重型货车万向传动装置设计
万向传动装置课程设计说明书
汽车设计课程设计说明书设计题目：东风DNZ1080G万向传动装置的设计姓名任伟学院交通学院专业汽车设计与运用班级1101学号2011281指导教师孙宏图、王昕彦2014年09月05日目录1 前言 (2)2 万向传动装置设计 (3)2.1 万向传动装置的结构方案设计 (3)2.1.1 主要参数的选择 (3)2.1.2 总体设计方案 (3)（1）传动轴管的选择 (4)（2）伸缩花键的选择 (4)（3）万向节分析 (5)（4）中间支承结构分析与设计 (5)2.2 万向节的设计与强度校核 (6)2.2.1 万向节结构与尺寸设计 (6)（1）基本构造与基本原理 (6)（2）确定十字轴尺寸 (6)（3）滚针轴承的设计与校核 (6)2.2.2 十字轴万向节强度校核 (6)2.3 万向传动轴设计及强度校核 (7)2.3.1 万向节传动轴结构与尺寸设计 (7)2.3.2 万向节传动轴强度校核 (7)3参考文献 (10)前言本次课程设计的任务是对一汽解放CA1130PK2L2进行万向传动轴的设计、研究。
在指导老师的细心指导下，通过对汽车万向传动装置的了解，进一步进行万向传动轴的设计。
通过实际的市场调查和客观的实际观察，全面了解万向传动轴的结构，充分了解到万向传动装置的工作原理与意义，及其在汽车行驶中的重要作用。
在汽车的正常工作中，是一个必不缺少的部件，也是一个不可替代的关键部件。
对于万向传动轴的研究，有很大的发展空间，具有相当大的研究意义。
在充分与指导老师讨论、研究后，故选此课题进行设计任务时，分析了万向传动装置类型的，根据题目所要求的原始数据要求，确定了所选用万向传动轴的种类。
在初定各个部件的相关尺寸后，根据要求进行了校核，确定了所设计部件的尺和参数，并选择了零部件的材料本文介绍了一汽解放CA1130PK2L2 型货车的万向传动装置的结构和工作原理，及相关参数的确定。
全文的中心内容共分为三章：第一章为一汽解放CA1130PK2L2汽车原始数据及设计要求；第二章十字轴的结构特点及基本特点和设计要求；第三章为万向传动轴结构方案的分析及设计；在原始数据确定的前提下，设计所要完成的任务有：查找、收集相关资料，进一步确定万向传动装置的基本尺寸的选取、材料选择和传动过程中的接触应力等工作，其中传动过程中零件内部的接触应力最为关键，在此文中着重做到了应力校核这一步。
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。
重型载货汽车万向传动轴设计方案说明书
汽车设计课程设计说明书题目：重型载货汽车万向传动轴设计姓名：xx学号：200924xxxx同组者：xxxxxx专业班级：09车辆工程2班指导教师：xxxxxxxx商用汽车万向传动轴设计摘要万向传动轴在汽车上应用比较广泛。
发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴。
本设计注重实际应用，考虑整车的总体布置，改进了设计方法，力求整车结构及性能更为合理。
传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。
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；万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。
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，并校核其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，合理优化轴与轴之间的角度。
目录一、概述 (04)二、货车原始数据及设计要求 (05)三、万向节结构方案的分析与选择 (06)四、万向传动的运动和受力分析 (08)五、万向节的设计计算 (11)六、传动轴结构分析与设计计算 (17)七、参考文献 (20)一、概述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。
在动机前置后轮驱动的汽车上，由于工作时悬架变形，驱动桥主减速器输入轴与变速器输出轴间经常有相对运动，普遍采用万向节传动<图1—1a、b）。
当驱动桥与变速器之间相距较远，使得传动轴的长度超过1.5m时，为提高传动轴的临界速度以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两段或三段，万向节用三个或四个。
此时，必须在中间传动轴上加设中间支承。
在转向驱动桥中，由于驱动桥又是转向轮，左右半轴间的夹角随行驶需要而变，这是多采用球叉式和球笼式等速万向节传动<图1—1c）。
0.75吨级商用车万向传动轴设计任务书
1）课程设计说明书一份
2）装配图
3）相关零件图
4．主要参考文献篇数及书写要求：
主要参考资料：
（1）《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册.北京：人民交通出版社，2001
（2）《汽车设计》王望予主编.北京：机械工业出版社，2004
（3）《机械设计手册》成大先主编.北京:化学工业出版社,2002
1傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985
5．工作计划及进度：
2020年12月28日～2020年12月29日：查阅相关资料，明确设计任务及要求；
