2021年传动轴设计说明书.doc

商用汽车万向传动轴设计摘要万向传动轴在汽车上应用比较广泛。发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时,因为悬架不停变形,变速器或分动器输出轴和驱动桥输入轴轴线之间相对位置常常改变,所以普遍采取可伸缩十字轴万向传动轴。本设计重视实际应用,考虑整车总体部署,改善了设计方法,努力争取整车结构及性能更为合理。传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。伸缩套能自动调整变速器和驱动桥之间距离改变;万向节是确保变速器输出轴和驱动桥输入轴两轴线夹角发生改变时实现两轴动力传输;万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。传动轴部署直接影响十字轴万向节、主减速器使用寿命,对汽车振动噪声也有很大影响。在传动轴设计中,关键考虑传动轴临界转速,计算传动轴花键轴和轴管尺寸,并校核其扭转强度和临界转速,确定出适宜安全系数,合理优化轴和轴之间角度。关键字:万向传动轴、伸缩花键、十字轴万向节、临界转速、扭转强度概述汽车上万向传动轴通常是由万向节、轴管及其伸缩花键等组成。关键是用于在工作过程中相对位置不停改变两根轴间传输转矩和旋转运动。在动机前置后轮驱动汽车上,因为工作时悬架变形,驱动桥主减速器输入轴和变速器输出轴间常常有相对运动,普遍采取万向节传动(图1—1a、b)。当驱动桥和变速器之间相距较远,,为提升传动轴临界速度和总部署上考虑,常将传动轴断开成两段,万向节用三个。此时,必需在中间传动轴上加设中间支承。在转向驱动桥中,因为驱动桥又是转向轮,左右半轴间夹角随行驶需要而变,这是多采取球叉式和球笼式等速万向节传动(图1—1c)。当后驱动桥为独立悬架结构时也必需采取万向节传动(图1—1d)。万向节按扭转方向是否有明星弹性,可分为刚性万向节和挠性万向节两类。刚性万向节又可分为不等速万向节(常见为一般十字轴式),等速万向节(球叉式、球笼式等),准等速万向节(双联式、凸块式、三肖轴式等)。万向节传动应确保所连接两轴相对位置在估计范围内变动时,能可靠地传输动力,确保所连接两轴尽可能同时运转,因为万向节夹角而产生附加载荷、振动和噪声应在许可范围内。万向传动轴设计应满足以下基础要求:1)、确保所连接两轴相对位置在估计范围内变动时,能可靠地传输动力。2)、确保所连接两轴尽可能等速运转;因为万向节夹角而产生附加载荷、振动和噪声应在许可范围内,在使用车速范围内不应产生共振现象。3)、传动效率高,使用寿命长,结构简单,制造方便,维修轻易等。二、:4220kg发动机最大输出扭矩:Tmax=·m(n=2500r/min);轴距:2800mm;轮胎选择:、空载直径:730MM、满载半径:350MM变速器传动比: i0=、i1=、i4=1前轴满载负荷:Fz1=4220**=(N)后轴满载负荷:Fz2=4220**=(N):、调查研究、(发动机最大力矩和使用工况)及总部署图,选择万向传动轴结构型式及关键特征参数,设计出一套完整万向传动轴,设计过程中要进行必需计算和校核。(1)万向节设计计算(2)传动轴设计计算(3)完成空载和满载情况下,、、十字轴式万向节一般十字轴式万向节关键由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。现在常见滚针轴承轴向定位方法有盖板式(图3—1a、b)、卡环式(图3—1c、d)、瓦盖固定式(图3—1e)和塑料环定位式(图3—1f)等。盖板式轴承轴向定位方法通常结构(图3—1a)是用螺栓1和盖板3将套筒5固定在万向节叉4上,并用锁片2将螺栓锁紧。它工作可靠、拆装方便,但零件数目较多。有时将弹性盖板6点焊于轴承座7底部(图3—1b),装配后,弹性盖板对轴承座底部有一定预压力,以免高速转动时因为离心力作用,在十字轴端面和轴承座底之间出现间隙而引发十字轴轴向窜动,从而避免了因为这种窜动造成传动轴动平衡状态破坏。卡环式可分为外卡式(图3—1c)和内卡式(图3—1d)两种。它们含有结构简单、工作可靠、零件少和质量小优点。瓦盖固定式结构(图4—1e)中万向节叉和十字轴轴颈配合圆孔不是一个整体,而是分成两半用螺钉联接起来。这种结构含有拆装方便、使用可靠优点,但加工工艺较复杂。塑料环定位结构(图3—1f)是在轴承碗外圆和万向节叉轴承孔中部开一环形槽,当滚针轴承动配合装入万向节叉到正确位置时,将塑料经万向节叉上小孔压注到环槽中,待万向节叉上另一和环槽垂直小孔有塑料溢出时,表明塑料已充满环槽。这种结构轴向定位可靠,十字轴