傳動(dòng)軸和萬向節(jié)設(shè)計(jì)

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1、專業(yè)資料目錄傳動(dòng)軸與十字軸萬向節(jié)設(shè)計(jì)1.1結(jié)構(gòu)方案選擇……………………………………………021.2計(jì)算傳動(dòng)軸載荷…………………………………………031.3傳動(dòng)軸強(qiáng)度校核…………………………………………041.4十字軸萬向節(jié)設(shè)計(jì)………………………………………041.5傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速校核及安全系數(shù)……………………………071.6參考文獻(xiàn)…………………………………………………09學(xué)習(xí)分享專業(yè)資料1.傳動(dòng)軸與十字軸萬向節(jié)設(shè)計(jì)要求1.1萬向傳動(dòng)軸總體概述萬向傳動(dòng)軸是汽車傳動(dòng)系的重要組成部件之一。傳動(dòng)軸選用與設(shè)計(jì)的合理與否直接影響傳動(dòng)系的傳動(dòng)性能。

2、選用、設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)給傳動(dòng)系增添不必要的和設(shè)計(jì)未能估算在內(nèi)的附加負(fù)荷，可能導(dǎo)致傳動(dòng)系不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)..。傳動(dòng)軸是將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)知經(jīng)分動(dòng)器傳遞給前驅(qū)和后驅(qū)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)速達(dá)3000~7000r/min,振動(dòng)是傳動(dòng)軸總成設(shè)計(jì)需考慮的首要問題。盡管采取涂層技術(shù)來減小滑移阻力，但產(chǎn)生的滑移阻力仍為等速萬向節(jié)的10~40倍，而滑移阻力將產(chǎn)生振動(dòng)。為選型設(shè)計(jì)提供依據(jù)，傳動(dòng)軸分為CJ+CJ型、BJ+BJ型（靠花鍵產(chǎn)生滑移)BJ+DOJ型、BJ+TJ型、BJ+LJ型5種類型。傳動(dòng)布置型式的選擇萬向節(jié)傳動(dòng)軸是汽車傳動(dòng)系的重要組成部件之一。傳動(dòng)軸選用與設(shè)計(jì)

3、布置的合理與否直接影響傳動(dòng)系的傳動(dòng)性能。選用與布置不當(dāng)會(huì)給傳動(dòng)系增添不必要的和設(shè)計(jì)未能估算在內(nèi)的附加動(dòng)負(fù)荷，可能導(dǎo)致傳動(dòng)系不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)和早期損壞。車輛的萬向節(jié)傳動(dòng)，主要應(yīng)用于非同心軸間和工作中相對(duì)位置不斷改變的兩軸之間的動(dòng)力傳遞。裝在變速器輸出軸與前后驅(qū)動(dòng)橋之間。變速器的動(dòng)力輸出軸和驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力輸入軸不在一個(gè)平面內(nèi)。有的裝載機(jī)在車橋與車架間裝有穩(wěn)定油缸、鉸接式裝載機(jī)在轉(zhuǎn)向時(shí)均會(huì)使變速箱與驅(qū)動(dòng)橋之間的相對(duì)位置和它們的輸出、輸出入軸之間的夾角不斷發(fā)生變化。這時(shí)常采用一根或多根傳動(dòng)軸、兩個(gè)或多個(gè)十字軸萬向節(jié)的傳動(dòng)[7]。圖2.1為用于汽車

4、變速箱與驅(qū)動(dòng)橋之間的不同萬向傳動(dòng)方案。（a）單軸雙萬向節(jié)式學(xué)習(xí)分享專業(yè)資料（b）兩軸三萬向節(jié)式圖2.1汽車的萬向傳動(dòng)方案[7]1.2計(jì)算傳動(dòng)軸載荷由于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)，根據(jù)表4-1，位置采用：用于變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間①按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和一檔傳動(dòng)比來確定Tse1=kdTemaxki1ifη/nTss1=G2m’2φrr/i0imηm發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax=235.3Nm驅(qū)動(dòng)橋數(shù)n=1，發(fā)動(dòng)機(jī)到萬向傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)效率η=0.85，液力變矩器變矩系數(shù)k={(k0-1）/2}+1=1.6滿載狀態(tài)下一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋上的靜載荷G2=65%mag=0.

5、65*950*9.8=6051.5N，發(fā)動(dòng)機(jī)最大加速度的后軸轉(zhuǎn)移系數(shù)m’2=1.2，輪胎與路面間的附著系數(shù)φ=0.85，車輪滾動(dòng)半徑rr=0.35主減速器從動(dòng)齒輪到車輪之間傳動(dòng)比im=1,主減速器主動(dòng)齒輪到車輪之間傳動(dòng)效率ηm=η發(fā)動(dòng)機(jī)η離合器=0.9*0.85=0.765，因?yàn)?.195mag/Temax<16,fj>0，所以猛接離合器所產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)kd=2，主減速比i0=3.98所以：Tse1=kdTemaxki1ifη/n==7491.952NTss1=G2m’2φrr/i0imηm==709.556N∵T1=min{Tse

6、1,Tss1}∴T1=Tss1=709.556N學(xué)習(xí)分享專業(yè)資料1.3傳動(dòng)軸強(qiáng)度校核按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件τT=T/WT≈≤[τT]式中，τT為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取軸的轉(zhuǎn)速n=4000r/min，軸傳遞的功率P=65kw，Dc=60mm，dc=81mm分別為傳動(dòng)軸的外內(nèi)直徑，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3得[τT]為15-25Mpa∴τT==8.242Mpa<[τT]故傳動(dòng)軸的強(qiáng)度符合要求1.4十字軸萬向節(jié)設(shè)計(jì)萬向節(jié)類型的選擇對(duì)萬向節(jié)類型及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并結(jié)合技術(shù)要求選擇合適的萬向節(jié)類型?？紤]到本畢業(yè)設(shè)計(jì)所針對(duì)的車型為中輕型貨車，對(duì)其萬向傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)應(yīng)

7、滿足：制造加工容易、成本低，工作可靠承載能力強(qiáng)，使用壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整維修方便等要求，本設(shè)計(jì)選用十字軸式萬向節(jié)。十字軸式萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)分析十字軸式萬向節(jié)的基本構(gòu)造，一般由一個(gè)十字軸、兩個(gè)萬向節(jié)叉、和滾針軸承等組成。兩個(gè)萬向節(jié)叉上的孔分別松套在十字軸的兩對(duì)軸頸上。為了減少磨擦損失，提高效率，在十字軸的軸頸處加裝有由滾針和套筒組成的滾針軸承。然后，將套筒固定在萬向節(jié)叉上，以防止軸承在離心力作用下從萬向節(jié)叉內(nèi)脫出。這樣，當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸既可隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，又可繞十字軸中心在任意方向擺動(dòng)。目前，最常見的滾針軸承軸向定位方式有蓋板式、卡環(huán)式

8、、瓦蓋固定式和塑料環(huán)定位式①設(shè)作用于十字軸軸頸中點(diǎn)的力為F，則F=T1/2rcosα=709.556/2*50x10-3*cos8o=7165.292N②十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力σw和切應(yīng)力τ應(yīng)滿足學(xué)習(xí)分享專業(yè)資料σw=≤[σw]τ=