轻型商用车传动轴及万向节毕业设计
传动轴的毕业论文

德州科技职业学院毕业设计(论文)题目____院系名称班级____________________________________学生姓名学号____________________________________指导教师答辩教师时间德州科技职业学院毕业论文英文摘要摘要通过在校期间对传动轴的学习和认识对传动轴进行一下系统的分析和设计,支承传动件的零件称为轴。
轴类零件毕业设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。
这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义传动轴是组成机器零件的主要零件之,一切做回转运动的传动零件(例如:齿轮,蜗轮等)都必须安装在传动轴上才能进行运动及动力的传动,传动轴常用于变速箱与驱动桥之间的连接。
这种轴一般较长,且转速高,只能承受扭矩而不承受弯矩。
应该使传动轴具有足够的刚度和高临界转速,在强度计算中,由于所取的安全系数较大,从而使轴的尺寸过大,本文讨论的传动轴工艺设计方法,并根据现行规范增添了些表面处理的方式比如表面发兰。
关键词:传动轴,零件,刚度,强度,表面发兰IABSTRACTThrough the study of shaft duri ng school and tran smissi on of the system are an alyzed and desig n. Support ing tran smissi on parts called shaft. Axial parts of graduation design is mechanical engineering specialty students complete the teaching plan last a very importantpractical teachi ng link is to makethe stude nts comprehe nsive use of basic theory, we learned the basic knowledge and skills to solve major problems with in the scope of the engin eeri ng tech no logy and a basic training. The student is engaged in technical work related to the development and future career has certa inShaft is composed of the main parts of the mach ine parts, all of the transmission parts motion (for example: gear, gear, etc.) must bein stalled in the tran smissi on of power to exercise and shaft tran smissi on, often used in the connection between the transmission and drive. The shaft gen erally is long, and the high speed, can withsta nd torque not in herit the mome nt. Should make the shaft has eno ugh rigidity and high speed, strength calculation, because of the large safety factor, thus makeshaft dime nsion, this paper discusses the tran smissi on tech no logy desig n methods, and according to the current standard added some way of surface treatme ntKeywords:Shaft, parts, stiffness, strength, surface flange目录中文摘要 (I)英文摘要....................................... U 1概述........................................... 1.1.1问题的提出及研究意向 (1)1.2 本文研究的目的和研究内容 (1)2零件的分析 (2)2.1 零件的作用 (2)2.2零件的工艺分析 (2)2.3零件表面加工方法的选择 (2)3加工方案的选择 (3)4确定毛坯 (4)4.1确定毛坯种类 (4)4.2确定锻件加工余量及形状 (4)5工艺规程设计 (5)5.1定位基准的选择 (5)5.2制定工艺路线 (5)6参考文献...................................... 1.1 7心得体会...................................... 1.2 8致谢. (13)德州科技职业学院毕业论文目录1概述1.1问题的提出问题:传动轴主要用于汽车行业,就目前来看传动轴存在的问题还是很多的,尤其是汽车方面。
传动轴和万向节设计

