**第一章輕型貨車原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求發(fā)動機的輸出扭矩：最大扭矩285.0N·m/2000r/min；軸距：3300mm；精品文檔放心下載變速器傳動比:五擋1，一擋7.31，輪距：前輪1440毫米，后輪1395毫米，精品文檔放心下載載重量2500千克設(shè)計要求：第二章萬向傳動軸的結(jié)構(gòu)特點及基本要求萬向傳動軸一般是由萬向節(jié)、傳動軸和中間支承組成。主要用于在工作過程中相對位置不節(jié)組成。伸縮套能自動調(diào)節(jié)變速器與驅(qū)動橋之間距離的變化。萬向節(jié)是保證變速器輸出軸與驅(qū)動橋輸入軸兩軸線夾角的變化，并實現(xiàn)兩軸的等角速傳動。一般萬向節(jié)由十字軸、十字軸承和凸緣叉等組成。精品文檔放心下載傳動軸是一個高轉(zhuǎn)速、少支承的旋轉(zhuǎn)體，因斷改變的兩根軸間傳遞轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運動。重型載貨汽車根據(jù)驅(qū)動形式的不同選擇不同型式的傳動軸。一般來講4×2驅(qū)動形式的汽車僅有一根主傳動軸。6×4驅(qū)動形式的汽車有中間傳動軸、主傳動軸和中、后橋傳動軸。6×6驅(qū)動形式的汽車不僅有中間傳動軸、主傳動軸和中、后橋傳動軸，而且還有前橋驅(qū)動傳動軸。在長軸距車輛的中間傳動軸一般設(shè)有傳動軸中間支承．它是由支承架、軸承和橡膠支承組成。精品文檔放心下載傳動軸是由軸管、伸縮套和萬向此它的動平衡是至關(guān)重要的。一般傳動軸在出廠前都要進行動平衡試驗，并在平衡機上進行了調(diào)整。因此，一組傳動軸是配套出廠的，在使用中就應(yīng)特別注意。精品文檔放心下載**圖2-1 萬向傳動裝置的工作原理及功用圖2-2 變速器與驅(qū)動橋之間的萬向傳動裝置基本要求：1.保證所連接的兩根軸相對位置在預(yù)計范圍內(nèi)變動時，能可靠地傳遞動力。精品文檔放心下載2.保證所連接兩軸盡可能等速運轉(zhuǎn)。3.由于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的附加載荷、振動和噪聲應(yīng)在允許范圍內(nèi)。感謝閱讀4.傳動效率高，使用壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，維修容易等精品文檔放心下載第三章輕型貨車萬向傳動軸結(jié)構(gòu)分析及選型由于貨車軸距不算太長，且載重量2.5噸屬輕型貨車，所以不選中間支承，精品文檔放心下載只選用一根主傳動軸，貨車發(fā)動機一般為前置后驅(qū),由于懸架不斷變形，變速器感謝閱讀或分動器輸出軸軸線之間的相對位置經(jīng)常變化,根據(jù)貨車的總體布置要求，將離謝謝閱讀合器與變速器、變速器與分動器之間拉開一段距離，考慮到它們之間很難保證軸謝謝閱讀與軸同心及車架的變形，所以采用十字軸萬向傳動軸，為了避免運動干涉,在傳謝謝閱讀動軸中設(shè)有由滑動叉和花鍵軸組成的伸縮節(jié),以實現(xiàn)傳動軸長度的變化。空心傳精品文檔放心下載動軸具有較小的質(zhì)量，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，比實心傳動軸具有更高的臨界轉(zhuǎn)速，感謝閱讀**所以此傳動軸管采用空心傳動軸。傳動軸的長度和夾角及它們的變化范圍，由汽車總布置設(shè)計決定。設(shè)計時應(yīng)精品文檔放心下載保證在傳動軸長度處在最大值時，花鍵套與花鍵軸有足夠的配合長度；而在長度精品文檔放心下載處于最小時，兩者不頂死。傳動軸夾角大小會影響萬向節(jié)十字軸和滾針軸承的壽謝謝閱讀命、萬向傳動效率和十字軸的不均勻性。變化范圍為3。感謝閱讀傳動軸經(jīng)常處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，所以軸的材料查機械零件手冊選取感謝閱讀40CrNi，適用于很重要的軸，具有較高的扭轉(zhuǎn)強度。精品文檔放心下載3.1傳動軸管選擇傳動軸管由低碳鋼板制壁厚均勻、壁薄（1.5～3.0mm）、管徑較大、易質(zhì)精品文檔放心下載量平衡、扭轉(zhuǎn)強度高、彎曲剛度高、適用高速旋轉(zhuǎn)的電焊鋼管制成。感謝閱讀3.2伸縮花鍵選擇選擇矩形花鍵，用于補償由于汽車行駛時傳動軸兩端萬向節(jié)之間的長度變精品文檔放心下載化。為減小阻力及磨損，對花鍵齒磷化處理或噴涂尼龍，外層設(shè)有防塵罩，間隙感謝閱讀小一些，以免引起傳動軸的震動。花鍵齒與鍵槽按對應(yīng)標記裝配，以保持傳動軸感謝閱讀總成的動平衡。動平衡的不平衡度由電焊在軸管外的平衡片補償。裝車時傳動軸感謝閱讀的伸縮花鍵一端應(yīng)靠近變速器，減小其軸向阻力和磨損。