【正文】 橋的傳動(dòng)動(dòng)力裝置，在其設(shè)計(jì)上必須保證其與各個(gè)部件連接的可靠及其連接部位的強(qiáng)度。進(jìn)入 20世紀(jì)后，汽車也進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 入了快速發(fā)展階 段，而在此期間因?yàn)檩d重的需要載重汽車也逐漸進(jìn)入人們的生活。 1886年 1月 29日，德國曼海姆專利局批準(zhǔn)卡爾 本文主要對 2T 汽車的貨箱及其傳動(dòng)軸總成設(shè)計(jì)。歷史上正是因?yàn)橛辛岁懧方煌ǎ辛斯湃俗叱鰜淼? “絲綢之路”，才促進(jìn)了東西方的貿(mào)易及科技、文化的交流與發(fā)展；正是因?yàn)橛辛溯喆?— 水上交通工具，科學(xué)家才能發(fā)現(xiàn)了“新大陸”，促使了美洲的迅速開發(fā)與繁榮；正是因?yàn)橛辛丝臻g交通，才使國際間的貿(mào)易與科技、文化交流更為方便、迅速，才能使“登月”得以實(shí)現(xiàn)。 the second part is on the shaft of the design task, described in this part of the drive shaft inside the various ponents and various ponents of the selection and on the axial force, etc. This design task by about 2T truck’s cargo box and understanding of its various parts, select parts that meet design task and a number of suitable processing methods, finally plete the design task. Key words: Container。第一部分是貨箱設(shè)計(jì)部分，主要闡述了貨箱的分類、設(shè)計(jì)方法和貨箱的各個(gè)部分零件的選擇及其各自特點(diǎn)；第二部分是關(guān)于傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)任務(wù)，在這一部分里面闡述了傳動(dòng)軸的各個(gè)組成部分以及各個(gè)零件的選擇和關(guān)于軸受力等。通過本次設(shè)計(jì)任務(wù)了解關(guān)于 2T載重汽車的貨箱和傳動(dòng)軸的工作原理。 Transmission shaft?？傊?，人類社會(huì)的進(jìn)步與繁榮，離不開行也就是交通的發(fā)展。貨箱作為汽車運(yùn)輸?shù)闹饕d體，在運(yùn)輸過程中發(fā)揮著重要作用，由于其運(yùn)輸?shù)穆窙r可能比較復(fù)雜，在運(yùn)輸過程中可能會(huì)比較顛簸，對于貨箱的承載能力要有較高的要求，由于貨箱的各個(gè)主要部件均屬于焊接件，對其焊接及其上 漆有相關(guān)的技術(shù)要求。本茨為其在 1885年研制成功的三輪汽車（圖 ）申請的專利，這一天被后人稱為現(xiàn)代汽車誕生日。 1956年 7月 15日，我國第一輛“解放牌”載重汽車（圖 ）在第一汽車制造廠誕生。 （ 2） .貨箱作為主要的承載部件，在設(shè)計(jì)過程中必須保證其載重質(zhì)量及其承載能力。 當(dāng)然，平穩(wěn)、舒適、快速及操縱方便、穩(wěn)定，也一直是設(shè)計(jì)所追求的目標(biāo)，尤其是可靠性，始終是作為衡量產(chǎn)品質(zhì)量最重要的一項(xiàng)指標(biāo)。 貨箱的設(shè)計(jì)要求 貨箱的設(shè)計(jì)要求主要是對其容積及其各個(gè)汽車板面的尺寸計(jì)算和對于底座的受力情況計(jì)算。另一種全金屬結(jié)構(gòu)是本體為瓦楞板，再加上立柱、上邊框和下邊框焊接組合而成，如圖 ）所示。鉸鏈?zhǔn)怯身摪搴洼S銷組裝成的，鉸鏈應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。因此，應(yīng)在邊板和后板上安裝彈性元件，以便起緩沖作用。他 由頭部和螺桿（帶有外螺紋的圓柱體）兩部分組成的一類緊固件， 螺栓連接 需 要與 螺母配合，用于緊固連接兩個(gè)帶有通孔的零件。普通 螺栓連接主要 用來 承載軸向的受力， 但 也可 用來 承載要求不高的橫向受力。 沉頭可以擰到零件里，所以一般用在要求連接后表面光滑沒突起的地方。U 形螺栓 。 貨箱的焊接 焊接（圖 ） ，從微觀上講可以這樣定義：兩 種或兩種以上的材料 （同種或異種），通過加熱或加壓 (或并用 )， 使接頭處產(chǎn)生原子或分子間的結(jié)合和擴(kuò)散 ，從而造成 永久性連接的工藝過程。 