中型货车万向节与传动轴设计
万向传动轴设计说明书
万向传动轴设计说明书中型货车传动系总体方案设计及万向传动轴的设计摘要关键词目录1 概述...........................................................................02 1.1 结构方案选择............................................................03 1.2 计算传动轴载荷.........................................................04 1.3 十字轴万向节设计......................................................05 1.4传动轴的计算与强度校核.............................................08 1.4.1传动轴...............................................................08 1.4.2花键轴...............................................................09 1.5 参考文献 (10)1. 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。
第5章 万向节与传动轴设计
3）将传动轴做成空心的（无缝钢管或1.5～3mm厚的 薄钢板卷焊）
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提高传动轴动平衡的方法
传动轴两端点焊平衡片
❖扭转强度 应保证有足够的扭转强度, 轴管的扭转切应力应满足
c
16 DcT1
( Dc4
d
4 c
)
c
300 MPa
36
37
38
2n
按驱动轮打滑 来确定
按日常平均使 用转矩来确定
TSS1
G2m2 i0imm
rr
TSF1
Ft rr i0immn
TSS2
G1m1 rr 2i m m
TSF 2
Ft rr 2i mm n
静强度计算时, 计算载荷TS取TSe1和TSS1 （或TSe2和TSS2 ）的较小 值；
进行疲劳寿命计算时, 计算载荷TS取TSF1或TSF2。
12
十字轴万向节构造
• 万向节叉 十字轴、套筒、轴承盖
万向节叉
套筒
十字轴
13
速度特性
当叉轴1以等角速度
1旋转，A点的瞬
时线速度可求:
A= 1r=
2rcos
2> 1
当叉轴1转过900后，
B点的瞬时线速度可
求:
B= 1rcos =
2r
2<
1
不等速性
14
不等速性曲线图
15
准等速万向节
2.双联式万向节
0
1
f
d1 r
2 tan
( 25时)
❖通常约为97%～99％
30
三、球笼式万向节设计
Rzeppa型球笼式万向节设计
假定六个传力钢球均匀受载，则钢球的直径 可按下列经验公式确定:
万向节和传动轴设计
万向节和传动轴设计1.引言万向节是一种能够在不同角度传动转矩和旋转动力的机械零件，主要用于在非直线传输轴或传动系统中实现旋转传动。
传动轴则是将功率从原动机传递到负载的一种传动装置。
在机械设计中，万向节和传动轴的设计至关重要，因为它们直接决定了传输系统的力学性能和运动传动的效率。
本文将详细介绍万向节和传动轴的设计原理及其在实际工程中的应用。
2.万向节的设计原理和应用万向节的设计原理基于其能够在多个平面上旋转，如X、Y和Z轴，从而实现非常灵活的角度传输。
万向节通常由两个旋转连接部分组成，具有两个旋转轴。
其中一个旋转轴称为输入轴，另一个旋转轴称为输出轴。
两个旋转轴的交点称为万向节的中心。
通过合理设计万向节的结构，可以实现不同的角度传输和旋转。
万向节广泛应用于汽车工业、航空航天、船舶和机械制造等领域。
在万向节的设计中，需要考虑以下几个方面：1)承受的转矩：根据传动系统的需求，确定万向节需要承受的转矩大小。
这个参数将直接影响到万向节的尺寸和材料选择。
2)角度范围：确定万向节需要实现的角度传输范围。
这个参数将决定万向节的结构设计。
3)装配空间：根据实际的装配空间限制，确定万向节的尺寸和形状。
3.传动轴的设计原理和应用传动轴是将原动机的动力传递到负载的一种传动装置。
传动轴的设计原理基于承受和传递转矩的难度及传输效率的要求。
在传动轴的设计中，需要考虑以下几个方面：1)轴材料的选择：根据传动系统的要求，选择合适的轴材料。
常用的轴材料有铁、钢和铝等。
材料的强度和刚度是选择的重要考虑因素。
2)圆整度和平行度：传动轴的圆整度和平行度对传动的效率和平稳度有很大影响。
在轴的制造过程中，需要保证其圆整度和平行度的要求。
3)轴的结构设计：根据传动系统的要求，确定轴的结构设计。
包括轴的直径、轴的长度、轴的形状等。
传动轴广泛应用于各种机械传动系统中，如汽车变速器、工业机械和机床。
在设计传动轴时，需要综合考虑功率传输、转速、扭矩、材料的选择和轴的结构设计等因素，以满足传动系统的要求。
万向节和传动轴设计
§4-6 中间支承结构分析与设计
1.开式：单式复式2.闭式：万向节被密封于管内，管承受驱动轴反力（独立悬架采用）
应合理选择CR，避免共振
§4-6 中间支承结构分析与设计
中间支承固有频率
感谢阅读
感谢阅读万向节：圆弧槽型球叉式万向节：传动夹角小于33°，磨损快，用于轻中型越野车转向驱动桥；直槽滚道型球叉式万向节：传动夹角小于20°，可以略微伸缩，用于断开式驱动桥
三、等速万向节
2.球笼式万向节：Birfield型球笼式万向节（RF节）：承载能力和耐冲击能力强，效率高，结构紧凑，安装方便，应用最广泛，用于独立悬架转向驱动桥靠近转向轮一侧。
一、单十字轴万向节传动
2.转矩变化若T1为常数，则
一、单十字轴万向节传动
3.附加弯曲力偶矩变化1）1=0°，180°时，则T2'= T1sinα，最大；2）1=90°，270°时，则T1'= T1tgα ，最小；因此，主、从动轴受到周期作用的附加弯曲力偶矩，其周期比主动轴转速大一倍（π），在主从动轴支承上引起周期性变化的径向载荷（振动）。
三、等速万向节
2.球笼式万向节：伸缩型球笼式万向节（VL节）：外滚道为直槽，可伸缩，省去滑动花键，结构简单，效率高；用于独立悬架转向驱动桥靠近主减速器一侧。
四、挠性万向节
特点：能减小扭转振动、动载荷、噪声结构简单，不用润滑用于两轴间夹角不大（3～5°），轴向位移小的场合
四、挠性万向节
用途：轿车三万向节传动中的靠近变速器的第一节；重型汽车发动机与变速器之间；越野车变速器与分动器之间，以消除制造安装误差和车架变形对传动的影响。
二、准等速万向节
2.凸块式万向节 特点：相当于双联式万向节，工作可靠，加工简单，允许的夹角较大（50°），工作面为全滑动摩擦，效率低，易磨损，对密封和润滑要求高。 用途：多用于中型以上越野车转向驱动桥。
传动轴和万向节设计
传动轴和万向节设计一、传动轴的结构传动轴是连接发动机和驱动轴的重要传动部件，其主要结构包括中心轴、连接部件和连接套管。
中心轴是传动轴的主体，其外形通常为圆柱形。
连接部件用于连接中心轴与其他传动部件，常用的连接方式有接合螺母和套筒连接。
连接套管则用于安装传动轴，起到支撑和保护的作用。
二、传动轴的设计要求传动轴作为汽车传动系统的关键零部件，其设计需要满足以下几个主要要求：1.良好的刚度和强度：传动轴在传递发动机动力的同时，还需要承受车辆行驶过程中的各种载荷。
因此，传动轴的设计需要保证足够的刚度和强度，以防止变形和断裂。
2.良好的动平衡性能：传动轴在高速旋转过程中会产生振动和不平衡力，对汽车驾驶稳定性产生不利影响。
因此，传动轴的设计需要考虑动平衡性能，采取相应的平衡措施。
3.重量轻、体积小：随着汽车动力性能和燃油经济性要求的提高，传动轴的质量也要求尽量减小，以减轻整车质量，提高燃油经济性。
4.良好的耐久性和可靠性：传动轴在汽车使用过程中会受到多种因素的影响，如冲击、杂乱加载和腐蚀等。
因此，传动轴的设计需要保证其良好的耐久性和可靠性，减少故障发生的概率。
三、万向节的结构和工作原理万向节用于连接传动轴和车轮之间，是一种能够在不同角度下实现传动的装置。
常见的万向节结构有三个球式和常角度式两种。
其中，三个球式万向节是一种可以实现任意角度传动的结构，由两个内圈、两个外圈和三个转动球组成。
常角度式万向节则适用于需要固定角度传动的场合，常用于前驱汽车。
万向节的工作原理是通过球和轴之间的球座和滚道实现传递动力。
当传动轴转动时，球会在轴上转动，通过球面与内圈、外圈的滚道接触传递动力。
相对于三个球式万向节，常角度式万向节的结构相对简单，其工作原理类似。
