【正文】 ，而 是用 熔點(diǎn)比被焊接件低 金屬材料作 填充材料 料 ，將 他們 加熱到高于 焊接材 料熔點(diǎn)、低于 被焊接件 熔點(diǎn)的溫度，利用 熔化的材料 填充接口間隙并與被焊接 件實(shí)現(xiàn)原子間的相互 結(jié)合或 擴(kuò)散， 從而獲得焊縫的 方法。焊縫是兩被焊接件被焊的接頭；在焊縫 的兩側(cè)在焊接時(shí)會(huì) 受到焊接熱作用，而發(fā)生組織和性能變化，這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊件中產(chǎn)生的隨時(shí)間而變化的變形和內(nèi)應(yīng)力分別稱為瞬時(shí)變形和焊接接觸瞬時(shí)應(yīng)力。 搭接接頭的焊前準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單，裝配方便，焊接變形和殘余應(yīng)力較小，因而在工地安裝接頭和不重要的結(jié)構(gòu)上時(shí)常采用 。 推廣、擴(kuò)大數(shù)控畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 的焊接機(jī)械手和焊接機(jī)器人，可以提高焊接生產(chǎn)水平，改善焊接衛(wèi)生安全條件。它主要用來在工作過程中相對(duì)位置不斷改變的兩根軸間傳遞轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 3)傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，維修容易等。當(dāng)后驅(qū)動(dòng)橋?yàn)楠?dú)立懸架時(shí)，也必須采用萬向傳動(dòng)軸。 不等速萬向節(jié)是指萬向節(jié)連接的 兩軸夾角大于零時(shí)，輸出軸和輸入軸之間以變化的瞬時(shí)角速度比傳遞運(yùn)動(dòng)，但平均角速度比為 1的萬向節(jié)。目前常見的滾針軸承軸向定位方式有蓋板式 (圖 、b)、卡環(huán)式 (圖 、 d)、瓦蓋固定式 (圖 )和塑料環(huán)定位式 (圖 )等。卡環(huán)式可分為外卡式 (圖 )和內(nèi)卡式 (圖 )兩種。塑料環(huán)定位結(jié)構(gòu) (圖 )是在軸承碗外圓和萬向節(jié)叉的軸承孔中部開一環(huán)形槽，當(dāng)滾針軸承動(dòng)配合裝入萬向節(jié)叉到正確位置時(shí)，將塑料經(jīng)萬向節(jié)叉上的小孔壓注到環(huán)槽中，待萬向節(jié)叉上另一與環(huán)槽垂直的小 孔有塑料溢出時(shí)，表明塑料已充滿環(huán)槽。毛氈油封由于漏油多，防塵、防水效果差，在加注潤(rùn)滑油時(shí)，在個(gè)別滾針軸承中可能出現(xiàn)空氣阻塞而造成缺油，已不能滿足越來越高的使用要求。圖 4— 2b為一轎車上采用的多刃口油封，安裝在無潤(rùn)滑油流通系統(tǒng)且一次潤(rùn)滑的萬向節(jié)上。時(shí)，十字軸萬向節(jié)滾針軸承壽命約下降至原來的 1／ 4。五分度桿的雙聯(lián)式萬向節(jié)，在軍用越野車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中用得相當(dāng)廣泛。 )，軸承密封性好，效率高，工作可靠，制造方便，不需要特 殊的工藝設(shè)備。 2．凸塊式萬向節(jié) 對(duì)于凸塊式萬向節(jié) (圖 )，就運(yùn)動(dòng)副來看也是一種雙聯(lián)式萬向節(jié)。 )。 圓弧槽滾道型的球叉式萬向節(jié) (圖 )由兩個(gè)萬向節(jié)叉、四個(gè)傳力鋼球和一個(gè)定心鋼球組成。～ 33176。預(yù)緊力用選擇不同尺寸級(jí)別的傳力鋼球來保證。由于兩球叉中的槽所處的位置是對(duì)稱的，這便保證了四個(gè)鋼球的中心處于兩軸夾角的平分面上。直槽型球叉式萬向節(jié)主要應(yīng)用于斷開式驅(qū)動(dòng)橋中，當(dāng)半軸擺動(dòng)時(shí)，用它可補(bǔ)償半軸的長(zhǎng)度變化而省去滑動(dòng)花鍵。 2．球籠式萬向節(jié) 球籠式萬向節(jié)是目前應(yīng)用最為廣泛的等速萬向節(jié)。時(shí)，僅靠球形殼和星形套上的子午滾道的交叉也可將鋼球定在正確位置。 目前結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、應(yīng)用較為廣泛的是 Birfield型球籠式萬向節(jié) (圖 )。當(dāng)軸間夾角為 0’時(shí)，內(nèi)、外滾道決定的鋼球中心軌跡的夾角稍大于11176。由于工作時(shí)球的每個(gè)方向都有機(jī)會(huì)傳遞轉(zhuǎn)矩，且由于球和球籠的配合是球 形的，因此對(duì)這種萬向節(jié)的潤(rùn)滑應(yīng)給予足夠的重視。比較好的方法是采用油浴和循環(huán)油潤(rùn)滑。但是滾道的制造精度高，成本較高。這種萬向節(jié)允許的工作最大夾角為 20176。