2020年12月30日～2021年1月3日：按任务书要求，选型、计算、分析和绘图；
2021年1月4日～2021年1月6日：整理并撰写课程设计说明书，
2021年1月7日～2021年1月8日：进行课程设计答辩。
系主任审查意见：
签字：
2020年12月25日
（4）《汽车设计课程设计指导书》王丰元主编.北京:中国电力出版社,2009
（5）《汽车设计课程设计指导书》王国权主编.北京:机械工业出版社,2010
（6）《汽车底盘设计》王雪峰主编.北京:清华大学出版社,2010
（7）《汽车理论》余志生主编.北京:机械工业出版社,2009
要求查阅的参考文献不得少于三篇，要求按国标GB7714—87《文后参考文献著录规则》书写，例：
本课程设计是车辆工程专业本科生进行一次综合性较强的实践环节，能更好的检验车辆相关课程的学习效果，让学生更深入掌握所学内容，树立正确的工程设计思想，能正确、熟练的使用、查找相关手册、图册、标准、规范和相关技术资料，提高结构设计的能力，为日后做好毕业设计，走上工作岗位进行一次综合训练和准备。
重型货车万向传动装置设计-开题报告
毕业设计（论文）开题报告学生姓名院系汽车与交通工程学院专业、班级指导教师姓名职称副教授从事专业车辆工程是否外聘□是■否题目名称重型货车万向传动装置设计一、课题研究现状、选题目的和意义研究现状：当今，汽车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。
主要是实现汽车上任何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。
万向传动装置除用于汽车的传动系统外，还可用于动力输出装置和转向操纵装置。
万向传动装置设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。
选用与布置的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，只有合理的设计，才能保证汽车在各种工况和路面条件情况下可靠的传递动力。
并且汽车万向传动装置是汽车底盘传动系的主要总成之一，在工作中承受着巨大的转矩和动负荷。
经长期使用后，技术状况会发生变化，从而将直接影响发动机动力的传递，降低传动效率，加剧燃料消耗，加速轮胎磨损，同时还会影响变速器和驱动桥的正常工作。
万向传动装置的类型可分为闭式和开式两种。
闭式万向传动装置采用单万向节,传动轴被封闭在套管中,套管与车架做球铰连接,而与驱动桥固定连接。
其最大特点是传动着外壳作为推力管来传递汽车的纵向力,从而使传动轴外壳起到了悬架系统导向机构中纵向摆臂的作用,这对于其后悬架拆用螺旋弹簧作为弹性元件是十分必要的。
而开式万向传动装置结构简单,重量轻,现代汽车广泛应用开式万向传动装置。
根据在扭转方向是否有明显的弹性，万向节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式连接传递动力，又分成不等速万向节，准等速万向节和等速万向节；挠性万向节是靠弹性零件传递动力的，具有缓冲减振作用。
而万向传动装置则是重型货车的关键部件之一，也是汽车国产化技术难度较大的部件之一，没有高技术的设备是很难达到要求的。
它是汽车前后动力的传动装置，是汽车正常行驶不可或缺的一部分。
随着汽车工业100多年的发展历史，万向传动轴的设计形式也得到了很快的发展。
第四节 万向传动装置
万向节
分类： 普通万向节 准等速万向节 等速万向节 刚性万向节 柔性万向节
装置
第一节 万向节
图4-2 普通万向节的结构
万向节叉孔内有滚针和套筒，十 字轴的四个轴颈与其中的滚针轴承配 合。十字轴用套筒和卡簧、或盖板轴 向定位。
装置
第一节 万向节
图4-3 十字轴与轴承
十字轴式刚性万向节
结构
轴承盖 滚针轴承
安全阀
万向节叉
十字轴
万向节叉
十字轴式刚性万向节
普通十字轴特点
• 特点: 结构简单、工作可靠、允许轴间夹 角14—20度之间传递动力 轴向尺寸受限制，难以适应转向驱 动桥和断开式驱动桥的要求。
点此观看三个万向节的布置录像
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2、准等速万向 节
原理：是一套传动轴 长度缩短至最 小的双万向节 等速传动装置。
• 摆动式中间支承的特点是，中间传动轴可以 通过摆臂绕支承轴摆动；支承轴和摆臂下端 均有橡胶衬套，可以改善轴承受力。
第五节 驱动桥
装置
第一节 万向节
图4-17 挠性万向节
弹性连接件
上海SH380A自卸车 的挠性万向节
弹性连接件
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装置
第二节 传动轴和中间 支撑
图4-21 单节传动轴
结构： 空心、壁厚均匀 的钢管。 （1.5~3.0mm） 伸缩节： 其长度可随行驶 状况而变。 安装： 注意安装标记， 满足动平衡要求。
第四节 传动轴和中间支 撑
装置
第四节 传动轴和中间 支撑
图4-22 双节传动轴 轴距长的汽车，传动轴有三节，以提高其 刚度，前两节用中间支撑固定在车架上。
装置
第二节 传动轴和中间 支撑
图4-23 固定式单球轴承中间
0.75吨级商用车万向传动轴设计说明书