圖 焊接 20世紀(jì)之前 ，只有出現(xiàn)過古時(shí) 鐵匠用的金屬鍛焊 這種焊接工藝 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 焊接技術(shù)之所以能在機(jī)械制造中的到廣泛應(yīng)用，是應(yīng)為它有許多其它制造工藝不具備的特點(diǎn)。 制造時(shí)間少、成本低廉，性價(jià)比高。采用焊接技術(shù)能把不同金屬連接起來，材料利用率大大提高。 1966年英國 Cockenize電廠鍋爐汽廠（全長 23m、內(nèi)徑 、壁厚 140mm、材料 MnCrMoV鋼） 1969 年西 德 MnNiMoV 材料鍋爐汽包（全長 、內(nèi)徑 、壁厚 75mm）分別在水壓試驗(yàn)中發(fā)生脆性斷裂，裂源均在焊接接頭處，是消除應(yīng)力退火處理時(shí)產(chǎn)生的裂紋。根據(jù)焊接過程的特點(diǎn)，金屬的焊接可以分為 熔 化 焊 ，加 壓焊和釬焊三大類 。 空氣 氣中的氮 元素 、水 元素 等 也 進(jìn)入 熔化的焊接件 ， 這會(huì)再 焊縫中形成氣孔、夾渣 、裂紋 等缺陷， 嚴(yán)重破壞焊縫質(zhì)量跟焊后性能。 在加壓 情況 下，使兩 被焊接 件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合， 稱為壓焊 。 又很多 用 熔化焊 難以 焊接的材料， 都 可以用壓焊焊成與母材同等 強(qiáng)度 的優(yōu)質(zhì) 焊縫 。根據(jù)加熱時(shí)金屬所處的狀態(tài)以及成分、組織和性能的變化情況，可將焊接接頭分為 4 個(gè)區(qū)域： 焊縫 、熔合區(qū)、熱影響區(qū)和熱應(yīng)變翠化區(qū)。焊接時(shí)焊接接頭局部區(qū)域的加熱和冷卻是很不均勻的，而局部區(qū)域內(nèi)的各部分金屬又處于從液態(tài) 塑性狀態(tài) 彈性狀態(tài)的不同狀態(tài)，并隨熱源的變化而變化，這就是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形 的根本原因。 幾類焊接接頭的優(yōu)缺點(diǎn)： 對接接頭受力均勻，焊接時(shí)容易保證質(zhì)量，因此常用于重要的構(gòu)建中。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化工機(jī)械行業(yè)一方面要推出新技術(shù)和新的焊接結(jié)構(gòu)形式來滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，另一方面又針對本身高速、高壓、高溫、低溫、腐蝕、易燃、易爆、有毒等特點(diǎn)向著高質(zhì)量、高壽命和大型化的方向發(fā)展，這種化機(jī)焊接機(jī)構(gòu)的 發(fā)展趨勢對焊接技術(shù)提出了更高的要求： 一方面要研制新的焊接方法、 焊接設(shè)備 和焊接材料，以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量和安全可靠性 ； 另一方面要提高焊接機(jī)械化和自動(dòng)化水平 。 3 傳動(dòng)軸總成設(shè)計(jì) 概述 萬向傳動(dòng)軸由萬向節(jié)和傳動(dòng)軸組成，有時(shí)還加裝中間支承。由于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的附加載荷、振動(dòng)和噪聲應(yīng)在允許范圍內(nèi)。在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中，內(nèi)、外半軸之間的夾角隨行駛需要而變，這時(shí)多采用等速萬向傳動(dòng)軸。撓性萬向節(jié)是靠彈性零件傳遞動(dòng)力的，具有緩沖減振作用。 萬向節(jié)結(jié)構(gòu)方案分析 十字軸萬向節(jié) 典型的十字軸萬向節(jié)主要由主動(dòng)叉、從動(dòng)叉、十字軸、滾針軸承及其軸向定位件和橡膠密封件等組成。有時(shí)將彈性蓋板 6點(diǎn)焊于軸承座 7底部 (圖 )，裝配后，彈性蓋板對軸承座底部有一定的預(yù)壓力，以免高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于離心力作用，在十字軸端面與軸承座底之間出現(xiàn)間隙而引起十字軸軸向竄 動(dòng)，從而避免了由于這種竄動(dòng)造成的傳動(dòng)軸動(dòng)平衡狀態(tài)的破壞。這種結(jié)構(gòu)具有拆裝方便、使用可靠的優(yōu)點(diǎn)，但加工工藝較復(fù)雜。 滾針軸承的潤滑和密封好壞直接影響著十字軸萬向節(jié)的使用壽命。在灰塵較多的條件下使用時(shí)，萬向節(jié)壽命可顯著提高。增至 16176。偏心十字軸雙聯(lián)式萬向節(jié)取消了分度機(jī)構(gòu)，也可確保輸出軸與輸入軸接近等速。偏心十字軸雙聯(lián)式萬向節(jié)可達(dá) 60176。