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 圖 球籠式萬向節(jié) a) Rzeppa 型； b） Birfield型； c）伸縮型 1 球形殼； 2鋼球； 3星型套； 4球籠； 5導(dǎo)向盤； 6分度桿 撓性萬向節(jié) 撓性萬向節(jié)依靠其中彈性元件的彈性變形來保證在相交兩軸間傳動(dòng)時(shí)不發(fā)生干涉。在撓性萬向節(jié)裝配時(shí)，通常使纖維層依次錯(cuò)開，以便于當(dāng)撓性盤變形時(shí)，保證纖維簾布層承受最小的力。圖 。當(dāng)這種環(huán)形撓性萬向節(jié)的軸向變形量滿足使用要求時(shí)，可省去伸縮花健。為了使萬向節(jié)有必要的使用壽命，總是設(shè)法使其軸向位移引起的軸向力、側(cè)向位移引起的側(cè)向力和萬向節(jié)工作角引起的力矩盡可能小，使撓性萬向節(jié)主要傳遞工作轉(zhuǎn)矩。當(dāng) φ 1為 0、 π 時(shí)， ω 2達(dá)最大值 ω 2max。 十字軸萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速性可用轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù) k 來表示 如不計(jì)萬向節(jié)的摩擦損失，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩 T1和從動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩 T2與各自相應(yīng)的角速度有關(guān)系式 T1ω 1= T2ω 2，這樣有 顯然，當(dāng) ω 2／ ω 1最小時(shí)，從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為最大 T2max=T1／ cosα ；當(dāng) ω 2／ ω 1最大時(shí)，從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為最小 T2min=T1cosα 。同理，從動(dòng)叉對(duì)十字軸也作用有從動(dòng)軸反轉(zhuǎn)矩 T2和作用在從動(dòng)叉平面的彎曲力偶矩 T2′。這樣，從動(dòng)叉上的附加彎矩 T2′ = Tl sina。因此，為了控制附加彎矩，應(yīng)避免兩軸之間的夾角過大。當(dāng)輸入軸與輸出軸相交時(shí) (圖 )，傳動(dòng)軸兩端萬向節(jié)叉上所受的附加彎矩方向相同，不能彼此平衡，傳動(dòng)軸發(fā)生如圖 ，從而對(duì)兩端的十字軸產(chǎn)生大小相等、方 向相反的徑向力。外滾道中心 A 與內(nèi)滾道中心 B 分別位于萬向節(jié)中心 O 的兩邊，且 OA=OB 。 萬向節(jié)設(shè)計(jì) 萬向傳動(dòng)的計(jì)算載荷 萬向傳動(dòng)軸因布置位置不同，計(jì)算載荷是不同的。為主減速器傳動(dòng)化； im 為主減速器從動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)比； η m為主減速器主動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)效率； G1 為滿載狀態(tài)下轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋上的靜載荷 (N)； m1′ 為汽車最大加速度時(shí)的前軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，轎車： m1′ =0． 80～ 0． 85，貨車： m1′ =0． 75— 0． 90； F1 為日常汽車行駛平均牽引力 (N)； if 為分動(dòng)器傳動(dòng)比，取法見表 ： kd 為猛接離介器所產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，對(duì)于液力自動(dòng)變速器， kd=1 對(duì)于具有手動(dòng)操縱的機(jī)械變速器的高性能賽車， kd= 3，對(duì)于性能系數(shù) fi=0 的汽車 (一般貨車、礦用汽車和越野車 )， kd=1，對(duì)于 fi0 的汽車， kd=2 或由經(jīng)驗(yàn)選定。 本次傳動(dòng)軸的萬向節(jié)計(jì)算載荷按最大使用扭矩計(jì)算 m ax 11 d e fse k T ki iT n ?? 式中：動(dòng)載系數(shù) =1，超載系數(shù) K=1，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 =， =， =1， =，傳動(dòng)效率為 . 所以1 1 1 8 0 . 2 1 6 . 7 5 0 . 9 5 1 0 9 4 . 71seT ? ? ? ??? N 十字軸萬向節(jié)的損壞形式主要有十字軸軸頸和滾針軸承的磨損，十字軸軸頸和滾針軸承碗工作表面出現(xiàn)壓痕和剝落。 十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力 σ w 應(yīng)滿足 ? ?1441232()wwd F sdd?????? 式中， d1 為十字軸軸頸直徑； d2 為十字軸油道孔直徑； s 為合力 F 作用線到軸頸根部的距離； [σ w]為彎曲應(yīng)力許用值，為 250～ 350MPa。