萬向傳動軸設(shè)計(jì)說明書

1、汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目：上海大眾上海大眾- -桑塔納志俊萬向傳動桑塔納志俊萬向傳動軸設(shè)計(jì)軸設(shè)計(jì)姓名許建偉許建偉學(xué)院交通學(xué)院交通學(xué)院專業(yè)機(jī)械本機(jī)械本班級1105 班班學(xué)號20112814578指 導(dǎo) 教 師孫宏圖、王昕彥孫宏圖、王昕彥2014 年 11 月 28 日ymj- 2 -目錄1前言2設(shè)計(jì)說明書2.1原始數(shù)據(jù)2.2設(shè)計(jì)要求3萬向傳動軸設(shè)計(jì)3.1萬向節(jié)結(jié)構(gòu)方案的分析與選擇3.1.1十字軸式萬向節(jié)3.1.2準(zhǔn)等速萬向節(jié)3.2萬向節(jié)傳動的運(yùn)動和受力分析3.2.1 單十字軸萬向節(jié)傳動3.2.2 雙十字軸萬向節(jié)傳動3.2.3 多十字軸萬向節(jié)傳動4萬向節(jié)的設(shè)計(jì)

2、與計(jì)算4.1 萬向傳動軸的計(jì)算載荷4.2傳動軸載荷計(jì)算ymj- 3 -4.3計(jì)算過程5萬向傳動軸的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算5.1傳動軸設(shè)計(jì)6法蘭盤設(shè)計(jì)ymj- 4 -前言萬向傳動軸在汽車上應(yīng)用比較廣泛。發(fā)動機(jī)前置后輪或全輪驅(qū)動汽車行駛時，由于懸架不斷變形，變速器或分動器的輸出軸與驅(qū)動橋輸入軸軸線之間的相對位置經(jīng)常變化， 因而普遍采用可伸縮的十字軸萬向傳動軸。本設(shè)計(jì)注重實(shí)際應(yīng)用，考慮整車的總體布置，改進(jìn)了設(shè)計(jì)方法，力求整車結(jié)構(gòu)及性能更為合理。傳動軸是由軸管、萬向節(jié)、伸縮花鍵等組成。伸縮套能自動調(diào)節(jié)變速器與驅(qū)動橋之間距離的變化； 萬向節(jié)是保證變速器輸出軸與驅(qū)動橋輸入軸兩軸線夾角發(fā)生變化時實(shí)現(xiàn)兩軸的動力傳

3、輸； 萬向節(jié)由十字軸、 十字軸承和凸緣叉等組成。傳動軸的布置直接影響十字軸萬向節(jié)、主減速器的使用壽命，對汽車的振動噪聲也有很大影響。在傳動軸的設(shè)計(jì)中，主要考慮傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速，計(jì)算傳動軸的花鍵軸和軸管的尺寸，并校核其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和臨界轉(zhuǎn)速，確定出合適的安全系數(shù)，合理優(yōu)化軸與軸之間的角度。ymj- 5 -2設(shè)計(jì)說明書2.1原始數(shù)據(jù)最大總質(zhì)量：1210kg發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩：Tmax=140Nm（n=3800r/min） ；軸距：2656mm；前輪胎選?。?95/60 R14 、后輪胎規(guī)格：195/60 R14長*寬*高（mm） ：4687*1700*1450前輪距（mm)；1414后輪距(mm):

4、1422最大馬力(pa):952.2設(shè)計(jì)要求1查閱資料、調(diào)查研究、制定設(shè)計(jì)原則2根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)(發(fā)動機(jī)最大力矩和使用工況)及總布置圖，選擇萬向傳動軸的結(jié)構(gòu)型式及主要特性參數(shù)，設(shè)計(jì)出一套完整的萬向傳動軸，設(shè)計(jì)過程中要進(jìn)行必要的計(jì)算與校核。3萬向傳動軸設(shè)計(jì)和主要技術(shù)參數(shù)的確定（1）萬向節(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算（2）傳動軸設(shè)計(jì)計(jì)算（3）完成空載和滿載情況下，傳動軸長度與傳動夾角變化的校核4繪制萬向傳動軸裝配圖及主要零部件的零件圖3萬向傳動軸設(shè)計(jì)3.1萬向節(jié)結(jié)構(gòu)方案的分析與選擇3.1.1 十字軸式萬向節(jié)普通的十字軸式萬向節(jié)主要由主動叉、從動叉、十字軸、滾針軸承及其軸向定位件和橡膠密封件等組成。ymj- 6 -目

