傳動軸設(shè)計計算

1、傳動軸設(shè)計計算1概述在汽車傳動軸系或其它系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)一些軸線相交或相對置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的 動力傳遞，必須采用萬向傳動裝置。萬向傳動裝置一般由萬向節(jié)和傳動軸組成，當距離較遠 時，還需要中間支承。在汽車行業(yè)中把連接發(fā)動機與前、后軸的萬向傳動裝置簡稱傳動軸。 傳動軸設(shè)計應(yīng)能滿足所要傳遞的扭矩與轉(zhuǎn)速。現(xiàn)輕型載貨汽車多采用不等速萬向節(jié)傳動軸。 2傳動軸設(shè)計2. 1傳動軸萬向節(jié)、花鍵、軸管型式的選擇根據(jù)整車提供發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速、最大扭矩及變速箱提供的-檔速比，及市后軸負荷車輪附 著力，計算得扭矩，由兩者比較得出的最小扭矩來確定傳動軸的萬向節(jié)、花鍵、軸管型式。 a按最大附著力計算傳動軸的額定負荷公式

2、：虬 m=G , QJ /i<,G滿我時驅(qū)動軸上的負荷。車輪的滾動半徑甲車輪與地面的附看系數(shù)i。主減速器速比b按發(fā)動機最大扭矩計算傳動軸的額定負荷公式：=M in i>/nM發(fā)動機最大扭矩i ”變速器一檔速比i,分動器低檔速比n使用分動器時的驅(qū)動軸數(shù)按汽車傳動軸總成臺架試驗方法中貫定選取以上二者較小值為額定負荷?？紤]到出現(xiàn)最 大附著力時的工況是緊急制動工況此時的載荷轉(zhuǎn)移系數(shù)為口因此實際可利用最大附著力矩：虬= A J M傳動軸的試驗扭矩：由汽車設(shè)計從書傳動軸和萬向節(jié)中得知：一般總成的檢查扭矩為設(shè)計扭矩的1.5-2.0 倍。傳動軸設(shè)計中軸管與萬向節(jié)的設(shè)計扭矩也應(yīng)選取1. 5-2. 0

3、倍的計算扭矩，以滿足整車使 用中的沖擊載荷。軸管扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式：mm160(X01 r ,二IT (DW)e =120N/D軸管直徑：d軸管內(nèi)徑；M變速箱輸出最大扭矩;花鍵軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：16000Mzr,2T 二 11 注 < 廿=350N/ mm" 氏花鍵軸花鍵底徑：D2=27. 667mmcZ花健齒數(shù)m花鍵模數(shù)M變速箱輸出最大扭矩：傳動軸花鍵齒側(cè)的擠壓應(yīng)力：9 x Td f在25-50N.皿推薦范圍內(nèi)甲 XZXmXLXZXm叩各齒載荷不均系數(shù)：Z花健齒數(shù)；L花鍵齒的最短工作長度長度；m花鍵模數(shù)；2. 2傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速計算傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速。傳動軸臨界轉(zhuǎn)速公式：頑+/n>

4、=L 2X10n«i<0. 7 nkn«x= n i$m傳動軸臨界轉(zhuǎn)速n傳動軸最大輸入轉(zhuǎn)速n發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速i5變速箱五檔速比傳動軸最大輸入轉(zhuǎn)速，可由發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速及變速箱的速比計算得出，及由整車 的設(shè)計轉(zhuǎn)速反推出，取兩者中的較大者。若該單傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速不能滿足設(shè)計要求，可通 過使用雙節(jié)傳動軸，或?qū)⑤S管壁厚減?。ū仨氃谠撦S管滿足設(shè)計扭矩的前提卜），以使用傳 動軸的臨界轉(zhuǎn)速滿足使用要求。2. 3傳動軸的動平衡及共振因傳動軸為高速旋轉(zhuǎn)件，任何質(zhì)景的偏移都會導(dǎo)致劇烈振動。所以傳動軸在組裝完成后 都要進行動平衡。剩余不平衡最不低于GB9239中規(guī)定的G40平衡品質(zhì)等級。傳動

5、軸許用不平衡量計算公式：1000-M-GUR許用不平衡量（g -mm）M傳動軸質(zhì)量（kg）G平衡精度（mm/s）3角速度（rad/s）2. 4傳動軸布置角度（增加圖示，詳細介紹雙軸布置要點，儲）因十字軸萬向節(jié)本身的不等速性，使傳動軸部件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動，從而產(chǎn)生附加的交變載 荷，影響零部件使用壽命。為改變這種不等速性，而應(yīng)盡量使傳動軸兩端萬向節(jié)叉處于同一 平面，使第一萬向節(jié)兩軸間夾角與第二萬向節(jié)兩軸間夾角相等。實際上變速箱輸出軸和犯動 橋輸入軸之間的相對位置是變動的，因此不可能設(shè)計夾角為零。但軸間夾角越大，傳動軸轉(zhuǎn) 動的不均勻性越大，產(chǎn)生的附加交變載荷也越大，對傳動件的使用壽命越不利，同時也降低

6、傳動效率，所以在汽車總體布置上應(yīng)盡量減小這些軸間交角。輕型載貨汽車設(shè)計的兩軸線夾 角在空我靜止時，一般不超過6-8度。3常見故障及解決方法傳動軸常見失效模型主要有以卜.凡種：3. 1傳動軸管折分析原因及解決方法：首選通過理論計算、試驗及故障出現(xiàn)前后整車的現(xiàn)象來判斷傳動軸 的失效原因，出現(xiàn)該種失效模式多半是由扭矩及臨界轉(zhuǎn)速引起的。扭矩原因引起的傳動軸失 效模式多為軸管折或扭成麻花，出現(xiàn)該現(xiàn)象時車速一般不高或在起步時，扭矩或沖擊扭矩發(fā) 揮到最大。這時應(yīng)采取加粗軸管的措施提高傳動軸的承載扭矩。當由臨界轉(zhuǎn)速原因?qū)е略摴?障時，傳動軸管多為扭成麻花，并且車速較高行駛，當故障發(fā)生前整車會感覺到激烈的抖動。 這時應(yīng)采取將軸管加粗管壁減薄的措施來提高傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速。當傳動軸較長時，可采取 將傳動軸分成兩節(jié)來提高傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速。3. 2十字軸滾針損壞分析原因及解決方法：十字軸滾針損壞一般有以下幾種原因：制造缺陷、萬向節(jié)間隙大、油 封破損、注油不及時、萬向節(jié)超負荷運轉(zhuǎn)。當萬向節(jié)間隙較大時，會使傳動軸動不平衡屈值 加大，出現(xiàn)該失效模式一般在早期。這時要求廠家加強萬向節(jié)質(zhì)量控制。油封破損、注油不 及時都會導(dǎo)致萬向節(jié)潤滑不充分，加劇軸承磨損，導(dǎo)致滾針斷裂失