轿车等速驱动轴总成设计规格及总长定形框架计算

参考文献：
[ 1 ] 石宝枢. 传动轴参数速查手册/球笼式等速万向节总成无干涉设计（引用时均未发表）
根据式（4）得差速器与轮毂定位面中心连线与水平夹角
arctan( y x )
180

arctan(255 720)
180

19.5
根据式（5）得初始差速器与轮毂定位面中心连线长度
Lg x 2 y 2 7202 2552 763.8mm
根据式（6）得设计驱动轴总成初始装车角度
轿车等速驱动轴总成设计规格 及总长尺寸定形框架计算
姜大杰
（浙江众达传动股份有限公司，浙江 金华 ３２１０２５）
摘要： 根据发动机参数逆向设计计算出球笼式等速万向节传动轴轴杆和花键小径最小直径及总成规格，
根据轿车驱动桥上差速器与轮毂两端定位面坐标确定球笼式等速万向节传动轴总成水平总长。
关键词：等速万向节；驱动轴；规格；坐标；设计；计算；
N (a1 8 4） k1 (175 8 4) 0.6 3360 N m
根据式（2）得总成中间轴杆和花键小径最小不小于
d 3 N 0.245 3 3360 0.245 23.9mm
根据式（3）得总成规格不小于
Fa
d 23.9 100 100 94.2 (选取整数得 95，即 95 规格) 25.4 25.4
1 计算等速万向节传动轴轴杆和花键小径最小直径及总成规格
首先，了解发动机参数，如额定扭矩 a1(N·m),额定转速 b2(r/min),主减速比(8： 1)，1 挡减速比(4：1)，因 2 至 5 挡时不为输出扭矩不为最大输出扭矩，故此不作计算， 特以 1 挡减速比计算输出扭矩最大值，得单根总成最大承受扭矩
y sin 1 …………………………………………………………………………… （7）
得驱动轴总成钟形壳定位面到伸缩端筒形壳端位面水平总长
L h Lo y1 y 2 ………………………………………………………………… （8）
3 举例说明
已知条件如下： 额定功率 a1=175N·m 额定转速 b2=4000r/min 主减速比 8：1 1 挡减速比 4：1 差速器与轮毂两端定位面水平距离 x=720mm 差速器与轮毂垂直距离 y=255mm 钟形壳中心高 h=58mm 伸缩端有效沟底至差速器定位面距离 y1=23.9mm 伸缩端有效沟底至组件中心距离 y2=39mm 根据式（1）得单根总成最大承受扭矩
Lg x 2 y 2
………………………………………………………………………… （5）
得设计驱动轴总成初始装车角度
1 arctan(
y 180 ) x h y1 y 2 ………………………………………………… （6）
得驱动轴总成钟形壳球面中心至伸缩沟底至组件中心距离 y2（根据汽车等速万向节传动轴 [1] 总成的最大伸缩量 ΔL /2 取得） 。 差速器与轮毂定位面中心连线与水平夹角
arctan( y x)
180

…………………………………………………………………（4）
初始差速器与轮毂定位面中心连线长度
N (a1 8 4） k1 ……………………………………………………………………（1）
k1 为单根总成最大承受扭矩之安全系数，通常 k1 为 0.6~0.8,得总成中间轴杆和花
键小径最小不小于
d 3 N 0.245 …………………………………………………………………………（2）
1 arctan(
y 180 255 180 ) ) arctan( 23.1 x h y1 y 2 720 58 23.9 39
根据式（7）得驱动轴总成钟形壳球面中心至伸缩端组件中心距离
Lo
y 255 651.1mm sin 1 sin 23.1
总成规格不小于
Fa
d 100 25.4 (选取整数) …………………………………………………………（3）
2 根据装车坐标设计计算总长
根据装车坐标设计计算球笼式等速万向节驱动轴总成 球笼式等速万向节驱动轴总成装车示意图如图 1 所示
轿车驱动桥上差速器与轮毂两端定位面水平距离 x， 差速器与轮毂垂直距离 y， 钟 形壳中心高 h（根据各公司内部规格标准或样件取得） ，设计伸缩端有效沟底至差速器
根据式（8）得驱动轴总成钟形壳定位面到伸缩端筒形壳端位面水平总长
L h Lo y1 y 2 58 651.1 23.9 39 772mm
6
结束语
经过实践使用证明，根据发动机参数逆向设计计算出球笼式等速万向节传动轴轴 杆和花键小径最小直径及总成规格，以及根据轿车驱动桥上差速器与轮毂两端定位面 坐标确定球笼式等速万向节传动轴总成水平总长，尺寸合理，可满足整使用要求。此 计算方法必将得到大批球笼式等速驱动轴总成设计人员的认可和追捧。