【正文】 0MPa，扭應(yīng)力的許用值為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 80160MPa。 傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)分析 傳動(dòng)軸總成主要由傳動(dòng)軸及其兩端焊接的花鍵軸和萬(wàn)向節(jié)叉組成。有時(shí)對(duì)于有嚴(yán)重沖擊載荷的傳動(dòng)，還采用具有彈性的傳動(dòng)軸。傳動(dòng)軸夾角的大小直接影響到萬(wàn)向節(jié)十字軸和滾針軸承的壽命、萬(wàn)向傳動(dòng)的效率和十字軸旋轉(zhuǎn)的不均勻性。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 在設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸時(shí)，取安全系數(shù) K=／ =～ ， K=、高精度的伸縮花鍵及萬(wàn)向節(jié)間隙比較小時(shí)，為傳動(dòng)軸的最高轉(zhuǎn)速 (r／ min)。軸管的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 τ c 應(yīng)滿足 ? ?4416()csccccDTDd?????? 式中， [τ c]為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，為 300MPa；其余符號(hào)同前。傳動(dòng)軸管由低碳鋼板制壁厚均勻、壁?。?～ ）、管徑較大、易質(zhì)量平衡、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度高、彎曲剛度高、適用高速旋轉(zhuǎn)的電焊鋼管制成。 （ 1） 伸縮花鍵選擇設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇矩形花鍵，用 于補(bǔ)償由于汽車行駛時(shí)傳動(dòng)軸兩端萬(wàn)向節(jié)之間的長(zhǎng)度變化。裝車時(shí)傳動(dòng)軸的伸縮花鍵一端應(yīng)靠近變速器，減小其軸向阻力和磨損。 傳動(dòng)軸總成不平衡是傳動(dòng)系彎曲振動(dòng)的一個(gè)原因，他會(huì)引起振動(dòng)和噪聲。傳動(dòng)軸的不平衡度，對(duì)于轎車，在 3000～ 6000r／ min時(shí)應(yīng)不大于 25～ 35g 傳動(dòng)軸其余零件介紹 油封 油是傳動(dòng)系統(tǒng)中最常見(jiàn)的液體物質(zhì)，也泛指一般的液體物質(zhì)之意 ，既然是液體， 就會(huì)流動(dòng)。油封的代表形式是 TC油封，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 這是一種橡膠完全包覆的帶自緊彈簧的雙唇油封，一般說(shuō)的油封常指這種 tc（如圖 ） 骨架油封。油封 在 工作時(shí) ， 其唇緣的溫度 一般 高于 潤(rùn)滑液等工作介質(zhì) 溫度 20~50℃ ，在選擇油封材料時(shí)應(yīng) 特別 注意 這點(diǎn) 。滾針是 圓柱滾子， 與滾子的直徑相比 ，滾子既細(xì)又長(zhǎng)。 滾針的選用根據(jù)其使用場(chǎng)合而定 ， 如當(dāng) 選用無(wú)內(nèi)圈的軸承或滾針和保持架組件 時(shí) ，此時(shí)與 滾針 軸承相配的軸頸 接觸 面和外殼孔 接觸面 就 直接作為軸承的內(nèi)、外滾動(dòng)表面，為 了 保證 套圈軸承與滾動(dòng)表面 載荷能力和運(yùn)轉(zhuǎn)性能相同，軸或外殼孔滾道表面的硬度， 粗糙度 和表面 加工精度 應(yīng)與軸承套圈的滾道相仿。它是將 兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件（或構(gòu)件）緊固連接成為一 個(gè) 整體時(shí)所采用的一類機(jī)械零件的總稱。 由于每個(gè)具體 型號(hào)的 緊固件產(chǎn)品的規(guī)格、尺寸、公差、重量、性能、表面情況、標(biāo)記方法，以及驗(yàn)收檢查、標(biāo)志和包裝等項(xiàng)目的具體要求， 都 分別 被 規(guī)定在幾個(gè)國(guó)家（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)中， 所以緊 固件不需設(shè)計(jì)，只需選擇標(biāo)準(zhǔn)即可。緊固件作為我國(guó)進(jìn)出口量較大的產(chǎn)品之一，實(shí)現(xiàn)與國(guó)際接軌，對(duì)推動(dòng)中國(guó)緊固件企業(yè)走向世界，促進(jìn)緊固件企業(yè)全面參與國(guó)際合作與競(jìng)爭(zhēng)，都具用重要的現(xiàn)實(shí) 意義和戰(zhàn)略意義。此處的防塵是在萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉和傳動(dòng)軸之間起防塵，材料為塑料，用緊固件固定在傳動(dòng)軸上，可以在汽車行駛過(guò)程中起到防塵作用，但對(duì)于一些油封性能較好的車，防塵罩可以不用安裝。