【正文】 ； if 為分動器傳動比，取法見表 ： kd 為猛接離介器所產(chǎn)生的動載系數(shù)，對于液力自動變速器， kd=1 對于具有手動操縱的機(jī)械變速器的高性能賽車， kd= 3，對于性能系數(shù) fi=0 的汽車 (一般貨車、礦用汽車和越野車 )， kd=1，對于 fi0 的汽車， kd=2 或由經(jīng)驗(yàn)選定。 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。 本次傳動軸的萬向節(jié)計算載荷按最大使用扭矩計算 m ax 11 d e fse k T ki iT n ?? 式中：動載系數(shù) =1，超載系數(shù) K=1，發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 =， =， =1， =，傳動效率為 . 所以1 1 1 8 0 . 2 1 6 . 7 5 0 . 9 5 1 0 9 4 . 71seT ? ? ? ??? N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。 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。 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)。滾針的長度一般不超過軸頸的長度，使其既有較高的承載能力，又不致因滾針過長發(fā)生歪斜而造成應(yīng)力集中。 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)。萬向節(jié)叉與十字軸組成連接支承。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。當(dāng) α ≤ 25176。 通常情況下，十字軸萬向節(jié)傳動效率約為 97％～ 99％。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。 m，傳動軸水平距離 L=900mm，取 a=， r=39mm，s=12mm， =20mm， =8mm。 根據(jù)以上理論知識進(jìn)行計算、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。 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(shí)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。在前置發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動的車輛上，萬向節(jié)傳動裝置安裝在變速器輸出軸與驅(qū)動橋主減速器輸入軸之間；而前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動的車輛省略了傳動軸，萬向節(jié)安裝在既負(fù)責(zé)驅(qū)動又負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向的前橋半軸與車輪之間。 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。 根據(jù)設(shè)計要求，本次萬向節(jié)叉取矩形截面， a取 26mm， e取 52mm， b取 25mm， h取 62mm。 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。傳動軸中一般設(shè)有由滑動叉和花鍵軸組成的滑動花鍵，以實(shí)現(xiàn)傳動長度的變化。但這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。傳動軸上的花鍵應(yīng)有潤滑及防塵措施，花鍵齒與鍵槽間隙不宜過大，且應(yīng)按對應(yīng)標(biāo)記裝配，以免裝錯破壞傳動軸總成的動平衡。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。 在長度一定時，傳動軸斷面尺寸的選擇應(yīng)保證傳動軸有足夠的強(qiáng)度和足夠高的臨界轉(zhuǎn)速。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)。由式上式可知，在 Dc和 Lc相同時，實(shí)心軸比空心軸的臨界轉(zhuǎn)速低，且費(fèi)材料。 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。 由于 此次設(shè)計 貨車軸距不算太長，且載重量 2噸屬 輕 型貨車，所以不選中間支承，只選用一根主傳動軸，貨車發(fā)動機(jī)一般為前置后驅(qū) ,由于懸架不斷變形，變速器或分動器輸出軸軸線之間的相對位置經(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軸，為了避免運(yùn)動干涉 ,在傳動軸中設(shè)有由滑動叉和花鍵軸組成的伸縮節(jié) ,以實(shí)現(xiàn)傳動軸長度的變化。 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。 傳動軸設(shè)計 （ 1） 傳動軸內(nèi)外管徑確定 已知傳動軸支承長度 =900mm，貨車 5檔傳動比 i=，根據(jù)已選貨車發(fā)動機(jī)性能知：發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)速 n=3200r/min，安全系數(shù) K取 2。 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。為減小阻力及磨損，對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，以免引起傳動軸的震動。動平衡的不平衡度由電焊在軸管外的平衡片補(bǔ)償。 現(xiàn)確定花鍵內(nèi)外徑如下： 1 .7 2 0 .8 622ch M P a?? ? ? ? 對于傳動軸上的花鍵軸，通常以底徑計算其扭轉(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? ??? 計算得： 當(dāng)傳動軸滑動花鍵采用矩形花鍵時，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； 花鍵有效工作長度 ； B鍵齒寬 ； 花鍵齒數(shù) 對于齒面硬度大于 35HRC的滑動花鍵，齒側(cè)許用擠壓應(yīng)力為 2550MPa；對于不畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 滑動花鍵，齒側(cè)許用擠壓應(yīng)力為 50～ 100MPa。最終確定花鍵 =42mm， =46mm， B=8mm， =8， =140mm，花鍵總長 L=210mm。為了減少這種振動和噪音，就要設(shè)法改善傳動軸的平衡度。為了消除點(diǎn)焊平衡片的熱影響，應(yīng)在冷卻后再進(jìn)行動平衡檢驗(yàn)。 cm；對于貨車，在 1000～ 4000r／ min時不大于 50～ 100g另外，傳動軸總成徑向全跳動應(yīng)不大于 0． 5～ 0． 8mm。在設(shè)計的機(jī)械中，不可避免的存在間隙，這樣如果需要油潤滑的話肯定就會漏出來，所以必須用到油封。 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。 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。 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。詳情 可以 參照 :橡膠種類及特性。 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。 所以這種 滾子稱為滾針。 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) 。 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)，且無須對它進(jìn)行軸向定位。 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。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 ，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。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。 堵蓋 本次設(shè)計的堵蓋主要是用來對住花鍵聯(lián)接。 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。 平衡片 平衡片主要用于平衡汽車行駛過程中的力矩。 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。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（論文） iii 謝辭 歷時一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計，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)計是大學(xué)教學(xué)的最后一個環(huán)節(jié)了，是我們走向參加工作之前的一次大練兵，使我對所學(xué)知識進(jìn)行了一次系統(tǒng)性的復(fù)習(xí)。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。在此設(shè)計中，我們要將以前所學(xué)的理 論知識與設(shè)計想結(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)計知識。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(shí)際的結(jié)合，設(shè)計實(shí)際生產(chǎn)課題，使我們所學(xué)知識融會貫通。我們所學(xué)的知識不可能窮盡所有，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。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。他給了我們一次學(xué)習(xí)的機(jī)會，使我們學(xué)到了很多知識，這些對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（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