目录传动轴与十字轴万向节设计1.1结构方案选择 (02)1.2计算传动轴载荷 (03)1.3传动轴强度校核 (04)1.4十字轴万向节设计 (04)1.5传动轴转速校核及安全系数 (07)1.6参考文献 (09)1.传动轴与十字轴万向节设计要求1.1万向传动轴总体概述万向传动轴是汽车传动系的重要组成部件之一。
传动轴选用与设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。
选用、设计不当会给传动系增添不必要的和设计未能估算在内的附加负荷,可能导致传动系不能正常运转..。
传动轴是将发动机输出的转知经分动器传递给前驱和后驱的传动机构,转速达3000~7000r/min,振动是传动轴总成设计需考虑的首要问题。
尽管采取涂层技术来减小滑移阻力,但产生的滑移阻力仍为等速万向节的10~40倍,而滑移阻力将产生振动。
为选型设计提供依据,传动轴分为CJ+CJ型、BJ+BJ型(靠花键产生滑移)BJ+DOJ型、BJ+TJ型、BJ+LJ型5种类型。
传动布置型式的选择万向节传动轴是汽车传动系的重要组成部件之一。
传动轴选用与设计布置的合理与否直接影响传动系的传动性能。
选用与布置不当会给传动系增添不必要的和设计未能估算在内的附加动负荷,可能导致传动系不能正常运转和早期损坏。
车辆的万向节传动,主要应用于非同心轴间和工作中相对位置不断改变的两轴之间的动力传递。
装在变速器输出轴与前后驱动桥之间。
变速器的动力输出轴和驱动桥的动力输入轴不在一个平面内。
有的装载机在车桥与车架间装有稳定油缸、铰接式装载机在转向时均会使变速箱与驱动桥之间的相对位置和它们的输出、输出入轴之间的夹角不断发生变化。
这时常采用一根或多根传动轴、两个或多个十字轴万向节的传动[7]。
图2.1为用于汽车变速箱与驱动桥之间的不同万向传动方案。
(a)单轴双万向节式(b)两轴三万向节式图2.1 汽车的万向传动方案[7]1.2 计算传动轴载荷由于发动机前置后驱,根据表4-1,位置采用:用于变速器与驱动桥之间①按发动机最大转矩和一档传动比来确定T se1=k d T emax ki1i fη/nT ss1= G2 m’2φr r/ i0i mηm发动机最大转矩T emax=235.3Nm驱动桥数n=1,发动机到万向传动轴之间的传动效率η=0.85,液力变矩器变矩系数k={(k0 -1)/2}+1=1.6满载状态下一个驱动桥上的静载荷G2=65%m a g=0.65*950*9.8=6051.5N,发动机最大加速度的后轴转移系数m’2=1.2,轮胎与路面间的附着系数φ=0.85,车轮滚动半径r r=0.35主减速器从动齿轮到车轮之间传动比i m=1,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=0.9*0.85=0.765,因为0.195 m a g/T emax<16,f j>0,所以猛接离合器所产生的动载系数k d=2,主减速比i0=3.98所以:T se1=k d T emax ki1i fη/n=198.315.26.13.2352⨯⨯⨯⨯⨯=7491.952NT ss1= G2 m’2φr r/ i0i mηm=765.0198.335 .085.02.15.6051⨯⨯⨯⨯⨯=709.556N ∵T1=min{ T se1, T ss1} ∴T1= T ss1=709.556N1.3 传动轴强度校核按扭转强度条件τT=T/W T≈9550000Pn0.2D c3(1-(d c/D c)4)≤[τT]式中,τT为扭转切应力,取轴的转速n=4000r/min,轴传递的功率P=65kw,D c=60mm,d c=81mm分别为传动轴的外内直径,根据机械设计表15-3得[τT]为15-25 Mpa∴τT =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯4360521602.04000659550000=8.242 Mpa<[τT ] 故传动轴的强度符合要求1.4 十字轴万向节设计万向节类型的选择对万向节类型及其结构进行分析,并结合技术要求选择合适的万向节类型。
毕业设计(论文)-轻型货车设计(离合器及操纵机构与传动轴设计)(含全套cad图纸)[管理资料]
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轻型货车设计(离合器及操纵机构与传动轴设计)摘要在这三个月的时间里,我的最重要的任务之一就是设计汽车离合器、其操纵机构,以及传动轴的设计。
众所周知汽车底盘包括传动系、行驶系和转向系,传动系部件包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥、半轴及驱动轮。
在传动系的这些部件中,离合器和变速器无疑是两个最为重要的部件。
驾驶员通过操纵离合器既可以在变速器换档时使发动机与离合器暂时分离,也可以在汽车起步时使发动机与离合器平稳接合。
离合器的设计采用膜片弹簧压紧机构,液压式操纵机构。
在国外,常采用液压操纵机构的离合器以减轻驾驶员的疲劳,通过对传动轴的传动类型分析,对传动方式和传动轴进行了选型;通过对传动轴的类型与结构分析,选择了传动轴的十字轴滚针轴承的密封形式——盖板式密封。
通过对万向节的十字轴、滚针轴承、万向节叉的设计计算,确定了所设计车辆使用的这些部件的具体尺寸。
综合各部分的设计及校核结果,所设计的离合器、传动轴能满足所设计的轻型货车的传动要求。
