【正文】 這些在以后的生活中都是必不可少的，進(jìn)一步提高了我們的綜合能力。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我們在原有的理論基礎(chǔ)上，通過與生產(chǎn)實際的結(jié)合，設(shè)計實際生產(chǎn)課題，使我們所學(xué)知識融會貫通。通過本次設(shè)計，不僅得到了一次全面的能力訓(xùn)練機(jī)會，而且在設(shè)計方面得到了設(shè)計思想的升華。 畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 參考文獻(xiàn) [1] 機(jī)械工程手冊 電機(jī)工程手冊編委會主編 .機(jī)械工程手冊（第二版）專用機(jī)械卷（三） [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997 [2] 黃天澤，黃金陵主編 .汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計 [M].北京：機(jī)械工 業(yè)出版社， 1997 [3] 王望予主編 .汽車設(shè)計（第 3版） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [4] 徐國榮，焊接技術(shù)發(fā)展概述及展望 [J].硅谷， 2020 [5] 蔡興旺，付曉光主編。 防塵罩 畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 防塵罩，顧名思義主 要作用為防塵。我國 生產(chǎn)的 緊固件大量 暢銷 到世界各國、世界各國的緊固件產(chǎn)品也不斷涌入中國市場。 緊固件包括：螺栓、螺柱、螺釘、螺母、墊圈、銷、擋圈、焊釘、鉚釘、連接副、木螺釘、自攻螺釘。 緊固件 緊固件在市場上也稱為標(biāo)準(zhǔn)件，是 用 于聯(lián)接和緊固零部件的元件。 滾針軸承裝 的滾子細(xì)而長 （滾子直徑 D小于 5mm， L/D大于或等于 ， L為滾子長度）， 所以其 徑向結(jié)構(gòu) 非常 緊湊， 與其他類型軸承的 內(nèi)徑尺寸和載荷能力 一樣時 ， 滾針軸承的 外徑最小，特別適用于 在 徑 向安裝尺寸受 到 限畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 制的支承 結(jié)構(gòu) 。 滾針軸承 滾針軸承 ，是指滾動體是滾針的向心軸承，其英文名是 needle bearing。 當(dāng)設(shè)計 選擇油封的材料時，必須考慮材料 與工作介質(zhì) 的相容性、 能否適應(yīng)材料工作溫度范圍 和旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時 時唇緣 的跟隨能力。 油封分類方法較多，一般按密封的運(yùn)動狀態(tài)分 靜密封和動密封。另外，傳動軸總成徑向全跳動應(yīng)不大于 0． 5～ 0． 8mm。為了消除點焊平衡片的熱影響，應(yīng)在冷卻后再進(jìn)行動平衡檢驗。最終確定花鍵 =42mm， =46mm， B=8mm， =8， =140mm，花鍵總長 L=210mm。動平衡的不平衡度由電焊在軸管外的平衡片補(bǔ)償。 現(xiàn)在對所選軸進(jìn)行強(qiáng)度校核如下： ? ?4 4 4 416 1 6 4 6 1 4 0 6 8 . 9 1 . 7 2( ) ( 4 6 4 0 )csccccDT M P aDd???? ??? ? ? ??? 故所選軸符合本次設(shè)計要求。 傳動軸經(jīng)常處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，所以軸的材料查機(jī)械零件手冊選 40CrNi，適用于很重要的軸，具有較高的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。 傳動 軸軸管斷面尺寸除滿足臨界轉(zhuǎn)速的要求外，還應(yīng)保證有足夠的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速為 22821. 2 10 cck cDdn L ??? 