5、前常見的滾針軸承軸向定位方式有蓋板式(圖 31a、b)、卡環(huán)式(圖 31c、d)、瓦蓋固定式(圖 31e)和塑料環(huán)定位式(圖 31f)等。蓋板式軸承軸向定位方式的一般結(jié)構(gòu)(圖 31a)是用螺栓 1 和蓋板 3 將套筒 5 固定在萬向節(jié)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(shù)目較多。有時將彈性蓋板 6 點(diǎn)焊于軸承座 7 底部(圖 31b)， 裝配后，彈性蓋板對軸承座底部有一定的預(yù)壓力，以免高速轉(zhuǎn)動時由于離心力作用，在十字軸端面與軸承座底之間出現(xiàn)間隙而引起十字軸軸向竄動， 從而避免了由于這種竄動造成的傳動軸動平衡狀態(tài)的破壞。卡環(huán)式可分為外卡式(圖 31c)和內(nèi)卡式(圖 31

6、d)兩種。它們具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、零件少和質(zhì)量小的優(yōu)點(diǎn)。瓦蓋固定式結(jié)構(gòu)(圖 41e)中的萬向節(jié)叉與十字軸軸頸配合的圓孔不是一個整體，而是分成 兩半用螺釘聯(lián)接起來。這種結(jié)構(gòu)具有拆裝方便、使用可靠的優(yōu)點(diǎn)，但加工工藝較復(fù)雜。塑料環(huán)定位結(jié)構(gòu)(圖 31f)是在軸承碗外圓和萬向節(jié)叉的軸承孔中部開一環(huán)形槽，當(dāng)滾針軸承動 配合裝入萬向節(jié)叉到正確位置時，將塑料經(jīng)萬向節(jié)叉上的小孔壓注到環(huán)槽中，待萬向節(jié)叉上另一與環(huán)槽垂直的小孔有塑料溢出時，表明塑料已充滿環(huán)槽。這種結(jié)構(gòu)軸向定位可靠，十字軸軸向竄動小，但拆裝不方便。為了防止十字軸軸向竄動和發(fā)熱，保證在任何工況下十字軸的端隙始終為零，有的結(jié)構(gòu)在十字軸軸端與軸承碗之間

7、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十字軸萬向節(jié)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，在個別滾針軸承中可能出現(xiàn)ymj- 7 -空氣阻塞而造成缺油，已不能滿足越來越高的使用要求。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的雙刃口復(fù)合油封(圖 32a)，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(dāng)向十字軸內(nèi)腔注入潤滑油時，陳油、磨損產(chǎn)物及多余的潤滑油便從橡膠油封內(nèi)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，萬向節(jié)壽命可顯著提高。圖 32b為一轎車上采用的多刃口油封，安裝在無潤滑油流通系統(tǒng)且一次潤滑的

8、萬向節(jié)上。十字軸萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，強(qiáng)度高，耐久性好，傳動效率高，生產(chǎn)成本低。但所連接的兩軸夾角不宜過大，當(dāng)夾角由 4增至 16時，十字軸萬向節(jié)滾針軸承壽命約下降至原來的 14。3.1.2 準(zhǔn)等速萬向節(jié)雙聯(lián)式萬向節(jié)是由兩個十字軸萬向節(jié)組合而成。為了保證兩萬向節(jié)連接的軸工作轉(zhuǎn)速趨于相等，可設(shè)有分度機(jī)構(gòu)。偏心十字軸雙聯(lián)式萬向節(jié)取消了分度機(jī)構(gòu)，也可確保輸出軸與輸入軸接近等速。五分度桿的雙聯(lián)式萬向節(jié)，在軍用越野車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中用得 相當(dāng)廣泛。此時采用主銷中心偏離萬向節(jié)中心 1.03.5mm 的方法，使兩萬向節(jié)的工作轉(zhuǎn)速 接近相等。雙聯(lián)式萬向節(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)是允許兩軸間的夾角較大(一般可達(dá) 50，偏心十字軸雙聯(lián)

