万向传动轴设计说明书59716690

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1、汽车设计课程设计说明书题目传动轴设计计算班级08车辆4班姓名华南农业大学学号指导老师2011年11月目录一、设计任务书1、课程设计目的2、整车设计参数3、具体任务二、概述三、万向节结构方案选择四、设计计算1、计算传动轴载荷2、十字轴万向节设计3、传动轴强度校核4、传动轴转速校核及安全系数五、参考文献一、设计任务书1、课程设计目的（1）培养学生理论联系实际的设计思想，巩固和加强所学的相关专业课程的知识；（2）熟悉和掌握车辆设计和制造工艺制定的一般过程和方法，提高综合运用所学的知识进行车辆设计与制造的能力；（3）熟练掌握和运用设计资料（指导书、图册、标准和规范等）以及经验数据进

2、行设计的能力，培养学生机械制图、设计计算和编写技术文件等的基本技能。2、整车性能参数参考车型：捷达伙伴基本参数：变速箱5挡手动整备质量1091kg允许总质量1545kg最大承载质量500kg最大功率转速4500(rpm)最大扭矩/扭矩转速186(N·m)/2500(rpm)一档传动比3.63、具体任务（1）总装图1张（A3）（2）零件图若干张（A4）（3）设计说明书一份二、概述万向传动轴一般是由万向节、传动轴和中间支承组成。主要用于在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。万向传动轴设计应满足如下基本要求：1.保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能

3、可靠地传递动力。2.保证所连接两轴尽可能等速运转。3.由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。4.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。变速器或分动器输出轴与驱动桥输入轴之间普遍采用十字轴万向传动轴。在转向驱动桥中，多采用等速万向传动轴。当后驱动桥为独立的弹性，采用万向传动轴。三、万向节结构方案选择十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低，但所连接的两轴夹角不宜太大。当夹角增加时，万向节中的滚针轴承寿命将下降。普通的十字轴式万向节主要由主动叉，从动叉，十字轴，滚针轴承及轴向定位件和橡胶封件等组成。1.组成：由主动叉、

4、从动叉、十字轴、滚针轴承、轴向定位件和橡胶密封件组成2.特点：结构简单、强度高、耐久性好、传动效率高、成本低，但夹角不宜过大。3.轴向定位方式：盖板式卡环式瓦盖固定式塑料环定位式4.润滑与密封：双刃口复合油封多刃口油封四、设计计算1、计算传动轴载荷按发动机最大转矩和一档传动比来确定Tse1=kdTemaxi1ifi0η/nTss1=G1m’1φrr/2imηm发动机最大转矩Temax=186Nm驱动桥数n=1，发动机到万向传动轴之间的传动效率η=0.89，满载状态下一个转向驱动桥上的静载荷G1=50%mag=0.5*1747*9.8=8530.9N，满载状态下一个驱动桥上的

5、静载荷G2=65%mag=0.65*1747*9.8=11128.39N，发动机最大加速度的前轴转移系数m’1=0.8发动机最大加速度的后轴转移系数m’2=1.3，轮胎与路面间的附着系数φ=0.85，车轮滚动半径rr=0.35,变速器一挡传动比=3.6主减速器从动齿轮到车轮之间传动比im=0.55,主减速器主动齿轮到车轮之间传动效率ηm=η发动机η离合器=0.98x0.96=0.94因为0.195mag/Temax>16,fj=0，所以接合离合器所产生的动载系数kd=1，主减速比i0=3.763所以：Tse2=kdTemaxki1ifi0η/n==1070.875NTss2

6、=G1m’1φrr/2imηm==2376.180N∵T1=min{Tse2,Tss2}∴T1=Tse2=1070.875N2、十字轴万向节设计(1)设作用于十字轴轴颈中点的力为F，则F=T1/2rcosα==10734.895N(2)十字轴轴颈根部的弯曲应力σw和切应力τ应满足σw=≤[σw]τ=≤[τ]式中，取十字轴轴颈直径d1=38.2mm，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80-120Mpa∴σw===1.72Mpa<[σw]τ===9.58Mpa<

7、[τ]故十字轴轴颈根部的弯曲应力和切应力满足校核条件(3)十字轴滚针的接触应力应满足σj=272≤[σj]式中，取滚针直径d0=3mm，滚针工作长度Lb=27mm，在合力F作用下一个滚针所受的最大载荷Fn===1122.284,当滚针和十字轴轴颈表面硬度在58HRC以上时，许用接触应力[σj]为3000-3200Mpa∴σj=272=272=1.051Mpa<[σj]故十字轴滚针轴承的接触应力校核满足(4)万向节叉与十字轴组成连接支承，在力F作用下产生支承反力，在与十字轴轴孔中心线成45°的截面处，万向节叉承受弯曲