當(dāng)應(yīng)用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，由于這種結(jié)構(gòu)軸向尺寸較大，為使接地印跡中心偏離不大，就必須用較大的主銷內(nèi)傾角。這種 結(jié)構(gòu)工作可靠，加工簡單，允許的萬向節(jié)夾角較大 (可達(dá) 50176。 圖 雙聯(lián)式萬向節(jié) 圖 凸塊式萬向節(jié) 1 左萬向節(jié)叉； 2左凸塊； 3右凸塊； 4右萬向節(jié)叉 等速萬向節(jié) 1. 球叉式萬向節(jié) 球叉式萬向節(jié)按其鋼球滾道形狀不同可分為圓弧槽和直槽兩種形式。這種球叉式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)較簡單，可以在夾角不大于 32176。另外，這種萬向節(jié)只有在傳力鋼球與滾道之間具有一定的預(yù)緊力時(shí)，才能保證等 角速傳動(dòng)。在兩球叉間的槽中裝有四個(gè)鋼球。圓弧槽型球叉式萬向節(jié)主要應(yīng)用于輕、中型越野車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中。另 外，應(yīng)保證在萬向節(jié)處于最大轉(zhuǎn)角時(shí)，各傳力鋼球與定心鋼球之間不接觸，至少使傳力鋼球與定心鋼球在此情況下的間隙不小于 5mm，且使各鋼球與萬向節(jié)軸頭均勻地預(yù)緊在一起，使得在任意方向旋轉(zhuǎn)時(shí)能通過萬向節(jié)的兩個(gè)傳力鋼球來傳遞轉(zhuǎn)矩，避免靠一個(gè)鋼球來傳遞，從而防止產(chǎn)生過載現(xiàn)象。經(jīng)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 驗(yàn)表明，當(dāng)軸間夾角較小時(shí)，分度桿是必要的；當(dāng)軸間夾角大于 11176。的情況下工作。靠內(nèi)、外子午滾道的交叉也能將鋼球定在正確位置。當(dāng)受載時(shí)，鋼球與滾道的接觸點(diǎn)實(shí)際上為橢圓形接觸區(qū)。若轉(zhuǎn)速和角度都較大時(shí)，則使用潤滑油。由于傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)六個(gè)鋼球均同時(shí)參加工作，其承載能力和耐沖擊能力強(qiáng)，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。這不僅使結(jié)構(gòu)簡單，而且由于軸向相對移動(dòng)是通過鋼球沿內(nèi)、外滾道滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，所以與滑動(dòng)花鍵相比，其滾動(dòng)阻力小，傳動(dòng)效率高。伸縮型萬向節(jié)還被廣泛地應(yīng)用到斷開 式驅(qū)動(dòng)橋中。盤式撓性萬向節(jié)的彈性元件通常是 4～ 12層的橡膠纖維或橡膠簾布片結(jié)構(gòu)，并用金屬零件加固。使用這種萬向節(jié)時(shí)，為了保證高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳動(dòng)軸總成有良好的動(dòng)平衡，常在萬向節(jié)所連接的兩軸端部設(shè)專門機(jī)構(gòu)保證畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 對正中心。有的結(jié)構(gòu)允許有一定的軸向變形 (圖 )。 )和軸向位移不大的萬向傳動(dòng)場合。 由于 cosα 是周期為 2π 的周期函數(shù)，所以 ω 2／ ω 1，也為同周期的周期函數(shù)。所以，單個(gè)十字軸萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速性是指主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)是等角速度，而從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)快時(shí)慢。從萬向節(jié)叉與十字軸之間的約束關(guān)系分析可知，主動(dòng)叉對十字軸的作用力偶矩，除主動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tl之外，還有作用在主動(dòng)叉平面的彎曲力偶矩Tl′。 當(dāng)主動(dòng)叉φ l 處于 0 和π 位置時(shí) (圖 )， 由于 Tl 作用在十字軸平面，Tl′必為零；而 T2 的作用平面與十字軸不共平面，必有 T2′ 存在，且矢量 T2′ 垂直于矢量 T2；合矢量 T2′ + T2 指向十字軸平面的法線方向，與 Tl 大小相等、方向相反。附加彎矩可引起與萬向節(jié)相連零部件的彎曲振動(dòng)，可在萬向節(jié)主、從動(dòng)軸支承上引起周期性變化的徑向載荷，從而激起支承處的振動(dòng)。