【正文】 318 ???bL mm， ?nF N 代入公式 得： 25 2 0 815 6 1 1312212721127221??????? ?????????? ??bnj LFdd? MPa ][ j?? 經(jīng)校核軸承滾針接觸應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求。 抗剪強(qiáng)度按如下公式進(jìn)行校核： ][4 2 ??? ?? mdFs （ ） 式中： ? — 剪應(yīng)力； sF — 單個(gè)螺栓所受 工作剪力（ N）； d — 螺栓抗剪面直徑 (mm）； m— 螺栓抗剪面數(shù)； ][? — 螺栓的許用切應(yīng) (MPa) 單個(gè)螺栓所受工作剪力可按如下公式計(jì)算： NKTF s 9892 ???? 式中： T— 傳動(dòng)軸傳動(dòng)遞的扭矩； K— 螺栓孔中心圓直徑 將 ][ ?? MPa， m=1， 12?d mm 代入公式 得： 622 ???? ??? ?md F s?? MPa ][?? 經(jīng)校核螺栓切應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求。在車輛維護(hù)規(guī)范中規(guī)定 :滑動(dòng)叉鍵齒和中間軸承使用鈣基潤滑脂（黃油）；十字軸的滾針軸承和三橋驅(qū)動(dòng)汽車的中間軸承使用齒輪油、但在實(shí)際工作中，因十字軸的注油嘴與黃油嘴相同，有時(shí)是為了操作方便，有時(shí)是無加注設(shè)備 .很多駕駛員和保修人員便錯(cuò)誤地對(duì)十字軸滾針軸承 使用黃油潤滑，造成十字軸的早期損壞。 所以，十字軸萬向節(jié)的潤滑不能用黃油，而應(yīng)加注齒輪油。在灰塵較多的條件下使用時(shí)，可顯著提高萬向節(jié)壽命。這種彈性中間支承不能傳遞軸向力，它主要承受傳動(dòng)軸因不平衡、偏心等因素引起的徑向力，以及萬向節(jié)上的附加彎矩所引起的徑向力。 有的汽車采用擺式中間支承。中間傳動(dòng)軸花鍵大徑 D=40mm，所以取軸承內(nèi)徑 d=45mm,初選 32 軸承外徑 D=85mm，軸承寬度 B=19mm。 另外，還應(yīng)考慮中間支承的固有頻率，計(jì)算公式如下： mCf R?210 ? （ ） 式中： 0f — 中間支承的固有頻率（ Hz）； RC — 中間支承橡膠彈性元件的徑向剛度（ N/mm）； m— 中間支承懸置質(zhì)量（ Kg），等于傳動(dòng)軸落 在中間支承上的一部分質(zhì)。兩個(gè)支承銷管由兩個(gè)擋圈通過銷聯(lián)接在一起；銷管分別與軸承座和支架焊接，支架由螺栓固定在車架橫梁上。蜂窩軟墊式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果良好，應(yīng)用廣泛。目前中間支承主要有橡膠彈性中間支承和擺臂式中間支承兩種形式。本章的重點(diǎn)是滾針軸承設(shè)計(jì)，在按照標(biāo)準(zhǔn)選定了滾針軸承主要尺寸后，對(duì)滾針進(jìn)行了強(qiáng)度校核。因而軸承仍得不到良好的潤滑。 將 b=25mm、 k=0 .25 h=60mm、 e=55mm 代入公式 和 得： 622 ???? ???? bh FeWFew? Mpa ][ w?? ][ 59 622 btb MP ak hbFaWFa ?? ????? ???? ? 經(jīng)校核萬向節(jié)叉彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力均符合設(shè)計(jì)要求。 由于螺栓聯(lián)接工作時(shí)即承受剪切力又承受軸向力，所以需校核抗拉強(qiáng)度，抗剪強(qiáng)度和抗擠壓強(qiáng)度。 1 旋轉(zhuǎn)軸油封； 2擋針圈； 3滾針軸承帽； 4 滾針； 5油封擋圈 圖 滾針軸承剖面圖 十字軸滾針軸承的接觸應(yīng)力應(yīng)滿足： ][1127201 jbnj LFdd ?? ????????? ?? （ ） 式中： 0d — 滾針直徑（ mm）； 1d — 十字軸軸頸直徑； bL — 滾針工作長度（ mm）， 0)~( dLL b ?? ， L 為滾針長度 (mm)； nF —合力 F 作用下一個(gè)滾針?biāo)艿淖畲筝d荷（ N），由下式確定： izFFn ? （ ） 式中： i— 滾針列數(shù)； Z— 每列中的滾針數(shù) 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 ][ j? 為3000~3200MPa。這種結(jié)構(gòu)的軸承除滾針端頭為圓錐形外，還多了一個(gè)擋針圈。 十字軸萬向節(jié)的損壞形式主要是十字軸軸頸和滾針軸承的磨損，十字軸軸頸的滾針軸承帽工作表面出現(xiàn)壓痕和剝落。式中的正負(fù)號(hào)這樣確定：當(dāng)?shù)谝蝗f向節(jié)的主動(dòng)叉處在各軸軸線所在的平面內(nèi)，在其余的萬向節(jié)中，如果其主動(dòng)叉平面與此平面重合定義為正，與此平面垂直定義為負(fù)。 雙十字軸萬向節(jié) 傳動(dòng) 當(dāng)輸入軸與輸出軸之間存在夾角 α 時(shí)，單個(gè)十字軸萬向節(jié)的輸出軸相對(duì)于輸入軸是不等速旋轉(zhuǎn)的。 （ a) 01?? 或π時(shí) （ b) 1? ＝π /2或 2/3? 圖 十字軸萬向節(jié)的力矩平衡 分析可知，附加彎矩1T?、2T?的大小是在零與上述兩面最大值之間變化，變化周期為 π，即每一轉(zhuǎn)變化再次。當(dāng) T1 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。在灰塵較多的條件下使用時(shí)，可顯著提高萬向節(jié)壽命。這各結(jié) 構(gòu)具有拆裝方便、使用可靠的優(yōu)點(diǎn)，但加工藝復(fù)雜。這樣，當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸既可隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，又可繞十字軸中心在任意方向擺動(dòng)。