传动轴和万向节设计.docx

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传动轴与十字轴万向节设计要求
万向传动轴总体概述
万向传动轴是汽车传动系的重要组成部件之一。 传动轴满足： 制造加工容易、成本低，工作可靠承载能力强，使用寿命长，结构简单，调整维修方便等要求，本设计选用十字轴式万向节。
十字轴式万向节的结构分析
十字轴式万向节的基本构造， 一般由一个十字轴、 两个万向节叉、 和滚针轴承等
组成。两个万向节叉上的孔分别松套在十字轴的两对轴颈上。 为了减少磨擦损失，提高效率，在十字轴的轴颈处加装有由滚针和套筒组成的滚针轴承。 然后，将套筒固定在万向节叉上， 以防止轴承在离心力作用下从万向节叉内脱出。 这样，当主动轴转动时，从动轴既可随之转动， 又可绕十字轴中心在任意方向摆动。 目前，最常见的滚针轴承轴向定位方式有盖板式、 卡环式、瓦盖固定式和塑料环定位式设作用于十字轴轴颈中点的力为 F，则
F= T1/2rcosα =2*50x10-3*cos8o=
十字轴轴颈根部的弯曲应力σ w 和切应力τ应满足
32d Fs
2 1
1
σ w=π（ d14-d42）≤ [σw ]
1
4F
=π (d21-d22)≤[ τ]
式中，取十字轴轴颈直径 d1=，十字轴油道孔直径 d2 =10mm，合力 F 作用线到轴颈根部的距离 s=14mm，[ σw]为弯曲应力的许用值，为 250-350Mpa，[τ] 为切应力的许用值，为 80-120 Mpa
32d1Fs
= 32 10
3

14 10
3
=
∴σ w=
π（ d14-d42）
π
-3
4
-3 4
10
-10 10
= <[σ w]

=π (d21-d22) =π 10- 3 2 - 10 10- 3 24F
=<[τ]
故十字轴轴颈根部的弯曲应力和切应力满足校核条件十字轴滚针的接触应力应满足
σ j
1 1 ）Fn
≤[ σj
]
=272
（ d1
+d0 Lb
式中，取滚针直径 d0
，滚针工作长度b
，
=3mm
L =27mm
在合力 F 作用下一个滚针所受的最大载荷
Fn 错误
!


=
当滚针和十
字轴轴颈表面硬度在 58HRC
=
1
=,
44
以上时，许用接触应力 [σj] 为 3000-3200 Mpa
σ j
1
1 ）Fn
=
=272
（ d1
+d0
Lb
272
1
3
1

= Mpa<[σj]

10 3
10 3
27
10 3
故十字轴滚针轴承的接触应力校核满足