四、常见问题及解决方法1.传动轴产生振动：造成传动轴振动的原因有很多，可能是由于不平衡、轴材质问题或连接部件松动等原因。
解决方法可以是进行动平衡修正或更换质量较好的传动轴。
万向节与传动轴的标准
万向节与传动轴标准一、尺寸标准1. 万向节的尺寸应符合设计图纸的要求，尺寸偏差应在允许范围内。
2. 传动轴的长度、直径、偏心距等尺寸应符合设计图纸的要求，尺寸偏差应在允许范围内。
二、材料标准1. 万向节与传动轴的材料应具有足够的强度和韧性，以承受传动过程中的力和扭矩。
2. 材料应具有良好的耐磨性和抗疲劳性能，以适应长期使用的需求。
3. 材料应具有较好的耐腐蚀性能，以适应各种环境条件下的使用。
三、结构设计标准1. 万向节的结构设计应符合设计图纸的要求，确保传动轴在旋转过程中具有正确的传动方向和稳定的传动状态。
2. 传动轴的结构设计应合理分布载荷，减小应力集中，提高抗疲劳性能。
3. 结构设计应考虑制造工艺的可行性，便于加工和装配。
四、制造工艺标准1. 万向节的制造工艺应包括锻造、切削、热处理、表面处理等环节，确保产品质量和性能。
2. 传动轴的制造工艺应包括切割、锻造、切削、热处理等环节，确保产品质量和性能。
3. 制造工艺应遵循相关标准和规范，确保产品质量符合要求。
五、性能测试标准1. 万向节与传动轴的性能测试包括力学性能、动力学性能、耐久性等方面的测试。
2. 测试应在符合产品设计要求的条件下进行，以确保产品在实际使用中的性能表现。
3. 测试结果应符合相关标准和规范的要求，确保产品质量合格。
六、耐久性标准1. 万向节与传动轴的耐久性应符合设计要求，能够在规定的使用寿命内保持良好的性能。
2. 耐久性测试应包括模拟实际使用条件的长期试验，以评估产品的使用寿命。
3. 产品的耐久性应与安全性相结合考虑，以确保产品的可靠性。
七、安全性标准1. 万向节与传动轴的设计和制造应遵循相关安全标准和规范，确保产品在使用过程中的安全性。
2. 产品应配备必要的安全保护装置和警示标志，防止意外事故的发生。
3. 在产品的使用过程中，应定期进行安全检查和维护，确保产品的安全性能。
八、维护保养标准1. 万向节与传动轴的维护保养应定期进行，以确保产品长期保持良好的性能。
毕业论文（设计）载重汽车传动轴结构分析与设计
诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
本人签名：年月日毕业设计任务书设计题目：载重汽车传动轴结构分析与设计系部：机械工程系专业：机械设计制造及其自动化学号：112011320学生：指导教师（含职称）：（高工）1．设计的主要任务及目标通过调研和查阅相关资料文献，掌握汽车传动轴主要用途和工作原理。
应用所学相关基础知识和专业知识，分析汽车传动轴结构、载荷，对主要受力件强度进行计算分析。
应用三维软件或二维绘图软件完成装配和重要零件结构设计，并编写毕业设计论文。
2．设计的基本要求和内容1）掌握汽车传动轴的结构及工作原理。
绘制结构简图和原理简图；2）对汽车传动轴关键零件进行计算分析；3）绘制汽车传动轴的总成图；4）绘制汽车传动轴1-2个零件图；5）编写毕业设计论文，总结设计取到的效果与体会，提出自己的论点和改进建议等。
3．主要参考文献[1] 王望予.汽车设计[M].北京：机械工业出版社，2004.[2] 于志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2005.[3] 刘维信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2003.4．进度安排序号设计各阶段名称起止日期1 调研、查阅参考文献，收集资料，理解课题目标，确定设计思路，完成开题报告2014.12.01至2014.12.222 毕业设计开题报告检查，毕业设计开题辅导至2015.01.103 结构原理分析计算，设计毕业，准备中期检查至2015.04.204 完成毕业设计论文编写，准备中期检查至2015.05.205 设计、计算及图纸完善，论文整理，准备答辩至2015.06.05 审核人：年月日载重汽车传动轴结构分析与设计摘要：此设计论文在系统的介绍汽车传动轴的组成机构及其运作方式的基础之上，对载重汽车传动轴的机械部分主要零件进行具体的结构分析，其中包括万向节，滑动花键，中间支撑，轴管，从而深度理解并掌握载重汽车传动轴的结构原理及运作方法。
基于轻卡某重载版车型万向传动轴设计分析
10.16638/ki.1671-7988.2017.21.020基于轻卡某重载版车型万向传动轴设计分析孙庆义（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：汽车万向传动轴装置的作用是实现一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间的动力传递。
文章基于轻卡某重载版3845mm轴距的产品，首先对万向节及中间支撑等万向传动轴的主要零部件进行介绍，然后利用发动机扭矩、变速箱速比确定万向传动轴规格，最后将钢板弹簧刚度等相关参数用作图法对万向传动轴的当量夹角等参数进行设计确认。
关键词：轻卡；万向传动轴；作图法；当量夹角中图分类号：U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)21-55-03Design and analysis of universal transmission shaft based on light truck heavy plate modelSun Qingyi( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )Abstract: Automobile universal transmission shaft device is a rotating shaft on the dynamic between the intersection and the relative position of constantly changing transmission. In this paper, a 3845mm light truck wheelbase based products, first of all the main components of the universal joint and intermediate support universal transmission shaft are introduced, and then use the engine torque, transmission speed determine universal transmission the shaft size, stiffness and other related parameters on the mapping method of universal drive shaft equivalent angle and other parameters were designed to confirm. Keywords: light truck; universal transmission shaft; the mapping method; equivalent angleCLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)21-55-03引言发动机动力总成所产生的原动力，经过变速箱减速增大扭矩或换向后，通过传动轴装置传递到后桥总成，进而驱动后轮旋转，克服前进阻力。
第四章万向节和传动轴设计
第四章万向节和传动轴设计一、引言万向节和传动轴是机械传动系统中重要的组成部分，它们的设计对于传动系统的正常运行和高效性能起着决定性的作用。
本章将从万向节和传动轴的基本原理、设计要点以及选材等方面进行探讨。
二、万向节的基本原理和分类万向节是将两个或多个轴相互连接并能够进行相对转动的装置。
它主要通过万向节的柔性连接来解决传动系统中因轴间相对偏斜而引起的传递不平稳、受力不均等问题。
万向节一般由内外球面、轴承和套筒等组成，常见的万向节分类有钢球万向节、十字接头万向节和常温万向节等。
钢球万向节广泛应用于工程机械和汽车等领域。
它通过钢球与内外球面的接触来实现传递扭矩，具有承载能力强、传动平稳等特点。
十字接头万向节主要应用于船舶、起重机等场合，它通过两个十字绞杆的连接来实现传递扭矩，具有承载能力大、传动效率高等特点。
而常温万向节则主要应用于高速高温场合，它通过金属软管的连接来实现传递扭矩，具有抗高温、耐腐蚀等特点。
三、万向节的设计要点（一）轴间角度设定轴间角度是万向节设计的重要参数，它直接影响万向节的传动性能。
