買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 摘 要 汽車的萬向傳動(dòng)軸是由傳動(dòng)軸、萬向節(jié)兩個(gè)主要部件聯(lián)接而成，在長軸距的車輛中還要加裝中間支承。萬向傳動(dòng)軸主要用于工作過程中相對(duì)位置不斷改變的兩根軸間傳遞轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在本世紀(jì)初萬向節(jié)與傳動(dòng)軸的發(fā)明與使用，在汽車工業(yè)的發(fā)展中起到了極其重要的作用。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代汽車對(duì)萬向節(jié)與傳動(dòng)軸的效率、強(qiáng)度、耐久性和噪聲等性能方面的設(shè)計(jì)及計(jì)算校核要求也越來越嚴(yán)格。本畢業(yè)設(shè)計(jì)將依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型 (萬向傳動(dòng)裝置作為設(shè)計(jì)原型。在給定整車主要技術(shù)參數(shù)以及發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等主要總成安裝位置 確定的條件下，對(duì)整車結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，確定了傳動(dòng)軸布置方案，采用兩軸三萬向節(jié)帶中間支承的布置形式。在確定了傳動(dòng)方案后，對(duì)傳動(dòng)軸、萬向節(jié)總成、中間支承總成進(jìn)行設(shè)計(jì)，使該總成能夠在正常使用的情況及規(guī)定的使用壽命內(nèi)不發(fā)生失效。 關(guān)鍵字 ：傳動(dòng)軸；萬向節(jié)；中間支承；設(shè)計(jì)；校核 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 he of is of of is to is in At of an in of As of of in of is of to to to of of of of is is is is so be in no 文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 目 錄 摘 要 . I . 一章 緒 論 . 1 題的目的和意義 . 1 內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì) . 1 第 2 章 方案選擇 . 3 放 型貨車原始數(shù)據(jù) . 3 向傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本要求 . 3 向節(jié)總成主要參數(shù)及其選擇 . 5 間支承的選擇 . 6 章小結(jié) . 6 第三章 傳動(dòng)軸總成的設(shè)計(jì) . 7 向傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)方案分析 . 7 本組成的選擇 . 7 向傳動(dòng)軸的計(jì)算載荷 . 9 動(dòng)軸鋼管尺寸的選擇 . 12 動(dòng)軸的計(jì)算與強(qiáng)度校核 . 13 動(dòng)軸的臨界速度校核 . 13 動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算與校核 . 14 動(dòng)軸花鍵設(shè)計(jì) . 15 傳動(dòng)軸花鍵設(shè)計(jì) . 15 間傳動(dòng)軸花鍵的設(shè)計(jì) . 19 章小結(jié) . 20 第四章 萬向節(jié)總成的設(shè)計(jì) . 21 向節(jié)類型的選擇 . 21 字軸式萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)分析 . 22 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 向節(jié)的受力分析 . 23 十字軸萬向節(jié)的受力分析 . 23 十字軸萬向節(jié)傳動(dòng) . 25 十字軸萬向節(jié)傳動(dòng) . 26 向節(jié)總成主要參數(shù)的確定與校核 . 27 字軸 . 27 針軸承 . 29 連接元件的設(shè)計(jì) . 32 接螺栓 . 32 向節(jié)叉 . 34 章小結(jié) . 35 第五章 中間支承的設(shè)計(jì) . 36 間支承的結(jié)構(gòu)分析與選擇 . 36 承的選取 . 37 章小結(jié) . 39 結(jié) 論 . 40 參考文獻(xiàn) . 41 致 謝 . 42 附 錄 . 43 附錄 A 英文文獻(xiàn) . 43 附錄 B 中文翻譯 . 45 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 1 第一章 緒 論 題的目的和意義 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)汽車節(jié)能、舒適與輕量化的要求越來越高。而傳動(dòng)軸及萬向節(jié)的設(shè)計(jì)裝配不良將產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，增添未能估算在內(nèi)的符加動(dòng)載荷，還可能導(dǎo)致傳動(dòng)系不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)和早期破壞， 萬向傳動(dòng)軸是汽車傳動(dòng)系的重要組成部件之一 1。