EQ1090E中卡萬(wàn)向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)及振動(dòng)分析【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - I - 卡萬(wàn)向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) 及 振動(dòng)分析 摘 要 傳動(dòng)軸是發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)汽車(chē)的動(dòng)力傳遞重要組成部分。本設(shè)計(jì)注重實(shí)際運(yùn)用，考慮整車(chē)的總體布置，改進(jìn)了一些設(shè)計(jì)方法，力求整車(chē)結(jié)構(gòu) 及性能更為合理。 傳動(dòng)軸是把變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩傳到主減速器的軸，兩端 由十字軸萬(wàn)向節(jié)連接。傳動(dòng)軸是由軸管、伸縮花鍵和萬(wàn)向節(jié)組成。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(wàn)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發(fā)生變化時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸的動(dòng)力傳輸。萬(wàn)向節(jié)是由十字軸、十字軸承和凸緣叉等組成。重型汽車(chē)使用的傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)采用滾針十字軸軸承， 配合以短而粗的十字軸，可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。傳動(dòng)軸的布置直接影響十字軸萬(wàn)向節(jié)、主減速器的使用壽命，對(duì)汽車(chē)的振動(dòng)噪聲也有很大影響。在傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)中，主 要考慮傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速，計(jì)算傳動(dòng)軸的花鍵軸和軸管的尺寸，并校核了其扭轉(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)化了 軸與軸之間的角度 。 利用 程分析模塊對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行了有限元分析，通過(guò)靜態(tài)分析校核了傳動(dòng)軸的強(qiáng)度和剛度，通過(guò)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析考查了傳動(dòng)軸的振動(dòng)情況 關(guān)鍵詞 :傳動(dòng)軸 ；花鍵；十字軸式萬(wàn)向節(jié)；有限元分析。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - of is an of on of to a of to to It is of is of so to in is of of of of of of is of of a of by of of 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘 要 . I . 1 章 緒論 . - 1 - 課題研究意義和背景 . - 1 - 內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述 . - 1 - 課題主要研究?jī)?nèi)容 . - 4 - 第 2 章 傳動(dòng)系總成運(yùn)動(dòng)的理論分析和計(jì)算 . - 6 - 向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析 1 . - 6 - 向節(jié)傳動(dòng)（普通十字軸萬(wàn)向節(jié)） . - 6 - 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng) . - 7 - 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)（普通十字軸式萬(wàn)向節(jié)） . - 8 - 向傳動(dòng)的計(jì)算載荷 . - 10 - 向節(jié)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3 . - 12 - 動(dòng)軸的設(shè)計(jì) . - 15 - 鍵的設(shè)計(jì) . - 18 - 間支撐 . - 18 - 章小結(jié) . - 21 - 第 3 章 萬(wàn)向傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 22 - 動(dòng)軸結(jié)構(gòu)方案的選擇 . - 22 - 動(dòng)軸內(nèi)外徑尺寸 . - 22 - 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 23 - 向節(jié)的計(jì)算 . - 24 - 動(dòng)軸布置 . - 25 - 鍵的滑動(dòng)長(zhǎng)度計(jì)算 . - 30 - 章小結(jié) . - 