汽車構(gòu)造與原理（下冊(cè) 車身） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [6] 郭竹亭編著 .汽車車身設(shè)計(jì) [M]. 長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社， 1998 [7] 于永泗，齊民主編 .機(jī)械工程材料 [M].大連：大連理工大學(xué)出版社， 2020 [8] 濮良貴，紀(jì)名剛主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)（第 8版） [M].北京：高等教育出版社， 2020 [9] 王 寬福，馮麗云 .焊接與化機(jī)焊接結(jié)構(gòu)（第 2版） [M] .杭州：浙江大學(xué)出版社， 1992 [10] 張炳力主編 .汽車設(shè)計(jì) [M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 [11] 大連理工大學(xué)工程畫教研室編 .機(jī)械制圖（第四版） [M].北京：高等教育出版社， 1993 （ 2020重印） [12] 傅水根主編 .機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) [M].北京：清華大學(xué)出版社， 1998 [13] 孫恒，陳作模主編 .機(jī)械原理（第六版） [M].北京：高等教育出版社， 2020 [14] 楊昂岳等主編 .機(jī)械制造工程學(xué) [M].長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社， 2020 [15] 施平主編 .機(jī)械工程專業(yè)英語(yǔ) [M]（第 12版） .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 [16] Wagner P,Hodl technological and maintenance aspects on VAI’ s slab casting technology [R].linz:18th meeting European plant engineering mittee,1995 [17] L Huseyin Fitiz,Eyercioglu Evaluation of gear tooth stresses by finite method [J].ASME Journal of Engineering for industry,1995,(117) 。 首先，使我們樹立了理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)際理想。 其次，訓(xùn)練了我們運(yùn)用工具書解決問(wèn)題的能力。 在本次設(shè)計(jì)中，特別是得到了指導(dǎo)彭老師的指導(dǎo)，他能在繁忙的工作中抽出時(shí)間來(lái)對(duì)我們的設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)我們進(jìn)一步明確設(shè)計(jì)思路，完善設(shè)計(jì)理念，最后較高質(zhì)量的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)有重大的指導(dǎo)意義。同時(shí)也使我們熟練了一些其他訓(xùn)練技 能，例如計(jì)算機(jī)繪圖、三維軟件以及其軟件等。我們以前所學(xué)的理論知識(shí)雖然不少，但與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系不是很緊密，各科知識(shí)不是很系統(tǒng)，比較凌亂。 本次設(shè)計(jì)時(shí)間緊，任務(wù)重，在一個(gè)學(xué)期的時(shí)間里，我們要完成我們以前涉及不多的領(lǐng)域，并對(duì)其深入學(xué)習(xí)、構(gòu)思、設(shè)計(jì)、總結(jié)，是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的一次大檢驗(yàn)。 動(dòng)平衡的不平衡度由電焊在軸管外的平衡片補(bǔ)償 。在堵蓋和油封之間有潤(rùn)滑油起潤(rùn)滑作用。隨著我國(guó) 21世紀(jì) 加入 WTO并步入國(guó)際貿(mào)易大國(guó)的行列。緊固件是應(yīng)用最廣泛的 一類 機(jī)械基礎(chǔ)件， 市場(chǎng)需求量非常 大。安裝滾針軸承時(shí)，應(yīng)該先注入適量的潤(rùn)滑脂。 雖然滾針截面積小 ， 但這中 軸承仍具有 很 高的 載 荷承受能力，因此， 滾針軸承 特別適用于 在 徑向空間 運(yùn)動(dòng) 受 到 限制的場(chǎng)合。油封 溫度的工作范圍與油封 時(shí) 使用的材料有 很大關(guān)系 關(guān) ，材料不同，工作溫度相差很大，如 材料為丁晴橡膠（ NBR）時(shí)為 40~120℃ ，氟橡膠（ FPM） 25~300℃ 。 圖 骨架油封剖析示意圖 油封的常用材料 為橡膠，當(dāng)然，橡膠也分為很多種類，比如 ：丁腈橡膠，氟橡膠，硅橡膠，丙烯酸酯橡膠等。 油封 ，顧名思義， 是用來(lái)封油的機(jī)械元件， 是密封件的習(xí)慣稱謂，簡(jiǎn)單解釋就是用來(lái)防止油泄露的， 它 是 將 機(jī)械運(yùn)動(dòng)中傳動(dòng)部件中需要潤(rùn)滑的部件與出力部件 分開(kāi) ，不至于讓潤(rùn)滑油滲漏。 