课程设计说明书学生姓名：学号：学院（系）：机械系专业：车辆工程题目：0.75吨级商用车万向传动轴设计起迄日期：2020年12月14日～2020年12月31日课程设计地点：指导教师：系主任：目录1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 (2)1.3研究内容及方法 (3)1.3.1传动轴方案的选择及主要参数的确定 (3)1.3.2万向节类型的选择 (3)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 (4)1.3.5中间支承的设计与校核 (4)2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 (6)2.3结构方案选择 (6)2.4计算传动轴载荷 (6)2.5 传动轴强度校核 (6)2.6 传动轴转速校核及安全系数 (7)3万向节总成的设计 (9)3.1万向节类型的选择 (10)3.2十字轴式万向节的结构分析 (11)3.3 十字轴万向节设计 (12)参考文献 (13)1 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]。
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。
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。
某商用车万向传动装置的设计毕业设计论文[管理资料]
![某商用车万向传动装置的设计毕业设计论文[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/6465049925c52cc58ad6be0c.png)
第1章万向传动轴的概述1．1 万向传动轴的介绍实践证明，万向节传动所连接的两轴的位置和所传动的动力大小不同万向节传动将有不同的形式。
同时因为生产和使用条件不一样，往往所选择的结构形式也是不一样的，故我们在进行万向节传动设计时，应根据整车设计和生产部门的具体情况，设计制造出来的万向节传动装置应能满足如下要求：1．保证所连接的两轴相对位置在预计范围内变动时能可靠的传动扭矩。
2．保证所连接的两轴能够均匀的旋转，而且由于两轴之间存在夹角而产生的惯性力矩所引起的载荷应降低到许可范围内。
3．保证传动效率高，寿命长，结构简单，制造维修方便。
1．2 万向传动轴的概述随着汽车工业的不断壮大和发展，人民生活水平的提高，汽车的设计思想也提高了。
汽车上的万向传动装置常由万向节和传动轴组成，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动力。
在发动机前置后轮驱动的汽车上，由于工作时悬架变形，驱动桥主减速器输入轴与变速器输出轴间经常运动，普通采用万向节传动。
当驱动桥与变速器的距离不大时，经常采用两个万向节和一个传动轴的结构。
万向节按扭矩方向是否明显的弹性变形，可分为刚性万向节和柔性万向节两类。
刚性万向节又分为不等速万向节，等速万向节和等速万向节。
万向节传动轴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力。
例如，在某些重型汽车上，按总布置要求将离合与变速器、变速器与分动器之间拉开一定距离时，考虑到在它们之间很难轴与轴同心，以及安装基体的车架也可以发生变形，故在这些总成间就应采用万向节传动。
此时常采用普通十字轴万向节，也有采用挠性万向节的，其工作夹角一般不大于3°～5°。
前置发动机后轮驱动的汽车在行驶过程中，由于悬架的不断变形，变速器与驱动桥的相对位置（高度和距离）也在不断变化。
在它们之间需要用可伸缩的万向传动轴联接。
这时当联接的距离较近时，常采用两个十字轴万向节和一根可伸缩的传动轴；当距离较远且传动轴的长度超过1．5m时，则应将传动轴分成两根或三根，用3个或4个万向节，且后面一根传动轴可伸缩，中间传动轴应有支承。
重型货车万向传动装置设计
摘要本毕业设计的任务是对解放CA1140型货车进行万向传动装置的设计、研究。
在指导老师的细心指导下，通过对汽车万向传动装置的了解，进一步进行万向传动装置的设计。
通过实际的市场调查和客观的实际观察，全面了解万向传动装置的结构，充分了解到万向传动装置的工作原理与意义，及其在汽车行驶中的重要作用。
在汽车的正常工作中，是一个必不缺少的部件，也是一个不可替代的关键部件。
对于万向传动装置的研究，有很大的发展空间，具有相当大的研究意义。
在充分与指导老师讨论、研究后，故选此课题。
在进行设计任务时，分析了万向传动装置类型的，根据题目所要求的原始数据要求，确定了所选用万向传动轴的种类。
在初定各个部件的相关尺寸后，根据要求进行了计算和校核，确定了所设计部件的尺寸和参数，并选择了零部件的材料。