其結(jié)構(gòu)圖如下:謝謝閱讀**圖3-1萬向傳動軸—花鍵軸結(jié)構(gòu)簡圖1-蓋子；2-蓋板；3-蓋墊；4-萬向節(jié)叉；5-加油嘴；6-伸縮套；謝謝閱讀7-滑動花鍵槽；8-油封；9-油封蓋；10-傳動軸管謝謝閱讀第四章萬向傳動軸計算及強度校核4.1傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速長度一定時，傳動軸斷面尺寸的選擇應(yīng)保證傳動軸有足夠的強度和足夠高的臨界轉(zhuǎn)速。所謂臨界轉(zhuǎn)速，就是當傳動軸的工作轉(zhuǎn)速接近于其彎曲固有振動頻率時，即出現(xiàn)共振現(xiàn)象，以致振幅急劇增加而引起傳動軸折斷時的轉(zhuǎn)速。傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速nk（r/min）為，安全系數(shù)K取2.0，適用于一般精度的伸縮花鍵則有感謝閱讀nmaxnw20002000rmini51（nw為發(fā)動機轉(zhuǎn)速）nknmax2.0，nk2.0nmax40rmin感謝閱讀4.2傳動軸計算轉(zhuǎn)矩T1Twi12857.3110399%謝謝閱讀2062516 N·mm4.3傳動軸長度選擇根據(jù)軸距3300mm，初選傳動軸支承長度LC為（14703.6）mm，花鍵軸感謝閱讀長度應(yīng)小于支承長度，滿足萬向節(jié)與傳動軸的間隙要求，取花鍵軸長度為謝謝閱讀(1448 2.5)mm4.4傳動軸管內(nèi)外徑確定**n1.2108D2d2cc4000kL2cD2d24000147022得5188.3cc1.2108又1.5mmDcdc3mm2初取Dc53mm，則dc5188.3Dc248.8mm——Lc為傳動軸長度（mm），即兩萬向節(jié)中心之間的距離；dc和Dc分別為傳謝謝閱讀動軸軸管的內(nèi)、外徑（mm）4.5傳動軸扭轉(zhuǎn)強度校核由于傳動軸只承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力而不承受彎曲應(yīng)力，所以只需校核扭轉(zhuǎn)強度，根感謝閱讀據(jù)公式有16DcT116532062516251MPa300MPac(Dd)3.14（53448.8c44）Ccc為軸管許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力）上式說明設(shè)計參數(shù)滿足扭轉(zhuǎn)強度要求4.6花鍵內(nèi)外徑確定h110.6MPac2.27取安全系數(shù)2.27，則h16T1110.6MPad3hd16206251645.63mmh33.14110.6h——為許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力K——為花鍵轉(zhuǎn)矩分布不均勻系數(shù)，取1.3**h——花鍵外徑h——花鍵內(nèi)徑h——為花鍵有效工作長度B——為鍵齒寬0——為花鍵齒數(shù)由于花鍵齒側(cè)許用擠壓應(yīng)力較小，所以選用Lh較大尺寸的花鍵，查感謝閱讀GB/T1144-2001，取dh46mm ,Dh50mm,B9mm精品文檔放心下載08，Lh140mm。4.7花鍵擠壓強度校核yT1KDhdh)(Dhdh)L(hn04220625161.349.9MPa5046)(5046()140842當花鍵齒面硬度為35HRC時，許用擠壓應(yīng)力為y25~50MPa則y＜y,滿足花鍵擠壓強度。謝謝閱讀4.8傳動軸形位公差確定通過查手冊中軸的公差及基本偏差表，確定軸選用配合e7，此配合適用于精品文檔放心下載有明顯間隙、易于轉(zhuǎn)動的支承配合，花鍵根據(jù)手冊查得dh為f7，Dh為a11，謝謝閱讀B為d10，由此可確定軸的外徑和內(nèi)徑分別為DC530.060mm0.090dc48.80.090mm，花鍵外徑跟內(nèi)徑分別為D500.320mm，d460.025mm，0.060h0.480h0.050n08，900400098

，Lh1401.6mm。傳動軸總成的不平衡是傳動系彎曲振動的一個激勵源，當高速旋轉(zhuǎn)時，將產(chǎn)精品文檔放心下載生明顯的振動和噪聲。萬向節(jié)中十字軸的軸向竄動、傳動軸滑動花鍵中的間隙、感謝閱讀**傳動軸總成兩端連接處的定心精度、高速回轉(zhuǎn)時傳動軸的彈性變形、傳動軸上點感謝閱讀焊平衡片時的熱影響等因素，都能改變傳動軸總成的不平衡度。提高滑動花鍵的精品文檔放心下載耐磨性和萬向節(jié)花鍵的配合精度、縮短傳動軸長度并增加其彎曲剛度，都能降低謝謝閱讀傳動軸的不平衡度。為了消除點焊平衡片的熱影響，應(yīng)在冷卻后再進行動平衡檢精品文檔放心下載驗。傳動軸的不平衡度，對于所設(shè)計的貨車，在1000～4000r/min時不大于精品文檔放心下載50～100g.cm。傳動軸總成的徑向全跳動不大于0.8mm。軸管兩端的擺差在其感謝閱讀兩端不大于0.5mm。