【正文】 公司。而且這種萬向節(jié)的制造工藝較復(fù)雜。 固定式萬向節(jié)的球槽型式是曲線槽，而伸縮式萬向節(jié)的球槽的型式是直線槽。另一方 面 ，對于鉸接式萬向節(jié)， ? 和 ? 取決于 ? 。 研究具有下列 附加 數(shù)據(jù)的 BebdixWeiss 伸縮式萬向節(jié) mmd ? ， 4?z ， mmR 24? ， 22??zm ， ?30?? ， )0 0 (9 9 ??? ?QK 由 公 式 ： dbRdKL ??? c o sc o s )(2 ?? ????? ? ???????????????? （ ） 則 縱向相似度為 ： 6 )024(2?? ???LK= ? =0 由于 LK =0，由公 式 ： QLQL KK XK ?? ?? 2c o s? ?????????? ??????? ?????? （ ）上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06 輕型越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 的設(shè)計與分析 24 得 o s ???? ??? 查 表選取 ??? ，由公 式 ，得 ： ? ????? 0 0 )9 9 (2?d 因而，由 公 式 ： 3 2)(858 ?? ??? dc p ?????? ??????????? ?????? （ ） 得相似系數(shù) ： 3223 2 )(5 8 60 0 5 8 mmNc p ?? 由該 cp和 公 式 ， 則 靜態(tài)許用表面應(yīng)力 0p 為： 511030 0 0 0 8 63 3 0 0 ???p mmN???? 算出的 的 0p 小于 查 表 所得 的最大值 23750 mmN 。 四球伸縮式萬向節(jié) 在前輪驅(qū)動 Renault R16 半軸上。附加數(shù)據(jù)有 : mmd ? ， ?25?? ， mmR ? ， 4?Z ， ?90?? ， 22??Zm ， )0 0 (9 9 ??? ?QK 因為 ?90?? ，由公 式 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06 輕型越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 的設(shè)計與分析 22 dbRdKL ??? c o sc o s )(2 ?? ????? ????? ? ?????????? ? （ ） 得 : 9 0 )(2 ????? ???LK 表 Weiss 型固定式萬向節(jié)尺寸 萬向節(jié)尺寸 G L S A R NM 253 52 104 35 112 72 2200 203 55 110 40 120 75 3000 201 62 124 43 130 82 3400 78 156 53 169 110 7500 100 200 65 200 130 14500 由 公 式 ： QLQL KK XK ?? ?? 2c os? ???????? ? ????????????? （ ）得 Hertizian 系數(shù) ?? ,查表得 ??? 由 公 式 ： ? ??? )2(2 QL KKd ? ????????? ? ??????????? （ ） 得 : ? ????? 0 1 )9 9 (2?d 3223 2 )( mmNc p ?? 由 公 式 ： 30 kp cp? ??????????????? ?? ?????????? （ ） 則 靜態(tài)許用表面應(yīng)力為： 51310 0 0 0 5 22 5 5 0 ???p 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06 輕型越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 的設(shè)計與分析 23 mmN???? 對于非較接萬向節(jié)，由 公 式 ： ?? osRdpmM cps in)( 230? ????????????? ??????? （ ） 則 靜態(tài)額定轉(zhuǎn)矩為 ： )(2 230 ????M mN ?????? 70 10 705 07 22 2 因為鉸接 Weiss 型萬向節(jié)的轉(zhuǎn)矩容量所限，所以許用 NM 的值比靜態(tài)額定轉(zhuǎn)矩 0M 小得多。 球叉式萬向節(jié)的計算 1） 固定式萬向節(jié) 當(dāng) Weiss 型 (球叉式 )萬向節(jié)工作時，它的球軌道平行于輸入和輸出元件的軸線。 除此以外，據(jù)某汽車廠的經(jīng)驗，在潤滑方面只能用齒輪油潤滑，而不能用潤滑脂潤滑。 