【正文】 Nin Z dlNQgt a n79][Q≤ 31m a xm a x=== 因此十字軸滾針軸承滿足設(shè)計(jì)要求。滾針在軸向的游隙通常不應(yīng)超過 ~ 。 十 字軸滾針軸承的校核 十字軸滾針軸承中的滾針直徑通常不小于 ，以免壓碎，而且尺寸差別要小，否則會加重載荷在滾針間分配的不均勻性，公差帶控制在 以內(nèi)。=4α 。十字軸萬向節(jié)的尺寸取決于十字軸的尺寸，而后者則是根據(jù)它在計(jì)算載 荷作用下無殘余變形的要求來確定的。m in [1 == 。=901υ 時(shí) 圖 作用在萬向節(jié)叉及十字軸上的力 在十字軸軸線所在的平面內(nèi)并作用于十字軸的切向力與軸向力的合力為 αt a ns i n12 2121 += RTQ （ ） 圖 （ a）為主動(dòng)叉軸位于初始位置的受力狀況。 本設(shè)計(jì)中所采用的 中間支承 如圖 所示 ，其特點(diǎn)是，中間傳動(dòng)軸可以通過 軸承在中間支撐中轉(zhuǎn)動(dòng) ；支承軸 四周 有橡膠襯套，可以改善軸承受力。該系統(tǒng)的動(dòng)能和勢能為 )(21 23322211 ??? ++= ymymymE k ++= 23222311233 2221 yycyycycE p 系統(tǒng)質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)方程為 0231111 =+ yycym ?? 0231222 ??????? ?? yycym ?? 02222 3223113333 =+ yycyycycym ?? 令 wtAy ii sin? ，代人上列力程中并按前述類似步驟 可求出圖 （ c） 所示的固有角頻率方程為 0246 ???? CBwAww （ ） 式中 ： 212121 yyccmm 、 ——第一、二傳動(dòng)軸的質(zhì)量、剛度和撓度； 3m ——中問支承和萬向節(jié)的總質(zhì)量； 33 yc， ——中問支承的剛度及位移。 則系統(tǒng)質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)方程為 02y21 122111..1 =+ ycycym （ ） 0221 12222 =+ yycym ?? （ ） 令 ）得）、式（，帶入式（ i n wtAy i = 0221 12211211 =+ AAcAcwmA 由以上兩式可得到 22222122112212442cwmcAAcwmcAcA =+= 或 對后兩式整理后得 系統(tǒng)的固有角頻率方程為 0 24 =+BAww () 式中 ： 221211 24 mcmcmcA ++= ； 21212 mmccB= 由式 可解得兩個(gè)固有角頻率，其中一個(gè)與變速器加長部分的柔度有關(guān)。因此，這里需再分析一下傳動(dòng)軸前端為彈性支承、后端為剛性支承如圖(b)這樣一個(gè)系統(tǒng)的情況。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。 當(dāng)花鍵的齒而硬度大于 HRC 35 時(shí)， 傳動(dòng)軸伸縮花鍵 的許用擠壓應(yīng)力為 25～50MPa 。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊 GB/T11442020 查得花鍵的規(guī)格為 638328 GB/T11442020，工作長度取為 100mm 的矩形齒花鍵。目前采用的傳動(dòng)軸花鍵多為矩形齒。十字軸端面磨損會使其軸向間隙及竄動(dòng)增大而影響動(dòng)平衡，因此應(yīng)嚴(yán)格控制該間隙或采用彈性蓋 板，有的可加裝端面滾針軸承。 對于傳動(dòng)軸管，上式又可表達(dá)為 )(π16τ 44 1 cc cc dD TD= （ ） 式中 ： 1T —傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， ],max[1 ssse TTT = = mmN? ccdD, —傳動(dòng)軸管的外徑和內(nèi)徑。 K =1． 2 用于精確的動(dòng)平衡、高精度的伸縮花鍵及極微小的萬向節(jié)間隙時(shí)。21。對于質(zhì)量分布均勻且兩端自由地支承于球形鉸接的軸，其側(cè)向剛度 c =(384／ 5)( 3/LEJ ) )/)(5/384( 3LEJc = ； E—材料的彈性模量．可 取 MPaE = ； J —軸管截面的抗彎慣 性矩。所謂傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速是指旋轉(zhuǎn)軸失去穩(wěn)定性的最低轉(zhuǎn)速，它決定于傳動(dòng)軸的尺寸 、結(jié)構(gòu)及其支承情況。 