傳動(dòng)軸選用與設(shè)計(jì)的合理與否直接影響傳動(dòng)系的傳動(dòng)性能。選用、設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)給傳動(dòng)系增添不必要的和設(shè)計(jì)未能估算在內(nèi)的附加負(fù)荷，可能導(dǎo)致傳動(dòng)系不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)， 因此該總成設(shè)計(jì) 是汽車設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì) 傳動(dòng)軸普遍采用具有較高的強(qiáng)度的薄鋼板卷焊而成的空心軸，超重型貨車的傳動(dòng)軸則直接采用無縫鋼管制成。近年來由于對(duì)汽車低能耗，低成本的要求越來越高，汽車必須輕量化，汽車變得更易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。因此對(duì)傳動(dòng)系重要組成部分萬向節(jié)振動(dòng)特性必須進(jìn)行分析 2。目前國內(nèi)外都將以 音，振動(dòng)，嘯聲 )為設(shè)計(jì)目標(biāo)，為了滿足這類要求，汽車制造廠對(duì)該總成的設(shè)計(jì)要求越來越嚴(yán)格。隨著 內(nèi)對(duì)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)己從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)向模糊可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展?；痉椒ㄊ前?傳統(tǒng)設(shè)計(jì)公式中的參量看作隨機(jī)變量，進(jìn)行概率計(jì)算，從中找出規(guī)律，得出合理的校核強(qiáng)度和截面參數(shù)。汽車和工程機(jī)械用傳動(dòng)軸在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生彎曲振動(dòng)。因此導(dǎo)致共振現(xiàn)象使傳動(dòng)軸斷裂 避免共振產(chǎn)生應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)計(jì)算。確定其臨界轉(zhuǎn)速 使傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速盡量避開其實(shí)際最高轉(zhuǎn)速。因載荷的隨機(jī)性及切削加下時(shí)下件表而凹凸不平及材料軟硬不均。臨界轉(zhuǎn)速具有離散性。它不是一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)區(qū)域。而模糊可靠性設(shè)計(jì)理論應(yīng)用于具有振動(dòng)的傳動(dòng)軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，提出傳動(dòng)軸的模糊可靠性優(yōu)化 設(shè)計(jì)方法，建立了在滿足給定模糊可靠要求設(shè)計(jì)條件下優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。傳動(dòng)軸模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中，既考慮設(shè)計(jì)參數(shù)的隨機(jī)性和模糊性，又能進(jìn)行多參數(shù)設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)方案最優(yōu)，且在設(shè)計(jì)后能預(yù)測(cè)新產(chǎn)品的可靠度 3。這是可靠性和最優(yōu)化設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合。 萬向節(jié)是實(shí)現(xiàn)萬向傳動(dòng)的關(guān)鍵，萬向節(jié)性能的優(yōu)劣直接影響到整車的行駛性能、動(dòng)力性、舒適性。從 19世紀(jì)初虎克式萬向節(jié)在汽車上應(yīng)用以來，經(jīng)過 100買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 2 多年的發(fā)展己經(jīng)有十幾種形式?？煞譃殄幮匀f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)、準(zhǔn)等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)。等速萬向節(jié)因其加 工制造精度高、難度大，需成套引進(jìn)國外專用加工生產(chǎn)設(shè)備，且投資費(fèi)用大、價(jià)格高，已成為實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的關(guān)鍵問題之一。由于等速萬向節(jié)傳動(dòng)軸應(yīng)是用橡膠護(hù)套來密封的，橡膠護(hù)套的壽命從很大程度上決定了傳動(dòng)軸總成的使用壽命，因此橡膠護(hù)套設(shè)計(jì)和考核試驗(yàn)也成了等速萬向節(jié)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。由于近年來 、內(nèi)的企業(yè)、科研單位也致力于基于 真設(shè)計(jì)，從而大大提高了我國對(duì)萬向節(jié)的設(shè)計(jì)、制造水平。 