滾針的長(zhǎng)度一般不超過軸頸的長(zhǎng)度，使其既有較高的承載能力，又不致因滾針過長(zhǎng)發(fā)生歪斜而造成應(yīng)力集中。萬向節(jié)叉與十字軸組成連接支承。當(dāng) α ≤ 25176。萬向節(jié)叉一般采用 40或 45中碳鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 18～ 33HRC，滾針軸承碗材料一般采用 GCrl5。 根據(jù)以上理論知識(shí)進(jìn)行計(jì)算、校核如下： 01 0 9 4 . 7 1 4 0 6 8 . 92 c o s 2 3 9 c o s 4sTF r ?? ? ???N 十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力： 14 4 4 41232 3 2 2 0 1 4 0 6 8 . 9 1 2 2 2 0 . 7 1 7( ) ( 2 0 1 2 )w d F sdd? ?? ? ? ?? ? ???MPa＜ [σ w] 十字軸軸頸的切應(yīng)力 τ： 2 2 2 2124 4 1 4 0 6 8 . 9 5 3 . 3 4( ) ( 2 0 1 2 )Fdd? ?? ?? ? ???MPa＜ [τ ] 故十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力滿足條件。在前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的車輛上，萬向節(jié)傳動(dòng)裝置安裝在變速器輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋主減速器輸入軸之間；而前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的車輛省略了傳動(dòng)軸，萬向節(jié)安裝在既負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)又負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向的前橋半軸與車輪之間。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次萬向節(jié)叉取矩形截面， a取 26mm， e取 52mm， b取 25mm， h取 62mm。傳動(dòng)軸中一般設(shè)有由滑動(dòng)叉和花鍵軸組成的滑動(dòng)花鍵，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)長(zhǎng)度的變化。傳動(dòng)軸上的花鍵應(yīng)有潤(rùn)滑及防塵措施，花鍵齒與鍵槽間隙不宜過大，且應(yīng)按對(duì)應(yīng)標(biāo)記裝配，以免裝錯(cuò)破壞傳動(dòng)軸總成的動(dòng)平衡。 在長(zhǎng)度一定時(shí)，傳動(dòng)軸斷面尺寸的選擇應(yīng)保證傳動(dòng)軸有足夠的強(qiáng)度和足夠高的臨界轉(zhuǎn)速。由式上式可知，在 Dc和 Lc相同時(shí)，實(shí)心軸比空心軸的臨界轉(zhuǎn)速低，且費(fèi)材料。 由于 此次設(shè)計(jì) 貨車軸距不算太長(zhǎng)，且載重量 2噸屬 輕 型貨車，所以不選中間支承，只選用一根主傳動(dòng)軸，貨車發(fā)動(dòng)機(jī)一般為前置后驅(qū) ,由于懸架不斷變形，變速器或分動(dòng)器輸出軸軸線之間的相對(duì)位置經(jīng)常變化 ,根據(jù)貨車的總體布置要求，將離合器與變速器、變速器與分動(dòng)器之間拉開一段距離，考慮到它們 之間很難保證軸與軸同心及車架的變形，所以采用十字軸萬向傳動(dòng)軸，為了避免運(yùn)動(dòng)干涉 ,在傳動(dòng)軸中設(shè)有由滑動(dòng)叉和花鍵軸組成的伸縮節(jié) ,以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸長(zhǎng)度的變化。 傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) （ 1） 傳動(dòng)軸內(nèi)外管徑確定 已知傳動(dòng)軸支承長(zhǎng)度 =900mm，貨車 5檔傳動(dòng)比 i=，根據(jù)已選貨車發(fā)動(dòng)機(jī)性能知：發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速 n=3200r/min，安全系數(shù) K取 2。為減小阻力及磨損，對(duì)花鍵齒磷化處理或噴涂尼龍，外層設(shè)有防塵罩，間隙小一些，以免引起傳動(dòng)軸的震動(dòng)。 現(xiàn)確定花鍵內(nèi)外徑如下： 1 .7 2 0 .8 622ch M P a?? ? ? ? 對(duì)于傳動(dòng)軸上的花鍵軸，通常以底徑計(jì)算其扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 Th，許用切應(yīng)力一般按安全系數(shù)為 2～ 3確定，即 316 0 .0 8 6sh hT M Pad? ??? 