汽车设计_第4卷_万向传动
第四章万向传动轴设计
第一节概述
第二节万向节结构方案分析
第三节万向传动的运动和受力分析 第四节万向节设计
第五节传动轴结构分析与设计
第六节传动轴中间支承
第一节概述
组成：
万向节、传动轴、中间支承
作用：
实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递
设计基本要求
可靠传递动力
尽可能保证等速运转
传动效率高
万向传动装置的应用
发动机前置后轮驱动汽车 多轴驱动汽车
采用独立悬架的汽车 动力输出装置 转向驱动桥
转向操纵机构
第一节概述
◎按扭转方向有无明显弹性分：刚性万向节挠性万向节◎刚性万向节
不等速万向节(如十字轴式)
准等速万向节(如双联式、凸块式、三销轴式等)
等速万向节(如球叉式、球笼式等)。
万向节分类第一节概述
第二节万向节结构方案分析
一、十字轴万向节Cardan Universal joint
1、结构：
一个十字轴
两个万向节叉
四个滚针轴承
2、滚针轴承的轴向定位方式
1）.盖板式
（普通盖板、
弹性盖板）
2）.卡环式
（外卡、内卡）
3）.瓦盖固定式
（类似于轴瓦）
4）.塑料环固定式
3、滚针轴承的润滑密封方式1）.毛毡油封
2）.双刃口油封
3）.多刃口油封
二、准等速万向节
Near Constant Velocity Universal Joint
1.双联式(越野车转向驱动桥）
2.凸块式（中重型汽车转向驱动桥）
3.三销轴式（中重型越野车转向驱动桥）
4．球面滚轮式万向节
凸块式和三销式都是由双联式演变而来。十字轴可认为是四销轴，三销轴实际上是将十字轴中的一个轴去掉后的结构。
三、等速万向节Constant Velocity Universal Joint
球笼式
球叉式
伸缩式球笼万向节
四、挠性万向节Flexible Universal Joint 组成：
橡胶件
主、被动轴
弹性变形：
3～5度的小角度
和微轴向位移
吸振、无需润滑
1
2212cos sin 1cos ?ααωω?=2
211ωωT T =1
1
222cos cos sin 1T T α
?α?=α
cos 1max
2T T =
α
cos 1min 2T T =第三节万向节传动的运动和受力分析
一、单十字轴万向节传动
主动叉由初始位置转过φ1，从动叉转过φ2：
tg φ1= tg φ2cos α
十字轴万向节的附加弯矩分析
1
2
22cos cos sin 1T T α
?α?=α
cos 1max
2T T =
α
cos 1min 2T T =φl = 0 和π
T 2′= T l sina
φl =π/2和3π/2
T l ′= T l tana
附加弯矩使主、从动叉轴支承承受周期性变化的径向载荷:F 2j ＝T 2′/L 2 = T l sina/ L 2
F 2c ＝T 1′/L 2cosa = T l tana/ L 2 cosa
为限制附加弯矩，应避免两轴间的夹角过大。
二、双十字轴万向节传动
组成：两个十字轴、一根传动轴
第一万向节主动叉由初始位置转过φ1，第一万向节从动叉即传动轴或第二万向节主动叉转过φ2；
第二万向节被动叉即驱动桥输入轴转过φ4：tgφ1=tgφ2cosα1 tgφ4=tgφ2cos α2 若α1＝α2，则φ4＝φ1
双十字轴式万向节等速传动条件
1）传动轴两端万向节叉处于同
一平面内；
2）第一万向节两轴间夹角α1与
第二万向节两轴间夹角α2相
等。
附加弯矩对传动轴的作用
α
cos 1max
2T T =
α
cos 1min 2T T =附加弯矩的画法：1）平行于主动轴画出主动轴传递的T1；2）平行于被动轴接着T
的尾部画出被动轴的阻力转矩T2；3）根据主被动叉的位置，判断出附加弯矩的方向和大小；4）形成封闭的矢量三角形。
附加弯矩对传动轴的作用
α
cos 1max
2T T =
α
cos 1min 2T T =
三、准等速万向节传动
摆动中心间的距离保持不变，AB ＝A‘B’=a+b
根据正弦定理
实现等角速传动，应使α
1＝α
2
,即
对于结构已确定的双联式万向节，a和b
值是确定的值，则α
1, α
2
只在某一转角
下才能相等，因此双联式万向节在不同转角下只能实现近似等角速传动。
四、等速万向节传动
球笼式万向节等速原理
外滚道中心点A与内滚道中心点B
分别位于万向节中心O的两边，且与O等距。
AC=BC,AO=BO,CO=CO
当主动轴与从动轴处于任意夹角α时，C点都处于主动轴与被动轴夹角的平分线上。
球叉式万向节等速原理
第四节万向节设计
n
i ki T k T f e d se η
1max 1=
n
i i ki T k T o f e d se 21max 2η
=
m
m o r ss i i r m G
T
η?'221
=m
m r ss i r m G T η?2'112
=
n
i i r F T m m o r
t sf η=
1
n
i r F T m m r
t sf
η22
=
按日常平均使用转矩来确定
按驱动轮打滑来确定按发动机最大转矩和一挡传动比来确定用于转向驱动桥中
用于变速器与驱动桥之间
位置
计算方法
一、万向传动的计算载荷T1
万向传动轴因布置位置不同，计算载荷是不同的有三种计算方法。
静强度计算，计算载荷T1 取Tsel 和Tssl 的最小值或取Tse2和Tse2 的最小值，即T1 =min[Tsel ，Tssl]或T1 = min[Tse2，Tse2] ；疲劳寿命计算，计算载荷T1 取Tsfl 或Tsf2。
