萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)

1、萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)第四章 萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)主要內(nèi)容4.1概述4.2萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析4.3萬向節(jié)設(shè)計(jì)4.4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)4.5中間支承萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)主要內(nèi)容4.1概述4.2萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析4.3萬向節(jié)設(shè)計(jì)4.4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)4.5中間支承萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)概述課內(nèi)學(xué)時(shí)：6推薦參考書： 汽車底盤基礎(chǔ)，張洪欣，余卓平 譯，科普版 汽車設(shè)計(jì)，劉惟信 主編，清華版 汽車設(shè)計(jì)，張洪欣 主編，工大版 汽車構(gòu)造，陳家瑞主編，機(jī)械工業(yè)出版社萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)概述1 能可靠傳遞動(dòng)力，當(dāng)兩軸的相對位置在預(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

2、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5 結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、維修容易萬向傳動(dòng)應(yīng)滿足的要求萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)主要內(nèi)容4.1概述4.2萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析4.3萬向節(jié)設(shè)計(jì)4.4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)4.5中間支承萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析4.2.1單萬向節(jié)傳動(dòng)普通十字軸式萬向節(jié)保持不變， 對時(shí)間求導(dǎo)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩T1 和從動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩T2 之間關(guān)系萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析n 十字軸萬向節(jié)約的力偶矩平衡T1 和T2 外萬向節(jié)十字軸上還作用有另外的力偶矩Ts- 附加彎矩又稱為二階彎矩萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析4.2.2雙萬向節(jié)傳動(dòng)為使處于同一個(gè)平面內(nèi)的輸出軸與輸入軸等速

3、旋轉(zhuǎn)在汽車傳動(dòng)系中常采用雙萬向節(jié)傳動(dòng)。常采用的方案其共同的特點(diǎn)：1 與傳動(dòng)軸相連的兩個(gè)萬向節(jié)叉布置在同一平面內(nèi)2 兩萬向節(jié)與傳動(dòng)軸的夾角相等在這樣布置的情況下可以保證等角速傳動(dòng)萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析兩種通常采用的雙萬向節(jié)傳動(dòng)方案中附加彎矩的影響兩萬向節(jié)叉所受的附加彎矩相互平衡但造成傳動(dòng)軸的彈性彎曲變形從而引起傳動(dòng)軸彎曲振動(dòng)附加彎矩方向相同不能彼此相互平衡，因此對兩端的十字軸產(chǎn)生大小相等方向相反的徑向力F ， F作用在滾針軸承上并在輸入軸和輸出軸的支承上引起反力此外傳動(dòng)軸還要發(fā)生彈性變形萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析4.2.3多萬向節(jié)傳動(dòng)萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)主要內(nèi)容4.1概

4、述4.2萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析4.3萬向節(jié)設(shè)計(jì)4.4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)4.5中間支承萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)萬向節(jié)設(shè)計(jì)4.3.1十字軸萬向節(jié)設(shè)計(jì)滾針軸承不能承受軸向力所以在結(jié)構(gòu)上要采取軸向定位措施十字軸萬向節(jié)的損壞形式主要是十字軸軸頸和滾針軸承的磨損以及十字軸軸頸和滾針軸承碗工作表面的壓痕和剝落萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)萬向節(jié)設(shè)計(jì)滾針軸承的接觸應(yīng)力彎曲應(yīng)力剪應(yīng)力萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)主要內(nèi)容4.1概述4.2萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析4.3萬向節(jié)設(shè)計(jì)4.4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)4.5中間支承萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度傳動(dòng)軸花鍵扭轉(zhuǎn)應(yīng)力傳動(dòng)軸花鍵齒側(cè)擠壓應(yīng)力在D L 一定時(shí)空心軸d0 的臨界轉(zhuǎn)速要比實(shí)心軸d=0 的高并且節(jié)省材

5、料這是廣泛采用空心傳動(dòng)軸的重要原因之一要使傳動(dòng)軸的最高轉(zhuǎn)速小于0.7nk傳動(dòng)軸的不平衡度對不同車型有不同要求1 轎車在3000 6000r/min 時(shí)1 2N.mm2 貨車在1000 4000r/min 時(shí)10N. mm萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)主要內(nèi)容4.1概述4.2萬向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析4.3萬向節(jié)設(shè)計(jì)4.4傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)4.5中間支承萬向節(jié)和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)中間支承橡膠元件能吸收傳動(dòng)軸的振動(dòng)，允許中間傳動(dòng)軸線相對車架運(yùn)動(dòng)。這種彈性中間支承不能傳遞軸向力主要承受徑向力，這些徑向力主要是由傳動(dòng)軸不平衡偏心引起的，另外萬向節(jié)上的附加彎矩也引起徑向力，這些徑向力是變化的，有些每轉(zhuǎn)變化一次（傳動(dòng)軸的不平衡偏心引起的徑向力），另一些每轉(zhuǎn)變化兩次（萬向節(jié)上附加彎矩引起的徑向力）當(dāng)這些激振力的頻率與彈性中間支承懸置質(zhì)量的固有頻率重合時(shí)便會(huì)發(fā)生共振CR 中間支承橡膠件徑向剛度N/mmG 與中間支承懸置質(zhì)量m 對應(yīng)的重力它等于傳動(dòng)軸落在中間支承上的那一部分重力與中間支承軸承及其座所受重力之和合理選擇其彈性元件的徑向剛度CR 使固有頻率f 對應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)速n=60f r/min 盡可能低于傳動(dòng)軸的常用轉(zhuǎn)速范圍以避免共振,保證隔振效果好,一般許用臨界轉(zhuǎn)速為10002000rpm ，當(dāng)固有頻率依照上述數(shù)據(jù)確定時(shí)，由于傳動(dòng)軸不平衡引起的共振轉(zhuǎn)速為1000