準(zhǔn)等速萬向節(jié)是指在設(shè)計(jì)角度下以相等的瞬時(shí)角速度傳遞運(yùn)動(dòng)，而在其他角度下以近似相等的瞬時(shí)角速度傳遞運(yùn)動(dòng)的萬向節(jié)。在確定了傳動(dòng)軸尺寸后對(duì)其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力進(jìn)行了 14 校核，使傳動(dòng)軸在各種工況以及沖載荷情況下不會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。本設(shè)計(jì)選矩形花鍵，其主要參數(shù)可按照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取 [9]。設(shè)主傳動(dòng)軸外徑為 2cD ，內(nèi)徑為 2cd ，傳動(dòng)軸管厚度為 B。在某些轎 車上，為了縮短傳動(dòng)軸的長度而采用加長的變速器。 9 ~m ax ?? nnk ko （ ） 式中： maxn — 為對(duì)應(yīng)于車輛最大行駛速度時(shí)，傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 如果傳動(dòng)軸的動(dòng)平衡很好，而且花鍵連接制造精度很高，此時(shí)臨界轉(zhuǎn)速的安全系數(shù)，可取較小值。 從上面公式可以看出：當(dāng)傳動(dòng)軸外徑相同時(shí)，空心軸的臨界轉(zhuǎn)速比實(shí)心的要高。即傳動(dòng) 軸的旋轉(zhuǎn)，將伴隨有彎曲振動(dòng)，它的頻率即等于傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。 傳動(dòng)軸斷面尺寸的確定與強(qiáng)度校核 傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)分析 傳動(dòng)軸的長度和夾角及它們變化范圍，由汽車總布置設(shè)計(jì)決定。 車輛的萬向節(jié)傳動(dòng)，主要應(yīng)用于非同心軸間和工作中相對(duì)位置不斷改變的兩軸之間的動(dòng)力傳遞。傳動(dòng)軸選用與設(shè)計(jì)的合理與否直接影響傳動(dòng)系的傳動(dòng)性能。 萬向節(jié)叉 萬向節(jié)叉與十字軸組成連接支承，在力 F 作用下產(chǎn)生支承反力，在與十字軸軸孔中心線成 ?45 截面處，萬向節(jié)叉承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)對(duì)其彎曲應(yīng)力 w? 和扭應(yīng)力 b?進(jìn)行校核。目前，最常見的滾針軸承軸向定位方式有蓋板式、卡環(huán)式、瓦蓋固定式和塑料 環(huán)定位式等 [4]。 根據(jù)給定的發(fā)動(dòng)機(jī)功率、變速器最大傳動(dòng)動(dòng)比、主速器傳動(dòng)動(dòng)比計(jì)算出最大剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，選取鋼材的材料并查得其屈服極限，傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速的校核。可分為鍘性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。因載荷的隨機(jī)性及切削加下時(shí)下件表而凹凸不平及材料軟硬不均。因此對(duì)傳動(dòng)系重要組成部分萬向節(jié)振動(dòng)特性必須進(jìn)行分析 [2]。 36 致謝 35 參考文獻(xiàn) 15 萬向節(jié)類型的選擇 1 研究內(nèi)容及方法 關(guān)鍵字 ：傳動(dòng)軸；萬向節(jié)；中間支承；設(shè)計(jì)；校核 II ABSTRACT The universal drive shaft of automotive is posed 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 shaftthree 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 錄 摘要 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 輕型商用車傳動(dòng)軸及萬向節(jié)設(shè)計(jì) The Graduation Design for Bachelor39。在 確定了傳動(dòng)方案后，對(duì)傳動(dòng)軸、萬向節(jié)總成、中間支承總成進(jìn)行設(shè)計(jì)，使該總成能夠在正常使用的情況及規(guī)定的使用壽命內(nèi)不發(fā)生失效。 1 選題的目的和意義 28 十字軸總成的潤滑 近年來由于對(duì)汽車低能耗，低成本的要求越來越高，汽車必須輕量化，汽車變得更易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。確定其臨界轉(zhuǎn)速 .常規(guī)優(yōu)化設(shè)計(jì)是為了使傳動(dòng)軸在工作時(shí)不出現(xiàn)共振現(xiàn)象 .使傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速盡量避開其實(shí)際最高轉(zhuǎn)速。從 19 世紀(jì)初虎克式萬向節(jié)在汽車上應(yīng)用以來，經(jīng)過 100 多年的發(fā) 2 展己經(jīng)有十幾種形式。在變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間距離較遠(yuǎn)的情況下，應(yīng)將傳動(dòng)軸分成兩段，并用三個(gè)十字軸式萬向節(jié)連接起來，且在中間傳動(dòng)軸后端加裝中間支承。這樣，當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸既可隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，又可繞十字軸中心在任意方向擺動(dòng)。 聯(lián)接螺栓 在發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)的汽車中