34 - 第 4 章 計(jì)與建模 . - 35 - 術(shù)概述及 介 . - 35 - 模過(guò)程 . - 36 - 緣叉建模 . - 36 - 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 間傳動(dòng)軸建模 . - 37 - 傳動(dòng)軸建模 . - 37 - 間 支撐建模 . - 38 - 向節(jié)建模 . - 38 - 動(dòng)叉建模 . - 40 - 分零件建模過(guò)程 . - 41 - 動(dòng)系裝配體建模 . - 41 - 章小結(jié) . - 42 - 第 5 章 傳動(dòng)軸的有限元分析 . - 43 - 術(shù)的發(fā)展和有限元分析概述 . - 43 - 術(shù)的發(fā)展 . - 43 - 限元分析概述 . - 44 - 程分析模塊介紹 . - 45 - 用 傳動(dòng)軸進(jìn)行靜態(tài)分析 . - 45 - 大扭矩工況時(shí)對(duì)中間傳動(dòng)軸的靜態(tài)分析 . - 46 - 大扭矩工況時(shí)對(duì)主傳動(dòng)軸的靜態(tài)分析 . - 48 - 用 傳動(dòng)軸進(jìn)行振動(dòng)分析 . - 49 - 大轉(zhuǎn)速工況時(shí)對(duì)中間傳動(dòng)軸的振動(dòng)分析 . - 50 - 章小結(jié) . - 54 - 結(jié) 論 . - 55 - 致 謝 . - 56 - 參考文獻(xiàn) . - 57 - 附 錄 . - 59 - 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第 1 章 緒論 萬(wàn)向傳動(dòng)裝置一般由萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸組成，有時(shí)還加 裝中間支承。 汽車(chē)上任何一對(duì)軸線相交且相對(duì)位置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的動(dòng)力傳遞，均須通過(guò)萬(wàn)向傳動(dòng)裝置。在變速器與驅(qū)動(dòng)橋距離較遠(yuǎn)的情況下。應(yīng)將傳動(dòng)軸分成兩段，即主傳動(dòng)軸和中間傳動(dòng)軸，用三個(gè)十字軸萬(wàn)向節(jié)，且在中間傳動(dòng)軸后短設(shè)置了中間支承。這樣，可避免因傳動(dòng)軸過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的自振頻率降低，高轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生共振；同時(shí)提高了傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速和工作可靠性。 中卡 萬(wàn)向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)與振動(dòng)分析 ，可使學(xué)生在產(chǎn)品更新設(shè)計(jì)等方面得到切實(shí)的鍛煉。 課題研究意義和背景 傳動(dòng)軸是發(fā)動(dòng) 機(jī)前置后驅(qū)汽車(chē)的動(dòng)力傳遞重要組成部分，本設(shè)計(jì)注重實(shí)際運(yùn)用， 是建立在參考 國(guó)內(nèi)輕卡中卡貨車(chē)的動(dòng)力設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，考慮整車(chē)的總體布置，改進(jìn)了一些設(shè)計(jì)方法，力求整車(chē)結(jié)構(gòu)及性能更為合理，使用壽命更長(zhǎng)，振動(dòng)噪聲更小。 本設(shè)計(jì)中的傳動(dòng)軸是兩節(jié)的 ， 由十字軸萬(wàn)向節(jié)連接。傳動(dòng)軸是由軸管、伸縮花鍵套和萬(wàn)向節(jié)組成。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(wàn)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發(fā)生變化時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸的動(dòng)力傳輸。萬(wàn)向節(jié)是由十字軸、十字軸承和凸緣叉等組成。傳動(dòng)軸的布置直接影響十字軸萬(wàn)向節(jié)、主減速器的使用壽命，對(duì)汽車(chē)的振動(dòng)噪聲也有很大影響。在傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)中，主要考慮傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn) 速，分析出傳動(dòng)軸的花鍵軸和軸管的尺寸，并校核了其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和臨界轉(zhuǎn)速，確定出合適的安全系數(shù)，更合理優(yōu)化了軸與軸之間的角度。采用新方法計(jì)算花鍵的伸縮滑動(dòng)量 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述 汽車(chē)上的萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)常由萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸組成，主要用來(lái)在工作過(guò)程中相對(duì)位置不斷改變的兩根軸間傳遞動(dòng)力。 