万向传动装置练习题(一)
万向传动装置练习题（一） 一、填空题 1万向传动装置一般由和组成，有时还加装。 2万向传动装置用来传递轴线且相对位置的转轴之间的动力。 3传动轴在高速旋转时，由于离心力的作用将产生剧烈振动。因此，当传动轴与万向节装配后，必须满足要求。 4等速万向节的基本原理是从结构上保证万向节在工作过程中。 二、选择题 1、十字轴式刚性万向节的十字轴轴颈一般都是( )。 A．中空的B．实心的C．无所谓D．A，B，C均不正确 2、十字轴式不等速万向节，当主动轴转过一周时，从动轴转过( )。 A．一周B．小于一周C．大于一周D．不一定 3、双十字轴式万向节实现准等速传动的前提条件之一是( )。(设a1为第一万向节两轴间夹角，a2为第二万向节两轴间的夹角) A．al=a2 B a1>a2 C．al 汽车设计课程设计说明书 设计题目：上海大众-桑塔纳志俊万向传动 轴设计 2014年11月28日 目录 1前言 2设计说明书 2.1原始数据 2.2设计要求 3万向传动轴设计 3.1万向节结构方案的分析与选择3.1.1十字轴式万向节 3.1.2准等速万向节 3.2万向节传动的运动和受力分析3.2.1单十字轴万向节传动 3.2.2双十字轴万向节传动 3.2.3多十字轴万向节传动 4 万向节的设计与计算 4.1 万向传动轴的计算载荷 4.2传动轴载荷计算 4.3计算过程 5 万向传动轴的结构分析与设计计算 5.1 传动轴设计 6 法兰盘设计 前言 万向传动轴在汽车上应用比较广泛。发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴。本设计注重实际应用，考虑整车的总体布置，改进了设计方法，力求整车结构及性能更为合理。传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化；万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角发生变化时实现两轴的动力传输；万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，合理优化轴与轴之间的角度。 2 设计说明书 2.1 原始数据 最大总质量：1210kg 发动机的最大输出扭矩：Tmax=140N·m（n=3800r/min）； 轴距：2656mm； 前轮胎选取：195/60 R14 、后轮胎规格：195/60 R14 长*宽*高（mm）：4687*1700*1450 前轮距（mm)；1414 后轮距(mm):1422 最大马力(pa):95 2.2 设计要求 1．查阅资料、调查研究、制定设计原则 2．根据给定的设计参数(发动机最大力矩和使用工况)及总布置图，选择万向传动轴的结构型式及主要特性参数，设计出一套完整的万向传动轴，设计过程中要进行必要的计算与校核。 3．万向传动轴设计和主要技术参数的确定 （1）万向节设计计算 （2）传动轴设计计算 （3）完成空载和满载情况下，传动轴长度与传动夹角变化的校核 4．绘制万向传动轴装配图及主要零部件的零件图 3 万向传动轴设计 3.1 万向节结构方案的分析与选择 3.1.1 十字轴式万向节 普通的十字轴式万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。 目录 （一）万向传动轴设计 1.1 概述 (02) 1.1 结构方案选择 (03) 1.2 计算传动轴载荷 (04) 1.3 十字轴万向节设计 (05) 1.4 传动轴强度校核 (07) 1.5 传动轴转速校核及安全系数 (07) 1.6 参考文献 (09) 概述 万向传动轴一般是由万向节、传动轴和中间支承组成。主要用于在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。 万向传动轴设计应满足如下基本要求： 1.保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地 传递动力。 2.保证所连接两轴尽可能等速运转。 3.由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围 内。 4.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。 变速器或分动器输出轴与驱动桥输入轴之间普遍采用十字轴万向传动轴。在转向驱动桥中，多采用等速万向传动轴。当后驱动桥为独立的弹性，采用万向传动轴。 1.传动轴与十字轴万向节设计要求 1.1 结构方案选择 十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低，但所连接的两轴夹角不宜太大。当夹角增加时，万向节中的滚针轴承寿命将下降。 普通的十字轴式万向节主要由主动叉，从动叉，十字轴，滚针轴承及轴向定位件和橡胶封件等组成。 1. 组成：由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承、轴向定位件和橡胶密封件组成 2. 特点：结构简单、强度高、耐久性好、传动效率高、成本低，但夹角不宜过大。 3.轴向定位方式： 盖板式卡环式瓦盖固定式塑料环定位式 4. 