另外，對于鋼球與球叉滾道的直徑方向的間隙應(yīng)選擇恰當(dāng)。鋼球的尺寸可按式來求，然后圓整到標(biāo)誰值。 5． 球叉式萬向節(jié)的從動叉軸頭的花鍵部分，應(yīng)認(rèn)為是該結(jié)構(gòu)的一個薄弱環(huán)節(jié)，它的靜力強度應(yīng)根據(jù)萬向節(jié)在極限轉(zhuǎn)角時所傳遞的最大扭矩來確定，其安全系數(shù)應(yīng)取得大于 2 ,一般取 2～ 。一般在主動或從動叉的 端面與總成套筒間用墊圈來限制。沖擊力與萬向節(jié)的偏轉(zhuǎn)角度及軸向位移成直線關(guān)系。如圖 所示。 如果驅(qū)動小球的軸線 與中心定位球的中心不與主、從動軸叉軸線相垂直的平面重合，如圖 (a）、 (b）所示，就會使中心定位球與球凹處產(chǎn)生間隙、引起敲擊現(xiàn)象，或者引起定位球被擠壓，如圖 (c）。避免產(chǎn)生不允許的過載現(xiàn)象。 圖 曲線槽球叉式等角速萬向節(jié)內(nèi)部的幾何關(guān)系圖 2． 如圖 所示，應(yīng)保證在萬向節(jié)處于最大轉(zhuǎn)角時，使各傳力小球與中心定位球之間不接觸，至少使傳力球與定位球在此情況下的間隙 △ 不小于 。因而設(shè)計時應(yīng)特別注意如下幾點： 1． 如圖 所示，應(yīng) 當(dāng) 保證安放小球的曲線槽其中心線的交叉 點的投影與傳力球的中心 3O 和 4O 的投影重合，而小球與槽間的接觸線 aa 和 bb 的延長線的投影與主動叉和從動叉的軸線相交于給定點（相當(dāng)于 1O 與 2O ) ，且其中 12OO OO? 。以消除萬向節(jié)的附加軸向力。 萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 曲線槽球叉式等角速萬向節(jié)作為橋驅(qū)動橋的傳力構(gòu)件，合理的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)做到：萬向節(jié) 旋轉(zhuǎn)軸線與車橋軸線相重合，以避免發(fā)生萬向節(jié)的擺動現(xiàn)象；為了防止 在萬向節(jié)轉(zhuǎn)角接近最大值時，放置傳力球的主動叉，從動 叉的交叉槽趨于平行位置時導(dǎo)致鋼球無法約制而自動散開，造成萬向節(jié)裝配關(guān)系的破壞，在設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)把主動叉和從動叉軸線間的夾角最大值，選取得大于車輪的最大轉(zhuǎn)角；同時，由主動叉和從動叉的軸線的交點所決定的萬向節(jié)中心 O 應(yīng)該位于汽車轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向主銷軸線上。此種型式的萬向節(jié)通常用于中，小載重量的越野汽車上。的條件下正常工作。 曲槽式球叉萬向節(jié)結(jié)構(gòu)較為簡單，可以在兩軸夾角不大于 32176。說明萬向節(jié)在運轉(zhuǎn)時，兩軸角速度相等。此時，如果軸 3 和軸 4 的角速度為 1? 和2? ，由于在交點處的鋼球的線速度是相等的，即 12VV? ；而 1 1 1Vr?? ， 2 2 2Vr?? 。 當(dāng)軸 4 轉(zhuǎn)過角 度大小為 ? 時，球的運動軌跡由 nn 轉(zhuǎn)到 nn?? ，中心 2O 到達(dá) 2O? 的位置。曲線槽的中心線是兩個以 1O 和 2O 為中心，以相等的半徑 1r 和 2r 所作的圓，而圓心 1O 和 2O 與萬向節(jié)中心 O（即中心鋼球的正確位置上的中心）的距離相等。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06 輕型越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 的設(shè)計與分析 16 圖 球叉式萬向節(jié)運動分析圖 如圖 所示為曲槽式球叉式萬向節(jié)等角速傳動原理。在使用中，隨著磨損的增加，預(yù)緊力逐漸減少以至消失。這種萬向節(jié)只有在傳動鋼球與滾道之間具有一定的預(yù)緊力時，才能保證等角速傳動的特性。 這種球叉式萬向節(jié) 在 工作時，只有兩個鋼球傳力，反轉(zhuǎn)時，則由另兩個鋼 球傳力。但為了把最后一個周圍小球裝上萬向節(jié)，應(yīng)加大連接軸頭之間的夾角，或者施加必要的扭矩使它在專用的工具中產(chǎn)生彈性變形。而且當(dāng)中央小球固定失效時，小球有可能自動散開。鋼球 6 上的凹面是為了拆裝萬向節(jié)時，能使第四個鋼球 3 通過而設(shè)的。定位鋼 7 插入定位球 6 內(nèi)，并把它面定起來。