在發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng) (或全輪驅(qū)動(dòng) )的汽車(chē)上，由于工作時(shí)懸架變形，驅(qū)動(dòng)橋主減速器輸入軸與變速器 (或分動(dòng)器 )輸出 軸 間經(jīng)常有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，普遍采用萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng) (圖 1b)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)橋與變速器之間的距離不大時(shí)，常采買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 2 - 用兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)和一根傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)。當(dāng) 驅(qū)動(dòng)橋與變速器相距較遠(yuǎn)，使得傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度超過(guò) ，為提高傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速以及總布置上的考慮，常將傳動(dòng)軸斷開(kāi)成兩根 (或三根 )，萬(wàn)向節(jié)用三個(gè) (或四個(gè) )。此時(shí)，必須在中間傳動(dòng)軸上加設(shè)中間支承。萬(wàn)向節(jié)所連兩軸之間的夾角，對(duì)一般貨車(chē)，最大可達(dá) 1520，對(duì)于 4野汽車(chē) (特別是短軸距的 )，最大可達(dá) 30 。 在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中，由于驅(qū)動(dòng)輪又是轉(zhuǎn)向輪，左右半軸間的夾角隨行駛需要而變，這時(shí)多采用球叉式和球籠式等速萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng) (圖 1其最大夾角 (相應(yīng)為車(chē)輪最大轉(zhuǎn)角 )可達(dá) 30 42 。當(dāng)后驅(qū)動(dòng)橋?yàn)楠?dú)立懸架結(jié)構(gòu)時(shí)也必須采用萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng) (圖 1 如果由于總布置的需要，變速器與離合器 (或分動(dòng)器 )不直接連接而離開(kāi)一定距離，為避免因安裝不準(zhǔn)確和車(chē)架變形在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中引起附加載荷，也需要采用萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng) (參看圖 1此時(shí)多用普通十字軸萬(wàn)向節(jié)或柔性萬(wàn)向節(jié)，其工作角度一般不大于 2 3。 萬(wàn)向節(jié)按扭轉(zhuǎn)方向是否有明顯的彈性，可分為剛性萬(wàn)向節(jié)和柔性萬(wàn)向節(jié)兩類(lèi)。剛性萬(wàn)向節(jié)又可分為不等速萬(wàn)向節(jié) (常用的為普通十字軸式 )，等速萬(wàn)向節(jié) (球叉式，球籠式等 )，準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié) (雙聯(lián)式，凸塊式，三銷(xiāo)軸式等 )。 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)應(yīng)保證所連接兩軸的相對(duì) 位置在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，能可靠地傳遞動(dòng)力，保證所連接兩軸盡可能同步 (等速 )運(yùn)轉(zhuǎn)，由于萬(wàn)向節(jié)夾角而產(chǎn)生的附加載荷、振動(dòng)和噪聲應(yīng)在允許范圍內(nèi)。 圖 1向節(jié)傳動(dòng)在汽車(chē)傳動(dòng)系中的應(yīng)用 萬(wàn)向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求： 1)保證所連接的兩軸相對(duì)位置在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)能可靠地傳遞動(dòng)力。 2)保證所連接兩軸盡可能等速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于萬(wàn)向節(jié)夾角而產(chǎn)生的附加載荷 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 3 - 應(yīng)在允許范圍內(nèi)。 3)傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，維修容易等。 十字軸萬(wàn)向節(jié) 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。 