润滑与密封：双刃口复合油封多刃口油封 1.2 计算传动轴载荷 由于发动机前置后驱，根据表4-1，位置采用：用于转向驱动桥中 ①按发动机最大转矩和一档传动比来确定 T se1=k d T emax ki1i f i0η/n T ss1= G1 m’1υr r/ 2i mηm 发动机最大转矩T emax=186Nm 驱动桥数n=1， 发动机到万向传动轴之间的传动效率η=0.89， 液力变矩器变矩系数k={(k0 -1）/2}+1=1, 满载状态下一个转向驱动桥上的静载荷G1=50%m a g=0.5*1747*9.8=8530.9N，满载状态下一个驱动桥上的静载荷G2=65%m a g=0.65*1747*9.8=11128.39N， 发动机最大加速度的前轴转移系数m’1=0.8 发动机最大加速度的后轴转移系数m’2=1.3， 轮胎与路面间的附着系数υ=0.85， 车轮滚动半径r r=0.35, i=3.6 变速器一挡传动比 1 i=1 分动器传动比 f 主减速器从动齿轮到车轮之间传动比i m=0.55, 主减速器主动齿轮到车轮之间传动效率ηm=η发动机η离合器=0.98x0.96=0.94 因为0.195 m a g/T emax>16,f j=0，所以猛接离合器所产生的动载系数k d=1，主减速 万向传动装置典型故障及案例分析 一万向传动装置常见故障 万向传动装置因使用、维修不当，将产生以下多种异响，应查明原因并排除异响故障。 1）万向节异响 （1）现象 此种响声是无节奏的“咯噔咯噔”撞击声，有时是“刚当刚当”的严重撞击声。随着响声的出现，车辆有抖动感。在高速档位且发动机低转速运转时，响声特别明显，抖动更严重。当车辆起步时，往往有“刚当”一声响之后，才能行使。在缓坡路上，以最慢的速度往上倒车时，可听到“咯把咯吧”的异响声。 （2）原因 1）万向节轴承缺油、因密封垫失效而磨损松旷。 2）经常用高档低转速行使（俗称拖档行驶），滚针轴承受力不均匀，加速滚针的磨损。 3）轴承滚针折断或破碎及滚针数量不足而歪斜，及在修理时滚针直径大小不一混装。 4）传动轴弯曲、万向节叉位置不正确及连接螺栓松动。 5）万向节十字轴轴颈表面被滚针磨出凹坑。 （3）诊断与处理 诊断：出现上述现象时，可变换车速试验。若响声为“咯噔”的撞击声时，可能是轴承磨损松旷或缺油。若是“咯楞咯愣”杂 乱响声，并在缓坡上倒车出现“咯吧”的断续响声，一般为滚针折断。若听到“刚当”严重撞击声，起步时产生“刚当”一声响时，说明滚针碎散或丢失。 停车后，松开驻车制动器，用手扭动并上下晃动传动轴及万向节，可较易判断。 处理：因缺油添加润滑脂后，如异响消失，可继续使用。滚针折断、碎散时，应更换轴承；若十字轴颈第一次磨出凹坑，可暂时将万向节由传动轴万向节叉上拆下，旋转90°改变受力方向，可装复使用。 2）中间支承轴承异响 （1）现象 此种响声是无节奏的“呜——”或“嗡——”的响声，或产生“咯噔咯噔”的响声，转速越快、响声越大。 （2）原因 1）中间支承轴承松旷或缺油。 2）中间支承架位置不正确、或装配不当，使轴承歪斜。 3）中间支承轴承损坏。 4）可调的支承轴承间隙因调整不当。 （3）诊断与处理 诊断：当出现上述异响时，可变换车速试验，车速越快响声越大，利用脱档滑行，可使响声易判断。若听到“呜呜”声时，可能是轴承松旷或缺油；若听到“嗡嗡”声，一般为轴承歪斜； 摘要 本毕业设计的任务是对解放CA1140型货车进行万向传动装置的设计、研究。在指导老师的细心指导下，通过对汽车万向传动装置的了解，进一步进行万向传动装置的设计。通过实际的市场调查和客观的实际观察，全面了解万向传动装置的结构，充分了解到万向传动装置的工作原理与意义，及其在汽车行驶中的重要作用。在汽车的正常工作中，是一个必不缺少的部件，也是一个不可替代的关键部件。对于万向传动装置的研究，有很大的发展空间，具有相当大的研究意义。在充分与指导老师讨论、研究后，故选此课题。在进行设计任务时，分析了万向传动装置类型的，根据题目所要求的原始数据要求，确定了所选用万向传动轴的种类。在初定各个部件的相关尺寸后，根据要求进行了计算和校核，确定了所设计部件的尺寸和参数，并选择了零部件的材料。 关键字：万向节,传动轴，强度，计算，校核 ABSTRACT This graduation task is on the Jiefang CA1140 type trucks for universal transmission design. In the instructor's careful guidance, through the automotive universal drive unit, further universal design of the drive shaft. Through actual market research and objective observations, a comprehensive understanding of the structure of universal drive shaft to fully understand the universal drive unit works and significance, and its vehicle. In the car's work, is a not missing parts, is a key part. For the study of universal drive shaft, have a high potential for growth, with considerable