在這種萬向節(jié)中，當(dāng)兩個萬向節(jié)叉又不大的軸向相對位移時，各上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06 輕型越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 的設(shè)計與分析 15 鋼球的運動軌跡就會有很大的變化，所以兩個萬向節(jié)叉應(yīng)當(dāng)精確定位。四個傳動鋼球 3 放在槽中 ，它們都能沿著槽 2 和 4 移動。 圖 所示為普通球叉式萬向節(jié)的構(gòu)造。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，體積又小，但由于其曲面凹槽容易磨損，所以傳遞轉(zhuǎn)矩能力小，一般應(yīng)用于中小型越野車上，如上圖 的 BJ2020 越野車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋上。剛性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)、準(zhǔn)等速萬向節(jié) 和等速萬向節(jié) 三種 ，而球叉式則屬于等速萬向節(jié) 。 其功用是在軸線相交且相對位置經(jīng)常變化的兩轉(zhuǎn)軸之間可靠地傳遞動力。 球叉式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)和工作原理 萬向節(jié)即萬向接頭，是實現(xiàn)變角度動力傳遞的機件，用于需要改變傳動軸線方向的位置，它是汽車驅(qū)動系統(tǒng)的萬向傳動裝置的“關(guān)節(jié)”部件。 潤滑脂通過上下主銷蓋處的加油嘴注入，當(dāng) 進(jìn)入主銷中心油道后，通過兩個側(cè)孔進(jìn)入主銷與襯套之間，實現(xiàn)潤滑作用。為此還設(shè)置止動墊圈，以防止萬向節(jié)軸向竄動。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06 輕型越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 的設(shè)計與分析 14 當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時，通過轉(zhuǎn)向節(jié)臂帶動轉(zhuǎn)向節(jié)及主銷繞主銷軸線相對于球形支座轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)向節(jié)臂和下蓋用螺栓和 錐形襯套分別固定在轉(zhuǎn)向節(jié)外殼的上下端，并用止動銷防止主銷相對于轉(zhuǎn)向節(jié)外殼轉(zhuǎn)動。分為上下兩段的主銷分別插在主銷座的孔內(nèi)。它內(nèi)部鑲 有 翻邊襯套的兩個主銷座分別壓入支座的上下端。當(dāng)前橋驅(qū)動時，轉(zhuǎn)矩由主減速器、差速器傳給內(nèi)半軸、萬向節(jié)、外半軸、半軸凸緣，最后傳到輪轂上。 BJ2020吉普車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)特點 上一章介紹了與本設(shè)計不同的東風(fēng) EQ2080E 型汽車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 ，本課題的 SUES06 輕型越野 車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋是仿制 BJ2020 吉普車的轉(zhuǎn)向夠驅(qū)動橋而設(shè)計的，接下來介紹一下它的結(jié)構(gòu)特點。 3 SUES06轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的重要尺寸參數(shù)設(shè)計 SUES06輕型越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的部分主要參數(shù) 1. 前輪距為 1440mm； 2. 最小轉(zhuǎn)彎半徑為 6m； 3. 主銷內(nèi)傾角為 5176。在轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸內(nèi)壓裝一個青銅襯套，以便支承外半軸。轉(zhuǎn)向節(jié)做成轉(zhuǎn)向節(jié)外殼和轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸兩段，用螺釘聯(lián)接成一體。間隙過小 (如＜)可能引起轉(zhuǎn)向沉重，此時應(yīng)在鋼球下球碗的下面加裝墊片 (厚1mm)。