、球形壳和钢球组成，通过星形套与主动轴连接，六个钢球位于内外滚道之间，确保主、从动轴在任何交角下都能实现等角速度传动。这种万向节承载能力强，结构紧凑且拆装方便，得到广泛应用。