significance. In fully and instructor to discuss, study, this issue. The design task, analyzed the universal transmission device type, under the title the required raw data requirements, decide to choose the kind of universal drive shaft. In various parts of the associated YTC sizes depending on the requirements for the calculation and check, determine the design part of dimensions and parameters, and selected parts of the material. Keywords：Universal joint, Transmission shaft, Strength,Calculation, Check 目录 摘要………………………………………………………………………………………I Abstract……………………………………………………………………………………II 第1章绪论 (1) 1.1 选题的目的和意义 (1) 1.2 国内外研究现状和发展趋势 (2) 第 2 章设计方案选择 (4) 2.1 万向传动装置基本组成的选择 (4) 2.2 万向节类型的选择 (4) 2.3 十字轴式万向节结构方案分析 (5) 2.4 十字轴万向节总成尺寸的确定与强度校核 (5) 2.5 中间支承结构分析与设计 (6) 2.6 本章小结 (6) 第3章万向传动轴总成的设计 (7) 3.1 万向传动轴总体概述及传动布置型式的选择 (7) 3.2 传动轴断面尺寸的确定与强度校核 (8) 3.2.1传动轴的运动分析 (8) 3.2.2传动轴的临界转速 (11) 汽车工程系教案 200 /200 学年第学期 课程名称：汽车构造（二）授课教师： 班级：第08讲 题目：第五章万向传动装置 第08讲万向传动装置 第周星期 本讲教学目标： 知识点 ·万向传动装置的功用及类型 ·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速万向节结构及工作特点 ·万向传动装置的动平衡性 能力点 ·具备识别万向传动装置类型的能力·具备理解万向传动装置理论基础的能力本讲主要内容： ·万向传动装置的功用及类型 ·万向节结构及工作特点 ·万向传动装置的传动轴及中间支承 本讲教学要求及适合专业： ·汽车检测与维修专业（2课时） ·汽车维修与营销专业（2课时） ·汽车制造与维修专业（2课时） ·汽车电子技术专业（2课时） ·简介·自动变速器的电子控制系统 ·无级自动变速器的结构和工作原理·重点讲解·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速球笼式万向节结构及特点 教学重点：·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速球笼式万向节结构及工作特点 教学难点：·万向节的传动理论分析 教学方法及手段：导入、重点介绍、简介、对比介绍、归纳小结、多媒体、实物演示 作业或课外阅读资料： 1．万向传动装置有何功用？都应用在哪些场合？ 2．分析十字轴刚性万向节的不等速性。 3．简单分析球笼式等速万向节的运动过程。 4．简述中间支承的功用，并例举几个应用类型。 上一讲 回主页 下一讲 不同专业本章内容比较： ·汽车检测与维修专业（2课时） ·简介·自动变速器的电子控制系统 ·无级自动变速器的结构和工作原理 ·重点讲解·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速球笼式万向节结构及特点 ·汽车维修与营销专业（2课时） ·汽车制造与维修专业（2课时） ·汽车电子技术专业 （2课时） 本讲教学内容： 由复习提问汽车传动系的组成导入本讲内容： 汽检、汽车和汽电专业要求： 简单介绍： ·要求学生了解万向传动装置的功用及其在汽车上的应用 汽贸专业要求： 重点介绍： ·要求学生理解掌握万向传动装置的功用及其在汽车上的应用 一、万向传动装置的概述 1、万向传动装置的功用及组成 1）万向传动装置的功用是能在轴间夹角和相对位置经常发生变化的转轴之间传递动力。 2）万向传动装置主要由万向节、传动轴组成。对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度，还设置有中间支承。 2、万向传动装置的应用 ·万向传动装置在汽车上的应用主要有以下几个方面： 1）变速器与驱动桥之间 ·一般汽车的变速器、离合器与发动机三者合为一体装在车架上，驱动桥通过悬架与车架相连。在负荷变化及汽车在不平路面上行驶时引起的跳动，会使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化。 2）越野汽车变速器与分动器之间 ·为消除车架变形及制造、装配误差等引起的其轴线同轴度误差对动力传动的影响，须装有万向传动装置。 