9、式萬向節(jié)可達(dá) 60)，軸承密封性好，效率高，工作可靠，制造方便。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，外形尺寸較大，零件數(shù)目較多。當(dāng)應(yīng)用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋時，由于雙聯(lián)式萬向節(jié)軸向尺寸較大，為使主銷軸線的延長線與地面交點(diǎn)到輪胎的接地印跡中心偏離不大， 就必須用較大的主 銷內(nèi)傾角。綜上考慮成本、傳遞轉(zhuǎn)矩的大小以及等速要求等，故選擇十字軸萬向節(jié)。此外，由于傳動軸長度不超過 1.5m，從總布置上考慮，選擇一根傳動軸，萬向節(jié)用兩個，而在傳動軸上就無需加設(shè)中間支承了。ymj- 8 -3.2萬向節(jié)傳動的運(yùn)動和受力分析3.2.1 單十字軸萬向節(jié)傳動當(dāng)十字軸萬向節(jié)的主、從動軸之間的夾角為時，主、從動軸的角速度1、2之間存在如下關(guān)系122

10、12cossin1cos式中，1 為主動叉轉(zhuǎn)角。由于12cos是周期為 2的周期函數(shù)， 所以12也為同周期的周期函數(shù)。 如果1保持不變，則2每周變化兩次。因此主動軸以等速動時，從動軸時快時慢，此即普通十字軸傳動的不等速性。十字軸萬向節(jié)傳動的不等速性可用轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù) K 表示tansin1min2max2K普通十字軸萬向節(jié)的主動軸和從動軸轉(zhuǎn)角間的關(guān)系式為costantan21式中，1 為主動軸轉(zhuǎn)角，2 為傳動軸轉(zhuǎn)角，為主動軸與從動軸之間的夾角。該式表示普通萬向節(jié)傳動的輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)角隨兩軸夾角的變化關(guān)系。 （如圖）附加彎曲力偶矩的分析:當(dāng)主動叉處于1=0 和位置時（圖 a） ，由于1T作用

11、在十字軸軸線平面上，故1T必為零；而2T的作用平面與十字軸不共平面，必有2T存在，且矢量2T垂直矢量2T，合矢量指向十字軸平面的法線方向，與1T大小相等，方向相反。這樣，從動叉上的附加彎矩2T=1Tsin。 當(dāng)主動叉處于1=/2和3/2位置時 （圖b） ，ymj- 9 -同理可知2T為零，主動叉上的附加彎矩1T=1Ttan。3.2.2 雙十字軸萬向節(jié)傳動當(dāng)輸入與輸出軸之間存在夾角時， 單個十字軸萬向節(jié)的輸出軸相對輸入軸是不等速旋轉(zhuǎn)的。為使處于同一平面的輸出軸與輸入軸等速旋轉(zhuǎn)，可采用雙萬向節(jié)傳動，但必須保證與傳動軸相連的兩萬向節(jié)叉布置在同一平面內(nèi)，且使兩萬向節(jié)夾角1 和2 相等（圖 a、c） 。

12、當(dāng)輸入軸與輸出軸平行時， 直接連接傳動軸的兩萬向節(jié)叉所受的附加彎矩彼此平衡，傳動軸發(fā)生如圖 4-2b 中雙點(diǎn)劃線所示的彈性彎曲，從而引起傳動軸的彎曲振動。當(dāng)輸入軸與輸出軸的軸線相交時（圖 4-2c） ，傳動軸兩端萬向節(jié)叉上所受的附加彎矩方向相同，不能彼此平衡，傳動軸發(fā)生如圖 4-2d 中雙點(diǎn)劃線的彈性彎曲，因此對兩端的十字軸產(chǎn)生大小相等、方向相反的徑向力。此力作用在滾針軸承碗的底部，并在輸入軸與輸出軸的支承上引起反力。3.2.3 多十字軸萬向節(jié)傳動ymj- 10 -多萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析是建立在單十字軸萬向節(jié)運(yùn)動分析的基礎(chǔ)上的。下面分析三萬向節(jié)的等速條件（如圖） 。多萬向節(jié)傳動的從動叉相對主動

