轻型商用车传动轴及万向节的毕业设计(机械CAD图纸)
轻型载货汽车离合器及传动轴设计毕业设计【全套图纸】
河南科技大学毕业设计（论文）题目轻型载货汽车车设计（离合器及传动轴设计）姓名院系车辆与交通工程学院专业车辆工程指导教师201X年6 月3 日目录前言 (2)第一章离合器设计分析与方案选择 (5)§1.1 概述 (5)§1.2 离合器结构方案分析 (6)§1.2.1从动盘数的选择 (6)§1.2.2 压紧弹簧和布置形式 (8)§1.2.3 膜片弹簧支承形式 (9)§1.2.4压盘驱动方式的选择 (9)第二章离合器基本参数和主要尺寸选择 (10)§2.1 离合器基本参数计算 (11)§2.2 膜片弹簧主要参数的选择 (13)§2.3 扭转减震器的设计 (14)§2.4 离合器压盘的设计 (18)§2.5 离合器毂花键的强度 (20)§2.6 离合器操纵机构的设计计算 (21)第三章传动轴的设计与计算 (23)§3.1 概述 (23)§3.2 万向节结构方案分析 (25)§3.3 万向节的设计计算 (26)§3.3.1 万向节设计 (26)§3.3.2 传动轴的设计......................错误！未定义书签。
第四章结论 .....................................................错误！未定义书签。
参考文献 .............................................................错误！未定义书签。
致谢 .................................................................错误！未定义书签。
前言人类利用汽车的历史大概可以追溯到上世纪八十年代以后，汽车工业经历了100年的发展过程。
汽车设计载货1.5吨商用车万向传动轴设计说明书
3.2 花键轴的设计............................ 14
3.21 传动轴花键的尺寸确定 ........................ 14 3.22 花键轴的齿侧挤压应力校核..................... 16
4 ．滚针轴承的设计............................. 17 5．法兰盘的设计 ............................... 20 6．连接螺栓的设计 ............................. 21 7.十字轴总成的润滑............................. 23
1
8 .小结 ...................................... 24 9 . 参考文献.................................. 25
1. 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 汽车上的万向传动轴一般是由万向节、 轴管及其伸缩花键 等组成。主要是用于在工作过程中相对位置不断变化的两根轴 间传递转矩和旋转运动。
故万向节叉承受弯曲和扭转载荷校核满足要求
2.5 传递效率的计算
十字轴万向节的传动效率与两轴的轴间夹角α ，十字轴的 支承结构和材料，加工和装配精度以及润滑条件等有关。当α ≤25°时，可按下式计算（取α =20°）
8
d1 2tanα η 0=1-f（ r ） =1-0.1（18/37）2tan20°/3.14=98.9% π 根据相关要求选择 GCr15 的滚针轴承。
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。
车辆工程毕业设计(论文)-轻型货车三轴五档手动变速器结构设计【全套图纸三维】[管理资料]
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摘要变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，作用是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利工况范围内工作。
变速器设有空挡和倒挡。
需要时变速器还有动力输出功能。
因为变速箱在低档工作时有较大的力，所以一般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处，然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。
这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。
变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。
一般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱有足够的刚性。
本文设计研究了三轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。
变速器的传动方案设计。
简单讲述了变速器中各部件材料的选择。
关键字：变速器；挡数；传动比；齿数；轴全套图纸，加153893706AbstractTransmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the car was different traction and speed Meanwhile engine in the most favorable working conditions within the scope of the work. And the trans mission in neutral gear with reverse gear. Transmission also need power output function.Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, thelow-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following fromlow-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid.This paper describes the design of three-axis five block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design. A brief description of the trans mission of all components of the material choice.Keywords：block; Transmission ratio; Teeth; Axis目录摘要 (I)第1章绪论 (1)第2章变速器传动机构布置 (2)传动机构布置方案分析 (2) (2)倒挡布置方案 (5) (6)齿轮形式 (6)换挡机构形式 (6)变速器轴承 (7)第3章变速器主要参数的选择 (9)中心距A (9) (11)模数 (11)压力角α (11)螺旋角β的选取 (12)齿宽b (12)齿轮变位系数的选择原则 (13)各挡齿轮齿数的分配及传动比的计算 (13) (14) (15) (16) (16) (17)第4章齿轮校核 (21) (22) (22)σ............................................................................ 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-轻型载货汽车(离合器及传动轴设计)(含全套cad图纸)[管理资料]