式中，為傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速 (r／ min)；為傳動軸長度 (mm)，即兩萬向節(jié)中心之間的距離； dc和 Dc分別為傳動軸軸管的內(nèi)、外徑 (mm)。設(shè)計時應(yīng)保證在傳動軸長度處在最大值時，花鍵套與軸有足夠的配合長度；而在長度處在最小時不頂死。但這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。 21 4 0 6 8 .9 5 2 4 5 .6 82 5 6 2 6W FeW? ?? ? ??MPa＜ 50MPa 21 4 0 6 8 . 9 2 5 3 5 . 1 80 . 2 5 8 2 5 6 2b tFaW? ?? ? ???MPa＜ 80MPa 故設(shè)計滿足要求。 表 系數(shù) k的選取 h/b 10 k 萬向節(jié)叉一般采用 3 45中碳鋼或中碳鋼合金 40CrNiMoA,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為 HRC1833。 萬向節(jié)叉設(shè)計計算： 所謂萬向節(jié)，指的是利用球型連接實現(xiàn)不同軸的動力傳送的機(jī)械結(jié)構(gòu)，是汽車上有一個很重要的部件。 m，傳動軸水平距離 L=900mm，取 a=， r=39mm，s=12mm， =20mm， =8mm。 通常情況下，十字軸萬向節(jié)傳動效率約為 97％～ 99％。的某一截面上的應(yīng)力最大，所以也應(yīng)對此處進(jìn)行強(qiáng)度校核。 畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 圖 十字軸受力圖 滾針軸承的接觸應(yīng)力為 10112 7 2 ( ) njbFd d L? ?? 式中， η 0為滾針直徑 (mm)； Lb為滾針工作長度 (mm)； Fn為在合力 F 作用下一個滾針?biāo)艿淖畲筝d荷 (N)，由式下式確定 FF iz? 式中， i為滾針列數(shù)； z為每列中的滾針數(shù)。 滾針軸承中的滾針直徑一般不小于 1． 6mm，以免壓碎，而且差別要小，否則會加重載荷在滾針間分配的不均勻性，一般控制在 0． 003mm以內(nèi)。十字軸的主要失效形式是軸頸根部處的斷裂，所以在設(shè)計十字軸萬向節(jié)時，應(yīng)保證十字軸軸頸有足夠的抗彎強(qiáng)度。其一般過程是，對各零件的主要失效形式進(jìn)行分析并制畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 定相應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則，然后根據(jù)相應(yīng)的準(zhǔn)則對零部件的主要結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行計算、校核。 表 n與選取表 對萬向傳動軸進(jìn)行靜強(qiáng)度計算時，計算載荷 TS 取 Tsel 和 Tssl 的最小值，或取 Tse2和 Tse2的最小值，即 TS =min[Tsel， Tssl]或 TS = min[Tse2， Tse2]，安全系數(shù)一般取 ～ 3． 0。 表 萬向傳動軸計算載荷 （ N此時鋼球中心到主、從動軸的距離 α 相等，從而保證了從動軸與主動軸以相等的角速度旋轉(zhuǎn)。 畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 圖 附加彎矩對傳動軸的作用 等速萬向節(jié)傳動 在此僅分析目前在轎車上廣泛采用的 Birfield型球籠式等速萬向節(jié)的運(yùn)動情況。 在雙萬向節(jié)傳動中，直接與輸入軸和輸出軸相連的萬向節(jié)叉所受的附加彎矩分別由相應(yīng)軸的支承反力平衡。 畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 圖 十字軸萬向節(jié)的力偶矩 分析可知，附加 彎矩的大小是在零與上述兩最大值之間變化，其變化周期為π ，即每一轉(zhuǎn)變化兩次。 下面僅討論主動叉在兩特殊位置時，附加彎 曲力偶矩的大小及變化特點。這是因為這兩個轉(zhuǎn)矩作用在不同的平面內(nèi)，在不計萬向節(jié)慣性力矩時，它們的矢量互成一角度而不能自行封閉，此時在萬向節(jié)上必然還作用有另外的力偶矩。且為 ω 1 cosα 。