萬向傳動裝置（Universal Joint，簡稱U-joint）是一種用于連接兩個(gè)軸線或軸桿的機(jī)械裝置，使它們可以在不同的角度和方向上傳遞扭矩和運(yùn)動。它通常用于汽車、卡車、船舶、工業(yè)機(jī)械以及其他需要在角度變化時(shí)傳遞動力的應(yīng)用中。萬向傳動裝置的設(shè)計(jì)允許軸線在水平和垂直方向上彎曲或偏移，同時(shí)保持扭矩傳遞。

1、萬向傳動裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理

汽車傳動系統(tǒng)一般是由離合器、變速器、萬向傳動裝置（萬向節(jié)和傳動軸）、驅(qū)動橋（主減速器、差速器、半軸、橋殼）等組成。萬向傳動裝置主要由萬向節(jié)、傳動軸和中間支承組成。

汽車傳動系統(tǒng)（來源《汽車底盤構(gòu)造與原理》）

汽車的發(fā)動機(jī)、離合器和變速器是連成一體固裝在車架上的，驅(qū)動橋則通過彈簧懸架與車架連接，變速器的輸出軸與驅(qū)動橋的輸入軸不在同一平面上，萬向傳動裝置連接變速器輸出軸（前傳動軸）和主減速器輸入軸。

萬向傳動裝置作用：保證變速器輸出軸（前傳動軸）和主減速器輸入軸（后傳動軸）之間的夾角和距離經(jīng)常變化或相對位置不斷改變的情況下，兩根軸間仍能可靠地傳遞動力。

萬向傳動裝置結(jié)構(gòu)

2、萬向傳動裝置在汽車上的應(yīng)用

(1）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用

轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)中在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向軸軸線與轉(zhuǎn)向器輸入軸軸線不能重合，因此，在轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向器之間安裝有萬向節(jié)。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上的萬向傳動裝置（來源《汽車底盤構(gòu)造與原理》）

(2）變速器與驅(qū)動橋間應(yīng)用

變速器與驅(qū)動橋之間，發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動的布置形式中，發(fā)動機(jī)、離合器和變速器連成一體安裝在汽車前部，而驅(qū)動橋安裝在汽車后部，變速器與驅(qū)動橋之間利用萬向傳動裝置實(shí)現(xiàn)動力傳遞。

變速器與驅(qū)動橋之間的萬向傳動裝置

(3）變速驅(qū)動橋與驅(qū)動輪間應(yīng)用

變速驅(qū)動橋與驅(qū)動輪之間發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的布置形式中，變速器與驅(qū)動橋制造在一個(gè)殼體內(nèi)，稱為變速驅(qū)動橋，它同發(fā)動機(jī)、離合器連成一體安裝在汽車前部，變速驅(qū)動橋的動力通過萬向節(jié)傳遞給驅(qū)動輪。

3、萬向節(jié)分類

按萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。剛性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)（常用的為十字軸式）、準(zhǔn)等速萬向節(jié)（如雙聯(lián)式萬向節(jié)）和等速萬向節(jié)（如球籠式萬向節(jié)）三種。本文主要介紹十字軸萬向節(jié)和球籠式萬向節(jié)。

（1）不等速萬向節(jié)

萬向節(jié)連接的兩軸夾角大于零時(shí)，輸出軸和輸入軸之間以變化的瞬時(shí)角速度比傳遞運(yùn)動，但平均角速度相等的萬向節(jié)。

（2）準(zhǔn)等速萬向節(jié)

指在設(shè)計(jì)的角度下以相等的瞬時(shí)角速度傳遞運(yùn)動，而在其他角度下以近似相等的瞬時(shí)角速度傳遞運(yùn)動的萬向節(jié)。

（3）等速萬向節(jié)

萬向節(jié)所連接的輸出軸和輸入軸以始終相等的瞬時(shí)角速度傳遞運(yùn)動的萬向節(jié)。

萬向節(jié)分類

4、十字軸萬向節(jié)

十字軸式剛性萬向節(jié)允許相鄰兩軸的最大夾角為15°~20°，主要應(yīng)用在變速器與驅(qū)動橋之間的傳動軸或轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)中。

十字軸萬向節(jié)

十字軸式剛性萬向節(jié)由萬向節(jié)叉、十字軸、滾針軸承、油封、套簡、軸承蓋等件組成。兩個(gè)萬向節(jié)叉上的孔分別套在十字軸的四個(gè)軸頸上。在十字軸軸頸與萬向節(jié)叉孔之間裝有滾針軸承和套筒，用帶有鎖片的螺釘和軸承蓋來使之進(jìn)行軸向定位。