cm。在傳動(dòng)軸裝車以前一般毒藥經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡調(diào)整，降低傳動(dòng)軸的 不平衡度主要措施有：減少十字軸的軸向竄動(dòng)、提高傳動(dòng)剛度、提高滑動(dòng)花鍵的耐磨性和配合精度，做到這些都能大大減少傳動(dòng)軸的不平衡度。 由于花鍵齒側(cè)許用擠壓應(yīng)力 較小，所以選用較大尺寸的花鍵，查GB/T11442020，取 =42mm， =46mm， B=8mm， =8， =140mm 花鍵強(qiáng)度校核如下： = 所選花鍵軸滿足要求。花鍵齒與鍵槽按對(duì)應(yīng)標(biāo)記裝配，以保持傳動(dòng)軸總成的動(dòng)平衡。所以 傳動(dòng)軸管最大轉(zhuǎn)速 =n/i=3200/=4000r/min m a x 2 4 0 0 0 8 0 0 0kn kn? ? ? ?r/min 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 2 2 2 288221 .2 1 0 1 .2 1 0 900c c c ck cD d D dn L ??? ? ? ? 所以 222916ccDd?? 又 1 .5 32ccDdm m m m???，取 32ccDd mm? ? 聯(lián)立以上公式計(jì)算得：取 =46mm， =40mm?？招膫鲃?dòng)軸具有較小的質(zhì)量，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，比實(shí)心傳動(dòng)軸具有更高的臨界轉(zhuǎn)速，所以此傳動(dòng)軸管采用空心傳動(dòng)軸。另外，當(dāng)傳動(dòng)軸長(zhǎng)度超過(guò) 1． 5m時(shí)，為了提高以及總布置上的考慮，常將傳動(dòng)軸斷開(kāi)成兩根或三根，萬(wàn)向節(jié)用三個(gè)或四個(gè)，而在中間傳動(dòng)軸上加設(shè)中間支承。所謂臨界轉(zhuǎn)速，就是當(dāng)傳動(dòng)軸的工作轉(zhuǎn)速接近于其彎曲固有振動(dòng)頻率時(shí)，即出現(xiàn)共振現(xiàn)象，以致振幅急劇增加而引起傳動(dòng)軸折斷時(shí)的轉(zhuǎn)速。 傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度和夾角及它們的 變化范圍由汽車總布置設(shè)計(jì)決定。為了減小滑動(dòng)花鍵的軸向滑動(dòng)阻力和磨損，有時(shí)對(duì)花鍵齒進(jìn)行磷化處理或噴涂尼龍層；有的則在花鍵槽中放入滾針、滾柱或滾珠等滾動(dòng)元件，以滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，提高傳動(dòng)效率。由 h/b=62/25=，取 k=。 萬(wàn)向節(jié)叉受力見(jiàn)圖 ，如下： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 圖 萬(wàn)向節(jié)叉受力簡(jiǎn)圖 萬(wàn)向節(jié)叉與十字軸組成連接支承，在力 F的作用下產(chǎn)生支承反 力，在與十字軸軸孔中心線組成的的 BB截面處，萬(wàn)向節(jié)叉承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，其彎曲應(yīng)力和扭應(yīng)力應(yīng)滿足 ? ?WWFeW???? ? ?bbtFaW???? 式中： W、分別是 BB截面處的抗彎截面系數(shù)和抗扭截面系數(shù)，矩形截面 W=b/=kh，橢圓形截面 W=b/ =h /16； h、 b分別為矩形截面的高和寬或橢圓形截面的長(zhǎng)軸和短軸； k是與 h/b有關(guān)的系數(shù)，按表 ；上式中的 e、 a如圖 示。 滾針軸承強(qiáng)度校核： 4 . 6 4 . 6 1 4 0 6 8 . 9 5 3 9 . 34 3 0n FF iz ?? ? ??N 滾針軸承的接觸應(yīng)力為 101 1 1 1 5 3 9 . 32 7 2 ( ) 2 7 2 ( ) 1 0 5 92 0 2 . 5 1 6njbFd d L? ? ? ? ? ? ?MPa＜ [] 故滾針強(qiáng)度滿足要求。 本次設(shè)計(jì)中，已知： = N時(shí)可按下式計(jì)算 式中 η 0 為十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)效率； f 為軸頸與萬(wàn)向 節(jié)叉的摩擦因數(shù)，滑動(dòng)軸承：f=0． 15～ 0． 20，滾針軸承： f=0． 05～ 0． 10；其它符號(hào)意義同前。在萬(wàn)向節(jié)工作過(guò)程中產(chǎn)生支承反力，叉體受到彎曲和剪切，一般在與十字軸軸孔中心線成 45176。滾針在軸向的游隙一般不應(yīng)超過(guò) 0． 2～ 0． 4mm。 十字軸軸頸的切應(yīng)力 τ 應(yīng)滿足 ? ?22124()Fdd?????? 式中， [τ ]為切應(yīng)力 τ 許用值，為 80～ 120MPa。一般情況下，當(dāng)磨損或壓痕超過(guò) 0． 