13、叉的轉(zhuǎn)角差)(rad的計(jì)算公式與單萬向節(jié)相似，可寫成)(2sin412e式中，e為多萬向節(jié)傳動的當(dāng)量夾角；為主動叉的初相位角；1為主動軸轉(zhuǎn)角。假如多萬向節(jié)傳動的各軸軸線均在同一平面， 且各傳動軸兩端萬向節(jié)叉平面之間的夾角為零或/2，則當(dāng)量夾角e為232221e式中的正負(fù)號確定：當(dāng)?shù)谝蝗f向節(jié)的主動叉處在各軸軸線所在的平面內(nèi)，在其余的萬向節(jié)中，如果其主動叉平面與此平面重合定義為正，與此平面垂直定義為負(fù)。為使多萬向節(jié)傳動輸出軸與輸入軸等速，應(yīng)使e=0。萬向節(jié)傳動輸出軸與輸入軸的轉(zhuǎn)角差會引起動力總成支承和懸架彈性元件的振動，還能引起與輸出軸相連齒輪的沖擊和噪聲及駕駛室內(nèi)的諧振噪聲。因此在設(shè)計(jì)多萬向節(jié)傳

14、動時，總是希望其當(dāng)量夾角e盡可能小。一般設(shè)計(jì)時，應(yīng)使空載和滿載工況下的e不大于3。另外，對多萬向節(jié)傳動輸出軸的角加速度幅值212e應(yīng)加以限制。對于乘用車，212e2/350srad；對于商用車，212e2/600srad。表一 各種轉(zhuǎn)速下推薦采用的最大夾角值ymj- 11 -傳動軸轉(zhuǎn)速（r/min）6000450035003000250020001500夾角（。 ）34567912表二 傳動軸長度、夾角及安全工作轉(zhuǎn)速的關(guān)系傳動軸長度（mm）011401140152015201830夾角（。 ）0606066安全工作轉(zhuǎn)速（r/min）0.90kn0.85kn0.80kn0.65kn4萬向節(jié)的設(shè)計(jì)

15、與計(jì)算4.1 萬向傳動軸的計(jì)算載荷萬向傳動軸因布置位置不同，計(jì)算載荷也不同。計(jì)算方法主要有三種，見表三。表三 萬向傳動軸計(jì)算載荷（NM）位置計(jì)算方法用于變速器與驅(qū)動橋之間用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和一擋傳動比確定nikiTkTfedse1max1niikiTkTfedse201max2按驅(qū)動輪打滑來確定mmrssiirmGT0221mmrssirmGT2112按日常平均使用轉(zhuǎn)矩來確定niirFTmmrtsf01nirFTmmrtsf22表中各計(jì)算式中，maxeT為發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N.M） ；n 為計(jì)算驅(qū)動橋數(shù)，取法見表四； i1為變速器一擋傳動比；為發(fā)動機(jī)到萬向節(jié)傳動軸之間的傳動效率；k

16、 為液力變矩器變矩系數(shù)，k= （k0-1）/2+1，k0為最大變矩系數(shù)；G2為滿載狀態(tài)下一個驅(qū)動橋上的靜載荷（N） ；m2為汽車最大加速度時的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，乘用車：m2= =1.2-1.4，商用車：m2=1.11.2；為輪胎與路面間的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，在良好的混凝土或?yàn)r青路上，可取0.85，對于安裝防側(cè)滑輪胎的乘用車，可取 1.25，對于越野車，可取 1；rr為車輪滾動半徑（m） ；i0為主減速器傳動比；mi為主減速器從動齒輪到車輪之間的ymj- 12 -傳動比；m為主減速器主動齒輪到車輪之間的傳動效率；G1為滿載狀態(tài)下轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋上的靜載荷（N） ；1m為汽車最大加速

17、度時的前軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)， 乘用車：1m=0.80-0.85，商用車：1m=0.75-0.90；Ft為日常汽車行駛的平均牽引力（N） ；if為分動器傳動比，取法見表四；dk=3，性能系數(shù)tf=0 的汽車：dk=1，tf0的汽車：dk=2。性能系數(shù)由下式計(jì)算當(dāng)max195. 0eaTgmfdi/2fgi1fgifdi/3fgi2fgi/2fdi/3fdi3對萬向節(jié)傳動軸進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算時， 計(jì)算載荷sT取1seT和1ssT的最小值， 或取2seT和2ssT的最小值，即sT=min1seT，1ssT或sT=min2seT，2ssT ，安全系數(shù)一般取 2.5-3.0.當(dāng)對萬向傳動軸進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算時，