关键词:离合器,传动轴,十字轴,操纵机构THE DESING OF A LIGHT TRUCK (THE CLUTCKAND THE MANIPULATIONOF INSTITUTIONS AND SHAFT DESIGN)ABSTRACTIn these two month-long time, one of my most vital duties is designs the automobile clutch,Its control mechanism, as well as drive shaft design.The well known motor car chassis including the power transmission, the travel is and the steering s ystem, the power transmission part including the meeting and parting Transmission gearbox, drive shaft, driving axle, rear axle and driving gear. In power transmission these parts, to Gathering and the transmission gearbox are two most important parts without doubt. The pilot through operates the coupling already to be possible in The transmission gearbox shifts gears when causes the engine and the coupling separates temporarily, also may starts when the automobile cause the engine and Coupling steady joint. The coupling design used the disk spring to contract the organization, hydraulic control organization. In overseas, often uses the hydraulic cont rol organization the coupling by to reduce pilot's weariness.Through to the drive sha ft transmission type analysis, has carried on the shaping to the type of drive and the drive shaft; Through to the drive shaft type and the structure analysis, chose the drive shaft cross axle needle bearing seal form to cover the board style seal. Through to the universal joint cross axle, the needle bearing, the universal joint sliding yoke design calculation, had determined designs these parts concrete sizes which the vehicles uses.Synthesizes each part of designs and the check result, designs the coupling, the drive shaft can satisfy skin truck which designs to use the transport vehicle the transmission request.KEY WORDS: Coupling drive shaft cross axle control mechanism目录前言 (1)第一章离合器设计分析与方案选择 (3)§概述 (3)§离合器结构方案分析 (4)§从动盘数的选择 (5)§压紧弹簧和布置形式的选择 (6)§膜片弹簧支承形式 (7)§压盘驱动方式的选择 (8)第二章离合器基本参数和主要尺寸选择 (8)§离合器基本参数计算 (10)§膜片弹簧主要参数的选择 (12)§扭转减震器的设计 (13)§离合器压盘的设计 (18)§离合器从动盘毂花键的强度校核 (19)§离合器操纵机构的设计计算 (20)第三章传动轴的设计与计算 (23)§概述 (23)§万向节结构方案分析 (24)§万向节的设计计算 (24)§万向节设计 (24)§传动轴的设计 (27)第四章结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)前言自从十九世纪末期诞生第一辆汽车以来,汽车工业经历了100年的发展过程。
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。
传动轴毕业设计

传动轴毕业设计传动轴毕业设计毕业设计是大学生在校期间的一项重要任务,旨在通过实践应用所学知识,锻炼学生的综合能力。
而传动轴作为机械工程中的重要组成部分,也是许多机械类专业学生选择的毕业设计课题之一。
本文将探讨传动轴毕业设计的一些思路和方法。
首先,传动轴的作用是将发动机产生的动力传递给车辆的驱动轮,使车辆能够运动。
因此,在进行传动轴毕业设计时,首要考虑的是其传动效率和可靠性。
传动效率是指传动轴在传递动力时的能量损失程度,而可靠性则是指传动轴在长时间运行过程中的稳定性和耐久性。