目前常見(jiàn)的滾針軸承軸向定位方式有蓋板式 (圖 1b)、卡環(huán)式 (圖1d)、瓦蓋固定式 (圖 1塑料環(huán)定位式 (圖 1。 蓋板式軸承軸向定位方式的一般結(jié)構(gòu) (圖 1用螺栓 1 和蓋板 3 將套筒 5 固定在萬(wàn)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(shí)將彈性蓋板 6 點(diǎn)焊于軸承座 7 底部 (圖 1裝配后，彈性蓋校對(duì)軸承座底部有一定的預(yù)壓力，以免高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(dòng)， 從而避免了由于這種竄動(dòng)造成的傳動(dòng)軸動(dòng)平衡狀態(tài)的破壞。 卡環(huán)式可分為外卡式 (圖 1內(nèi)卡式 (圖 1種。它們具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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 1的萬(wàn)向節(jié)叉與十字軸軸頸配合的圓孔不是一個(gè)整體，而是分成兩半用螺釘聯(lián)接起來(lái)。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 1在軸承碗外圓和萬(wàn)向節(jié)叉的軸承孔中部開(kāi)一環(huán)形槽。當(dāng)跟針 軸 承動(dòng)配合裝入萬(wàn)向節(jié)叉到正確位置時(shí)，將塑料經(jīng)萬(wàn)向節(jié)叉上的小孔壓注到環(huán)槽中。待萬(wàn)向節(jié)叉上另一與環(huán)槽垂直的小孔 有塑料溢出時(shí)，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(dòng)小，但拆裝不方便。 為了防止十字軸軸向竄動(dòng)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加裝端面止推滾針或滾柱軸承。滾針軸承的潤(rùn)滑和密封好壞直接影響著十字軸萬(wàn)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(rùn)滑油時(shí)，在個(gè)別滾針軸承中可能出現(xiàn)空氣阻塞而造成缺油，已不能滿足越來(lái)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 1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(rùn)滑油時(shí)，陳油、磨損產(chǎn)物及多余的潤(rùn)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(shí)，萬(wàn)向節(jié)壽命可顯著提高。圖 1一轎車(chē)上采用的多刃口油封，安裝在無(wú)潤(rùn)滑油流通買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 4 - 系統(tǒng)且一次潤(rùn)滑的萬(wàn)向節(jié)上。 十字軸萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高，耐久性好，傳動(dòng)效率高，生產(chǎn)成本低。但所連接的兩軸夾角不宜過(guò)大，當(dāng)夾角由 4 增至 16時(shí)，十字軸萬(wàn)向節(jié)滾針軸承壽命約下降至原來(lái)的 l/4。 圖 1針軸承軸向定位方式 a）普通蓋板式 b）彈性蓋板式 c） 外卡式 d）內(nèi)卡式 e）瓦蓋固定式 f）內(nèi)卡環(huán) 1 螺栓 2 鎖片 3 蓋板 4 萬(wàn)向節(jié)叉 5 套筒 6 彈性蓋板 7 軸承座 8 外卡環(huán) 9 內(nèi)卡環(huán) 本課題 主要 研究?jī)?nèi)容 萬(wàn)向傳動(dòng)軸一般是由萬(wàn) 向節(jié)、傳動(dòng)軸和中間支承組成。主要用于在工作過(guò)程中相對(duì)位置不斷變化的兩軸之間動(dòng)力傳動(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(wàn)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(wàn)向節(jié)由十字軸、十字軸承和凸緣叉等組成。 本課題是以 東風(fēng) 卡 為原型車(chē)進(jìn)行研究分析， 對(duì)其 傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，并利用 三維 件 5 立起買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 5 - 該車(chē)的 傳動(dòng) 系統(tǒng)模型， 利用 010 繪制和修改主要工程圖， 并進(jìn)行了一定程度的改進(jìn) 。 本課題的另一重點(diǎn)在于利用有限元分析軟件對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行有限元分析 ，首先 利用 傳動(dòng)軸進(jìn)行 靜態(tài)分析，校核傳動(dòng)軸的強(qiáng)度條件和剛度條件，再插入一個(gè)模態(tài)分析，組合成動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析，即振動(dòng)分析 ，查看計(jì)算后的結(jié)果。