當(dāng)兩軸存在一定夾角 α 時，主動軸的角速度與從動軸的角速度之間存在如下關(guān)系： 式中， φ 1為主動軸轉(zhuǎn)角，定義為萬向節(jié)主動叉所在平面與萬向節(jié)主、從動軸所畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 在平面的夾角?！?5176。為使萬向節(jié)有必要的壽命，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。為了使橡膠與金屬可靠地結(jié)合，在硫化之前，骨架鍍一層黃銅覆蓋層。橡膠金屬套筒、鉸接塊、六角環(huán)形橡膠圈等多種形狀。Birfield型球籠式萬向節(jié)和伸縮型球籠式萬向節(jié)被廣泛地應(yīng)用在具有獨立懸架的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中，在靠近轉(zhuǎn)向輪一側(cè)采用 Birfield型萬向節(jié)，靠近差速器一側(cè)則采用伸縮型球籠式萬向節(jié)，以補(bǔ)償由于前輪跳動及載荷變化而引起的輪距變化。在傳遞轉(zhuǎn)矩時，星形套與筒形殼可以沿軸向相對移動，故可省去其 它萬向傳動裝置中的滑動花鍵。這種萬向節(jié)允許的工作角可達(dá) 42176。在轉(zhuǎn)速高達(dá) 1500r／ min時，一般使用防銹油脂。滾道的橫斷面為橢圓形，接觸點和球心的連線與過球心的徑向線成 45‘角，橢圓在接觸點處的曲率半徑選為鋼球半徑的 1． 03～ 1． 05倍。這樣，即使軸間夾角為 0176?！?37176。當(dāng)萬向節(jié)兩軸之間的夾角變化時，靠比例合適的分度桿 6 撥動導(dǎo)向盤 5，并帶動球籠 4 使六個鋼球 2 處于軸間夾角的平分面上。為了不至于在萬向節(jié)轉(zhuǎn)角接近最大值時，放置傳力鋼球的主、從動叉的交叉槽趨于平行位置導(dǎo)致鋼球無法約束而自動散開，造成萬向節(jié)裝配關(guān)系的破壞，在設(shè)計時應(yīng)使兩叉的最大夾角大于車輪的最大轉(zhuǎn)角，同時萬向節(jié)中心應(yīng)位于轉(zhuǎn)向主銷軸線上。在兩叉間 允許有一定量的軸間滑動。 畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 圖 球叉式萬向節(jié) a） 圓弧槽滾道型； b）直道滾道型 直槽滾道型球叉式萬向節(jié) (圖 )，兩個球叉上的直槽與軸的中心線傾斜相同的角度，彼此對稱。由于四個鋼球在單向傳動中只有兩個傳遞動力，故單位壓力較大，磨損較快。當(dāng)萬向節(jié)兩軸繞定心鋼球中心 O轉(zhuǎn)動任何角度時，傳力鋼球中心始終在滾道中心兩圓的交點上，從而保證輸出軸與輸入軸等速轉(zhuǎn)動。它主要用于中型以上越野車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。兩凸塊相當(dāng)于雙聯(lián)萬向節(jié)裝置中兩端帶有位于同一平面上的兩萬向節(jié)叉的中間軸及兩十字銷，因此可以保證輸入軸與輸出軸近似等速。同時由于雙聯(lián)式萬向節(jié)滾針軸承的擠壓應(yīng)力受到限制，因此它傳遞的轉(zhuǎn)矩也有一定的慣性。該設(shè)計方案的主要優(yōu)點是允許輸入軸與輸出軸間的夾角較大 (一般可達(dá) 50176。為了保證兩萬向節(jié)連接的軸工作轉(zhuǎn)速趨于相等，可設(shè)有分度機(jī)構(gòu)。但所連接的兩軸夾角不宜過大，當(dāng)夾角由 4176。當(dāng)向十字軸內(nèi)腔注入潤滑油時，陳油、磨損產(chǎn)物及多余的潤滑油便從橡膠油封內(nèi)圓表面與十字軸軸頸接觸處溢出，不需安裝安全閥，防塵、防水效果良好。為了防止十字軸軸向竄動和發(fā)熱，保證在任何工況下十字軸的端隙始終為零，有的結(jié)構(gòu)在十字軸軸端與軸承碗之間加裝端面止推滾針或滾柱軸承。瓦蓋固定式結(jié)構(gòu) (圖 )中的萬向節(jié)叉與十字軸軸頸配合的圓孔不是一個整體，而是分成兩半用螺釘聯(lián)接起來。它工作可靠、拆裝方便，但零件數(shù)目較多。輸出軸和輸入軸以等于 1的瞬時角速度比傳遞運(yùn)動的萬向節(jié)，稱之為等速萬向節(jié)。