當(dāng)輸入軸與輸出軸平行時(shí) (圖 )，直接連接傳動(dòng)軸的兩萬向節(jié)叉所受的附加彎矩彼此平衡，傳動(dòng)軸發(fā)生如圖 示的彈性彎曲，從而引起傳動(dòng)軸的彎曲振動(dòng)。其等速傳動(dòng)原理如圖 ，球形殼的內(nèi)表面有六條凹槽，形成外滾道；星形套外表面有相應(yīng)的六條凹槽，形成內(nèi)滾道。 本次設(shè)計(jì)的貨車屬于輕型，且多用于農(nóng)村，結(jié)合在工廠看到的實(shí)物汽車，萬向節(jié)選雙十字軸萬向節(jié)。 m） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 位置 設(shè)計(jì)方法 用于變速器與驅(qū)動(dòng)橋 用于轉(zhuǎn)向器驅(qū)動(dòng)橋中 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和一檔傳動(dòng)比來確定 m ax 11 d e fse k T ki iT n ?? m ax 12 2d e fse k T ki iT n ?? 按驅(qū)動(dòng)輪打滑來確定 221 0 rss mmG m rT ii ??? 112 2 rss mmGm rT i ??? 按日常平均使用轉(zhuǎn)矩來確定 1 0 trsf mmFrT i i n?? 2 2 trsf mmFrT in?? 表 ， Temax 為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； n 為計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)，取法見表 ；i1為變速器一擋傳動(dòng)比； η 為發(fā)動(dòng)機(jī)到萬向傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)效率； k 為液力變矩器變矩系數(shù)， k=[(ko— 1)／ 2]十 1， ko 為最大變矩系數(shù)； G2為滿載狀態(tài)下一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋上的靜載荷 (N)； m2′ 為汽車最大加速度時(shí)的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，轎車：m2′ =1． 2～ 1． 4，貨車： m2′ =1． 1～ 1． 2； φ 為輪胎與路面間的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，在良好的混凝土或?yàn)r青路面上， φ 可取 0． 85，對于安裝防側(cè)滑輪胎的轎車， φ 可取 1． 25，對于越野車， φ 值變化較大，一般取 1； rr為車輪滾動(dòng)半徑 (m)； i。當(dāng)對萬向傳動(dòng)軸進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算時(shí)，計(jì)算載荷 TS 取 TsFl或 TsF2。十字軸作為傳動(dòng)部件，必須得保證其強(qiáng)度合理，所以，對傳動(dòng)軸上部件進(jìn)行強(qiáng)度校核非常重要。 設(shè)各滾針對十字軸軸頸作用力的合力為 F(圖 )，則 2 cossTF r ?? 式中， TS 為萬向傳動(dòng)的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， TS = min[Tse， Tss]min； r 為合力 F 作用線到十字軸中心之間的距離； α 為萬向傳動(dòng)的最大夾角。滾針軸承徑向間隙過大時(shí)，承受載荷的滾針數(shù)減少，有出現(xiàn)滾針卡住的可能性；而間隙過小時(shí)，有可能出現(xiàn)受熱卡住或因臟物阻滯卡住，合適的間隙為 0． 009～ 0． 095mm，滾 針軸承的周向總間隙以 0． 08～ 0． 30mm為好。 當(dāng)滾針和十字軸軸頸表面硬度在 58HRC 以上時(shí)，許用接觸應(yīng)力為 3000～3200MPa。 十字軸萬向節(jié)的傳動(dòng)效率與兩軸的軸間夾角 α 、十字軸支承結(jié)構(gòu)和材料、加工和裝配精度以及潤滑條件等有關(guān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 十字軸常用材料為 20CrMnTi、 20Cr、 20MnVB等低碳合金鋼，軸頸表面進(jìn)行滲碳淬火處理，滲碳層深度為 0． 8～ 1． 2mm，表面硬度為 58～ 64HRC，軸頸端面硬度不低于 55HRC，芯部硬度為 33～ 48HRC。查表初取滾針直徑 d=,=16mm， i=4， z=30。萬向節(jié)與傳動(dòng)軸組合，稱為萬向節(jié)傳動(dòng)裝置。萬向節(jié)叉彎曲應(yīng)力的許用值為 508