18、計(jì)算載荷sT取1sfT或2sfT。4.2傳動軸載荷計(jì)算由于發(fā)動機(jī)前置后驅(qū)，位置采用為：用于變速器與驅(qū)動橋之間。所以按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和一擋傳動比來確定：Tse1=kdTemaxki1if/nTss1= G2m2rr/ i0imm0)195. 016(1001maxeatTgmfymj- 13 -已知汽車有關(guān)參數(shù)如下：發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩maxeT=167.53Nm驅(qū)動橋數(shù) n=1，發(fā)動機(jī)到萬向傳動軸之間的傳動效率=0.95，液力變矩器變矩系數(shù) k=1滿載狀態(tài)下一個驅(qū)動橋上的靜載荷 G2=2688.14N,發(fā)動機(jī)最大加速度的后軸轉(zhuǎn)移系數(shù) m2=1.2，輪胎與路面間的附著系數(shù)=0.85，車輪滾動半徑 rr

19、=0.35m,主減速器從動齒輪到車輪之間傳動比 im=1,主減速器主動齒輪到車輪之間傳動效率m=0.96.猛接離合器所產(chǎn)生的動載系數(shù) kd=1，主減速比 i0=5.8所以：Tse1=kdTemaxki1if/n =819.64NMTss1= G2m2rr/ i0imm=1723.54NMT1=min Tse1,Tss1T1= Tse1=819.64NM5.2、十字軸萬向節(jié)計(jì)算與校核十字軸萬向節(jié)的損壞形式主要有十字軸頸和滾針軸承的磨損，十字軸頸和滾針軸承碗工作表面出現(xiàn)壓痕和剝落。設(shè)作用于十字軸頸中點(diǎn)的力為 F（如圖） ，則cos21rTF 式中，1T為萬向傳動軸的計(jì)算載荷，r 為合力 F 作用線

20、到十字軸中心之間的距離，為主、從動叉軸的最大夾角。十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力w和切應(yīng)力應(yīng)滿足)(3242411wwddFsd)(42221ddFymj- 14 -其中w為彎曲應(yīng)力的許用值，為 250-350Mpa；為切應(yīng)力許用值，為80-120Mpa。十字軸滾針軸承中的滾針直徑一般不小于 1.6mm， 以免壓碎， 而且尺寸差別要小，否則會加重載荷在滾針間分配的不均勻性。十字軸滾針軸承的接觸應(yīng)力應(yīng)滿足)11(27201jbnjLFdd式中，d1為滾針直徑（mm） ；Lb為滾針工作長度（mm）;d1為十字軸軸頸直徑（mm） ；Fn為在合力 F 作用下一個滾針?biāo)艿淖畲筝d荷（N） ；由下式確定izFF

21、n6 . 4式中，i 為滾針列數(shù)，Z 為沒列中的滾針數(shù)。萬向節(jié)叉與十字軸組成連接支承， 在力 F 作用下產(chǎn)生支承反力， 在與十字軸軸孔中心線成 450的 B-B 截面處，萬向節(jié)叉承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，其彎曲應(yīng)力w和扭應(yīng)力b應(yīng)滿足wwWFebtbWFa式中，tWW,分別為截面 B-B 處的抗彎截面系數(shù)和抗扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)，矩形截面：6/2bhW ，2khbWt；k 為與 h/b 有關(guān)的系數(shù)，按表五選取；e、a 如圖所示；彎曲應(yīng)力許用值w為 50-80Mpa，扭應(yīng)力許用值b為 80-160Mpa。.表五 系數(shù) K 的選取ymj- 15 -h/b1.01.51.752.02.53.04.010K0.208

22、0.2310.2390.2460.2580.2670.2820.312十字軸萬向節(jié)的傳動效率與兩軸的軸間夾角、十字軸的支承結(jié)構(gòu)和材料、加工和裝配精度以及潤滑條件等有關(guān)。當(dāng)025時，可按下式計(jì)算tan2)(110rdf式中，0為十字軸萬向節(jié)傳動效率；f 為軸頸與萬向節(jié)叉的摩擦因數(shù)，滑動軸承：f=0.15-0.20，滾針軸承：f=0.15-0.10。通常情況下，十字軸萬向節(jié)的傳動效率約為 97%-99%。已知數(shù)據(jù)：傳動軸水平距離 1300mm萬向傳動軸的計(jì)算載荷1T=819.64NM合力 F 作用線到十字軸中心之間的距離 r =39mm十字軸軸頸直徑 d1=22mm十字軸油道孔直徑 d2=8mm合