剛性萬向節(jié)是靠零件的鉸鏈?zhǔn)竭B接傳遞動力的，可分成不等速萬向節(jié) (如十字軸畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 式 )、準(zhǔn)等速萬向節(jié) (如雙聯(lián)式、凸塊式、三銷軸式等 )和等速萬向節(jié) (如球叉式、球籠式等 )。在發(fā)動機(jī)前置后輪或全輪驅(qū)動的汽車上，由于彈性懸架的變形，變速 器或分動器輸出軸與驅(qū)動橋輸入軸的軸線相對位置經(jīng)常變化，所以普遍采用十字軸萬向傳動軸。 2)保證所連接兩軸盡可能等速運(yùn)轉(zhuǎn)。所以角焊縫必須焊透， 焊縫中 不得有 氣孔、夾渣 、裂紋 等缺陷 ，焊后去焊渣，焊縫處要打磨平整。 角接頭 承載能力 低，一般不單獨使用，只有在焊透時，或在內(nèi)外均有角焊縫時才有所改善，多用于封閉形結(jié)構(gòu)的拐角處。重要產(chǎn)品 (如各類大型容器 )焊后都需要矯正 焊接變形 、消除 焊接應(yīng)力 。 焊接是一個局部的迅速加熱和冷卻過程， 焊接時總是要產(chǎn)生焊接變形和應(yīng)力的。它在整個焊接結(jié)構(gòu)中是一個關(guān)鍵性部位，其性能之優(yōu)劣直接影響整個焊接結(jié)構(gòu)的制造質(zhì)量和使用安全性。 同時由于 壓焊 加熱溫度 比較 低、加熱時間短， 所以 熱影響區(qū)小。氣體保護(hù)焊 就是用 惰性或二氧化碳等不易于焊接材料發(fā)生反應(yīng)的 氣體隔絕孔 氣，以 保護(hù)焊接時 形成的焊縫 ；又 如 在 焊接材料（ 焊條藥皮 ） 中加入 易于氧發(fā)生反應(yīng) 的鈦鐵粉進(jìn)行 除 氧，就可以保護(hù)焊 接材料 中有益元素 不被 氧化而進(jìn)入 熔化的焊接材料 ， 凝固后得到非常好的 焊縫。 在熔焊 這一 過程中， 假 如 空氣 與 熔化的被焊接件 直接接觸， 空 氣中的氧就會 跟各種合金元素發(fā)生氧化反應(yīng)，破壞焊接過程 。 由于焊接時所采用的方式和能源不同，各種焊接方法所經(jīng)歷的過程也大不相同。 日本德山廠和千葉煉油廠兩臺大球灌（直徑分別為 和 ）于 1968年在水壓試驗中發(fā)生脆性斷裂，事故分別是由于焊接工藝不當(dāng)和裝配角變形、錯邊量過大而引起的。 可以焊接材料不通金屬材料的工件。焊接形式大多數(shù)為簡單的對接、搭接、交接或T 型接頭，也可以制成任意結(jié)構(gòu)，不比鑄造或鍛造，對工件形狀有很多要求。 焊接通過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)以廣泛的應(yīng)用于原子能、造船、航空航天、海洋工程、電子工程、建筑、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造、電力等工業(yè)部門，尤其是機(jī)械制造中，焊接占了很大一部分。焊接 有多種能量來源方式 ，包括 超聲波、電子束、 氣體焰、電弧、激光 和 摩擦等 。 螺母根據(jù)材質(zhì)的不同 ,分為碳鋼、高強(qiáng)度、不銹鋼、塑鋼等幾大類型 。地腳螺 栓 ，用于機(jī)器和地面連接固定的，有很多種形狀。 在這些種類中 六角頭是最常用的 ，生活中也能常見 。 按連接的受力方式 螺栓可 分 為 普通的和有鉸制孔用的。 （ 7） 螺栓 螺栓 是在圓柱表面上制出螺紋，起到連接其他零件的作用。 （ 6） 緩沖裝置 在開啟車廂邊板和后板時，由于貨物張力，以及邊板和后板重力的回轉(zhuǎn)慣性力而產(chǎn)生的猛烈撞擊，會使邊板和后板加速損 壞。 （ 1） 車廂鉸鏈 常用的鉸鏈頁板可分為三種形式，即用帶料制成的卷耳型上、 下頁板；使用鍛件或鑄件制成的頁板；使用異型斷面材料制成的頁板。如圖 ）所示的是全金屬結(jié)構(gòu)，是整體式滾壓成瓦楞型并帶上、下框的本體與立體柱焊接而成。 在本次的畢業(yè)設(shè)計中因為所要求汽車的載重為 2T，而且主要適用于各種負(fù)載的路況，所以在本次的貨箱設(shè)計過程中選用的為低欄板貨箱，這樣既能保證其短途運(yùn)載能力和各種負(fù)載路況的適應(yīng)能力，同時又能保證在運(yùn)輸過程的裝載和卸載的方便安全。 這些年來汽車的設(shè)計集中表現(xiàn)在節(jié)能、重視安全環(huán)保。 2T 汽車傳動軸及其貨箱主要解決的問題 2T 汽車作為一種主要應(yīng)用于短途運(yùn)輸?shù)妮d重汽車，起傳動軸跟 貨箱主要解決的問題是： （ 1） .傳動軸做為連接變速箱跟后