表 95~60 毫米的電焊鋼管 (YB24263) 外徑（ mm） 鋼管厚度（ mm ） 外徑（ mm ） 鋼管厚度（ mm ） 60 、 、 、 、 、 、 、 、 、 83 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 89 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 70 、 、 、 、 、 、 、 、 、 95 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 75 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 本設(shè)計(jì)中選取 cD =75mm，鋼管壁厚取 3mm 。實(shí)心軸僅用于作為與等速萬向節(jié)相連的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的半軸或用作斷開式驅(qū)動(dòng)橋和 de Dion 橋的擺動(dòng)半軸；空心的軸管具有較小的質(zhì)量但能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，且比實(shí)心軸具有更高的臨界轉(zhuǎn)速，故用作汽車傳動(dòng)系的萬向傳動(dòng)軸。 所以計(jì)算可得： 4 2 31 % a x === n kiTkT edse mN? 4 3 2% 3 9 3 2 2 0 7 5η0 39。22= （ ） 式中， maxeT — 為發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩（ mN? ）； n — 為計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)； 1i — 為變速器一檔傳動(dòng)比； ? — 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)； dk — 為猛接離合器所產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)； 2G — 為滿載狀態(tài)下一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋上的靜載荷（ N ）； 39。故最終決定采用帶中間支撐的兩軸三萬向節(jié)傳動(dòng)方案。多數(shù)等速萬向節(jié)工作時(shí)的特點(diǎn)也都在于：它們所有的傳力點(diǎn)總是位于兩軸夾角的等分平面 上，這樣， 被萬向節(jié)所聯(lián) 接的兩軸的角速度就永遠(yuǎn)相等。 用于橡膠 —— 金屬套筒結(jié)構(gòu)的橡膠應(yīng)具有的物理機(jī)械特性為：抗拉強(qiáng)度不小于 1 5MPa ；相對拉伸率不小于 350％；肖氏硬度 65～ 75；最 大擠壓應(yīng)力為 ～8MPa ；剪切 彈性模量 G = ；工作溫度范圍為 45℃ ～ 80℃ 。有的結(jié)構(gòu)還允許 一定的軸向變形．當(dāng)這種軸向變形量能滿足使用要求時(shí)，可省去伸縮花鍵。16 時(shí)，滾針軸承壽命將下降至原壽命的 1／ 4。采用兩個(gè)十字軸萬向節(jié)并把與傳動(dòng)軸相連的兩個(gè)萬向節(jié)叉布置在同一平面內(nèi)，且使萬向節(jié)的夾角21 αα= ，則可使處于同一平面內(nèi)的輸出軸與輸入軸等角速旋轉(zhuǎn)。滾針的用向總間隙取 ～ 為宜。 轎車和輕型客、貨車常 于裝配 時(shí)封入 潤滑脂潤滑以減少車輛的潤滑點(diǎn)， 這時(shí)應(yīng)采用密封效果較好的雙 刃口或 多刃口橡膠油 封。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， 以及 十字軸軸頸和滾針軸承碗工作表面的壓痕和剝落。 圖 汽車傳動(dòng)軸的中間支承 (a)傳動(dòng)軸及其中間支承； (b)(e)中間 支承方案 1 一撓性萬向節(jié)； 4 一前、后傳動(dòng)軸； 3 一彈性中間支承； 5 一平衡片； 6 一橡膠套； 7 一橫梁 圖 擺臂式中間支承 10 圈 越野汽車傳動(dòng)軸的中間支承 萬向節(jié) 類型 汽車用萬向節(jié)分為剛性的、撓性的、等速的和不等速的幾種。橡膠彈性 元件能吸收傳動(dòng)軸的振動(dòng)，降低噪聲，承受徑向力，但不能承受軸向力。 裝車時(shí)傳動(dòng)軸的仲縮花鍵一端不應(yīng)靠近后驅(qū)動(dòng)橋，而應(yīng)靠近變速器或中間 支承，以減小其軸向摩擦力及磨損。 圖 帶有滾柱的汽車傳動(dòng)軸 1— 滾柱； 2— 帶有滾柱內(nèi)滾道的傳動(dòng)軸管； 3— 帶有滾柱外滾道的軸管 花鍵應(yīng)有可靠的潤滑及防塵措施，間隙不宜 過大，以免引起傳動(dòng)軸振動(dòng)。 由于花鍵齒側(cè)工作表面面積較小，在大的軸向摩擦力作用下將加速伸縮花鍵的磨損，引起不平衡及振動(dòng)。 如 圖 傳動(dòng)軸管、伸縮花鍵及中間支承 結(jié)構(gòu)型式 傳動(dòng)軸管由壁厚均勻易平衡、壁薄 (～ )、管徑較大、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度高、彎曲剛度大、適于高速旋轉(zhuǎn)的低碳鋼板卷制的電焊鋼管制成 如圖 所示 。 