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

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、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用

(1）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應用

轉(zhuǎn)向傳動機構(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)。

(2）變速器與驅(qū)動橋間應用

變速器與驅(qū)動橋之間，發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的布置形式中，發(fā)動機、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)動輪間應用

變速驅(qū)動橋與驅(qū)動輪之間發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的布置形式中，變速器與驅(qū)動橋制造在一個殼體內(nèi)，稱為變速驅(qū)動橋，它同發(fā)動機、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，輸出軸和輸入軸之間以變化的瞬時角速度比傳遞運動，但平均角速度相等的萬向節(jié)。

（2）準等速萬向節(jié)

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

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°，主要應用在變速器與驅(qū)動橋之間的傳動軸或轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中。

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。兩個萬向節(jié)叉上的孔分別套在十字軸的四個軸頸上。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。安全閥的作用是當十字軸內(nèi)腔潤滑脂壓力超過允許值時，閥打開潤滑脂外溢，使油封不會因油壓過高而損壞。現(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。

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。六個鋼球分別裝于六條凹槽中，并用球籠使之保持在一個平面內(nèi)。動力經(jīng)內(nèi)半軸傳至內(nèi)球籠，經(jīng)六個鋼球及外球座輸出，傳遞給驅(qū)動輪。

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，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，廣泛應用于轎車上。

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，傳動裝置發(fā)出“哐”的一聲;當汽車緩車時，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;車速越快時響聲越大，嚴重時車身發(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)叉焊接時未找正或傳動軸未進行動平衡;

C、傳動軸上的平衡片失落;

D、伸縮節(jié)未按標記安裝，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、磨損過甚或缺油;

B、中間支承安裝方法不當，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打方向時異響

現(xiàn)象：打方向時“咯噔”“咯噔”響，尤其是打大方向行走時。

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。