綜合以上國內(nèi)外文獻(xiàn)和相關(guān)書籍可以看出：隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展、 各種計(jì)算機(jī)輔助軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)，如 :、 以及有限元分析等設(shè)計(jì)理論的發(fā)展，必然會(huì)給萬向節(jié)的設(shè)計(jì)、研發(fā)帶來日新月異的進(jìn)展，萬向節(jié)及傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)己逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，集成化，智能化。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 3 第 2章 方案選擇 放 型貨車原始數(shù)據(jù) 解放 汽車軸距 動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速 n=3400r/高檔傳動(dòng)比 動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 動(dòng)機(jī)萬向傳動(dòng)軸間的傳動(dòng)效率 載質(zhì)量 4160向傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本要求 萬向傳動(dòng)軸一般是由萬向節(jié)、傳動(dòng)軸和中間支撐組成。主要用于工作過程中相對(duì)位置不斷改變的兩根軸間傳遞轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。伸縮套能自動(dòng)調(diào)節(jié)變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間距離的變化。萬向節(jié)是保證變速器輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋輸入軸兩軸線夾角的變化，并實(shí)現(xiàn)兩軸的等角速傳動(dòng)。一般萬向節(jié)由十字軸、十字軸承、凸緣叉及軸向定位件和橡膠密封件等組成。 傳動(dòng)軸是一個(gè)高轉(zhuǎn)速、少支承的旋轉(zhuǎn)體，因斷改變的兩根軸間傳遞轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。重型載貨汽車根據(jù)驅(qū)動(dòng)形式的不同選擇不同型式的傳動(dòng)軸。一般來講 4 2驅(qū)動(dòng)形式的汽 車僅有一根主傳動(dòng)軸。 6 4驅(qū)動(dòng)形式的汽車有中間傳動(dòng)軸、主傳動(dòng)軸和中、后橋傳動(dòng)軸。 6 6驅(qū)動(dòng)形式的汽車不僅有中間傳動(dòng)軸、主傳動(dòng)軸和中、后橋傳動(dòng)軸，而且還有前橋驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸。在長軸距車輛的中間傳動(dòng)軸一般設(shè)有傳動(dòng)軸中間支承它是由支承架、軸承和橡膠支承組成。其廣泛應(yīng)用在汽車上，如下圖 傳動(dòng)軸是由軸管、伸縮套和萬向此它的動(dòng)平衡是至關(guān)重要的。一般傳動(dòng)軸在出廠前都要進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，并在平衡機(jī)上進(jìn)行了調(diào)整。因此，一組傳動(dòng)軸是配套出廠的，在使用中就應(yīng)特別注意。其基本結(jié)構(gòu)如下圖 ： 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 4 圖 2 萬向傳動(dòng)裝置的工作原 理及功用 圖 2 變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間的萬向傳動(dòng)裝置 基本要求： 可靠而穩(wěn)定地傳遞動(dòng)力。 連接兩軸盡可能等速運(yùn)轉(zhuǎn)。 動(dòng)和噪聲應(yīng)在允許范圍內(nèi)，在使用車速范圍內(nèi)不應(yīng)產(chǎn)生共振現(xiàn)象。 用壽命長，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，維修容易等。 另，萬向傳動(dòng)裝置有極其廣泛的應(yīng)用，發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪或全輪驅(qū)動(dòng)汽車行駛時(shí)，由于懸架不斷變形，變速器或分動(dòng)器的輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋輸入軸 軸線之間的相對(duì)位置經(jīng)常變化，因而普遍采用可伸縮的十字軸萬向傳動(dòng)軸；某些汽車根據(jù)總布置要求需將離合器與變速器、變速器與分動(dòng)器之間拉開一端距離，考慮到它們之間很難保證軸與軸同心及車架的變形，所以常采用十字軸萬向傳動(dòng)軸或撓性萬向傳動(dòng)軸；對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，左、右驅(qū)動(dòng)輪需要隨汽車行駛軌跡變化而改變方向，這時(shí)多采用等速萬向傳動(dòng)軸。如下圖 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 5 圖 2 萬向節(jié)在汽車上的各種應(yīng)用 向節(jié)總成主要參數(shù)及其選擇 1、對(duì)萬向節(jié)類型及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并結(jié)合（ 術(shù)要求選擇合適的萬向節(jié)類型?？