綜合靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析結(jié)果，對(duì)傳動(dòng)系進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，再重新進(jìn)行有限元分 析。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 6 - 第 2 章 傳動(dòng)系總成運(yùn)動(dòng)的理論分析和計(jì)算 向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析 1 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)（普通十字軸萬(wàn)向節(jié)） 圖 2字軸萬(wàn)向節(jié) 如圖 2示，普通十字軸萬(wàn)向節(jié)的主動(dòng)軸與從動(dòng)軸轉(zhuǎn)角間的關(guān)系式為 12t a n t a n c o s （ 2 式中，1為主動(dòng)軸轉(zhuǎn)角，定義為萬(wàn)向節(jié)主動(dòng)叉所在平面與萬(wàn)向節(jié)主、從動(dòng)軸所在平面的夾角；2為從動(dòng)軸轉(zhuǎn) 角； 為主動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的夾角。 設(shè)萬(wàn)向節(jié)的夾角 保持不變，將式 （ 對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，并把2用1表示，則得 2 2211c o s1 s i n c o s （ 2 由于 21周期為 180 的周期函數(shù)，所以 保持不變的條件下，轉(zhuǎn)速比21/也是一個(gè)周期為 180 的函數(shù)。如果1保持不變，則2每周變化兩次。因此主動(dòng)軸以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸時(shí)快時(shí)慢，此即普通十字軸傳動(dòng)的不買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 7 - 等速性。 十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的不等速性可用轉(zhuǎn)速不 均勻系數(shù) K 表示 2 m a x 1 m i i n t a （ 2 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng) 當(dāng)輸入軸與輸出軸之間存在夾角 時(shí)，單個(gè)十字軸萬(wàn)向節(jié)的輸出軸相對(duì)于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(wàn)向節(jié)傳動(dòng)。在雙萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)中，直接與輸入軸和輸出軸相連的萬(wàn)向節(jié)叉所受的附加彎矩分別由相應(yīng)軸的支承反力平衡。當(dāng)輸入軸與輸出軸平行時(shí) (圖 2 2a)，直接連接傳動(dòng)軸的兩萬(wàn)向節(jié)叉所受的附加彎矩彼此平衡，傳動(dòng)軸發(fā)生如圖 2 2b 中 雙點(diǎn)劃線所示的彈性彎曲，從而引起傳動(dòng)軸的彎曲振動(dòng)，當(dāng)輸入軸與輸出 軸相交時(shí) (圖 2 2c)，傳動(dòng)軸兩端萬(wàn)向節(jié)叉上所受的附加彎矩方向相同，不能被此平衡，傳動(dòng)軸發(fā)生如圖 2 2d 中雙點(diǎn)劃線所示的彈性彎曲，從而對(duì)兩端的十字軸產(chǎn)生大小相等、方向相反的徑向力、此徑向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。 圖 2加彎矩對(duì)傳動(dòng)軸的作用 為使處于同一個(gè)平面內(nèi)的輸入與輸出軸等速旋轉(zhuǎn)，在汽車(chē)傳動(dòng)系中常采買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 8 - 用雙萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)。如圖 22示給出兩種通常采用的方案，共同特點(diǎn) 如下： （ 1） 與傳動(dòng)軸相連的兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)叉布置在同一個(gè)平面內(nèi)。 （ 2） 兩萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸的夾角相等，即 12 。 這樣布置，1 2 1t a n t a n c o s ，3 2 2t a n t a n c o s 即 1132ta n c o n c o s （ 2 這樣可以保持等 角速度傳動(dòng)。 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)（普通十字軸式萬(wàn)向節(jié)） 多萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析是建立在但萬(wàn)向節(jié)運(yùn)動(dòng)分析的 基礎(chǔ)的。