教案 课题章节 第五章万向传动装置§ 4.1 万向传动装置概述§ 4.2 万向节 课型专业课课时 2 教具学具 电教设施 多媒体 底盘实物 教师鲍晓沾 教学目标 知识 教学点 1、万象传动装置的功用、组成与应用 2、万向节的分类、结构与工作原理 3、传动轴的结构 能力 培养点 学生的理解能力与分析能力 德育 渗透点 职业道德的培养和职业素质的养成 教学重点难点重点万向节的结构与工作原理难点等角速万向节的工作原理 学法引导举例、分组讨论、问答与练习 教学内容更新、 补充、删节 无删节 参考资料《汽车底盘构造与维修》李晓主编 《汽车底盘常见维修项目实训教材》朱军主编 课后体会 教与学互动设计 教师活动内容学生活动内容时间 §4.1万向传动装置概述知识回顾： 1、操纵机构的组成及分类 2、换挡拨叉机构的部件有哪些 3、定位锁止装置有几种？各自的作用 新课导入： 一、万向传动装置的功用与组成 保证在两轴线不重合并且相对位置变化的轴间传递动力。万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承。 二、万向传动装置的应用 1）变速器与驱动桥之间 2）越野汽车变速器与分动器之间 3）转向驱动桥 4）断开式驱动桥 5）转向轴 §4.2万向节 一、分类 二、十字轴刚性万向节 回答问题 了解万向传动装 置的作用与组成 （看视频） 看视频与图 片了解万向传动 装置在不同位置 的应用 了解不同种类的 万向节 看视频及图片， 了解其结构。与 工作原理 思考解决不 等角速度的方法 看视频和图 片了解其他万向 节 10分 钟 5分 15分 10分 25分 5分 20分 刚性万向节揉性万向节不等速：十字轴刚性万向节准等速 双联式 三销式 凸块式 等速 球叉式 球笼式 项目四万向传动装置 教学目标： 要求学生了解万向传动装置在汽车上的具体应用； 掌握十字轴式刚性万向节的结构和特性； 掌握准等速万向节和等速万向节的结构类型； 了解挠性万向节。 任务一万向传动装置概述 汽车的发动机、离合器和变速箱是连成一体固装在车架上，而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接，所以变速器输出轴与驱动桥的输入轴的轴线不在同一平而上。当汽车行驶时，车轮的跳动会造成驱动桥与变速器的相对位置不断变化，变速器的输出轴与驱动桥的输入轴不可能刚性连接，应装有万向传动装置。 一、万向传动装置的作用 万向传动装置的作用是连接不在同一直线上的变速器输出轴和主减速器输入轴，并保证在两轴之间的夹角和距离经常变化的情况下，仍能可靠地传递动力．在汽车传动系中，为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装置，如图1- 79所示。但要注意，在安装时必须使传动轴两端的万向节叉处于同一平面。 1-车架 2-后悬架 3-驱动桥 4-万向传动装置5-变速器 图1- 79 万向传动装置的应用 二、万向传动装置的位置 在汽车传动系统中万向传动装置主要用于发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间，如图1-80(a)所示。当变速器与驱动桥之间距离较远时，应将传动轴分成两段甚至多段，并加设中间支撑，如多轴驱动汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间，如图l-80(b)所示。万向传动装置除了用于汽车的传动系外，还可用于动力输出装置、转向操纵机构等。 (a)变速器与驱动桥之间 1-万向节 2-传动轴 3-前传动轴 4-中间支撑 (b)分动器与驱动桥之间或驱动桥与骄动桥之间 图1-80万向传动装置的位置 由于越野汽车的前轮既是转向轮又是驱动轮。作为转向轮，要求在转向时可以在规定范围内偏转一定角度；作为驱动轮，则要求半轴在车轮偏转过程中不间断地把动力从主减速器传到车轮。因此，半轴不能制成整体而必须分段，中间用等角速万向节相连。 在发动机与变速器之间，独立悬架与差速器之间；汽车的动力输出装置和转向操纵机构中；转向驱动车桥的差速器与车轮之间，均可采用万向传动装置，如图1- 81所示。 图1- 8万向传动装置的位置 三、万向传动装置的组成 万向传动装置一般由万向节、传动轴和中间支撑等组成，是在轴线相交且相对位置经常变化的两转轴之间可靠传递动力的一种装置，如图1- 82所示。 分类号：U463 单位代码：10452 本科专业职业生涯设计规划人生方向实现人生梦想 汽车万向传动轴设计 姓名 学号 年级 2007级 专业车辆工程 系（院）工学院 指导教师 2011年 4 月 1 日 目录 第一部分 (4) 规划人生方向实现人生梦想 (4) 前言 (4) 1 自我分析 (4) 1.1个性特征分析 (4) 1.1.1 性格特征分析 (5) 1.1.2 兴趣爱好分析 (5) 1.2 个人能力分析 (5) 1.2.1 能力优势 (5) 1.2.2 能力弱势 (5) 1.3 价值观分析 (5) 1.3.1 人生价值观分析 (6) 1.3.2 职业价值观分析 (6) 2 环境分析 (6) 2.1 家庭环境分析 (6) 2.2 学校环境分析 (6) 2.3 社会环境分析 (7) 2.4 临沂环境分析 (7) 3 毕业打算及具体计划 (7) 3.1 做一公务人员 (7) 3.2 考研 (7) 3.3 自主创业 (7) 4 具体各阶段规划 (8) 4.1 2010年—2013年（短期目标） (8) 4.2 2014年—2019年（中期目标） (8) 4.3 2019年—退休 (9) 5 最后总结 (9) 第二部分 (9) 