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目录前言 (1)第一章离合器的设计 (3)§ 绪论 (3)§ (3)§ (4)§ (6)§ (11)§ (12)§ (15)第二章离合器操作机构的设计 (19)§ (19)第三章传动轴的设计 (22)§ (22)§ (23)§ (24)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)外文翻译 (30)前言改革开放以来，随着国家经济的迅猛发展，汽车工业也在慢慢崛起，汽车在我们日常生活中占据了越来越重要的地位，车辆给人们出行带来了极大地方便，因此汽车工业也被国家放在了极其重要的地位，像吉利收购沃尔沃表明了我们国内企业正在逐步强大，因此能够选择车辆工程专业也是我认为一个非常正确的选择，而汽车设计室我们车辆工程专业学生毕业时的一个重要实践环节。
这次设计中，我们五名同学共同合作，共同设计一辆轻型载货汽车，我主要负责其中的离合器和传动轴的设计。
在本次设计中，我选用的是目前比较广泛应用的液压操纵拉式膜片弹簧离合器。
这种离合器有许多优点，如操纵省力，布置方便，结构简单等。
传动轴采用的是十字轴式万向节，其与万向节叉的连接采用外挡圈式。
通过这次的设计，我们对大学四年所学的知识进行了一次全面的回顾与总结，并且进一步加深与巩固，同时也掌握了一些运用专业知识方法，提高了理论联系实际的能力，为今后工作和学习打下了良好的基础。
第一章离合器的设计§绪论汽车离合器的设计是汽车传动系中于发动机联系的总成。
离合器在汽车中的作用是：切断和实现对传动系的动力传递，以保证：，使汽车平稳起步，减少变速器中齿轮之间的冲击，便于换挡。
，靠离合器打滑保护传动系，防止零件因过载而损坏。
为保证离合器具有良好的工作性能，对汽车离合器提出如下基本的要求：A.在任何行驶情况下能可靠的传递发动机最大的转矩，而且传递扭矩的能力要有适当储备；B.分离是要彻底；，以保证汽车起步平稳，没有抖动和冲击；D离合器的从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时齿轮之间的冲击和便于换挡；此外，离合器应力求做到结构简单、紧凑、重量轻，制造工艺性好和维修方便。
HGC1050万向传动轴结构设计(机械CAD图纸)
摘要万向传动装置是汽车传动系统中的重要组成部分，万向传动装置位于变速箱和驱动桥之间，一般由万向节、传动轴和中间支承组成。
万向节能实现变角度动力传递；传动轴把变速器的转矩传递到驱动桥上；中间支承能补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差和车辆行驶过程中由于发动机窜动或车架等变形所引起的位移。
万向传动装置的功用是在汽车行驶过程中，在轴间夹角及相互位置经常发生变化的两个转轴之间传递动力。
本文主要是对汽车的十字轴式万向传动装置进行设计。
根据车辆使用条件和车辆参数，按照传动系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作：选择相关设计参数主要为：十字轴、万向节、传动轴、中间支承的参数确定，并进行了总成设计主要为：十字轴的设计，万向节的设计、传动轴的设计以及中间支承的设计等。
并通过Pro/E 建模和有限元ANSYS软件对设计万向传动装置进行结构分析，根据分析结果对万向传动装置进行改进设计得出合理的设计方案。
关键词：万向传动装置；十字轴；万向节；传动轴；有限元分析ABSTRACTThe automobile universal transmission device is in the automobile transmission system important constituent,is located between the gear box and the driving axle . Generally by the universal joint, the drive shaft and the middle supporting is composed. The universal joint energy conservation realization changes the angle power transmission;Transmit the torque of the gear box to the transaxle with drive shaft;The middle supporting can compensate the drive shaft axial and the angle direction in the wiring error and the vehicles travel process because the engine flees moves the displacement which or distortions and so on frame causes. The rotary transmission device function is in the automobile travel process, the included angle and the mutual position changes between the revolution axis in the axis between to transmit the power frequently.This article mainly is carries on the design to the automobile cross shaft type rotary transmission device. According to vehicles exploitation conditions and vehicles parameter, according to transmission system design procedure and request, Mainly has carried on following work:Mainly has carried on following work choice correlation design variable mainly is: Cross axle, universal joint, drive shaft, middle supporting parameter determination, and has carried on the unit design mainly is: Cross axle design, universal joint design, drive shaft design as well as middle supporting design and so on. And to designs the rotary transmission device through the