在设计时需要根据实际需求和传动方式来确定轴间角度，通常轴间角度在5°~35°之间。
（二）轴间相对偏斜轴间相对偏斜是万向节设计中需要重点考虑的问题。
在实际应用中，轴间的相对偏斜会导致万向节产生额外的旋转变形、较大的径向力和不平稳传动等问题。
因此，在设计时需要合理控制轴间相对偏斜，通常限制在1°以内。
（三）轴向长度万向节的轴向长度是指万向节两个连接轴之间的距离。
轴向长度的设计需要考虑到传递扭矩的大小、工作环境的限制以及安装方式等因素。
四、传动轴的设计要点（一）强度和刚度传动轴的设计需要满足一定的强度和刚度要求，以保证传递扭矩时不会产生过大的变形和振动。
根据传动轴的传动功率和转速等参数，可以通过强度校核和刚度计算等方法来确定传动轴的尺寸和材料。
（二）传动性能传动轴的传动性能包括传动效率、噪声和振动等方面的考虑。
传动轴和万向节设计
传动轴和万向节设计一、传动轴设计原理传动轴是将发动机产生的动力传递到车辆的驱动轮上的一个重要部件。
其主要功能是在发动机和驱动轮之间传递扭矩，并且能够适应车辆悬挂系统的运动。
传动轴一般采用圆柱形或者扁平形的结构，其内部有若干根同轴排列的精密钢管。
在正常情况下，传动轴的转速较低，承受的扭矩相对较小，所以设计上一般使用空心结构，以减轻重量，并提高整车的燃油经济性。
在传动轴的设计过程中，需要考虑以下几个方面：1.强度设计：传动轴在传递高扭矩时需要具备足够的弯曲强度和抗扭强度，以防止其发生破坏。
强度设计一般采用有限元分析方法，考虑材料的强度和结构的几何形状，以确保传动轴的可靠性。
2.动平衡设计：传动轴在旋转时会产生一定的离心力，为了避免引起车辆的振动和噪音问题，需要进行动平衡设计。
动平衡主要通过改变传动轴的结构和通过在不平衡部位安装平衡块的方式来实现。
3.转向角度设计：传动轴需要能够适应车辆悬挂系统的运动，所以需要根据车辆的悬挂行程和转向角度来设计传动轴的长度和角度。
过大的转向角度会造成传动轴的变形和断裂，过小的转向角度则会影响车辆的灵活性。
二、万向节设计原理万向节是传动轴和车轮之间连接的关键部件，其主要功能是实现传动轴与驱动轮间的角度传递，并在转向时能够适应轮胎的转向角度。
万向节一般由内球和外球组成，内球有两个半球形的凹槽，外球有两个凸槽，内外球通过一个钢球来连接。
当传动轴发生转动时，内外球可以相对转动，以适应车轮的角度变化。
在万向节的设计中，需要考虑以下几个因素：1.角度传递：万向节需要能够在不同角度下传递扭矩，并且保持稳定的工作状态。
在设计中需要注意内外球的形状和尺寸，以确保扭矩的传递效果和稳定性。
2.脱落力设计：万向节在工作过程中会产生较高的脱落力，为了保证其可靠性，需要进行脱落力分析和设计。
一般采用优化设计或者增加连接脱落力的结构，以确保万向节在承受高负荷时不发生脱落。
3.寿命设计：万向节在工作过程中会产生较大的摩擦和磨损，所以需要进行寿命设计。
万向节传动轴设计
万向节传动轴设计
首先，要考虑到万向节传动轴的传动效率。
传动效率是指传动装置中能通过的有效功率与输入功率之比。
为了提高传动效率，设计时应选择合适的传动角度和传动比例。
通常情况下，传动轴的传动角度越小，传动效率越高。
因此，在设计过程中需要合理确定传动角度，并根据实际情况选择合适的传动比例。
其次，还需考虑传动轴的可靠性。
可靠性是指传动装置在工作条件下不断地完成所需功能的能力。
为了确保传动轴的可靠性，设计时需要考虑以下几个方面：
1.选择适当的材料：传动轴承受较大的扭矩和载荷，因此需要选择强度高且耐磨损的材料，如合金钢等。
2.设计适当的结构：传动轴的结构应该合理，能够承受较大的弯曲和扭矩载荷，并且需要避免过度振动和应力集中等问题。
3.合理布局：传动轴的布局应该合理，以减少摩擦、磨损和噪音等问题。
此外，还需要考虑制造成本。
传动轴的制造成本包括材料成本、加工成本和装配成本等。
为了降低制造成本，可以选择成本相对较低的材料，并且优化传动轴的结构以减少加工工艺和成本。
在设计过程中，还需要考虑到其他因素，如安装空间、工作环境和使用寿命等。
安装空间限制了传动轴的尺寸和结构，因此需要根据实际空间情况设计传动轴。
工作环境包括温度、湿度和腐蚀等因素，需要根据工作环境选择耐久性好的材料和防护措施。
使用寿命与传动轴的设计寿命和维护保养有关，需要根据实际使用情况综合考虑。
总之，设计万向节传动轴需要考虑传动效率、可靠性和制造成本等多个因素。
通过合理选择材料、优化结构和布局，可以实现高传动效率、可靠性和较低的制造成本，满足汽车传动系统对万向节传动轴的需求。
EQ1090E中卡万向传动轴设计及振动分析(机械CAD图纸)
精选资料EQ1090E中卡万向传动轴设计及振动分析摘要传动轴是发动机前置后驱汽车的动力传递重要组成部分。
本设计注重实际运用，考虑整车的总体布置，改进了一些设计方法，力求整车结构及性能更为合理。
传动轴是把变速器的转动和转矩传到主减速器的轴，两端由十字轴万向节连接。
传动轴是由轴管、伸缩花键和万向节组成。
伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。
万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角发生变化时实现两轴的动力传输。
万向节是由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。
重型汽车使用的传动轴万向节采用滚针十字轴轴承，配合以短而粗的十字轴，可传递较大的转矩。
传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。
在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核了其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，可修改编辑精选资料合理优化了轴与轴之间的角度。
利用CATIA工程分析模块对传动轴进行了有限元分析，通过静态分析校核了传动轴的强度和刚度，通过动态响应分析考查了传动轴的振动情况关键词:传动轴；花键；十字轴式万向节；有限元分析。
可修改编辑精选资料The designation and vibration analysis of the drive shaft of EQ1090EAbstractPropeller shaft is an important part of the cars which have front-engine rear-drivelayouts.The design foucs on practical application, considering the overall layout of the vehicle, optimizing the design to improve a number of methods ,to make the structure and performance more reasonable.The propeller shaft transmit thetorque from the tansmission to the rear-mounted driving axles. It is made of the two section staff connecting with cross type universal joint. propeller shaft is made of tube, sliding joint , universal joint.The spline can adjust the distance automatically. The universal joint the couping of final drive and transmission so that either part can move to allow for differences in motion. The universal joint is made of yoke , spider and bearing .The universal joint of the heavy duty可修改编辑精选资料batteries choosing needle bearing and squatter spider can transmit larger torque.The layout of propeller shaft will affect the service life of the universal joint ,final drive directly.The