紤]到本畢業(yè)設(shè)計(jì)所針 對(duì)的車型為輕型貨車，對(duì)其萬向傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足：制造加工容易、成本低，工作可靠承載能力強(qiáng)，使用壽命長，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整維修方便等要求，本設(shè)計(jì)選用十字軸式萬向節(jié)，帶中間支承的兩段式傳動(dòng)軸。 2、十字軸 十字軸萬向節(jié)的損壞形式主要是十字軸軸頸和滾針軸承的磨損，十字軸軸頸的滾針軸承帽工作表面出現(xiàn)壓痕和剝落。一般情況下，當(dāng)磨損或壓痕超過 字軸主要失效形式是軸頸根部斷裂，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證該處有足夠的抗彎強(qiáng)度。 3、十字軸滾針軸承 滾針軸承的結(jié)構(gòu)分析： 汽車萬向節(jié)用滾針軸承的結(jié)構(gòu)型式較多，但就滾針來說、主要有三種型式：錐頭滾針、平頭滾針及圓頭滾針。為了防止在運(yùn)輸及安裝過程中掉針，國內(nèi)的協(xié)作配套廠家大多都采用錐頭滾針 5。這種結(jié)構(gòu)的軸承除滾針端頭為圓錐形外，還多了一個(gè)擋針圈并且在外圈滾道與底道之間加工出基底凹槽，滾針圓錐頭靠擋針圈及外圈基底凹槽擋住，從而避免了徑向掉針。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 6 4、聯(lián)接螺栓 在發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)的汽車中，連接變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間的傳動(dòng)軸是靠萬向節(jié)叉與驅(qū)動(dòng)橋或變速器的法蘭盤組成的聯(lián)軸器來傳遞轉(zhuǎn)矩的，由于螺栓聯(lián)接工作時(shí)即承受剪切力又承受軸向力，所以需校核抗拉強(qiáng)度，抗剪強(qiáng)度和抗擠壓強(qiáng)度 間支承 的選擇 在長軸距汽車上，為了提高傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速，避免共振以及考慮整車總體布置上的需要，常將傳動(dòng)軸分段。在乘用車中，有時(shí)為了提高傳動(dòng)系的彎曲剛度，改善傳動(dòng)系彎曲振動(dòng)看特性，減小噪聲，也將傳動(dòng)軸分成兩段。當(dāng)傳動(dòng)軸分段時(shí)，需加設(shè)中間支承。在設(shè)計(jì)中間支承時(shí)，應(yīng)合理選擇橡膠彈性元件的徑向剛度 固有頻率0r/可能低于傳動(dòng)軸的常用轉(zhuǎn)速范圍，以免共振，保證隔振效果好 。許用臨界轉(zhuǎn)速為 10002000r/于乘用車，取下限。當(dāng)中間支承的固有頻率依此數(shù)據(jù)確定時(shí)，由于傳動(dòng)軸不平衡引起的共振轉(zhuǎn)速 10002000r/由于萬向節(jié)上的附加彎矩引起的共振轉(zhuǎn)速為5001000r/樣就避免了中間支承與傳動(dòng)軸的諧振 6。 章小結(jié) 本章完成了對(duì)中間傳動(dòng)軸、主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)。在給定了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、變速器低擋傳動(dòng)比的情況下確定了中間傳動(dòng)軸與主傳動(dòng)軸的內(nèi)、外徑，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各工況工作時(shí)傳動(dòng)軸不發(fā)生共振行成傳動(dòng)軸的折斷。在確定了傳動(dòng)軸尺寸后對(duì)其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力進(jìn)行了校 核，使傳動(dòng)軸在各種工況以及沖載荷情況下不會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。兩段傳動(dòng)軸間轉(zhuǎn)矩是靠主傳動(dòng)軸花鍵與中間傳動(dòng)軸花鍵傳遞的，這兩處花鍵的設(shè)計(jì)也是這一章的重中這重。本設(shè)計(jì)中選用了相對(duì)漸開線花鍵定心精度更高、加工更容易的矩型花鍵，這種形式提高了傳動(dòng)軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，也減少了花鍵的磨擦從而提高了傳動(dòng)軸整體的使用壽命。由于花鍵配合間隙小，減小了車輛行駛時(shí)的振動(dòng)的噪聲，提高了駕駛舒適性。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 7 第三章 傳動(dòng)軸總成的設(shè)計(jì) 向傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)方案分析 本組成的選擇 通過參考我國微型貨車的基本設(shè)計(jì)參數(shù)， 選定 型貨車為前置后驅(qū)的布置形式，平頭駕駛室。因其用途一般，則軸數(shù)根據(jù)其特點(diǎn)確定為兩軸，驅(qū)動(dòng)形式： 4 2，后輪驅(qū)動(dòng)。此種布置的優(yōu)點(diǎn)有： 修方便；離合器、變速器等操作機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易布置；貨廂地板低平； 小轉(zhuǎn)彎直徑??