关键字：万向节,传动轴，强度，计算，校核ABSTRACTThis graduation task is on the Jiefang CA1140 type trucks for universal transmission design. In the instructor's careful guidance, through the automotive universal drive unit, further universal design of the drive shaft. Through actual market research and objective observations, a comprehensive understanding of the structure of universal drive shaft to fully understand the universal drive unit works and significance, and its vehicle. In the car's work, is a not missing parts, is a key part. For the study of universal drive shaft, have a high potential for growth, with considerable significance. In fully and instructor to discuss, study, this issue.The design task, analyzed the universal transmission device type, under the title the required raw data requirements, decide to choose the kind of universal drive shaft. In various parts of the associated YTC sizes depending on the requirements for the calculation and check, determine the design part of dimensions and parameters, and selected parts of the material.Keywords：Universal joint, Transmission shaft, Strength,Calculation, Check目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论…………………………………………………………………………错误!未定义书签。
中型货车万向节与传动轴毕业设计
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。
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1.1
表1-1主要向传动装置，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。
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。
解放CA1041万向传动装置设计-任务书
（3）完成各参数的设计、计算和校核工作，至少应有装配图的草图第三周~第七周
（4）中期检查，画装配图和零件图第八周
（5）画装配图和零件图，编写说明书第九周~第十一周
（6）交毕业设计说明书和装配图、零件图，修改第十二周
（7）毕业设计指导教师审核第十三周
（4）选择基本参数并对各参数进行设计与计算
（5）遵守设计进度的安排，设计结构要合理、CAD制图要规范、说明书按毕业设计的要求编写，
书写规范，保质保量的完成毕业设计的任务。
三、设计（论文）完成后应提交的成果
CAD零号图纸一张CAD零件图若干
说明书一份，字数不少于1.5万字
四、设计（论文）进度安排
（1）收集资料，调研，撰写开题报告第一周
（3）校核万向传动轴的临界转速
（4）用CAD画装配图和零件图。
技术要求（研究方法）
（1）充分利用图书馆及现有的资源收集资料，调研了解万向传动装置的组成、功用，掌握CAD制图的规范及要求，了解国内外万向传动装置的发展状况
（2）到生产车间及实验室了解万向传动装置的构造，各零部件的装配位置
（3）编写课题研究大纲和开题报告
六、备注
指导教师签字：
年 月 日
教研室主任签字：
年 月 日
因此，万向传动装置的结构型式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的设计极其重要。通过万向传动装置设计熟悉汽车万向传动装置的结构、性能及设计过程。
课题综合运用了机械设计、工程材料、汽车设计、汽车构造、CAD绘图等知识。
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
设计内容
（1）万向传动轴的结构形式选择
（2万向传动轴的基本参数选择与设计计算
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。
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Keywords：Universal joint, Transmission shaft, Strength,Calculation, Check
目录
摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„I Abstract„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„II