main consideration of the design of the shaft is critical rotationl speed of shaft,the size of spline shaft and tubuar section, checking torsional strength and critical rotationl speed, fixing reasonable safety factor , optimized the angle between the axis.The design makes a finite element analysis of the shaft by using CATIA engineering analysis module,checks the strength and stiffness of the drive shaft through the static analysis,examines the vibration of the drive shaft through the dynamic response analysis .Key Words:propeller shaft, spline, cross type universal joint，finite element analysis可修改编辑精选资料目录摘要 (I)Abstract (III)第 1 章绪论 .........................................................................................- 1 -1.1 本课题研究意义和背景.................................................................- 1 -1.2 国内外研究现状概述 ....................................................................- 2 -1.3 本课题主要研究内容 ....................................................................- 7 -第 2 章传动系总成运动的理论分析和计算...........................................- 9 -2.1 万向节传动的运动分析[1] ..............................................................- 9 -2.1.1 万向节传动（普通十字轴万向节） ........................................- 9 -2.1.2 双万向节传动.......................................................................- 10 -2.1.3 多万向节传动（普通十字轴式万向节） ...............................- 11 -2.1.4 万向传动的计算载荷............................................................- 14 -2.1.5 万向节的设计计算[3].............................................................- 16 -可修改编辑精选资料2.2 传动轴的设计 .............................................................................- 20 -2.3 花键的设计.................................................................................- 23 -2.4 中间支撑 ....................................................................................- 23 -2.5 本章小结 ....................................................................................- 26 -第 3 章万向传动轴的设计计算...........................................................- 27 -3.1 传动轴结构方案的选择...............................................................- 27 -3.2 传动轴内外径尺寸......................................................................- 28 -3.3 花键的设计计算..........................................................................- 28 -3.4 万向节的计算 .............................................................................- 29 -3.5 传动轴布置.................................................................................- 31 -3.6 花键的滑动长度计算 ..................................................................- 36 -3.7 本章小结 ....................................................................................- 41 -第 4 章CATIA设计与建模 .................................................................- 42 -4.1 CAD技术概述及CATIA简介......................................................- 42 -4.2 CATIA建模过程..........................................................................- 43 -4.2.1 凸缘叉建模 ..........................................................................- 43 -可修改编辑精选资料4.2.2 中间传动轴建模 ...................................................................- 44 -4.2.3 主传动轴建模.......................................................................- 45 -4.2.4 中间支撑建模.......................................................................- 46 -4.2.5 万向节建模 ..........................................................................- 46 -4.2.6 滑动叉建模 ..........................................................................- 48 -4.3 部分零件建模过程......................................................................- 50 -4.4 传动系装配体建模......................................................................- 51 -4.5 本章小结 ....................................................................................