下面分析三萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的等速條件，如圖 2 圖 2萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng) 圖 2示方案中， I I I 1t a n t a n c o s （ 2 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 9 - I I I I I 2t a n t a n c o s （ 2 I V I I I 3t a n t a n c o s （ 2 2 3t a n c o st a n c o s c o s （ 2 圖 2示方案中， I I I 1t a n t a n c o s （ 2 I I I I I 2t a n t a n c o s （ 2 I V I I I 3t a n t a n c o s （ 2 I 1 2I V 3t a n c o s c o st a n c o s （ 2 多萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的從動(dòng)叉相對(duì)主動(dòng)叉的轉(zhuǎn)角差 () 的計(jì)算公式與但萬(wàn)向節(jié)的相似，可以寫(xiě)成 21s i n 2 ( )4e （ 2 式中，e為多萬(wàn)向節(jié)的當(dāng)量夾角； 為主動(dòng)叉的初相位角；1為主動(dòng)叉轉(zhuǎn)角。上式表明多萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸輸出軸與輸入軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，如同具有夾角e。 假設(shè)多萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的各軸軸線均在同一平面，各傳動(dòng)軸兩端的萬(wàn)向節(jié)叉平面的夾角為 0 或 /2 ，則 當(dāng)量夾角e為 2221 2 3e （ 2 式中，1 2 3 、 、等為各萬(wàn)向節(jié)的夾角。正負(fù)號(hào)的確定：當(dāng)?shù)谝蝗f(wàn)向節(jié)的主動(dòng)叉處在各軸線所在平面內(nèi)，其余的萬(wàn)向節(jié)中，如果其主動(dòng)叉平面與此平面重合定義為正，與此平面垂直定義為負(fù) 5。 為使多萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)輸出軸與輸入軸等速，應(yīng)使e0。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 10 - 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)輸出與輸入軸的轉(zhuǎn)角差會(huì)引起動(dòng)力總成支承和懸架彈性元件的振動(dòng)，還能引起與輸出軸相連齒輪的沖擊和噪聲級(jí)駕駛室內(nèi)的諧振噪聲。因此在設(shè)計(jì)多萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)時(shí)，總希望其當(dāng)量夾角e盡可能小。一般設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使空載和滿載兩種工況下e不大于 3 ，另外，對(duì)多萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)輸出軸的角加速度幅值 221e應(yīng)加以限制。對(duì) 于乘用車(chē)， 2 2 21 3 5 0 /e r a d s ；對(duì)于商用車(chē)， 2 2 21 6 0 0 /e r a d s 。 表 2各種轉(zhuǎn)速下推薦采用的最大夾角值 傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速（ r/ 6000 4500 3500 3000 2500 2000 1500 夾角 （） 3 4 5 6 7 9 12 表 2動(dòng)軸長(zhǎng)度、夾角及安全工作轉(zhuǎn)速的關(guān)系 傳動(dòng)軸長(zhǎng)度 （ 0140520夾角 （） 0 6 6 安全工作轉(zhuǎn)速（ r/ 向傳動(dòng)的計(jì)算載荷 萬(wàn)向傳動(dòng)軸因布置位置不同，計(jì)算載荷是不同的。計(jì)算載荷的計(jì)算方法主要有三種，見(jiàn)表 2 表 2式中， T 為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， n 為計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)，取法見(jiàn)表 2 為發(fā)動(dòng)機(jī)到萬(wàn)向傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)效率； k 為液力變矩器變矩系數(shù) 2。 0 1 / 2 1 ， 0k 為最大變矩系數(shù)， 2G 為滿載狀態(tài)下一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋上的靜載荷 (N)，2m為汽車(chē)最大加速度時(shí)的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù) ，轎車(chē) ：2m車(chē)：2m 為輪胎與路面間的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用汽車(chē)，在良好的混凝土或?yàn)r青路面上， 可取 于安裝防側(cè)滑輪胎的轎車(chē)， 可取 于越野車(chē)， 值變化較大，一般取買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 11 - 1，m)，主減速器從動(dòng)齒輪到車(chē)輪之間的傳動(dòng)比；m為主減速器主動(dòng)齒輪到車(chē)輪之間的傳動(dòng)效率，1N)。