4.3万向节的运动和受力分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„的任务是对解放CA1140型货车进行万向传动装置的设计、研究。在指导老师的细心指导下，通过对汽车万向传动装置的了解，进一步进行万向传动装置的设计。通过实际的市场调查和客观的实际观察，全面了解万向传动装置的结构，充分了解到万向传动装置的工作原理与意义，及其在汽车行驶中的重要作用。在汽车的正常工作中，是一个必不缺少的部件，也是一个不可替代的关键部件。对于万向传动装置的研究，有很大的发展空间，具有相当大的研究意义。在充分与指导老师讨论、研究后，故选此课题。
第4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
4.2.1十字轴式万向节的结构方案分析„„„„„„„„„„„„„„„22
4.2.2十字轴式万向节传动不等速性分析„„„„„„„„„„„„„„23
第3章万向传动轴总成的设计……………………………………………………7
3.1万向传动轴总体概述及传动布置型式的选择„„„„„„„„„„„„„7
3.2传动轴断面尺寸的确定与强度校核„„„„„„„„„„„„„„„„„8传动轴的运动分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8传动轴的临界转速„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11传动轴管内外径确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
3.2.4传动轴扭矩强度校核„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13
3.3连接花键的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
3.3.1主传动轴滑动花键的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
3.3.2中间传动轴连接花键的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„18
3.4本章小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20
2.2万向节类型的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2.3十字轴式万向节结构方案分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
2.4十字轴万向节总成尺寸的确定与强度校核„„„„„„„„„„„„„„5
2.5中间支承结构分析与设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
本章小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
第1章绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„错
误！未定义书签。
1.1选题的目的和意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1
1.2国内外研究现状和发展趋势„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2第2章设计方案选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2.1万向传动装置基本组成的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
在进行设计任务时，分析了万向传动装置类型的，根据题目所要求的原始数据要求，确定了所选用万向传动轴的种类。在初定各个部件的相关尺寸后，根据要求进行了计算和校核，确定了所设计部件的尺寸和参数，并选择了零部件的材料。
关键字：万向节,传动轴，强度，计算，校核
ABSTRACT
This graduation task is on the Jiefang CA1140 type trucks for universal transmission design. In the instructor's careful guidance, through the automotive universal drive unit, further universal design of the drive shaft. Through actual market researchand objective observations, a comprehensive understanding of the structure of universal drive shaft to fully understand the universal drive unit works and significance, and its vehicle. In the car's work, is a not missing parts, is a key part. For thestudy of universal drive shaft, have a high potential for growth, with considerable significance. In fully and instructor to discuss, study, this issue.