- 51 -第 5 章传动轴的有限元分析 ..............................................................- 53 -5.1 CAE技术的发展和有限元分析概述.............................................- 53 -5.1.1 CAE技术的发展...................................................................- 53 -5.1.2 有限元分析概述 ...................................................................- 55 -5.1.3 CATIA工程分析模块介绍.....................................................- 57 -5.2 利用CATIA GAS对传动轴进行静态分析...................................- 58 -5.2.1 最大扭矩工况时对中间传动轴的静态分析............................- 58 -5.2.2 最大扭矩工况时对主传动轴的静态分析 ...............................- 61 -可修改编辑精选资料5.3 利用CATIA GAS对传动轴进行振动分析...................................- 63 -5.3.1 最大转速工况时对中间传动轴的振动分析............................- 64 -5.4 本章小结 ....................................................................................- 70 -结论 ..................................................................................................- 71 -致谢 ..................................................................................................- 73 -参考文献...............................................................................................- 74 -附录 ..................................................................................................- 77 -可修改编辑精选资料第 1 章绪论万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还加装中间支承。
工程机械设计课件万向节与传动轴设计-
工程机械设计课件万向节与传动轴设计-万向节与传动轴是工程机械中常见的传动装置，它们在工程机械的操作中起着至关重要的作用。
本文将介绍万向节与传动轴的设计原理和方法。
一、万向节的设计原理和方法万向节是一种用于传递旋转运动的装置，它可以在不同角度和方向上传递动力。
在工程机械中，常见的万向节为CV型万向节，它由外套、内套、球和轴承等组成。
万向节的设计原理主要包括以下几个方面：1.尺寸设计：根据传动装置的输出转矩和转速等数据，确定万向节的尺寸。
尺寸设计要考虑到传动装置的可靠性和使用寿命，确保万向节能够承受工作条件下的载荷。
2.材料选择：万向节的材料选择要考虑到其工作环境和使用条件。
常见的万向节材料有铸铁、铸钢和铝合金等，不同材料的选择会影响到万向节的承载能力和使用寿命。
3.结构设计：万向节的结构设计要考虑到其传递旋转运动的要求。
常见的万向节结构有单球面型和双球面型，根据实际需要选择合适的结构。
在万向节的设计过程中，还需要进行强度计算和寿命评估等工作。
强度计算主要是考虑万向节在工作条件下的受力情况，确保其能够满足强度要求。
寿命评估则是通过分析万向节的工作条件和使用环境，预测其寿命和使用寿命。
二、传动轴的设计原理和方法传动轴是用于传递工程机械的功率和扭矩的装置，它可以连接两个或多个部件，将动力传递给各个部件。
在工程机械中，常见的传动轴有直线轴和弯曲轴等。
传动轴的设计原理主要包括以下几个方面：1.功率计算：根据传动装置的输入功率和输出功率等数据，计算传动轴所需的功率。
功率计算要考虑到传动装置的效率和传动损失等因素，确保传动轴能够满足工作条件下的功率要求。
2.转矩计算：根据传动装置的输出转矩和传动比等数据，计算传动轴所需的转矩。
转矩计算要考虑到传动装置的动力要求和传动比的影响，确保传动轴能够承受工作条件下的转矩。
3.结构设计：传动轴的结构设计要考虑到其受力情况和工作环境。
常见的传动轴结构有圆柱轴和齿轮轴等，根据实际需要选择合适的结构。
重载卡车传动轴的设计
重载卡车传动轴的设计摘要：本项目在传统重载卡车传动轴的基础上，结合重载卡车传动轴的基本结构，对传动轴管、万向节、花键及花键套筒等进行重新选材和再设计，得到新的传动轴系统。
该系统由传动轴管、万向节、支承结构、花键、花键套筒及轴套构成，旨在实现传动轴的轻量化。
在完成传动轴的结构设计之后，本项目对该传动轴系统进行工艺流程设计和优化。
花键轴和花键套筒采用冷轧工艺，此外，花键套筒采用尼龙涂覆工艺。
关键词：重载卡车传动轴、冷轧工艺、 ANSYS模拟引言：十四五期间,在高速公路重卡通行按轴计费、超载超限治理常态化等一系列利好因素的带动下，加之“一带一路”沿线海外市场基建项目规模逐年增加带来的新增需求，预计中国重卡行业年度销量总数将逐步上移，需求总量将持续稳定在 100万辆以上。
但中国交通能耗逐年上升，占社会总能耗的 20%，且研究表明,汽车整车重量降低 10%，可节油 6%-8%；汽车整车每减重 100 公斤，百公里油耗可降低 0.3-0.6L ，CO2排放减少约 5g/km。
此外，轻量化后的汽车加速性能明显提高，车辆控制稳定性、噪音、振动等方面也得到改善。
当前，由于环保节能和车辆性能的需要，重载卡车的轻量化已成为发展潮流。
要实现重载卡车轻量化，可从簧载质量和簧下质量入手。
虽然车身轻量化比较容易，但同时因为相对簧载质量的减少，牺牲了部分的操控性和舒适性。
通过统计分析得知，在大部分的行驶速度与路面条件下，每减少 10%的簧下质量，就能减少 4%-6%的簧载质量的加速度均方根值。
另外，在不改变簧载质量加速度均方根值的情况下，簧下质量每减少 10%，对应的轮胎变形均方根就能减少 4%- 6%。
因此，簧下质量所占比重的减少，势必会增加重载卡车的舒适性及操控稳定性，也满足了轻量化要求。
主要结构组成：重载卡车的簧下结构包括：轮胎、轮毂、刹车、减震器、连杆、传动轴等。
传动轴作为车辆传动系统的主要部件，在车辆行驶过程中起着传递运动和扭矩的作用，其高速旋转性能对整车的使用性和乘坐的舒适性至关重要。
万向节和传动轴设计
万向节传动的运动分析
主动轴转矩T1 和从动轴转矩T2 之间关系
万向节和传动轴设计
万向节传动的运动分析
十字轴万向节约的力偶矩平衡
T1 和T2 外万向节十字轴上还作用有另外的 力偶矩Ts- 附加弯矩又称为二阶弯矩
万向节和传动轴设计
4.2.2双万向节传动
为使处于同一个平面内的 输出轴与输入轴等速旋转 在汽车传动系中常采用双 万向节传动。常采用的方 案其共同的特点： 1 与传动轴相连的两个万 向节叉布置在同一平面内 2 两万向节与传动轴的夹 角相等 在这样布置的情况下可以 保证等角速传动
万向节传动的运动分析
万向节和传动轴设计
两种通常采用的双万向 节传动方案中附加弯 矩的影响
两万向节叉所受的附加弯矩 相互平衡但造成传动轴的弹 性弯曲变形从而引起传动轴 弯曲振动
附加弯矩方向相同不能彼此 相互平衡，因此对两端的十 字轴产生大小相等方向相反 的径向力F ， F作用在滚针轴 承上并在输入轴和输出轴的 支承上引起反力此外传动轴 还要发生弹性变形
万向节和传动轴设计
4.1概述 4.2万向节传动的运动分析 4.3万向节设计 4.4传动轴设计 4.5中间支承
Hale Waihona Puke 主要内容万向节和传动轴设计
中间支承
橡胶元件能吸收传动轴的振动，允许中间传 动轴线相对车架运动。这种弹性中间支承不 能传递轴向力主要承受径向力，这些径向力 主要是由传动轴不平衡偏心引起的，另外万 向节上的附加弯矩也引起径向力，这些径向 力是变化的，有些每转变化一次（传动轴的 不平衡偏心引起的径向力），另一些每转变 化两次（万向节上附加弯矩引起的径向力） 当这些激振力的频率与弹性中间支承悬置质 量的固有频率重合时便会发生共振
