典型的十字軸萬(wàn)向節主要由主動(dòng)叉、從動(dòng)叉、十字軸、滾針軸承及其軸向定位件和橡膠密封件等組成。
目前常見(jiàn)的滾針軸承軸向定位方式有蓋板式(圖4—1a、b)、卡環(huán)式(圖4—1c、d)、瓦蓋固定式(圖4—1e)和塑料環(huán)定位式(圖4—1f)等。
蓋板式軸承軸向定位方式的一般結構(圖4—1a)是用螺栓1和蓋板3將套筒5固定在萬(wàn)向節叉4上,并用鎖片2將螺栓鎖緊。它工作可靠、拆裝方便,但零件數目較多。有時(shí)將彈性蓋板6點(diǎn)焊于軸承座7底部(圖4—1b),裝配后,彈性蓋板對軸承座底部有一定的預壓力,以免高速轉動(dòng)時(shí)由于離心力作用,在十字軸端面與軸承座底之間出現間隙而引起十字軸軸向竄動(dòng),從而避免了由于這種竄動(dòng)造成的傳動(dòng)軸動(dòng)平衡狀態(tài)的破壞??ōh(huán)式可分為外卡 式(圖4—1c)和內卡式(圖4—1d)兩種。它們具有結構簡(jiǎn)單、工作可靠、零件少和質(zhì)量小的優(yōu)點(diǎn)。瓦蓋固定式結構(圖4—1e)中的萬(wàn)向節叉與十字軸軸頸配合的圓孔不是一個(gè)整 體,而是分成兩半用螺釘聯(lián)接起來(lái)。這種結構具有拆裝方便、使用可靠的優(yōu)點(diǎn),但加工工藝較復雜。塑料環(huán)定位結構(圖4—1f)是在軸承碗外圓和萬(wàn)向節叉的軸承孔中部開(kāi)一環(huán)形槽,當滾針軸承動(dòng)配合裝入萬(wàn)向節叉到正確位置時(shí),將塑料經(jīng)萬(wàn)向節叉上的小孔壓注到環(huán)槽中,待萬(wàn)向節叉上另一與環(huán)槽垂直的小孔有塑料溢出時(shí),表明塑料已充滿(mǎn)環(huán)槽。這種結構軸向定位可靠,十字軸軸向竄動(dòng)小,但拆裝不方便。為了防止十字軸軸向竄動(dòng)和發(fā)熱,保證在任何工況下十字軸的端隙始終為零,有的結構在十字軸軸端與軸承碗之間加裝端面止推滾針或滾柱軸承。
滾針軸承的潤滑和密封好壞直接影響著(zhù)十字軸萬(wàn)向節的使用壽命。毛氈油封由于漏油多,防塵、防水效果差,在加注潤滑油時(shí),在個(gè)別滾針軸承中可能出現空氣阻塞而造成缺油,已不能滿(mǎn)足越來(lái)越高的使用要求。結構較復雜的雙刃口復合油封(圖4—2a),其中反裝的單刃口橡膠油封用作徑向密封,另一雙刃口橡膠油封用作端面密封。當向十字軸內腔注入潤滑油時(shí),陳油、磨損產(chǎn)物及多余的潤滑油便從橡膠油封內圓表面與十字軸軸頸接觸處溢出,不需安裝安全閥,防塵、防水效果良好。在灰塵較多的條件下使用時(shí),萬(wàn)向節壽命可顯著(zhù)提高。圖4—2b為一轎車(chē)上采用的多刃口油封,安裝在無(wú)潤滑油流通系統且一次潤滑的萬(wàn)向節上。
十字軸萬(wàn)向節結構簡(jiǎn)單,強度高,耐久性好,傳動(dòng)效率高,生產(chǎn)成本低。但所連接的兩軸夾角不宜過(guò)大,當夾角由4°增至16°時(shí),十字軸萬(wàn)向節滾針軸承壽命約下降至原來(lái)的1/4。