；機(jī)動(dòng)性能良好；不需要發(fā)動(dòng)機(jī)罩和翼子板，加上總長縮短等因素的影響，汽車整備質(zhì)量減??；駕駛員的視野得到明顯改善；采用翻轉(zhuǎn)式駕駛室是能改善發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件的接近性；汽車面積利用率高。 由于本設(shè)計(jì)適用車型 駛時(shí)傳動(dòng)軸承 受沖擊載荷小，而擺動(dòng)式中間支承具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、制造容易、維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)，故本設(shè)計(jì)選用擺動(dòng)式中間支承 在普通汽車傳動(dòng)裝置中，因十字軸式剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)用。十字軸式剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、強(qiáng)度高、耐久性好，生產(chǎn)性高，生產(chǎn)成本較低，且傳動(dòng)可靠，效率較高，目前允許兩傳動(dòng)軸之間的交角一般為 15 20，在連接角較小時(shí)大都使用這種萬向節(jié) 。 十字軸式剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)如圖 圖 3字軸式剛性萬向節(jié) 在 型貨車設(shè)計(jì)中，選定為十字軸式萬向傳動(dòng)裝置，即采用單節(jié)式買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 8 萬向傳動(dòng)軸 ，其兩端用普通萬向節(jié)分別與變速器和驅(qū)動(dòng)橋連接。裝配時(shí)，要滿足： 傳動(dòng)軸兩端的萬向節(jié)叉在同一平面內(nèi) ； 輸入軸、輸出軸與傳 動(dòng)軸的夾角相等，即 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 如下圖 圖 3入軸與輸出軸的夾角 車輛的萬向節(jié)傳動(dòng)，主要應(yīng)用于非同心軸間和工作中相對(duì)位置不斷改變的兩軸之間的動(dòng)力傳遞。裝在變速器輸出軸與前后驅(qū)動(dòng)橋之間。變速器的動(dòng)力輸出軸和驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力輸入軸不在一個(gè)平面 內(nèi)。有的裝載機(jī)在車橋與車架間裝有穩(wěn)定油缸、鉸接式裝載機(jī)在轉(zhuǎn)向時(shí)均會(huì)使變速箱與驅(qū)動(dòng)橋之間的相對(duì)位置和它們的輸出、輸出入軸之間的夾角不斷發(fā)生變化。這時(shí)常采用一根或多根傳動(dòng)軸、兩個(gè)或多個(gè)十字軸萬向節(jié)的傳動(dòng) 7。圖 3 （ a） 單軸雙萬向節(jié)式 （ b） 兩軸三萬向節(jié)式 圖 3動(dòng)軸形式布置 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 9 如圖 圖 于參考車型軸距為 ，故選取如圖 b 的傳動(dòng)方案。 綜上可確定，解放 型貨車的萬向傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)為：三個(gè)十字軸式萬向節(jié)和兩個(gè)傳動(dòng)軸。此時(shí)的傳動(dòng)軸分段，因此需加中間支撐。 向傳動(dòng)軸的計(jì)算載荷 傳動(dòng)軸計(jì)算扭計(jì)算公式如下 : n 1 式中：動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 (N 30210 N計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)， 后橋驅(qū)動(dòng)車輛，所以取 1n ； 1i 變速器一擋傳動(dòng)比， 配的變速器一擋傳動(dòng)比 i ； 發(fā)動(dòng)機(jī)到 萬向傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)效率，取 ； 接離合器所產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，液力自動(dòng)變速器 1有手動(dòng)操縱的機(jī)械變速器的高性能賽車 3能系數(shù) 0 0汽車： 2由經(jīng)驗(yàn)選定。 性能系數(shù) m a e 0 當(dāng) 式中：車滿載質(zhì)量（若有掛車，則要加上掛車質(zhì)量）， 術(shù)參數(shù)查得： 4060210m。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 10 a x0 1 將 30210 1n 、 i 、 、 1 98986 01 a x n N動(dòng)軸軸管形勢(shì)的選擇 當(dāng)傳動(dòng)軸長度確定后，其斷面尺寸必須保證有足夠的強(qiáng)度，并能承受相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速。其許用的傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，不應(yīng)超過臨界轉(zhuǎn)速。