汽车万向传动轴设计 (9) 中文摘要 (9) ABSTRAT (10) 1概论 (11) 2华利微型客车TJ6350汽车原始数据及设计要求 (12) 3 万向传动轴的结构特点及基本要求 (13) 4 万向传动轴结构方案的分析 (15) 4.1 基本组成的选择 (15) 4.2 万向传动轴的计算载荷 (17) 5 万向传动的运动和受力分析 (18) 5.1 单十字万向节传动 (19) 5.1.1运动分析 (19) 5.1.2 附加弯曲力偶矩的分析 (20) 5.2 双十字轴万向节传动 (21) 6 万向传动轴的选择 (23) 6.1 传动轴管的选择 (23) 6.2 伸缩花键的选择 (23) 张元波第四章大型养路机械动力传动系统 各种大型养路机械都以柴油发动机作为动力源，柴油发动机发出的功率必须通过一系列的部件最终传递到车轴齿轮箱上，驱动轮对转动。根据机械设备的性能要求，以及动力传递路径的不同，大型养路机械往往设置满足区间运行的高速走行动力传动系统和满足作业要求的低速走行动力传动系统。大型线路机械司机应熟悉和掌握高速走行动力传动系统。 第一节高速走行动力传动系统 大型养路机械一般都具有区间高速行驶的功能，以便大型养路机械能够迅速到达或离开施工作业地段，减少线路封闭后的辅助作业时间。 大型养路机械的高速行驶功能是通过结构组成中的高速走行动力传动系统来实现的。目前，主要采用了两种传动方式：一种是液力机械传动方式，如D08-32型捣固车和WD-320型动力稳定车；另一种是静液压传动方式，如SRM80型清筛机和SPZ-200型配碴整形车。 一、液力机械传动方式 1．D08-32型捣固车液力机械传动系统 液力机械传动，即在机械传动系统中加入液力变矩器，使发动机输出的功率通过液力变矩器再传入机械传动系统，大大改善了机械传动的性能。 图4-1是D08-32型捣固车的动力传动系统，其中高速走行是液力机械传动，柴油发动机产生的动力经液力机械变速箱、液压马达、分动箱、传动轴等传递到主传动车轴齿轮箱上，驱动车轴转动。 捣固车的高速走行有两种工况，即自行高速走行工况和联挂高速运行工况。 当传动系统转换为自行高速走行工况时，首先把后司机室内的走行工况气动转换手柄置于高速走行位，则气缸24动作，脱开辅助作业走行油马达23的离合器；操纵手柄21，使作业走行油马达7与变速箱脱开，操纵手柄22，使作业油泵与变速箱联接的离合器脱开（机械式离合器）；通过操纵杆20使动力输出离合器接合；选择前进方向的司机室进行驾驶。驾驶时把开关钥匙插入控制总开关18，接通变速操纵盒19的控制电路，当变速手柄放在前进一档位时，动力换档变速箱内的前进离合器和一档离合器接合。此时，柴油发动机的动力经传动轴→液力变矩器→变速箱→输出传动轴→分动差动箱→传动轴→车轴齿轮箱，驱动轮对前进。 长距离转移工地时，一般情况是把捣固车挂在列车尾部，在机车牵引下，捣固车拖挂高速运行。这时捣固车必须可靠地处在拖挂运行工况。操纵手柄20，使输出传动轴与变速箱的联接离合器脱开（机械式离合器），必要时离合器手柄加锁固定，从车轮反传来的扭矩被截止。 捣固车挂在列车后部拖挂运行时，最大允许运行速度为100 km/h，自行高速走行速度为80 km/h。前后司机室均有制动操纵机构和换档操纵盒，在改变行驶方向时不用调头转向，只要改换司机室即可。 汽车设计课程设计 题目轿车传动系统总体方案及万向传动轴的设计 院（系）机械与汽车工程学院 专业车辆工程（新能源） 年级2011级 学生姓名 学号 指导教师邓利军 二○一四年六月 摘要 汽车传动系统的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮。组成现代汽车普遍采用的是活塞式内燃机，与之相配用的传动系统大多数是采用机械式或液力机械式的。普通双轴货车或部分轿车的发动机纵向布置在汽车的前部，并且以后轮为驱动轮，其传动系统的组成和布置发动机发出的动力依次经过离合器、变速器(或自动变速器)和由万向节与传动轴组成的万向传动装置，以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴，最后传到驱动车轮。传动系统的首要任务是与发动机协同工作，以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶，并具有良好的动力性和燃油经济性。 关键词：离合器、变速器、万向节传动轴、驱动桥、主减速器、差速器、半轴、驱动车轮 Abstract The basic issue of Automotive driveline is to driving force from the engine to drive wheels. The modern Motor commonly used is the piston-type internal combustion engine and usually use mechanical drive system or hydraulic mechanical drive system to match with it. The engine of General biaxial goods or part of the vertical layout are in the front of the car, and use the rear wheel for driving wheel, the composition of the drive