5.7 萬向聯軸器

5.7.1 萬向聯軸器的組成及工作原理

萬向聯軸器是傳遞兩相交軸轉動的機構。由空間機構自由度計算可知，該機構屬于空間球面四桿機構。萬向聯軸器分為單萬向聯軸器和雙萬向聯軸器兩種。

單萬向聯軸器機構如圖5.38所示，兩傳動軸1、3末端各有一個叉形支架，用鉸鏈與中間的“十字形”構件2相連，“十字形”構件的中心位于兩軸交點處，兩軸交角為α。當主動軸1轉一周時，從動軸3也隨之轉一周，但在一個周期內兩軸的瞬時角速度并不時時相等。為避免單萬向聯軸器輸出角速度存在波動的缺點，在生產實際中常采用雙萬向聯軸器，即將兩個單萬向聯軸器的從動軸和主動軸合為一根軸2，即構成由兩個單萬向聯軸節組成的雙萬向聯軸器。雙萬向聯軸器有兩種連接形式，其結構如圖5.39所示。

圖5.38 單萬向聯軸器

（a）單萬向聯軸器；（a）單萬向聯軸器示意圖

圖5.39 雙萬向聯軸器

5.7.2 萬向聯軸器的特點及應用

單萬向聯軸器在傳動時，當兩軸夾角有所變化時，仍可繼續工作，而只影響其瞬時傳動比的大小。雙萬向聯軸器在傳動時，當兩軸間的夾角變化時，不但可以繼續工作，而且在滿足一定安裝條件時，還能保證等角速比。

圖5.40 汽車傳動軸

1—發動機變速箱；2—汽車底盤；3—后懸架；4—驅動橋；5，6—萬向聯軸節

萬向聯軸器結構緊湊，徑向尺寸小，對制造和安裝的精度要求不高，尤其適用于在工作過程中，主、從動軸間夾角和軸間距發生變化的場合，因此被廣泛地應用于各種機械設備的傳動系統中。

汽車傳動軸就是雙萬向聯軸器的典型應用實例，如圖5.40所示，安裝在汽車底盤前部的發動機變速箱，通過雙萬向聯軸器帶動后橋中的差速器，驅動后輪轉動。在底盤和后橋間裝有減振鋼板彈簧。汽車行駛中，由于道路等原因引起鋼板彈簧變形，從而使變速箱輸出軸的相對位置時常有變動，這時雙萬向聯軸器的中間軸（也稱傳動軸）與它們的傾角雖然也有相應的變化，但傳動并不中斷，汽車仍然繼續行駛。