中型货车万向节与传动轴设计
中型货车万向节与传动轴设计中型货车的万向节和传动轴是非常重要的组成部分，对于车辆的传动效率和操控性能起着至关重要的作用。
下面将就中型货车的万向节和传动轴设计进行详细介绍，以便更好地了解其结构和功能。
首先，我们先介绍一下中型货车的万向节。
万向节是连接传动轴和驱动轮的关键部件，主要用于传递动力和承受转向时轮胎的旋转力矩。
它的主要作用是在传动过程中具有一定的弹性，能够使驱动轮在转弯或不同地形下保持良好的接地性，从而提高车辆的操控性和稳定性。
中型货车的万向节通常采用球笼式结构。
这种结构由两个球笼、两根轴和一根传动轴组成，其中传动轴连接发动机和驱动桥，球笼连接传动轴和驱动轮。
球笼内部有一组小球，可以在多个方向上转动，从而实现传动轴对驱动轮的连续传动，同时又能承受车辆转弯时的挠曲变形和扭转力矩。
在设计中型货车的万向节时，需要考虑以下几个因素：1.载荷能力：万向节需要能够承受车辆的动力和转向的载荷。
因此，在材料和结构上需要具有足够的强度和刚度，以确保万向节的正常运行和长期使用。
2.耐久性：中型货车通常需要长时间高强度运行，因此要求万向节能够保持良好的耐久性和可靠性。
在设计中需要充分考虑材料的选择和万向节的结构设计，以提高其寿命和抗疲劳能力。
3.润滑系统：万向节的正确润滑是确保其正常运行的关键。
通常采用润滑脂来减少运动部件的磨损和摩擦，并降低噪音和振动。
需要注意的是，润滑系统的设计要考虑到油脂的选用、供给方式和检测装置等。
接下来我们来介绍传动轴的设计。
传动轴是用于驱动车轮的关键部件，主要作用是将发动机的动力传递给车轮，同时承受车轮的旋转力矩和扭矩。
中型货车的传动轴通常采用辊花传动轴。
辊花传动轴是由多段圆柱体组成的，每段都有一个花键和一个齿槽，通过花键和齿槽之间的啮合来传递动力。
这种结构可以有效地减小传动轴的弯曲和螺旋方向的扭矩，提高传动效率和传动质量。
在设计中型货车的传动轴时，需要考虑以下几个因素：1.强度和刚度：传动轴需要能够承受车辆的动力和转向力矩，因此需要具有足够的强度和刚度。
解放CA1041货车万向传动装置设计
解放CA1041货车万向传动装置设计`摘要汽车的万向传动轴是由传动轴、万向节两个主要部件联接⽽成，在长轴距的车辆中还要加装中间⽀承。
万向传动轴主要⽤于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。
在本世纪初万向节与传动轴的发明与使⽤，在汽车⼯业的发展中起到了极其重要的作⽤。
随着汽车⼯业的发展，现代汽车对万向节与传动轴的效率、强度、耐久性和噪声等性能⽅⾯的设计及计算校核要求也越来越严格。
本毕业设计将依据现有⽣产企业在⽣产车型(CA1041)的万向传动装置作为设计原型。
在给定整车主要技术参数以及发动机、变速器等主要总成安装位置确定的条件下，对整车结构进⾏了分析，确定了传动轴布置⽅案，采⽤两轴三万向节带中间⽀承的布置形式。
在确定了传动⽅案后，对传动轴、万向节总成、中间⽀承总成进⾏设计，使该总成能够在正常使⽤的情况及规定的使⽤寿命内不发⽣失效。
关键字：传动轴；万向节；中间⽀承；设计；校核ABSTRACTThe universal drive shaft of automotive is composed of transmission shaft and cardin joint. The main function of the universal drive shaft is to transmitting torque and rotation movement between two shafts whose relative position is variation in the working process. At the beginning of this century the transmission shaft and cardin joint play an important role in the development of automobile industry. As the development of automobile industry, the automobile demand that the design and verification of transmission shaft and cardin join stricter in the efficiency, intension, durability and noise performance. This graduation design chooses existing production business enterprise of basis is producing the car type(CA1041) of ten thousand to spread to move to equip the conduct and actions design prototype. Under the conditions of the main technical parameters of the given vehicle, installation location of engine, transmission and other major assembly are determined , the structure of the vehicle is analysised, the transmission shaft layout program is determined. Two shaft-three cardin joints is adapted.After determining the transmission options, the right drive shaft and universal joint assembly, intermediate bearing assembly is designed, so that the assembly can be used in normal situations and the life within no failure.Keywords：Transmission shaft；Cardin joint；Middle supporting；Design ；Verification⽬录`摘要 .................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................. II 第⼀章绪论.. (1)1.1选题的⽬的和意义 (1)1.2国内外研究现状、发展趋势 (1)第2章⽅案选择 (3)2.1解放CA1041轻型货车原始数据 (3)2.2万向传动轴的结构特点和基本要求 (3)2.3万向节总成主要参数及其选择 (5)2.4中间⽀承的选择 (6)2.5 本章⼩结 (6)第三章传动轴总成的设计 (7)3.1万向传动轴结构⽅案分析 (7)3.1.1 基本组成的选择 (7)3.2 万向传动轴的计算载荷 (9)3.3传动轴钢管尺⼨的选择 (12)3.4传动轴的计算与强度校核 (13)3.4.1传动轴的临界速度校核 (13)3.4.2传动轴扭转强度计算与校核 (14)3.5传动轴花键设计 (15)3.5.1主传动轴花键设计 (15)3.5.2中间传动轴花键的设计 (19)3.6本章⼩结 (20)第四章万向节总成的设计 (21)4.1万向节类型的选择 (21)4.2⼗字轴式万向节的结构分析 (22)4.3万向节的受⼒分析 (23)4.3.1单⼗字轴万向节的受⼒分析 (23)4.3.2双⼗字轴万向节传动 (25)4.3.3多⼗字轴万向节传动 (26)4.4万向节总成主要参数的确定与校核 (27)4.4.1⼗字轴 (27)4.4.2滚针轴承 (29)4.5联连接元件的设计 (32)4.5.1联接螺栓 (32)4.5.2万向节叉 (34)4.6本章⼩结 (35)第五章中间⽀承的设计 (36)5.1中间⽀承的结构分析与选择 (36)5.2轴承的选取 (37)5.3本章⼩结 (39)结论 (40)参考⽂献 (41)致谢 (42)附录 (43)附录A 英⽂⽂献 (43)附录B中⽂翻译 (45)第⼀章绪论1.1选题的⽬的和意义随着汽车⼯业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为发展趋势，对汽车节能、舒适与轻量化的要求越来越⾼。