system and arrangement of the engine power to issue the order after clutch、gearbox (or automatic transmission) and the drive shaft gear which make up of the universal section and the composition, and the main reducer which installed on the drive axle 、 differential and axle, and finally is the drive wheels.The primary tasks of transmission is to work together with the engine for ensure that the use of motor vehicles to normal in different traffic conditions, and has good power and fuel economy. Key words: Clutch, transmission, drive shaft universal joints, drive axle, main reducer, differential, axle, drive wheels 中华人民共和国教育部大学毕业设计设计题目: 四驱 车万向传动装置学生：指导教师：学院：交通学院专业：交通运输类（车辆工程）大学毕业设计任务书论文题目四驱车万向传动装置指导教师专业交通运输类（车辆工程）学生2 1 题目名称：四驱车万向传动装置设计课题内容本题目要求学生利用计算机设计软件完成四 驱车万向传动装置的结构设计，包括各十字轴万向节、传动轴的设计以及相应零件的计算、校核。课题要求1、查阅相关资料，学习使用相关软件。2、计算参数，设计结构，利用计算机辅助设计软件绘图。3、编写设计说明书。4、结构设计合理，图面清晰。时间安排2010.12.202011.3.13 调研、查阅万向传动装置设计的资料，撰写开题报告，进行毕业实习。2011.3.14～2011.3.20 开题。2011.3.21～2011.4.17 计算各项基本数据，绘制草图，利用设计软件绘出零件图及装配图。2011.4.18～2011.4.28 中期考核。毕业设计应完成总体设计方案、初步计算及总装配图，提供相应计算结果、方案布置图等材料。2011.4.28～2011.5.20 完成设计和论文初稿。2011.5.21～2011.5.24 指导教师审定设计和说明书内容、格式，修改后准备预答辩。2011.5.25 ～2011.5.30 设计预答辩。毕业设计应完成所有设计图纸及设计说明书的全部内容，并提供打印稿，指导教师审阅并签字。2011.5.31 ～2011.6.5 修改设计和说明书，确定最终装配图、文稿，完善 内容、格式，制作电子答辩演示稿，完成答辩准备。2011.6.6 ～2011.6.12 毕业设计、论文答辩。完成工作量: 参考文献篇数：10 篇以上。图纸张数：折合0 图纸≥3 张，其中至少含1 张0 图纸。说明书字数：不低于6000 字。学科（专业）负责人意见签名：年月日2 1 万向传动装置的设计摘要本设计主要是深入学习和研究万向节与传动轴的结构、功能，同时也为整车装配提供三维图。因十字轴万向节是应用最为广泛的万向节，故在设计中选用合适类型的十字轴万向节和传动轴，进行实物测绘，对数据进行计算校核后，用CATIA 软件画出十字万向传动装置的三维立体图形，用CAD 出图。设计通过详细的公式计算、准确的绘图、正确的参数选择，大大缩短了设计的周期，提高了工作效率，对十字万向传动装置的生产产生一定积极的作用。通过此次设计，熟练掌握了CATIA、CAD 的使用方法，并将过去所学的知识融会贯通，了解并掌握工业设计的过程和基本方法，为将来实践中的设计打下良好基础。关键词：十字轴万向节；传动轴；设计Propeller shaft and Cardan universal joint contrary design Abstract This design has mainly gone deeply into studying the structure and the function of the universal jointand the propeller shaft. Because the cardan universal joint has the most extensive application in the universaljoint I have used the suitable kind of cardan universal 实训五：传动轴与万向传动装置的拆装与调整 一、实训目的及要求 1、掌握万向传动装置在汽车上的安装及其注意事项的要求； 2、了解万向传动装置的组成及其各组成零件的构造； 3、掌握万向传动装置的拆装步骤及技术要求； 4、掌握万向传动装置的检修方法。 二、实训仪器设备 1、货车传动轴与万向传动装置1套； 2、常用汽车维修工具1套； 3、专用夹具、工作台1套。 