23、力 F 作用線到軸頸根部的距離 s=12mm滾針直徑 d0=2.5，滾針工作長度 Lb=16mm滾針列數(shù) i=4，每列中的滾針數(shù) Z=30萬向節(jié)叉中的 a 取 26mm，e 取 52mm，b 取 25mm，h 取 62mm系數(shù) k 按表五選取 0.246軸頸與萬向節(jié)叉的摩擦因數(shù) f=0.10懸架鋼板彈簧空滿載弧高變化：22.12mm前懸架動撓度：fd=80mm主動齒輪左旋，下偏移 E=40mm4.3計(jì)算過程1）空載時兩軸夾角的計(jì)算1300)40375()38465(tan0.0708計(jì)算得=4.0502）滾針對十字軸軸頸的作用合力cos21rTF =819.64/（2*39*cos4.050）

24、=10534.5N3）十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力w和切應(yīng)力應(yīng)滿足)(3242411ddFsdw=123.75Mpawymj- 16 -)(42221ddF=31.93Mpa故十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力和切應(yīng)力滿足校核條件4）Fn為在合力 F 作用下一個滾針?biāo)艿淖畲筝d荷（N） ，則有izFFn6 . 4=403.8N十字軸滾針軸承的接觸應(yīng)力bnjLFdd)11(27201=912Mpaj故十字軸滾針軸承的接觸應(yīng)力滿足校核條件5）萬向節(jié)叉承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，其彎曲應(yīng)力w和扭應(yīng)力b為WFew=34.2MpawtbWFa=23.17Mpab故萬向節(jié)叉承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷的校核滿足要求6）十字軸萬向節(jié)的傳動

25、效率為tan2)(110rdf=99.7%7）載荷變化時載荷變化情況下傳動軸長度與角度變化校核空載時兩軸夾角：=4.050滿載靜止時兩軸夾角：tan0.0538 即=3.080滿載動撓度跳動情況下： -3.280則滿載時候，角度變化最大量為=3.28傳動軸長度變化最大（縮短）L=1300/cos4.050-1300=3.25mm- 17 - / 205萬向傳動軸的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算萬向傳動軸中由滑動叉和矩形花鍵軸組成的滑動花鍵來實(shí)現(xiàn)傳動長度的變化。 伸縮套能自動調(diào)節(jié)變速器與驅(qū)動橋之間距離的變化。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。由于該轎車軸距只有

26、2656mm，為了滿足總布置需要，所以在設(shè)計(jì)時采用一根傳動軸。根據(jù)轎車的總體布置要求，將離合器與變速器、變速器與分動器之間拉開一段距離，考慮到它們之間很難保證軸與軸同心及車架的變形，所以采用十字軸萬向傳動軸， 為了避免運(yùn)動干涉,在傳動軸中設(shè)有由滑動叉和花鍵軸組成的伸縮節(jié),以實(shí)現(xiàn)傳動軸長度的變化?？招膫鲃虞S具有較小的質(zhì)量，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，比實(shí)心傳動軸具有更高的臨界轉(zhuǎn)速，所以此傳動軸管采用空心傳動軸。傳動軸管由低碳鋼板制壁厚均勻、壁?。?.53.0mm） 、管徑較大、易質(zhì)量平衡、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度高、彎曲剛度高、適用高速旋轉(zhuǎn)的電焊鋼管制成。5.1傳動軸設(shè)計(jì)已知：傳動軸支承長度cL=1303mm傳動軸最高轉(zhuǎn)速maxn=5000r/min安全系數(shù) K 取 1.21）傳動軸管內(nèi)外徑確定60002.15000*maxknnk6000102.12228ccckLdDn- 18 - / 20得9.721122ccdD又mmdDmmcc325.1取mmdDcc32，則mmDc63mmdc57Lc 為傳動軸長度（mm） ，即兩萬向節(jié)中心之間的距離；dc 和 Dc 分別為傳動軸軸管的內(nèi)、外徑（mm）2）傳動軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核由于傳動軸只承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力而不承受彎曲應(yīng)力，所以只需校核扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，根據(jù)公式有