中型货车万向节与传动轴设计
学科门类：单位代码：毕业设计说明书（论文）中型货车万向节与传动轴设计MEDIUM V ANS’ UNIVERSAL AND SHAFT DESIGN学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○**年X X月开题报告一、选题的目的、意义和研究现状二、研究方案及预期结果三、研究进度四、主要参考文献五、指导教师意见摘要万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还需加装中间支承。
本设计主要研究中型货车变速器与驱动桥之间的万向传动装置。
该设计是以万向传动装置的结构与工作原理为基础，采用有限元分析、理论研究与实际研究、定性与定量分析等方法计算出较为合理的万向节与传动轴结构。
并用文字叙述与图表说明相结合的方法阐述了万向传动装置的构造及所选基本尺寸，然后计算了万向节的转矩，对十字轴上的力以及十字轴颈根部的弯曲应力和切应力进行强度校核，其中应用有限元分析的方法对中间传动轴进行应力分析，并绘制出了传动轴的受力云图。
对十字轴滚针轴承进行接触应力和滚针所能承受的最大载荷的计算，以适合十字轴的使用；对万向节叉与十字轴连接支承时产生的作用反力，对其万向节叉承受弯曲和扭矩载荷进行校核，以达到使用强度。
确保其在正常使用的情况下，拥有更长的使用寿命。
关键词：中型货车；万向传动装置；十字轴式万向节；伸缩花键AbstractUniversal transmission device is generally composed by universal and shaft, and sometimes it also needs to install middle supporting. This design mainly studies about the medium van’s transmission and the universal transmission between axles.It is based on universal transmission device structure and working principle, and calculates the universal shaft and the reasonable structure by finite element analysis, theoretical research , practical research, the qualitative and quantitative analysis. Use text and illustrations method combining describes the structure ,universal transmission device and selected basic dimensions. Then calculate the torque, and compare the bending stress and shear stress intensity of universal shaft and the roots of the neck. Use application of the finite element analysis method in stress analysis of intermediate shaft transmission and mapped the stress contours. The cross axis needle bearing on contact stress and needle roller can withstand the maximum load calculation for the use of spiders. Compare the cardan shaft supporting the role of the reverse force, cardan sustaining bending and torque load test, in order to achieve intensity. To ensure the service life be longer by normal use in the circumstances.Key words:medium truck；universal driving device；cardan universal joint；slip join目录绪论 (11)1 万向传动装置结构方案分析 (12)1.1 中型货车主要参数选择 (12)1.2 总体设计方案 (12)1.2.1 传动轴管选择 (14)1.2.2 伸缩花键的选择 (14)1.2.3 万向节分析 (15)1.2.4 中间支承结构分析与设计 (16)2万向节的分类 (18)2.1 不等速万向节 (18)2.2 准等速万向节 (19)2.3 等速万向节 (19)3 万向节的设计与强度校核 (20)3.1 万向节结构与尺寸设计 (20)3.1.1 基本构造与基本原理 (20)3.1.2 确定十字轴尺寸 (20)3.1.3 十字轴万向节的传动效率 (21)3.2 万向节强度校核 (21)3.2.1 十字轴万向节运动和受力分析 (21)3.2.2 十字轴万向节传动的附加弯矩和惯性力矩 (22)3.2.3 十字轴万向节传动的弯曲应力与剪切应力 (25)4万向传动轴设计及强度校核 (29)4.1 传动轴的临界转速 (29)4.2 传动轴长度选择 (32)4.3 传动轴管内外径确定 (32)4.4 传动轴扭转强度校核 (32)4.5 花键内外径确定 (33)4.6 花键挤压强度校核 (34)5基于CATIA的有限元分析 (35)5.1 设计零件模型 (35)5.2 生成静态分析 (35)6 技术与经济性分析 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)绪论随着汽车行业的渐成熟，特别是近几十年来汽车工业大发展以来，汽车行业对世界经济的发展和人类社会的进步产生了巨大影响。
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学科门类：单位代码：毕业设计说明书（论文）中型货车万向节与传动轴设计MEDIUM V ANS’ UNIVERSAL AND SHAFT DESIGN学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○**年X X月开题报告一、选题的目的、意义和研究现状二、研究方案及预期结果三、研究进度四、主要参考文献五、指导教师意见摘要万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还需加装中间支承。
本设计主要研究中型货车变速器与驱动桥之间的万向传动装置。
该设计是以万向传动装置的结构与工作原理为基础，采用有限元分析、理论研究与实际研究、定性与定量分析等方法计算出较为合理的万向节与传动轴结构。
并用文字叙述与图表说明相结合的方法阐述了万向传动装置的构造及所选基本尺寸，然后计算了万向节的转矩，对十字轴上的力以及十字轴颈根部的弯曲应力和切应力进行强度校核，其中应用有限元分析的方法对中间传动轴进行应力分析，并绘制出了传动轴的受力云图。
对十字轴滚针轴承进行接触应力和滚针所能承受的最大载荷的计算，以适合十字轴的使用；对万向节叉与十字轴连接支承时产生的作用反力，对其万向节叉承受弯曲和扭矩载荷进行校核，以达到使用强度。
确保其在正常使用的情况下，拥有更长的使用寿命。
