大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題目中型貨車萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師院（系、部）機(jī)械學(xué)院車輛工程系專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名日期教務(wù)處印制1一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀1.目的及意義：隨著汽車行業(yè)的日漸成熟，特別是近幾十年來(lái)汽車工業(yè)大發(fā)展以來(lái)，汽車行業(yè)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類社會(huì)的進(jìn)步產(chǎn)生了巨大影響?，F(xiàn)今生活中的汽車的普及極大的擴(kuò)大了人們的活動(dòng)范圍也加快的人們的生活節(jié)奏。因此，汽車成為了人類生活中不可或缺的一部分。如今，汽車的設(shè)計(jì)要求提高汽車的技術(shù)水平，使其承載能力更強(qiáng)，動(dòng)力性更好，污染更少使用性能更好，更安全，更可靠，更經(jīng)濟(jì)舒適。本設(shè)計(jì)的研究對(duì)象是中型貨車的萬(wàn)向傳動(dòng)裝置，其作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要部件，零件的結(jié)構(gòu)方案、材料的選擇、所受力的分析是本文探討設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。萬(wàn)向傳動(dòng)裝置一般由萬(wàn)向節(jié)和軸管及伸縮花鍵等零部件所組成，對(duì)于軸距較長(zhǎng)的車輛，為了使傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速得到提高，并且為了避免共振，還需要裝有中間支承。萬(wàn)向傳動(dòng)裝置在汽車上應(yīng)用的比較廣泛，主要功用是使工作過(guò)程中相對(duì)位置不斷變化的兩根軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)裝置安裝在變速器輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋主減速器輸入軸之間；而前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的汽車省略了傳動(dòng)軸，萬(wàn)向節(jié)安裝在前橋半軸與車輪之間。在萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的工作過(guò)程中，輸出軸繞自身軸的旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力來(lái)源是由輸入軸繞其軸的旋轉(zhuǎn)提供的。為滿足動(dòng)力傳遞、適應(yīng)轉(zhuǎn)向和汽車運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的上下跳動(dòng)所造成的角度變化。萬(wàn)向節(jié)允許被連接的零件之間存在相應(yīng)的夾角并在一定范圍內(nèi)變化。2.研究現(xiàn)狀：按萬(wàn)向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬(wàn)向節(jié)和撓性萬(wàn)向節(jié)。剛性萬(wàn)向節(jié)又可分為不等速萬(wàn)向節(jié)、準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)和等速萬(wàn)向節(jié)三種。（1）不等速萬(wàn)向節(jié)十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)為汽車上廣泛使用的不等速萬(wàn)向節(jié)，允許相鄰兩軸的最大交角為1520。十字軸式萬(wàn)向節(jié)由一個(gè)十字軸，兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)叉和四個(gè)滾針軸承等組成。兩萬(wàn)向節(jié)叉1和3上的孔分別套在十字軸2的兩對(duì)軸頸上。這樣當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸既可隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，又可繞十字軸中心在任意方向擺動(dòng)，這樣就適應(yīng)了夾角和距離同時(shí)變化的需要。在十字軸軸頸和萬(wàn)向節(jié)叉孔間裝有滾針軸承5，滾針軸承外圈靠卡環(huán)軸向定位。為了潤(rùn)滑軸承，十字軸上一般安有注油嘴并有油路通向軸頸。潤(rùn)滑油可從注油嘴注到十字軸軸頸的滾針軸承處。2（2）準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)常見(jiàn)的準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)有雙聯(lián)式和三銷軸式兩種，它們的工作原理與雙十字軸式萬(wàn)向節(jié)實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)的原理是一樣的。雙聯(lián)式萬(wàn)向節(jié)實(shí)際上是一套將傳動(dòng)軸長(zhǎng)度減縮至最小的雙十字軸式萬(wàn)向節(jié)等速傳動(dòng)裝置，雙聯(lián)叉相當(dāng)于傳動(dòng)軸及兩端處在同一平面上的萬(wàn)向節(jié)叉。在當(dāng)輸出軸與輸入軸的交角較小時(shí)，處在圓弧上的兩軸軸線交點(diǎn)離上述中垂線很近，使得1與2的差很小，能使兩軸角速度接近相等，所以稱雙聯(lián)式萬(wàn)向節(jié)為準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)。（3）等速萬(wàn)向節(jié)目前轎車上常用的等速萬(wàn)向節(jié)為球籠式萬(wàn)向節(jié)，也有采用球叉式萬(wàn)向節(jié)或自由三樞軸萬(wàn)向節(jié)的。輸入軸和輸出軸以始終相等的瞬時(shí)角速度傳遞的萬(wàn)向節(jié)，既稱之為等速萬(wàn)向節(jié)。二、研究方案及預(yù)期結(jié)果3（設(shè)計(jì)方案或論文主要研究?jī)?nèi)容、主要解決的問(wèn)題、理論、方法、技術(shù)路線及論文框架等）1.研究?jī)?nèi)容及主要解決問(wèn)題：（1）當(dāng)前較為常見(jiàn)的萬(wàn)向節(jié)根據(jù)不同的要求有哪些分類。（2）每種萬(wàn)向節(jié)的特點(diǎn)及其適用哪些車輛。（3）對(duì)十字軸萬(wàn)向節(jié)進(jìn)行參數(shù)確定以及強(qiáng)度校核，以適應(yīng)其工作環(huán)境，并達(dá)到一定的使用強(qiáng)度和使用壽命。2.方法、理論：本論文采用理論研究與實(shí)際研究、定性與定量分析、文字?jǐn)⑹雠c圖表說(shuō)明相結(jié)合的方法，對(duì)研究對(duì)萬(wàn)向傳動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行了分析，確定出萬(wàn)向節(jié)的轉(zhuǎn)矩，并對(duì)十字軸上的力以及十字軸頸根部的彎曲應(yīng)力和切應(yīng)力進(jìn)行校核。保證使其在正常使用時(shí)，擁有更長(zhǎng)的使用時(shí)將。對(duì)十字軸滾針軸承進(jìn)行接觸應(yīng)力和滾針?biāo)艹惺艿淖畲筝d荷的計(jì)算，以適合十字軸的使用；對(duì)萬(wàn)向節(jié)叉與十字軸連接支承時(shí)產(chǎn)生的作用反力，對(duì)其萬(wàn)向節(jié)叉承受彎曲和扭矩載荷進(jìn)行校核，以達(dá)到使用強(qiáng)度。萬(wàn)向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求：（1)能可靠傳遞動(dòng)力，當(dāng)兩軸的相對(duì)位置在預(yù)計(jì)的范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)。（2）保證傳動(dòng)盡可能同步，兩軸的轉(zhuǎn)速盡可能一樣。（3）振動(dòng)噪音以及附加載荷（萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)引起的）在允許范圍內(nèi)。（4）效率高，使用壽命長(zhǎng)。（5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、維修容易。典型的十字軸萬(wàn)向節(jié)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。學(xué)習(xí)研究汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、汽車設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、理論力學(xué)等相關(guān)課程，深入了解萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。3.技術(shù)路線：（1）先閱讀大量關(guān)于汽車萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的理論文