萬向節(jié)叉及十字軸的計(jì)算校核。如圖 所示 圖 萬向節(jié)在汽車上的各種應(yīng)用 本 課題 研究的主要內(nèi)容 依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型的萬向傳動(dòng)裝置作為設(shè)計(jì)原型， 在給定變速器輸出 6 轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及發(fā)動(dòng)機(jī)和主減速器安裝位置等條件下，獨(dú)立設(shè)計(jì)出符合要求的萬向傳動(dòng)裝置，著重設(shè)計(jì)計(jì)算萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)參數(shù)及對其進(jìn)行了校核計(jì)算。 ，所連接兩軸盡可能等速運(yùn)轉(zhuǎn)。 傳動(dòng)軸是由軸管、伸縮套和萬向此它的動(dòng)平衡是至關(guān)重要的。一般來講 4 2 驅(qū)動(dòng)形式的汽車僅有一根主傳動(dòng)軸。萬向節(jié)是保證變速器輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋輸入軸兩軸線夾角的變化，并實(shí)現(xiàn)兩軸的等角速傳動(dòng)。 汽車萬向傳 4 動(dòng)裝置正廣泛應(yīng)用于各種車輛上，使汽車傳動(dòng)性能顯著提高，因此，對此課題的研究具有十分重要的意義。在對各種結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了分析計(jì)算后，繪制出該總成裝配圖及主要零件的零件圖。 萬向節(jié)傳動(dòng)應(yīng)適應(yīng)所聯(lián)兩軸的夾角及相對位置在一定范 圍內(nèi)的不斷變化且能可靠而穩(wěn)定地傳遞動(dòng)力，保證所聯(lián)兩軸能等速旋轉(zhuǎn)，且由于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的附加載荷、振動(dòng)及噪聲應(yīng)在允許范圍內(nèi)，在使用車速范圍內(nèi)不應(yīng)產(chǎn)生共振現(xiàn)象。 研究汽車萬向傳動(dòng)軸的目的和意義 研究汽車萬向傳動(dòng)軸的目的 中國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。解決流體力學(xué)中的問題應(yīng)用較多的是有限差分法與可以認(rèn)為是介于有限差分法和有限元方法之間的有限容積法。 （ 3） 溫度場分析 分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度的分布情況以及熱應(yīng)力和熱變形的情況，包括穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的問題，例如可應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞、氣 缸蓋等燃燒室附近的零部件。如齒輪輪齒、鋼板彈簧、車橋、飛輪、傳動(dòng)軸的靜力分析。傳動(dòng)軸過長時(shí)，自振頻率較低，易產(chǎn)生共振；通常將傳動(dòng)軸分成兩段并加中間支承。單十字軸萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速，使從動(dòng)軸及其相連的部件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，影響部件壽命，所以常采用雙十字軸萬向節(jié)來實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)。依據(jù)在扭轉(zhuǎn)方向上是否有明顯的彈性，萬向節(jié)分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。通過對 HGC1050 萬向傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，能夠使我熟練地掌握 CAD、 Pro/E、 ANSYS 在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，鍛煉自己分析問題解決問題的能力。 萬向節(jié)傳動(dòng)應(yīng)適應(yīng)所聯(lián)兩軸的夾角及相對位置在一定范圍內(nèi)的不斷變化且能可靠而穩(wěn)定地傳遞動(dòng)力，保證所聯(lián)兩軸能等速旋轉(zhuǎn)，且由于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的附加載荷、振動(dòng)及噪聲應(yīng)在允許范圍內(nèi)，在