十字軸萬向節(jié)結(jié)構(gòu)（來源《汽車底盤構(gòu)造與原理》）

為了潤滑軸承，十字軸內(nèi)鉆有油道，且與油嘴、安全閥相通。為避免潤滑脂流出及塵垢進(jìn)入軸承，十字軸軸頸的內(nèi)端套裝著油封。安全閥的作用是當(dāng)十字軸內(nèi)腔潤滑脂壓力超過允許值時(shí)，閥打開潤滑脂外溢，使油封不會因油壓過高而損壞?，F(xiàn)代汽車多采用橡膠油封，多余的潤滑脂從油封內(nèi)圓表面與十字軸軸頸接觸處溢出，故無須安裝安全閥。

傳動軸上的十字軸萬向節(jié)

5、球籠式萬向節(jié)

球籠式萬向節(jié)主要由碗形外球座、球籠、內(nèi)球座、鋼球等組成。碗形外球座與帶外花鍵的外半軸制成一體，內(nèi)表面制有相應(yīng)的六條曲面凹槽，形成外滾道。內(nèi)球座通過中間花鍵與內(nèi)半軸相連，內(nèi)球座的外表面有六條曲面凹槽，形成內(nèi)滾道。六個(gè)鋼球分別裝于六條凹槽中，并用球籠使之保持在一個(gè)平面內(nèi)。動力經(jīng)內(nèi)半軸傳至內(nèi)球籠，經(jīng)六個(gè)鋼球及外球座輸出，傳遞給驅(qū)動輪。

球籠式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)

球籠式萬向節(jié)允許在軸間最大夾角為42°的情況下傳遞轉(zhuǎn)矩，且在工作時(shí)，所有鋼球全部傳力。由于其承載能力大，磨損小，結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝方便，因此，廣泛應(yīng)用于轎車上。

球籠式萬向節(jié)

5、萬向傳動裝置常見故障

萬向傳動裝置的常見故障主要有異響和游動角度增大引起抖動。

（1）后驅(qū)車

①萬向節(jié)和伸縮節(jié)響

現(xiàn)象：在汽車起步或車速突然改變時(shí)，傳動裝置發(fā)出“哐”的一聲;當(dāng)汽車緩車時(shí)，傳動裝置發(fā)出“呱啦、呱啦”的響聲。

原因：

A、萬向節(jié)軸承因磨損或沖擊造成松曠;

B、傳動軸伸縮節(jié)花鍵因磨損或沖擊造成松曠;

C、萬向節(jié)凸緣盤連接螺栓松動。

②傳動軸響

現(xiàn)象：在萬向節(jié)與伸縮節(jié)技術(shù)狀況良好的情況下，傳動軸于汽車行駛中發(fā)出周期性響聲;車速越快時(shí)響聲越大，嚴(yán)重時(shí)車身發(fā)生抖振，甚至握轉(zhuǎn)向盤的手有麻痹感。

原因：

A、傳動軸彎曲或軸管凹陷;

B、傳動軸管與萬向節(jié)叉焊接時(shí)未找正或傳動軸未進(jìn)行動平衡;

C、傳動軸上的平衡片失落;

D、伸縮節(jié)未按標(biāo)記安裝，使傳動軸失去平衡，并有可能造成傳動軸兩端的叉不在同一平面上;

E、中間支承吊架的固定螺栓或萬向節(jié)凸緣盤連接螺栓松動，使傳動軸位置偏斜;

F、橡膠夾緊式中間支承緊固方法不妥，造成中間傳動軸前端偏離原軸線。

③中間支承響

現(xiàn)象：汽車行駛中產(chǎn)生一種連續(xù)的“鳴、鳴”的響聲，車速越快響聲越大。

原因：

A、滾動軸承脫層、麻點(diǎn)、磨損過甚或缺油;

B、中間支承安裝方法不當(dāng)，造成滾動軸承承受附加載荷;

C、橡膠圓環(huán)損壞;

D、車架變形。

（2）前驅(qū)車

①行駛過程中抖動

現(xiàn)象：汽車行駛過程中伴有車身抖動

原因：半軸變形

②打方向時(shí)異響

現(xiàn)象：打方向時(shí)“咯噔”“咯噔”響，尤其是打大方向行走時(shí)。

原因：一般是半軸球籠磨損缺油所致。

③行駛過程中異響

現(xiàn)象：行駛過程中半軸處發(fā)出異響。

原因：多發(fā)于內(nèi)球籠套，為球籠套內(nèi)干油所致。