其次,传动轴的设计需要考虑车辆的使用环境和工作条件。
不同类型的车辆,如乘用车、商用车或工程机械,其传动轴的设计要求也不同。
例如,乘用车的传动轴需要具备较高的传动效率和舒适性,而工程机械的传动轴则需要具备较高的扭矩传递能力和耐久性。
在进行传动轴毕业设计时,可以采用以下步骤:1. 研究传动轴的基本原理和结构。
了解传动轴的工作原理和组成部分,包括轴心线、轴承、联轴器等。
通过研究传动轴的结构,可以更好地理解传动轴的传动方式和工作原理。
2. 分析车辆的使用环境和工作条件。
根据所设计车辆的使用环境和工作条件,确定传动轴的设计要求和性能指标。
例如,如果设计一辆越野车,传动轴需要具备较高的扭矩传递能力和抗冲击性能。
3. 进行传动轴的结构设计。
根据设计要求和性能指标,进行传动轴的结构设计。
可以通过CAD软件进行模型设计和分析,优化传动轴的结构和形状,以提高其传动效率和可靠性。
4. 进行传动轴的材料选择和强度计算。
根据传动轴的工作条件和要求,选择合适的材料,并进行强度计算。
通过强度计算,可以确定传动轴的材料是否能够满足工作条件下的要求,以及是否需要进行结构调整。
5. 进行传动轴的动力学分析。
通过动力学分析,可以了解传动轴在运动过程中的受力情况和变形情况。
通过对传动轴的动力学分析,可以优化传动轴的结构和形状,提高其传动效率和可靠性。
6. 进行传动轴的试验验证。
传动轴的毕业设计

南京机电职业技术学院毕业设计(论文)题目Z轴传动的设计系部机械工程系专业机电一体化姓名胡学智学号G0920660指导教师祁连祥2012 年3 月 1 日摘要通过在校期间对传动轴的学习和认识对传动轴进行一下系统的分析和设计,支承传动件的零件称为轴。
轴类零件毕业设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。
这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义传动轴是组成机器零件的主要零件之,一切做回转运动的传动零件(例如:齿轮,蜗轮等)都必须安装在传动轴上才能进行运动及动力的传动,传动轴常用于变速箱与驱动桥之间的连接。
这种轴一般较长,且转速高,只能承受扭矩而不承受弯矩。
应该使传动轴具有足够的刚度和高临界转速,在强度计算中,由于所取的安全系数较大,从而使轴的尺寸过大,本文讨论的传动轴工艺设计方法,并根据现行规范增添了些表面处理的方式比如表面发兰。
关键词:传动轴,零件,刚度,强度,表面发兰目录第一章概述1.1数控机床的概念···································1.2 数控机床的组成分类及特点························1.3 数控机床的发展趋势及现状························1.4 CK1440立式数控车床的总体方案设计················1.5 本设计的主要内容和方法·························第二章纵向进给传动系统总体方案的确定2.1 进给传动系统的组成及其原理····················2.2进给传动控制伺服系统的选择····················2.3进给驱动电动机类型的确定······················2.4确定脉冲当量··················2.5进给系统的传动要求及传动类型的选择·······2.6电机与丝杠联接方式的选择·······················2.7 进给系统的一些其它要求························第三章伺服电动机的具体计算选择3.1电动机的选型要求······························3.2 电动机工作方式的确定·························3.3 电动机型号的确定·····························3.4运动部件惯量及扭矩计算·······················第四章滚珠丝杠螺母副的计算和选型4.1 滚珠丝杠螺母副的种类·············4.2 滚珠丝杠支承方式的确定············4.3 计算进给牵引力Fm(N)·············4.4 计算最大动负载 C···············4.5 滚珠丝杠螺母副的选型·············4.6 传动效率计算·································4.7 稳定性校核··················第五章联轴器的具体确定5.1联轴器的种类和特性··············5.2联轴器选择的标准···············5.3联轴器型号的确定···············第六章进给系统其他部件的确定及机床噪声控制6.1导轨的确定································6.2刀具的选择·······························6.3数控车刀的类型与刀片选择················6.4机床噪声的控制······························结论·······································第一章概述1.1数控机床的概念数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。
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。
微型汽车万向传动设计