1m為 汽車(chē)最大加速度時(shí)的前軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，轎車(chē)：1m 車(chē)：N)；法見(jiàn)表 2-4；于液力自動(dòng)變速器，l，對(duì)于具有手動(dòng)操縱的機(jī)械變速器的高性能賽車(chē)，3，對(duì)于性能系數(shù)0 的汽車(chē) (一般貨車(chē)、礦用汽車(chē)和越野車(chē) )，1，對(duì)于0 的汽車(chē)，2 或由經(jīng)驗(yàn)選定。性能系數(shù)由下式計(jì)算 m a x m a a 6 0 . 1 9 5 0 . 1 9 5 1 6100 . 1 9 5 1 6g m 當(dāng) 時(shí)當(dāng) 時(shí)（ 2 式中，有掛車(chē)，則要加上掛車(chē)質(zhì)量）（ 表 2向傳動(dòng)軸計(jì)算載荷 用于變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間 用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和擋傳動(dòng)比來(lái)確定 m a x 1d e l k T k i iT n m a x 1 02d e fs e l k T k i i iT n 按驅(qū)動(dòng)輪打滑來(lái)確定 220m rT 1 1 12m rT i 按日常平均使用轉(zhuǎn) 矩來(lái)確定 0i i n 2 位 置 計(jì) 算 方 法 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 12 - 表 2 4 n 的選取 車(chē)型 高檔傳動(dòng)比與低擋傳動(dòng)比關(guān)系 n 44 2 2 66 23fg 3fg 3 對(duì)萬(wàn)向傳動(dòng)軸進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，計(jì)算載荷取2 11m s se T或 22m i n ,s se T，安全系數(shù)一般取 對(duì)萬(wàn)向傳動(dòng)軸進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算 時(shí)，計(jì)算載荷22sF 向節(jié)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3 十字軸萬(wàn)向節(jié)的損壞形式主要有十字軸頸和滾針軸承的磨損，十字軸軸頸和滾針軸承碗工作表面出現(xiàn)壓痕和剝落。一般情況下，十字軸萬(wàn)向節(jié)便應(yīng)報(bào)廢。十字軸的主要失效形式是軸頸根部處的斷裂，所以在設(shè)計(jì)十字軸萬(wàn)向節(jié)時(shí)，應(yīng)保證十字軸軸頸有足夠的抗彎強(qiáng)度。 設(shè)滾針對(duì)十字軸軸頸的作用力合力為 F，如圖 2示，則 2 r （ 2 式中， T 為傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩（ N ），取在發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩下且變速器處于一檔是的轉(zhuǎn)矩和滿載汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)輪最大附著 力矩 （ ）的換算轉(zhuǎn)矩兩者中的較小值； r 為合力作用線與十字軸中心之間的距離； 為萬(wàn)向節(jié)的最大夾角 。十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力 和剪切應(yīng)力 為 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 13 - 1d F （ 2 22124（ 2 式中，12 s 為力作用點(diǎn)到軸頸根部的距離（ w為彎曲應(yīng)力許用值， w為切應(yīng)力許用值。 圖 2十字軸受力圖 滾針軸承中的滾針直徑一般不小于 免壓碎，而且差別要小，否則會(huì)加重載荷在滾針間分配的不均勻性，一般控制在 內(nèi)。滾針軸承徑向間隙過(guò)大時(shí)，承受載荷的滾針數(shù)減少，有出現(xiàn)滾針卡住的可能性；而間隙過(guò)小時(shí)，有可能出現(xiàn)受熱卡住或因贓物阻滯卡住，針軸承的周向總間隙以 好。滾針 的長(zhǎng)度一般不超過(guò)軸頸的長(zhǎng)度，使其既有較高的承載能力，又不致因滾針過(guò)長(zhǎng)發(fā)買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 14 - 生歪斜而造成應(yīng)力集中。滾針在軸向的游隙一般不應(yīng)超過(guò) 圖 2緣叉結(jié)構(gòu)圖 十字軸彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于 250 350N/切應(yīng)力不大于 80120N/字軸滾針軸承的接觸應(yīng)力為 111272 d L （ 2 式中， d 為滾針直徑（ L 為滾針工作長(zhǎng)度（ 十字軸軸頸直徑（ n 作用下一個(gè)滾針?biāo)茏畲筝d荷（ N）。 