計(jì)算得： 當(dāng)傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵采用矩形花鍵時(shí)，齒側(cè)擠壓應(yīng)力為 /0( ) ( )42syh h h h hTKD d D dLn? ? ?? 式中：為許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力；為花鍵轉(zhuǎn)矩分布不均勻系數(shù)，取 ～ 1． 4； 花鍵外徑；花鍵內(nèi)徑； 花鍵有效工作長(zhǎng)度 ； B鍵齒寬 ； 花鍵齒數(shù) 對(duì)于齒面硬度大于 35HRC的滑動(dòng)花鍵，齒側(cè)許用擠壓應(yīng)力為 2550MPa；對(duì)于不畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 滑動(dòng)花鍵，齒側(cè)許用擠壓應(yīng)力為 50～ 100MPa。為了減少這種振動(dòng)和噪音，就要設(shè)法改善傳動(dòng)軸的平衡度。 cm；對(duì)于貨車，在 1000～ 4000r／ min時(shí)不大于 50～ 100g在設(shè)計(jì)的機(jī)械中，不可避免的存在間隙，這樣如果需要油潤(rùn)滑的話肯定就會(huì)漏出來，所以必須用到油封。 油封一般分為單體型和組裝型，組裝型是骨架與唇口材料可以自由組合，一般用 于特殊油封。詳情 可以 參照 :橡膠種類及特性。 所以這種 滾子稱為滾針。 與一些軸承相比，滾針 軸承僅能承受徑向載 荷，其徑向承載能力大，適合安裝尺寸受到限制的支承結(jié)構(gòu)，且無須對(duì)它進(jìn)行軸向定位。它的特點(diǎn)是 種類 規(guī)格多，性能用途各 不相同 ，而且這類零件 標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的程度極高。 緊固件 ，作為一類基礎(chǔ)零件，在各類機(jī)械制造中 是應(yīng)用最廣泛的。 堵蓋 本次設(shè)計(jì)的堵蓋主要是用來對(duì)住花鍵聯(lián)接。 平衡片 平衡片主要用于平衡汽車行駛過程中的力矩。232239 [18] ANDREWS finite element analysis of bending stresses include in external and internal involutes spur gear[J].Journal of Strain Analysis,1991,26,153,163 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 謝辭 歷時(shí)一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下終于完成了，此次設(shè)計(jì)是大學(xué)教學(xué)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)了，是我們走向參加工作之前的一次大練兵，使我對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)性的復(fù)習(xí)。在此設(shè)計(jì)中，我們要將以前所學(xué)的理 論知識(shí)與設(shè)計(jì)想結(jié)合起來進(jìn)行實(shí)際分析，解決問題，并且鞏固，加深和擴(kuò)展了機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)。我們所學(xué)的知識(shí)不可能窮盡所有，以后不可避免壓遇到實(shí)際生產(chǎn)中的新問題新情況，這就需要我們有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，能夠通過自己的思考，查閱各種專業(yè)書籍，來解決實(shí)際問題。他給了我們一次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，使我們學(xué)到了很多知識(shí)，這些對(duì)我們以后的工作是大有裨益的，再次表示感謝！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 附錄 1 英文原文 Hyundai Motor on the steering control of the request is lightweight, safe, reliable, and should have sufficient life. In order to meet these requirements, the design of the steering gear should have a reasonable transmission ratio characteristics, the correct gap eating together, a higher transmission efficiency, sufficient rigidity and strength. If the steering gear in the design is reasonable, then the product is good and bad