山东交通学院2015 届毕业生毕业设计题目:微型汽车万向传动设计院(部)别汽车工程学院专业车辆工程班级车辆114学号 110412403姓名俞毅指导教师陈雯二○一五年六月摘要在汽车工业的迅猛发展,车型多样化、个性化的今天,人们对汽车舒适性、使用性能的要求日益提高。
但传动轴及万向节的设计装配不良,会产生振动和噪声。
因此,万向传动轴的设计就成为汽车设计中的重要环节之一。
本毕业设计将依据现有生产企业在生产车型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,选定为十字轴式万向传动装置。
并对传动轴、万向节总成进行设计,对相关零件进行了强度校核,结果表明满足设计要求。
关键字:万向节,传动轴,十字轴ABSTRACTIn the rapid development of automobile industry, model diversification and individuation,the car comfort, the use of performance requirements is increasing day by day. But the design of the transmission shaft and universal joint assembly, can produce vibration and noise. Therefore, the design of the universal transmission shaft becomes one of the important link of car design.This graduation design will be based on the existing production enterprises in the production of universal transmission device as a design prototype models. In a given vehicle main technical parameters of the engine, transmission and other major assemblies and installation location to determine conditions,I analyzes the vehicle structure, determine the shaft arrangement scheme, selected for the cross shaft universal transmission device. And the drive shaft, universal joint assembly design, has carried on the intensity of related parts, the results show that meet the design requirements.Key words:Universal joint,Drive shaft,Cross shaft目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (1)1概述 (2)2原始数据及设计要求 (5)2.1原始数据 (5)2.2设计要求 (5)3万向传动轴的结构特点及基本要求 (6)3.1万向传动轴的结构特点 (6)3.2基本要求 (7)4万向传动轴结构方案的分析 (8)4.1基本组成的选择 (8)4.2万向传动轴的计算载荷 (9)5万向传动轴的选择 (10)5.1传动轴管的选择 (10)5.2伸缩花键的选择 (10)6传动轴的计算与强度校核 (11)6.1传动轴的临界转速 (11)6.2传动轴计算转矩 (11)6.3传动轴长度选择 (11)6.4传动轴管内外径确定 (11)6.5传动轴扭矩强度校核 (12)7十字轴总成尺寸的确定与强度校核 (13)7.1十字轴万向节尺寸的确定与强度校核 (13)7.2传动轴的花键 (15)7.3十字万向节的轴承 (16)8万向节叉的尺寸的确定与强度校核 (18)8.1万向节叉的尺寸的确定 (18)8.2万向节叉的尺寸的强度校核 (18)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (23)前言国内发展情况与应面对的问题2007年中国汽车销售879.15万辆,2008年汽车产销量将突破900万辆。
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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1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)1.3研究内容及方法 (2)1.3.1传动轴方案的选择及主要参数的确定 (2)1.3.2 万向节类型的选择 (2)1.3.3十字轴式万向节的结构分析 (2)1.3.4万向节总成主要参数的确定与校核 (3)1.3.5中间支承的设计与校核 (3)第2章传动轴总成的设计 (5)2.1万向传动轴总体概述 (5)2.2传动布置型式的选择 (5)2.3传动轴断面尺寸的确定与强度校核 (6)2.3.1传动轴的运动分析 (6)2.3.2 传动轴断面尺寸的计算与校核 (9)2.4主传动轴滑动花键的设计 (12)2.5 中间传动轴花键的设计 (15)2.6 本章小结 (17)第3章万向节总成的设计 (18)3.1 万向节类型的选择 (18)3.2 十字轴式万向节的结构分析 (19)3.3万向节的受力分析 (20)3.3.1 单十字轴万向节的受力分析 (20)3.3.2双十字轴万向节传动 (22)3.3.3 多十字轴万向节传动 (23)3.4万向节总成主要参数的确定与校核 (24)3.4.1十字轴 (24)3.4.2滚针轴承 (26)3.5联接元件的设计 (29)3.5.1 联接螺栓 (29)3.5.2万向节叉 (31)3.6十字轴总成的润滑 (32)3.7 本章小结 (33)第4章中间支承的设计 (34)4.1中间支承的结构分析与选择 (34)4.2轴承的选取 (35)4.3本章小结 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录 (41)第1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。
而传动轴及万向节的设计装配不良将产生振动和噪声,增添未能估算在内的符加动载荷,还可能导致传动系不能正常运转和早期破坏,万向传动轴是汽车传动系的重要组成部件之一[1]。
传动轴选用与设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。
选用、设计不当会给传动系增添不必要的和设计未能估算在内的附加负荷,可能导致传动系不能正常运转,因此该总成设计是汽车设计中重要的环节之一。
1.2国内外研究现状、发展趋势传动轴普遍采用具有较高的强度的薄钢板卷焊而成的空心轴,超重型货车的传动轴则直接采用无缝钢管制成。
近年来由于对汽车低能耗,低成本的要求越来越高,汽车必须轻量化,汽车变得更易产生振动和噪声。
因此对传动系重要组成部分万向节振动特性必须进行分析[2]。
目前国内外都将以NVH(噪音,振动,啸声)为设计目标,为了满足这类要求,汽车制造厂对该总成的设计要求越来越严格。
随着Matlabl软件的开发,国内对传动轴的设计己从传统设计向模糊可靠性设计发展。
基本方法是把传统设计公式中的参量看作随机变量,进行概率计算,从中找出规律,得出合理的校核强度和截面参数。
汽车和工程机械用传动轴在高速转动时要产生弯曲振动。
因此导致共振现象使传动轴断裂.尤其是高速轴。
为避免共振产生应进行振动计算。
确定其临界转速.常规优化设计是为了使传动轴在工作时不出现共振现象.使传动轴的临界转速尽量避开其实际最高转速。
因载荷的随机性及切削加下时下件表而凹凸不平及材料软硬不均。
临界转速具有离散性。
它不是一个点,而是一个区域。
而模糊可靠性设计理论应用于具有振动的传动轴的优化设计中,提出传动轴的模糊可靠性优化设计方法,建立了在满足给定模糊可靠要求设计条件下优化设计数学模型。
传动轴模糊可靠性优化设计在设计中,既考虑设计参数的随机性和模糊性,又能进行多参数设计,使设计方案最优,且在设计后能预测新产品的可靠度[3]。
这是可靠性和最优化设计的有机结合。
万向节是实现万向传动的关键,万向节性能的优劣直接影响到整车的行驶性能、动力性、舒适性。
从19世纪初虎克式万向节在汽车上应用以来,经过100多年的发展己经有十几种形式。
可分为铡性万向节和挠性万向节。
刚性万向节又可分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节。
等速万向节因其加工制造精度高、难度大,需成套引进国外专用加工生产设备,且投资费用大、价格高,已成为实现国产化的关键问题之一。
由于等速万向节传动轴应是用橡胶护套来密封的,橡胶护套的寿命从很大程度上决定了传动轴总成的使用寿命,因此橡胶护套设计和考核试验也成了等速万向节设计的重要环节之一。
由于近年来Pro/E、CATIA、Matlab等软件的开发与应用,国内的企业、科研单位也致力于基于CATIA、Matlab等的模糊、仿真设计,从而大大提高了我国对万向节的设计、制造水平。
综合以上国内外文献和相关书籍可以看出:随着计算机的发展、各种计算机辅助软件的设计开发,如:Pro/E、CAD、CATIA等以及有限元分析等设计理论的发展,必然会给万向节的设计、研发带来日新月异的进展,万向节及传动轴的设计己逐步实现自动化,集成化,智能化。
1.3研究内容及方法1.3.1传动轴方案的选择及主要参数的确定在汽车行驶过程中,由于发动机的振动及不平路面的冲击等因素引起弹性悬架系统的振动,使变速器的输出轴和驱动桥的输入轴相对位置经常变化,故两根轴不能刚性地连接,而必须采用一般由两个十字轴万向节和传动轴组成的万向传动装置。
在变速器与驱动桥之间距离较远的情况下,应将传动轴分成两段,并用三个十字轴式万向节连接起来,且在中间传动轴后端加装中间支承。
根据给定的发动机功率、变速器最大传动动比、主速器传动动比计算出最大剪应力和弯曲应力,选取钢材的材料并查得其屈服极限,传动轴临界转速的校核。
1.3.2万向节类型的选择对万向节类型及其结构进行分析,并结合(CA1041)技术要求选择合适的万向节类型。
考虑到本毕业设计所针对的车型为中轻型货车,对其万向传动轴的设计应满足:制造加工容易、成本低,工作可靠承载能力强,使用寿命长,结构简单,调整维修方便等要求,本设计选用十字轴式万向节,带中间支承的两段式传动轴。
1.3.3十字轴式万向节的结构分析十字轴式万向节的基本构造,一般由一个十字轴、两个万向节叉、和滚针轴承等组成。
两个万向节叉上的孔分别松套在十字轴的两对轴颈上。
为了减少磨擦损失,提高效率,在十字轴的轴颈处加装有由滚针和套筒组成的滚针轴承。
然后,将套筒固定在万向节叉上,以防止轴承在离心力作用下从万向节叉内脱出。