所謂臨界轉(zhuǎn)速，即當(dāng)某個(gè)長度為 兩支點(diǎn)中旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖 3于軸自身的重力作用，使傳動(dòng)軸中心（即質(zhì)量中心）相對(duì)軸線有一偏移量（初撓度） a，如果再考慮到軸與孔的間隙，傳動(dòng)軸質(zhì)量的不均勻，則 此軸 旋轉(zhuǎn)時(shí)，在質(zhì)量中心必有離心力的作用，這個(gè)別離心力又將引起傳動(dòng)軸的進(jìn)一步彎曲，產(chǎn)生附加撓度y。由于重力的大小和方向是不變的，而離心力的大小與方向是改變的，故使傳動(dòng)軸的彎曲力（垂直力與離心力的向量和）也周期性的變化著，從而傳動(dòng)軸的撓度也隨時(shí)在變化。即傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)，將伴隨有彎曲振動(dòng)，它的頻率即等于傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。當(dāng)傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速接近于它的彎曲自然振動(dòng)頻率時(shí)，即出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅（撓度）急劇增加，致使傳動(dòng)軸折斷，這一轉(zhuǎn)速即稱為傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速。 圖 3向節(jié)傳動(dòng)軸的彎曲振動(dòng) 傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速與軸的直徑、長度和支承 點(diǎn)數(shù)目有關(guān)。設(shè)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為)/( 。作用在傳動(dòng)軸上的離心力則為： 2)( （ 式中 :m傳動(dòng)軸的質(zhì)量 這時(shí)離心力被與長度成正比的材料彈性力 p 所平衡，由材料力學(xué)得知： 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 11 8 （ 式中： E傳動(dòng)軸材料的抗拉彈 性模數(shù)， 101021 E N/ L支承長度，取兩萬向節(jié)的中心距離（ m）； I軸剖面對(duì)其對(duì)稱軸線（直徑）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ 系數(shù) c 與受載情況、支承型式有關(guān)，當(dāng)載荷在兩端自由支承的梁上沿長度平均分布時(shí) 5384c ，而在同樣受載情況下，對(duì)兩端固定支架支承的梁384c ； P材料彈性力 由平衡條件得： 32)( （ 232（ 式中： a初撓度； Y附加撓度； 傳動(dòng)軸角速度 當(dāng) 23 時(shí)，軸的撓度 y 趨于無窮大，即若軸以與此相應(yīng)的角速度 0h旋轉(zhuǎn)時(shí)必將折斷。這時(shí)： 300 602 In （ 對(duì)于直徑為 D 的實(shí)心軸，由力學(xué)得知 644 4 2 （ 式中： 傳動(dòng)軸材料單位體積重量 由此，對(duì)于兩端自由支承（開式傳動(dòng)軸），且載荷沿軸長平均分布的軸，其臨界轉(zhuǎn)速為： 280 Dn k （ 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 12 對(duì)于兩端有固定支承的軸（軸封閉于傳動(dòng)軸套管中的閉式傳動(dòng)軸），則： 280 Dn k r/ （ 對(duì)于大量采用的空心軸，若其剖面外徑 D，內(nèi)徑為 d，則： )(64)(64 222244 )(4 22 于是兩端自由支承的軸： 22280 r/ （ 對(duì)兩端固定支承的軸，則： 22280 r/ （ 從上面公式可以看出：當(dāng)傳動(dòng)軸外徑相同時(shí)，空心軸的臨界轉(zhuǎn)速比實(shí)心的要高。 因此本設(shè)計(jì)選用空心軸管 . 用質(zhì)量分面比較均勻的焊接鋼管代替無縫鋼管；作軸管的鋼板厚度一般取 每根傳動(dòng)軸總成應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡檢驗(yàn)，保證不平衡度在規(guī)定范圍以內(nèi)，如果不合格應(yīng)進(jìn)行校正（貼焊平衡塊）并使偏 心振擺也在公差以內(nèi)。 動(dòng)軸鋼管尺寸的選擇 電焊管參數(shù)應(yīng)按冶金部標(biāo)準(zhǔn) =6095標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 13 表 095焊鋼管 （ 外徑 鋼 管 厚 度 60 0 5 3 于傳動(dòng)軸為開式，兩端自由支承所以臨界轉(zhuǎn)速按公式 算。設(shè)主傳動(dòng)軸外徑為2徑為2動(dòng)軸管厚度為 B。初選傳動(dòng)軸管外徑 752 度 70575222 動(dòng)軸的計(jì)算與強(qiáng)度校核 動(dòng)軸的臨界速度校核 本設(shè)計(jì)傳動(dòng)方式為開式、兩軸三萬向節(jié)帶中間支承形式。 解放牌 貨汽車主要技參數(shù)見 第二章原始數(shù)據(jù) 。 由安全系數(shù)，得計(jì)算臨界轉(zhuǎn) ，取 k= 速 對(duì)應(yīng)于車輛最大行駛速度時(shí)，傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。