F 2 式中， i 為滾針列數(shù)； Z 為每列中的滾針數(shù)。 萬(wàn)向節(jié)叉與十字軸軸頸組成連接支承，在力作用下產(chǎn)生支承反力，在與十字軸軸孔中心線成 45的截面處，萬(wàn)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 （ 2 （ 2 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 15 - 式中， W、 別為截面 BB 處的抗彎截面系數(shù)和抗扭截面系數(shù)，矩形截面： 2 /6W ， 2tW kb h；橢圓形截面： 2 /10W ， 2 / 1 6tW b h； h、 k 是與 h/b 有關(guān)的系數(shù)，按照表 2 5 選??； e、 a 如圖 2 5 所示；彎曲應(yīng)力的許用值 w為50 80應(yīng)力的許用值 b為 80 160 表 2系數(shù) k 的選取 h/b 0 k 字軸萬(wàn)向節(jié)的傳動(dòng)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、裝配精度以及潤(rùn)滑條件等有關(guān)。當(dāng) 25 時(shí)，可按下式計(jì)算 10 2 t a n1 df r （ 2 式中，0為十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)效率； f 為軸頸與萬(wàn)向節(jié)叉的摩擦因數(shù)，滑動(dòng)軸承： f =動(dòng)軸承： f =他符號(hào)意義同前。 通常情況下，十字軸萬(wàn)向節(jié)的傳動(dòng)效率約為 97% 99%。 十字軸常用材料為 202020低碳合金鋼，軸頸表面進(jìn)行滲碳淬火處理。滲碳層深度為 0 8 1 2面使度為 5864頸端面硬度不低于 55部硬度為 33 48向節(jié)叉一般采用 40 或 45 中碳鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為 18 33針軸承碗材料一般采用 動(dòng)軸 的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸總成主要由傳動(dòng)軸及其兩端焊接的花鍵軸和萬(wàn)向節(jié)叉組成。傳動(dòng)軸中一般設(shè)有由滑動(dòng)叉和花鍵軸組成的滑動(dòng)花鍵，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)長(zhǎng)度的變化。為了減小滑動(dòng)花鍵的軸向滑動(dòng)阻力和磨損，有時(shí)對(duì)花鍵齒進(jìn)行磷化處理或噴涂尼龍層；有的則在花鍵槽中放人滾針、滾柱或滾珠等滾動(dòng)元件，以滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，提高傳動(dòng)效率。 但這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。有時(shí)對(duì)于買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 16 - 有嚴(yán)重沖擊載荷的傳動(dòng)，還采用具有彈性的傳動(dòng)軸。傳動(dòng)軸上的花鍵應(yīng)有潤(rùn)滑及防塵措施，花鍵齒與鍵槽間隙不宜過(guò)大，且應(yīng)按對(duì)應(yīng)標(biāo)記裝配，以免裝錯(cuò)破壞傳動(dòng)軸總成的動(dòng)平衡。傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度和夾角及它們的變化范圍由汽車(chē)總布置設(shè)計(jì)決定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證在傳動(dòng)軸長(zhǎng)度處在最大值時(shí)，花鍵套與軸有足夠的配合長(zhǎng)度；而在長(zhǎng)度處在最小時(shí)不頂死。傳動(dòng) 軸 夾角的大小直接影響到萬(wàn)向節(jié)十字軸和滾針軸承的壽命、萬(wàn)向傳動(dòng)的效率和十字軸旋轉(zhuǎn)的不均勻性。 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是選擇傳動(dòng)軸長(zhǎng)度和斷面尺寸。在選擇傳動(dòng)軸長(zhǎng)度和斷面尺寸 時(shí)要著重考慮使傳動(dòng)軸有足夠的臨界轉(zhuǎn)速、扭轉(zhuǎn)剛度。 所謂傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速是指旋轉(zhuǎn)軸失去穩(wěn)定性的最低轉(zhuǎn)速，它決定與傳動(dòng)軸的尺寸、結(jié)構(gòu)及其支承情況。假設(shè)傳動(dòng)軸為斷面均勻一致，兩端自由支承的彈性梁，如圖 2示。 圖 2傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算簡(jiǎn)圖 設(shè)軸的質(zhì)量 m 集中于 O 點(diǎn)，且 O 點(diǎn)偏離旋轉(zhuǎn)軸線的量為 e，當(dāng)軸以角速度 旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的