关键词：中型货车；万向传动装置；十字轴式万向节；伸缩花键AbstractUniversal transmission device is generally composed by universal and shaft, and sometimes it also needs to install middle supporting. This design mainly studies about the medium van’s transmission and the universal transmission between axles.It is based on universal transmission device structure and working principle, and calculates the universal shaft and the reasonable structure by finite element analysis, theoretical research , practical research, the qualitative and quantitative analysis. Use text and illustrations method combining describes the structure ,universal transmission device and selected basic dimensions. Then calculate the torque, and compare the bending stress and shear stress intensity of universal shaft and the roots of the neck. Use application of the finite element analysis method in stress analysis of intermediate shaft transmission and mapped the stress contours. The cross axis needle bearing on contact stress and needle roller can withstand the maximum load calculation for the use of spiders. Compare the cardan shaft supporting the role of the reverse force, cardan sustaining bending and torque load test, in order to achieve intensity. To ensure the service life be longer by normal use in the circumstances.Key words:medium truck；universal driving device；cardan universal joint；slip join目录绪论 (11)1 万向传动装置结构方案分析 (12)1.1 中型货车主要参数选择 (12)1.2 总体设计方案 (12)1.2.1 传动轴管选择 (14)1.2.2 伸缩花键的选择 (14)1.2.3 万向节分析 (15)1.2.4 中间支承结构分析与设计 (16)2万向节的分类 (18)2.1 不等速万向节 (18)2.2 准等速万向节 (19)2.3 等速万向节 (19)3 万向节的设计与强度校核 (20)3.1 万向节结构与尺寸设计 (20)3.1.1 基本构造与基本原理 (20)3.1.2 确定十字轴尺寸 (20)3.1.3 十字轴万向节的传动效率 (21)3.2 万向节强度校核 (21)3.2.1 十字轴万向节运动和受力分析 (21)3.2.2 十字轴万向节传动的附加弯矩和惯性力矩 (22)3.2.3 十字轴万向节传动的弯曲应力与剪切应力 (25)4万向传动轴设计及强度校核 (29)4.1 传动轴的临界转速 (29)4.2 传动轴长度选择 (32)4.3 传动轴管内外径确定 (32)4.4 传动轴扭转强度校核 (32)4.5 花键内外径确定 (33)4.6 花键挤压强度校核 (34)5基于CATIA的有限元分析 (35)5.1 设计零件模型 (35)5.2 生成静态分析 (35)6 技术与经济性分析 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)绪论随着汽车行业的渐成熟，特别是近几十年来汽车工业大发展以来，汽车行业对世界经济的发展和人类社会的进步产生了巨大影响。
现今生活中，汽车的普及极大的扩大了人们的活动范围也加快的人们的生活节奏。
如今，汽车成为了人类生活中不可或缺的一部分。
在过去的几十年中，发达国家一辆新车的零售价上涨了100%，而个人平均收入只增加了50%。
为确保在2015年广大人民仍旧能够买得起车并且让制造商有利可图，汽车制造商需要将每辆汽车的制造成本降低1500欧元左右。
降低成本的措施包括对生产工艺进行简化和标准化，以及生产低成本汽车。
现今，汽车的设计的形势要求提高汽车的技术水平，使其承载能力更强，动力性更好，污染更少使用性能更好，更安全，更可靠，更经济舒适。
本设计的研究对象是中型货车的万向传动装置，其作为汽车传动系统中的重要部件，零件的结构方案、材料的选择、所受力的分析是本设计探讨设计的重点。
万向传动装置一般由万向节和轴管及伸缩花键等零部件所组成，如果是轴距较长的车辆，为了使传动轴的临界转速得到提高和避免共振，还需要装有中间支承。
万向传动装置在汽车上应用的比较广泛，主要功用是在工作过程中相对位置不断变化的两根轴之间传递转矩和旋转运动。
当车型是发动机前置后驱时，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的汽车省略了传动轴，万向节安装在前桥半轴与车轮之间。
在万向传动装置的工作过程中，输出轴绕自身轴的旋转的动力来源是由输入轴绕其轴的旋转提供的。
万向节允许被连接的零件之间存在相应的夹角并在一定范围内变化来满足动力传递、适应转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化。
本文主要进行4x2前置后驱中型货车的万向节与传动轴设计。
该类车上万向传动装置安装在变速器与驱动桥之间，且两者之间距离较远的情况下，将传动轴分成主传动轴和中间传动轴两端，并用三个十字轴式万向节相连，且在中间传动轴后端加装上中间支撑。
1 万向传动装置结构方案分析1.1 中型货车主要参数选择表1-1 主要参数选择Table 1-1 to choose the main parameters发动机最大转矩（T emax）318N∙m发动机到万向轴之间传动效率（η）0.90满载状态下一个驱动桥静载荷（G2）54498N变速器一档传动比 6.38变速器五档传动比0.79主减速器传动比 3.95车轮滚动半径（m）0.476主减速器主动齿轮到车轮之间传动效率(ηm) 0.92汽车最大加速度时后轴负荷转移系数（m2‘） 1.2计算驱动桥（n）1最大变矩系数（k0）3轴距3360前、后轮距1760、1610（mm）货车自重 1.8t载重量 6.5t猛接离合器所产生的动载荷系数（k d）11.2 总体设计方案汽车在行驶的过程中，由于车辆上发动机的振动和行驶路面的不平的冲击等因素引起弹性悬架系统的振动，导致变速器的输出轴和驱动桥的输入轴之间的相对位置经常发生变化，所以两根轴之间不能采用刚性的连接，而一般采用由万向节、轴管及伸缩花键等组成的万向传动装置来连接。
其安装在变速器与驱动桥之间，位置如图1-1所示。
伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化，使两轴在不同工况下能正常的工作。
较为常见的万向节一般由十字轴、滚针轴承和凸缘叉等组成。
万向节可保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴之间夹角的变化，并实现两轴的等角速传动。
万向传动轴设计应满足的要求：（1) 确保两轴的夹角及相对位置在一定范围内变化时，能可靠的传递动力。
（2）保证传动尽可能同步，两轴的转速尽可能一样。
（3）振动噪音以及附加载荷（万向节传动引起的）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[1]。
汽车中传动轴的选择可根据车型的不同来选择相应形式的传动轴，车辆中，一般情况下，驱动形式为4×2的汽车时所选用传动轴为一根主传动轴。
6×4驱动形式的汽车有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴。
6×6驱动形式的汽车不仅有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴，而且还有前桥驱动传动轴。
在轴距较长的汽车上所选用的传动轴形式是将传动轴分成主传动轴与中间传动轴两段，并且为了提高传动轴临界转速，避免共振以及考虑整车总体布置上的需要，一般情况下在中间传动轴后端安装上中间支承。
中间支承是由支承架、轴承和橡胶支承组成。
这样，可避免因传动轴过长而产生高转速下的共振，提高了传动轴的工作可靠性。
传动轴在工作过程中做高转速运动且少有支撑体，用其来传递角度不断改变的两根轴间的转矩和旋转运动。
传动轴在高速旋转时，由于离心力的作用将产生剧烈振动。
因此，当传动轴与万向节装配后，必须满足动平衡要求。