第五章十字萬向節(jié)的設(shè)計及校核5.1結(jié)構(gòu)方案選擇十字軸萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，強度高，耐久性好，傳動效率高，生產(chǎn)成本低，但所連接的兩軸夾角不宜太大。當夾角增加時，萬向節(jié)中的滾針軸承壽命將下降。普通的十字軸式萬向節(jié)主要由主動叉，從動叉，十字軸，滾針軸承及軸向定位件和橡膠封件等組成。感謝閱讀5.2計算傳動軸載荷由于發(fā)動機前置后驅(qū)，根據(jù)表4-1，位置采用：用于變速器與驅(qū)動橋之間按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和一檔傳動比來確定謝謝閱讀Tse1=kdTemaxki1ifη/nTss1=G2m’2φrr/i0imηm根據(jù)富利卡2.0數(shù)據(jù)，發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩Temax=285Nm驅(qū)動橋數(shù)n=1，發(fā)動機到萬向傳動軸之間的傳動效率η=0.85，**液力變矩器變矩系數(shù)k={(k0-1）/2}+1=1.615,感謝閱讀滿載狀態(tài)下一個驅(qū)動橋上的靜載荷G2=65%mag=0.65*5000*9.8=31850N，發(fā)動機最大加速度的后軸轉(zhuǎn)移系數(shù)m’2=1.3，輪胎與路面間的附著系數(shù)φ=0.85，謝謝閱讀車輪滾動半徑rr=0.369,主減速器從動齒輪到車輪之間傳動比im=1,主減速器主動齒輪到車輪之間傳動效率ηm=η發(fā)動機η離合器=0.9*0.85=0.765，感謝閱讀因為0.195mag/Temax>16,fj=0，所以猛接離合器所產(chǎn)生的動載系數(shù)kd=1，主減速比i0=4.04謝謝閱讀所以：Tse1=kdTemaxki1ifη/n=12851.6154.040.85=1580.6N感謝閱讀1Tss1=G2m’2φrr/i0imηm=318501.20.850.369=3878.8N感謝閱讀4.0410.765∵T1=min{Tse1,Tss1}∴T1=Tse1=1580.6N5.3十字軸萬向節(jié)設(shè)計精品文檔放心下載設(shè)作用于十字軸軸頸中點的力為F，則F=T1/2rcosα=1580.6=12094.1N265.5103cos356'②十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力σw和切應(yīng)力τ應(yīng)滿足32d1Fsσ= ≤[σ]w π（d14-d42） w**4Fτ= ≤[τ]π(d21-d22)式中，取十字軸軸頸直徑d1=38.2mm，十字軸油道孔直徑d2=10mm，合力F作用線到軸頸根部的距離s=14mm，[σw]為彎曲應(yīng)力的許用值，為謝謝閱讀250-350Mpa，[τ]為切應(yīng)力的許用值，為80-120Mpa謝謝閱讀32d1Fs32×38.2×10-3×7428.561×14×10-3∴σw=π（d4-d4）=π[(38.2×10-3)4-(10×10-3)4]12094.112=19.094Mpa<[σw]4F4×7428.561τ=π(d2-d2)=π[(38.2×10-3)2-(10×10-3)212=6.959Mpa<[τ]故十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力和切應(yīng)力滿足校核條件十字軸滾針的接觸應(yīng)力應(yīng)滿足σ=272（1+1）Fn≤[σ]jd1d0Lbj式中，取滾針直徑d0=3mm，滾針工作長度Lb=27mm，謝謝閱讀4.6F在合力F作用下一個滾針所受的最大載荷Fn=iZ精品文檔放心下載4.6×7428.561= =776.622N,當滾針和十字軸軸頸表面硬度在58HRC1×44感謝閱讀**以上時，許用接觸應(yīng)力[σj]為3000-3200Mpa謝謝閱讀∴σ=272（1+1）Fn=272[1+1]×776.622jd1d0Lb(38.2×10-3)(3×10-3)27×10-3=0.875Mpa<[σj]故十字軸滾針軸承的接觸應(yīng)力校核滿足萬向節(jié)叉與十字軸組成連接支承，在力F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，萬向節(jié)叉承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，其彎曲應(yīng)力σw和扭應(yīng)力τb應(yīng)滿足精品文檔放心下載σw=Fe/W≤[σw]τb=Fa/Wt≤[τb]感謝閱讀式中，取a=40mm,e=80mm,b=35mm,h=70mm,查表4-3，取k=0.246,W=bh2/6,Wt=khb2,彎曲應(yīng)力的許用值[σw]為50-80Mpa，扭應(yīng)力的謝謝閱讀許用值[τb]為80