球笼式等速万向节是前轮驱动轿车的关键部件之一,它可以实现成交角的输入、输出轴的等角速度传动。然而球笼式等速万向节各零件间由于设计、制造、装配等方面的原因存在着间隙,其中轴向间隙与圆周间隙是造成万向节内部各零件窜动与冲击以及降低万向节使用寿命的重要原因。目前国内关于球笼式等速万向节间隙方面的研究还很不足,且多集中于对等速万向节的各类间隙做单独的研究,因此将球笼式等速万向节轴向间隙与圆周间隙联合起来作为整体来研究,分析它们的相互影响是十分必要和有意义的。本文运用空间几何学原理,结合球笼式等速万向节的结构与运动形式,获得了球式万向节匀速传动的条件,并以此论证了球笼式万向节的等速性。在查阅了大量国内外相关资料的基础上,发现了轴向间隙形成圆周间隙的机制,研究了轴向间隙形成圆周间隙的条件。在此基础上,揭示了形成球笼式等速万向节圆周间隙的两个不同来源,分别对钢球与沟道间隙及轴向间隙形成的圆周间隙进行了分析与计算,借助Matlab软件分析了圆周间隙角度值随摆角和转角的变化规律,讨论了影响圆周间隙的主要因素。最后综合考虑轴向间隙和钢球与沟道间隙两方面的影响,研究了轴向间隙对总的圆周间隙的影响,以及钢球和沟道间隙对轴向间隙的影响,提出了减小以致消除轴向间隙与圆周间隙的有效方法。最后,使用上海交通大学研制的等速万向节驱动轴总成间隙测试试验台,对球笼式等速万向节进行了圆周间隙值(角度值)和轴向间隙值的测试本文研究结果表明:球笼式等速万向节轴向间隙及圆周间隙的六次波动是引起万向节内部零件窜动与冲击以及降低万向节使用寿命的重要原因;万向节总的轴向间隙δ受到万向节的径向间隙ε及钢球与沟道间隙Δ两方面的影响,减小ε和Δ均可有效减小总的轴向间隙,其中减小Δ更有效。当摆角较大(超过17°)时万向节内部各零件的轴向移动会使得万向节的圆周间隙较万向节内部各零件处于理想位置时小,因此比未发生轴向移动时更有利于减小汽车行驶过程中的振动和噪声。