四驱车辆传动轴系统设计

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1、四驱车辆传动轴系统设计  汽车设计课程设计说明书  题目：四驱车辆传动轴系统的设计  专业名称：车辆工程  指导教师：郭世永  日期：2011.12.7-2011.12.271  目录  1.原始数据3  2.计算各个轴启动转矩和附着转矩3  3.球笼式万向节的设计选用4  3.1万向节概述4  3.2前轮驱动万向节的设计选用6  3.3后轮驱动万向节的设计选用8  3.4四轮驱动万向节的设计选用11  4.万向传动轴的选择14  4.1传动轴管的选择14  4.2伸缩花键的选择14  5．传动轴的计算和强度校核15  5.1传动轴的临界转速15  5.2传动轴计算转矩15  5.3传动

2、轴长度选择15  5.4传动轴内外管径确定16  5.5传动轴扭矩强度校核16  6.参考文献172  1.原始数据：  满载重量：G=18433N  前轴Gf=38925N后轴Gr=10138N  驱动桥传动比if=4.11ir=4.55  满载质心高度h=0.52m  静态滚动半径Rstat=0.296m  动态滚动半径Rdyn=0.301m  轴距l=2.576m  发动机最大功率Pemax=70KW/3800rpm  发动机最大扭矩Memax=173N.m/2200rpm  分动箱速比ivmax=2.522ivmix=1.095  路面附着系数m=0.85  振动系数Ks=1.2

3、  承载系数Kt=1.33  各档匀速行驶时，发动机输出扭矩为发动机最大转矩的2/3各档利用率1-5档分别是1%、6%、18%、30%、45%  基本要求：汽车传动轴系统至少应有100000Km的寿命  2计算各轴的启动转矩M和附着转矩MAH  用两者之间的最小值作为静态转矩选择万向节计算结果列入下表1。  3  启动转矩和附着转矩的计算  3.球笼式万向节的设计选用  3.1万向节概述  万向传动轴由万向节和传动轴组成，有时还加装中间支承。它主要用来在工  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)保证所连接的两轴相对位置在预计

4、范围内变动时，能可靠地传递动力。  2)保证所连接两轴尽可能等速运转。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  3)传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。  万向传动轴在汽车上应用比较广泛。在发动机前置后轮或全轮驱动的汽车上，由于弹性悬架的变形，变速器或分动器输出轴与驱动桥输入轴的轴线相对位置经常变化，所以普遍采用十字轴万向传动轴。在转向驱动桥中，内、外半轴之间的夹角随行驶需要而变，这时多采用等速万向传动轴。当后驱动桥为独立悬架时，也必须采用万向传动轴。  万向节按扭转方向是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节是靠零件的铰链

5、式连接传递动力的，可分成不等速万向节(如十字轴式)、准等速万向节(如双联式、凸块式、三销轴式等)和等速万向节(如球叉式、球笼式等)。挠性万向节是靠弹性零件传递动力的，具有缓冲减振作用。  伸缩式等速万向节DOJ型  俗称六珠内球笼，以等速传递动力且能改变工作角度和进行伸缩滑动的，同时其工作轨道平行于轴线的万向节装置。与变速器连接在一起，通过钟形壳和星形轮之间的六个钢球将变速器的动力传递于轴，其最大工作角度为20度----30度之间，适用于部分车型。  固定式等速万向节BJ型。  俗称外球笼，以等速传递动力且能改变工作角度的中心固定式万向节装置。  5  与轴连接在一起，通过星形轮和钟形壳

6、之间的六个钢球将动力传递于车轮，其最大工作角度为40度---50度之间，适用于所有车型。  枢轴式等速万向节（TJ型）  俗称三脚内球笼，以等速传递动力且能改变工作角度和进行伸缩滑动的万向节装置。与变速器连接在一起，通过钟形壳内的三个带有滚针的轴承将变速器动力传递于轴，其最大的工作角度为20度---30度之间，适用于所有车型。另还有伸缩式等速万向节VL型  3.2前轮驱动万向节的设计选用  利用式nx£1000r/min时，Lhx  325339æAxMdön=÷(h)x0.577çnxèMxø3>1000r/min时，  Lhx470756æAxMdö=ç÷(h)计算前驱动轴万向节在各

7、档位百万次循环寿命：nxèMxø  25339æAxMdö=÷(h)=11.7h0.577çnxèMxø3Lh1=Lhx  Lh2=Lhx25339æAxMdö=÷(h)=34.3h0.577çnxèMxø3  Lh3=Lhx25339æAxMdö=÷(h)=105.4h0.577çnxèMxø  25339æAxMdö÷(h)=222.7h0.577çnxèMxø  25339æAxMdö÷(h)=416.8h0.577çnxèM