15mm時(shí)，十字軸萬(wàn)向節(jié)便應(yīng)報(bào)廢。 m 十字軸萬(wàn)向節(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)十字軸萬(wàn)向節(jié)的設(shè)計(jì)主要包括對(duì)十字軸、萬(wàn)向節(jié)、凸緣、十字 軸軸承和緊固件等零件的分析計(jì)算。性能系數(shù)由下式計(jì)算 m ax1 (1 6 0 .1 9 5 )100 aemgT? 當(dāng) 16aemgT ? 時(shí) jf? 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 0 當(dāng) 16aemgT ? 時(shí) 式中， ma為汽車滿載質(zhì)量 (若有掛車，則要加上掛車質(zhì)量 )(kg)。計(jì)算載荷的計(jì)算方法主要有三種，見(jiàn)表 。另外，鋼球中心 C 到 A、 B 兩點(diǎn)的距離也相等，保持架的內(nèi)、外球面也以萬(wàn)向節(jié)中心為球心， 這樣∠ COA=∠ COB ，即兩軸相交任意交角 α 時(shí)，傳力鋼球都位于交角平分面上。此徑向力作用在滾針軸承碗的底部，并在輸入軸與輸出軸的支承上引起反力。 雙十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng) 由單十字萬(wàn)向節(jié)輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)速關(guān)系可以看出，當(dāng)輸入軸與輸出軸之間有一定夾角時(shí)，單十字萬(wàn)向節(jié)的兩軸是不等速旋轉(zhuǎn)的，這樣給汽車傳動(dòng)帶來(lái)了很大的麻煩，為了實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)，汽車傳動(dòng)系中常采用雙萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方案 (圖)，圖中 a)、 c） 共同特點(diǎn)是：兩萬(wàn)向節(jié)叉應(yīng)布置在同一平面內(nèi)，且使兩萬(wàn)向節(jié)夾角 α 1 與 α 2相等。當(dāng)主動(dòng)叉φ l 處于π／ 2和 3π／ 2位置時(shí) (圖 )，同理可知 T2′ =0，主動(dòng)叉上的附加彎矩 Tl′ = Tl tana。在這四個(gè)力矩作用下，使十字軸萬(wàn)向節(jié)得以平衡。當(dāng) Tl與 α 一定時(shí)， T2在其最大值與最小值之間每一轉(zhuǎn)變化兩次； 具有夾角α 的十字軸萬(wàn)向節(jié)，僅在主動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和從動(dòng)軸反轉(zhuǎn)矩的作用下是不能平衡的。且為 ω 1／ cosα ； 當(dāng) φ 1為 π ／ 3π ／ 2時(shí)， ω 2有 最小值 ω 2min。 圖 環(huán)形繞性萬(wàn)向節(jié) a）具有球面對(duì)中機(jī)構(gòu)； b）具有軸向變形 萬(wàn)向 傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和受力分析 單十字軸萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng) 單個(gè)十字軸萬(wàn)向節(jié)不是等速萬(wàn)向節(jié)，在兩軸夾角不為零的情況下，不能傳遞等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，使主、從動(dòng)軸的角速度周期性地不等。 撓性萬(wàn)向節(jié)能減小傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、動(dòng)載荷和噪聲，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用中不需潤(rùn)滑，大多數(shù)用于兩軸間夾角很小 (一般為 3176。這種結(jié)構(gòu)中裝有無(wú)需潤(rùn)滑的球形滑動(dòng)對(duì)中軸承，如能正確選擇軸承配合，可使其內(nèi)部在裝配后具有適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力。 六角環(huán)形橡膠撓性萬(wàn)向節(jié)的橡膠與用鋼或鋁合金制成的金屬骨架硫化在一起。彈性元件可以是橡膠盤、 Rzeppa型球籠式萬(wàn)向節(jié)以前主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中， 目前應(yīng)用較少。 伸縮型球籠式萬(wàn)向節(jié) (圖 )結(jié)構(gòu)與一般球籠式相近，僅僅外滾道為直槽。另外，萬(wàn)向節(jié)的密封裝置應(yīng)保證潤(rùn)滑劑不漏出，根據(jù)傳動(dòng)角度的大小采取不同形式的密封裝置。潤(rùn)滑劑的使用主要取決于傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速和角度。這是能可靠地確定鋼球正確位置的最小角度。它取消了分度桿，球形殼和星形