擰緊止推螺釘?shù)念A(yù)緊力不要太大，否則會使轉(zhuǎn)向沉重。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06 輕型越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 的設(shè)計與分析 12 上軸承蓋內(nèi)裝有一個止推螺釘。主銷軸承用下軸承蓋及（左邊的上軸承蓋與轉(zhuǎn)向節(jié)臂是一體 )壓緊在轉(zhuǎn)向節(jié)外殼上。當(dāng)前橋驅(qū)動時，轉(zhuǎn)距由差速器、內(nèi)半軸、等角速萬向節(jié)、外半軸以及凸緣 盤，傳到車輪輪轂 上。 EQ2080轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu) 及工作原理 東風(fēng) EQ2080E 型 6 6 汽車的前橋為與非獨立懸架配合使用的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，其構(gòu)造如圖所示。因此，如果采用斷開式驅(qū)動橋，由于其屬于非懸掛部分的質(zhì)量較小，并且它又與獨立懸架相匹配，致使驅(qū)動車輪與地而的接觸情況及對各種地形的適應(yīng)性比較好，由此可大大地減少汽車在不平路 面 向上行駛時的振動和車身的傾斜；減小車輪和車橋的動載荷，提高汽車的行駛平順性和平均行駛速度；減少零件的損壞，提高其可靠性并延長使用壽命。 斷開式驅(qū)動橋 驅(qū)動橋采用獨立懸架，即主減速器殼固定在車架上，兩側(cè)的半軸和驅(qū)動輪能在橫向平面相對于車體有相對運動的則稱為斷開式驅(qū)動橋 。普通的非斷開式驅(qū)動橋的質(zhì)量在很大程度上還取決于橋殼的結(jié)構(gòu)形式。 當(dāng) 采用單級主減速器代替雙級主減速器，可以大大地減少非斷開式驅(qū)動橋的質(zhì)量。這時，整個驅(qū)動橋和驅(qū)動車輪的質(zhì)量以及傳動軸的部分質(zhì)量都是屬于汽車的非懸掛質(zhì)量，使汽車的非懸掛質(zhì)量較大，這是普通非斷開式驅(qū)動橋的一個缺點。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUES06 輕型越野車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 的設(shè)計與分析 10 圖 非斷開式驅(qū)動橋 如圖 它由驅(qū)動橋殼 1，主減速器（圖中包括 7），差速器（圖中包括 4）和半軸 5 組成。 開式驅(qū)動橋 非斷 開式驅(qū)動橋也稱為整體式驅(qū)動橋， 其半軸套管與主減速器殼均與軸殼剛性地相連一個整體梁，因而兩側(cè)的半軸和驅(qū)動輪相關(guān)地擺動，通過彈性元件與車架相連。當(dāng)車輪采用非獨立懸掛時， 例如在絕大多數(shù)的載貨汽車和部分小轎車上，都采用非斷開式驅(qū)動橋 ；當(dāng)驅(qū)動車輪采用獨立懸掛時，則配以斷開式驅(qū)動橋。而按其工作特性，它們又可以歸為兩大類，即非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋。 汽車轉(zhuǎn)向時，通過轉(zhuǎn)向節(jié) 臂帶動轉(zhuǎn)向節(jié)時，轉(zhuǎn)向節(jié)繞主銷轉(zhuǎn)動，從而使前輪偏轉(zhuǎn)。輪轂軸承用調(diào)整螺母、鎖止墊圈、鎖緊螺母固緊。下軸承蓋承受主銷的軸向載荷，上軸承蓋以防止主銷軸向竄動。當(dāng)前橋驅(qū)動時，轉(zhuǎn)矩由差速器、內(nèi)半軸、等角速萬向節(jié)、外半軸、凸緣盤傳到車 輪輪轂上。在這種結(jié)構(gòu)中，為了避免橋殼與發(fā)動機油底殼發(fā)生干涉以及便于布置傳動軸，往往將主減速器與差速器總成向一側(cè) 偏移，使這種轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋左右不對稱。斷開式轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋還有另外的結(jié)構(gòu)型式，如微型越野車 STEYRPUCH HAFLINGER 的斷開式前轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，其主減速器與差速器總成懸置于車架橫梁上，而左右半軸及半軸套管則可作上下擺動，即車橋的左右兩段與中間的主減速器與差速器總成是相鉸接的結(jié)構(gòu)。斷開式驅(qū)動橋必須與獨立懸架相匹配。半軸在“脖子”的位置也多了一個關(guān)節(jié) —— 萬向節(jié)，因此半軸也變成了兩