5ke 式中：動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速 3400 5速器最高檔傳動(dòng)比 ：a xm a x ke r/ 將 2533nr/入得： a x ko r/文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 14 取 4000傳動(dòng)軸長度 9702 752 702 入 ： 1 2 1 8 3970 2282 2280 L k r/計(jì)算主傳動(dòng)軸符合臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)要求。 動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算與校核 在按臨界轉(zhuǎn)速0需要進(jìn)行扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度驗(yàn)算，由于傳動(dòng)軸夾角 引起的附加扭矩和彎矩很小，所以為了計(jì)算簡(jiǎn)單，將不考慮由于夾角 而引起的附加扭矩和彎矩，只按純扭矩計(jì)算其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。傳動(dòng)軸的最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 (按下式計(jì)算： （ 式中： T 傳動(dòng)軸的計(jì)算扭矩， N W抗扭斷面模量，對(duì)空心軸 )(1644D 將 W 代入上式，則傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度應(yīng)滿足以下要求： )( 16 44 T （ 式中： 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， 300 動(dòng)軸計(jì)算扭計(jì)算公式如下 : n 1 式中：動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 (N 30210 N計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)， 后橋驅(qū)動(dòng)車輛，所以取 1n ； 1i 變速器一擋傳動(dòng)比， 配的變速器一擋傳動(dòng)比 i ； 發(fā)動(dòng)機(jī)到萬向傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)效率，取 ； 接離合器所產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，液力自動(dòng)變速器 1有手動(dòng)操買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 15 縱的機(jī)械變速器的高性能賽車 3能系數(shù) 0 0汽車： 2由經(jīng)驗(yàn)選定。 性能系數(shù) m a e 0 當(dāng) 式中：車滿載質(zhì)量（若有掛車，則要加上掛車質(zhì)量）， 術(shù)參數(shù)查得： 4060210m。 a x0 1 將 30210 1n 、 i 、 、 1 暗戰(zhàn) ： 98986 01 a x n N傳動(dòng)軸計(jì)算扭矩 989860T N動(dòng)軸管外徑 752 徑702 入公式 ： 075( 8 9 8 6 07516)( 16 4444 T 經(jīng)計(jì)算主傳動(dòng)軸軸管符合設(shè)計(jì)要求，能保證在各種工況下有效的傳遞轉(zhuǎn) 矩。 由于中間傳動(dòng)軸比主傳動(dòng)軸短，所以主傳動(dòng)軸軸管的外徑和管壁厚度同樣適用于中間傳動(dòng)軸。 動(dòng)軸花鍵設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸花鍵設(shè)計(jì) 汽車行駛過程中，變速器與驅(qū)動(dòng)橋的相對(duì)位置經(jīng)常變化。為避免運(yùn)動(dòng)干涉，買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 16 傳動(dòng)軸中設(shè)有由滑動(dòng)叉和矩形或漸開線花鍵軸組成的滑動(dòng)花鍵來以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸長度的變化。滑動(dòng)花鍵有矩形花鍵和漸開線花鍵兩種形式。本設(shè)計(jì)選矩形花鍵，其主要參數(shù)可按照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取 9。下表 出了部分輕系列花鍵的基本尺寸：初選花鍵斷面基本尺寸 NdDB 為 846509。 矩形花鍵主要有 下圖 3示四種形式：由于汽車上所用的花鍵要求可以沿軸向滑動(dòng)，所以選 A 型花鍵。表 出了部分矩形內(nèi)花鍵長度： 根據(jù)表 給出的長度，初選花鍵長度 85l 鍵軸孔長度 150L 在選定花鍵尺寸后，還應(yīng)對(duì)作用在花鍵軸上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力h(作用在齒側(cè)的擠壓應(yīng)力y(行校核。 表 形花鍵基本尺寸系列（摘自 1144 （ 小徑 d 輕系列規(guī)格 NdDB 輕系列 r 輕系列 c 28 623266 2 832366 6 836407 2 842468 6 846509 ：表中 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 17 表 形內(nèi)花鍵長度很系列 (摘自 10081 （ 花鍵小徑 d 36 52 花鍵長度 l 或 21 22 120 孔的最大長度 L 200 花鍵長度 l 或 21 系列 10,12,15,18,22,25,28,30