finite element Pro/E and ANSYS software to carry on the structure analysis, Carries on the improvement design according to the analysis result to the rotary transmission device to obtain the reasonable design proposal.Keywords:U niversal Transmission Device; Cross Axle; Universal Joint; Transmission shaft; Finite Element Analysis目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................I I 第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2汽车传动轴的国内外研究现状 (2)1.3研究汽车万向传动轴的目的和意义 (3)1.3.1研究汽车万向传动轴的目的 (3)1.3.2研究汽车传动轴的意义 (3)1.4 万向传动轴的结构特点及基本要求 (4)1.5本课题研究的主要内容 (5)第2章汽车传动轴的结构方案分析与选择 (7)2.1汽车传动轴的结构方案概述 (7)2.1.1万向节与传动轴的结构型式 (7)2.1.2传动轴管、伸缩花键及中间支承结构型式 (7)2.1.3万向节类型 (10)2.2传动轴设计方案 (12)2.3本章小结 (13)第3章万向传动轴的设计 (14)3.1HGC1050汽车的主要技术参数 (14)3.2传动轴总成设计计算及校核 (15)3.2.1传动轴计算载荷的确定 (15)3.2.2传动轴轴管的选择及校核 (16)3.2.3中间支承的结构设计 (21)3.3十字轴总成的设计计算及校核 (24)3.3.1万向节的受力分析 (24)3.3.2十字轴万向节的设计及校核 (26)3.3.3十字轴滚针轴承的校核 (27)3.3.4万向节叉的设计及校核 (28)第4章传动轴总成建模与装配 (30)4.1 Pro/ENGINEER软件简介 (30)4.2利用Pro／ENGINEER软件进行三维实体建模 (31)4.2.1十字轴的创建 (31)4.2.2凸缘叉的创建 (31)4.2.3轴承差的创建 (32)4.2.4传动轴管的创建 (32)4.2.5带花键的传动轴管的创建 (33)第5章万向传动装置的有限元静力学分析 (34)5.1 ANSYS软件简介 (34)5.2Pro/E与ANSYS接口的创建 (34)5.3利用ANSYS对望向传动装置进行有限元受力分析 (36)5.3.1十字轴有限元受力分析 (36)5.3.2凸缘叉有限元受力分析 (40)5.3.3传动轴有限元受力分析 (41)5.4本章小结 (42)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (45)附录：传动轴简介第1章绪论1.1 概述万向节传动用于在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。
毕业设计 汽车万向传动轴的设计
目录1.1 汽车万向传动轴的发展与现状 (2)1.2 万向传动轴设计技术综述 (2)2 万向传动轴结构方案确定 (4)2.1 设计已知参数 (4)2.2 万向传动轴设计思路 (6)2.3 结构方案的确定 (7)3 万向传动轴运动分析 (10)4 万向传动轴设计 (11)4.1 传动载荷计算 (11)4.2 十字轴万向节设计 (12)4.3滚针轴承设计 (14)4.4传动轴初步设计 (15)4.5 花键轴设计 (16)4.6 万向节凸缘叉连接螺栓设计 (17)4.7 万向节凸缘叉叉处断面校核 (17)5基于UG的万向传动轴三维模型构建 (19)5.1万向节凸缘叉作图方法及三维图 (19)5.2万向节十字轴总成作图方法及三维图 (21)5.3 内花键轴管与万向节叉总成作图方法及三维图 (25)5.4 花键、轴管与万向节叉总成作图方法及三维图 (2625)5.5万向传动轴总装装配方法及三维图 (27)6 万向传动装置总成的技术要求、材料及使用保养 (29)6.1普通万向传动轴总成的主要技术要求 (29)6.2万向传动轴的使用材料 (29)6.3 传动轴的使用与保养 (30)7 结论 (31)总结体会 (32)谢辞 (33)附录1外文文献翻译 (34)附录2模拟申请万向传动轴专利书 (48)【参考文献】 (52)1.1 汽车万向传动轴的发展与现状万向传动装置的出现要追溯到1352年，用于教堂时钟中的万向节传动轴。
1663年英国物理学家虎克制造了一个铰接传动装置，后来被人们叫做虎克万向节，也就是十字轴式万向节，但这种万向节在单个传递动力时有不等速性。
1683年双联式虎克万向节诞生，消除了单个虎克万向节传递的不等速性，并于1901年用于汽车转向轮。
上世纪初，虎克万向节和传动轴已在机械工程和汽车工业中起到了极其重要的作用。
1908年第一个球式万向节诞生，1926年凸块式等速万向节出现，开始用于独立悬架的前轮驱动轿车和四轮驱动的军用车的前轮转向节。
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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 ................................................................................................I I 第1章绪论 (3)1.1选题的目的和意义 (3)1.2国内外研究现状、发展趋势 (3)1.3研究内容及方法 (4)1.3.1传动轴方案的选择及主要参数的确定 (4)1.3.2 万向节类型的选择 (4)1.3.3十字轴式万向节的结构分析 (4)1.3.4万向节总成主要参数的确定与校核 (5)1.3.5中间支承的设计与校核 (5)第2章传动轴总成的设计 (7)2.1万向传动轴总体概述 (7)2.2传动布置型式的选择 (7)2.3传动轴断面尺寸的确定与强度校核 (8)2.3.1传动轴的运动分析 (8)2.3.2 传动轴断面尺寸的计算与校核 (11)2.4主传动轴滑动花键的设计 (14)2.5 中间传动轴花键的设计 (17)2.6 本章小结 (19)第3章万向节总成的设计 (20)3.1 万向节类型的选择 (20)3.2 十字轴式万向节的结构分析 (21)3.3万向节的受力分析 (22)3.3.1 单十字轴万向节的受力分析 (22)3.3.2双十字轴万向节传动 (24)3.3.3 多十字轴万向节传动 (25)3.4万向节总成主要参数的确定与校核 (26)3.4.1十字轴 (26)3.4.2滚针轴承 (28)3.5联接元件的设计 (31)3.5.1 联接螺栓 (31)3.5.2万向节叉 (33)3.6十字轴总成的润滑 (34)3.7 本章小结 (35)第4章中间支承的设计 (36)4.1中间支承的结构分析与选择 (36)4.2轴承的选取 (37)4.3本章小结 (39)结论 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录 (43)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。