万向传动轴设计说明书.doc

word
word
标准文档
word
汽车设计课程设计说明书
设计题目：
某某大众-桑塔纳志俊万向传动轴设计
某某
许建伟
学院
交通学院
专业
机械本
班级
1105班封由于漏油多，防尘、防水效果差，在加注润滑油时，在个别滚针轴承中可能出现空气阻塞而造成缺油，已不能满足越来越高的使用要求。结构较复杂的双刃口复合油封(图3—2a)，其中反装的单刃口橡胶油封用作径向密封，另一双刃口橡胶油封用作端面密封。当向十字轴内腔注入润滑油时，陈油、磨损产物与多余的润滑油便从橡胶油封内圆外表与十字轴轴颈接触处溢出，不需安装安全阀，防尘、防水效果良好。在灰尘较多的条件下使用时，万向节寿命可显著提高。图3—2b为一轿车上采用的多刃口油封，安装在无润滑油流通系统且一次润滑的万向节上。
十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产本钱低。但所连接的两轴夹角不宜过大，当夹角由4°增至16°时，十字轴万向节滚针轴承寿命约下降至原来的1／4。
准等速万向节
双联式万向节是由两个十字轴万向节组合而成。为了保证两万向节连接的轴工作转速趋于相等，可设有分度机构。偏心十字轴双联式万向节取消了分度机构，也可确保输出轴与输入轴接近等速。五分度杆的双联式万向节，在军用越野车的转向驱动桥中用得 相当广泛。～，使两万向节的工作转速 接近相等。双联式万向节的主要优点是允许两轴间的夹角较大(一般可达50
word
word
word
标准文档
°，偏心十字轴双联式万向节可达60°)，轴承密封性好，效率高，工作可靠，制造方便。缺点是结构较复杂，外形尺寸较大，零件数目较多。当应用于转向驱动桥时，由于双联式万向节轴向尺寸较大，为使主销轴线的延长线与地面交点到轮胎的接地印迹中心偏离不大，就必须用较大的主 销内倾角。
综上考虑本钱、传递转矩的大小以与等速要求等，应当选择十字轴万向节。此外，，从总布置上考虑，选择一根传动轴，万向节用两个，而在传动轴上就无需加设中间支承了。
万向节传动的运动和受力分析
当十字轴万向节的主、从动轴之间的夹角为时，主、从动轴的角速度、之间存在如下关系
式中，1为主动叉转角。
由于是周期为2的周期函数，所以也为同周期的周期函数。如果保持不变，如此每周变化两次。因此主动轴以等速动时，从动轴时快时慢，此即普通十字轴传动的不等速性。
十字轴万向节传动的不等速性可用转速不均匀系数K表示
普通十字轴万向节的主动轴和从动轴转角间的关系式为
式中， 1为主动轴转角，2为传动轴转角，为主动轴与从动轴之间的夹角。该式表示普通万向节传动的输入轴和输出轴的转角随两轴夹角的变化关系。〔如图〕
word
word
word
标准文档
附加弯曲力偶矩的分析:
当主动叉处于1=0和位置时〔图a〕，由于作用在十字轴轴线平面上，故必为零；而的作用平面与十字轴不共平面，必有存在，且矢量垂直矢量，合矢量指向十字轴平面的法线方向，与大小相等，方向相反。这样，从动叉上的附加弯矩=。当主动叉处于1=/2和3/2位置时〔图b〕，同理可知为零，主动叉上的附加弯矩=。
当输入与输出轴之间存在夹角时，单个十字轴万向节的输出轴相对输入轴是不等速旋转的。为使处于同一平面的输出轴与输入轴等速旋转，可采用双万向节传动，但必须保证与传动轴相连的两万向节叉布置在同一平面内，且使两万向节夹角1和2相等〔图a、c〕。
word
word
word
标准文档
当输入轴与输出轴平行时，直接连接传动轴的两万向节叉所受的附加弯矩彼此平衡，传动轴发生如图4-2b 中双点划线所示的弹性弯曲，从而引起传动轴的弯曲振动。当输入轴与输出轴的轴线相交时〔图4-2c〕，传动轴两端万向节叉上所受的附加弯矩方向一样，不能彼此平衡，传动轴发生如图4-2d 中双点划线的弹性弯曲，因此对两端的十字轴产生大小相等、方向相反的径向力。此力作用在滚针轴承碗的底部，并在输入轴与输出轴的支承上引起反力。
多万向节传动的运动分析是建立在单十字轴万向节运动分析的根底上的。下面分析三万向节的等速条件〔如图〕。
多万向节传动的从动叉相对主动叉的转角差的计算公式与单万向节相似，可写成
word
word
word
标准文档
式中，为多万向节传动的当量夹角；为主动叉的初相位角；为主动轴转角。
假设多万向节传动的各轴轴线均在同一平面，且各传动轴两端万向节叉平面之间的夹角为零或/2，如此当量夹角为
式中的