三、实训内容与操作步骤 1、实训内容 （1）传动装置的检验 （2）传动轴与万向传动装置的拆装及调整（3）万向传动装置的检修 2、操作步骤 （1）传动装置的检验 1）车辆起步时，试听传动装置有无“咯咯”的声响； 2）突然加速（猛踩油门）或突然减速（猛踩刹车），试听有无异响； 3）中、高速时，试听底盘传动装置有无异响及振动； 4）减速行驶，以最小半径绕圈时，试听底盘传动装置有无异响及振动，并确定是左边还是右边的异响及振动。 （2）传动轴与万向传动装置的拆装与调整 对国产中型载货汽车，一级维护时应进行润滑和紧固作业。对传动轴的十字轴、传动轴滑动叉、中间支撑轴承等加注润滑脂；检查传动轴各部螺栓和螺母的紧固情况，特别是万向节叉凸缘连接螺栓和中间支撑支架的固定螺栓等，应按规定的力矩拧紧。 拆卸传动轴时，要防止汽车的移动。同时按下图所示的方法，在每个万向节叉的凸缘上做好标记，以确保作业后原位装复，否则极易破坏万向传动装置的平衡性，造成运转噪声和强烈振动。 拆卸传动轴时，应从传动轴后端与驱动桥连接处开始，先把与后桥凸缘连接的螺栓拧松取下，然后将与中间传动轴凸缘连接的螺栓拧下，拆下传动轴总成。接着，松开中间支撑支架与车架的连接螺栓，最后松下前端凸缘盘，拆下中间传动轴。 轿车前驱传动轴的拆卸具体操作步骤如下： 1）卸下两侧的横向稳定杆的轴承夹箍、制动卡盘、制动盘； 2）卸下相连的下控制臂外端的球形连接伴，往外压球形连接件的销子，如其过紧可用管形撬棒撬出，使下控制臂与转向节臂(车轮轴承罩)脱开；使用专用工具使横向稳定杆与下控制臂相脱开； 第二章 离合器设计 1．某厂新设计一载重量为 4t 的在乡间道路行驶的货用汽车，其发动机为 6100Q 水冷柴油机，发动机最大扭矩T emax =340N ·m/1700~1800 转 / 分，最高转速为3500转 / 分。试初步确定离合器的结构型式及主要尺寸。（取 μ = ） 解： ①该汽车为载重车，使用条件可能比较恶劣，又是柴油机，起动时工作比较粗暴，转矩不平稳，因此选后备系数β=； ②采用单片离合器，摩擦片材料用粉末冶金铜基材料，摩擦因数f=，摩擦片上单位工作压力p 0=； ③发动机最大转矩T emax =340 N ·m ，取直径系数K D =16，按经验公式计算摩擦片外径D ： 05.29534016max ===T K e D D mm ，取D=300mm ； 摩擦片内径d==180mm ； 最大转矩时摩擦片最大圆周速度s m s mm Dn v /65/235560/350015014.360/max <=??==π，符合圆周速度要求。 ④摩擦片厚度取b=； ⑤压紧弹簧采用推式膜片弹簧，静摩擦力矩m N T T e c ?=?==5443406.1max β， ⑥按加载点半径要求：(D+d)/4 第一章万向传动轴的结构特点及基本要求 万向传动轴一般是由万向节、传动轴和中间支承组成。主要用于在工作过程中相对位置不节组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角的变化，并实现两轴的等角速传动。 传动轴总成主要由传动轴及其两端焊接的花键轴和万向节叉组成。传动轴中一般设有由滑动叉和花键轴组成的滑动花键，以实现传动长度的变化。传动轴的长度和夹角及它们的变化范围由汽车总布置设计决定。设计时应保证在传动轴长度处在最大值时，花键套与轴有足够的配合长度；而在长度处在最小时不顶死。传动轴夹角的大小直接影响到万向节十字轴和滚针轴承的寿命、万向传动的效率和十字轴旋转的不均匀性。在长度一定时，传动轴断面尺寸的选择应保证传动轴有足够的强度和足够高的临界转速。 图 1-1 变速器与驱动桥之间的万向传动装置 基本要求： 1.保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力。 2.保证所连接两轴尽可能等速运转。 3.由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。 4.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等 第二章 万向传动轴的应用 在现代汽车的总体布置中，发动机、离合器和变速箱连成一体固装在车架上，而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接。由此可见，变速器输出轴轴线与驱动桥的输入轴轴线不在同一平面上。当汽车行驶时，车轮的跳动会造成驱动桥与变速器的相对位置(距离、夹角)不断变化，故变速器的输出轴与驱动桥的输入轴不可能刚性连接，必须安装有万向传动装置。 图2-1 万向传动装置在汽车传动系统中的应用与布置 万向传动轴在汽车上的应用比较广泛。发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动器输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴；某些汽车根据总布置要求需将离合器与变速器、变速器与分动器之间拉开一段距离，考虑到它们之间很难保证轴与轴同心及车架的变形，所以常采用十字轴万向 传动轴或挠性万向传动轴；对于转向驱动桥，左、右驱动轮需要随汽车行驶 目录 1.1 汽车万向传动轴的发展与现状 (2) 1.2 万向传动轴设计技术综述 (2) 2 万向传动轴结构方案确定 (4) 2.1 设计已知参数 (4) 2.2 万向传动轴设计思路 (6) 2.3 结构方案的确定 (6) 3 万向传动轴运动分析 (9) 4 万向传动轴设计 (10) 4.1 传动载荷计算 (10) 4.2 十字轴万向节设计 (12) 4.3滚针轴承设计 (13) 4.4传动轴初步设计 (14) 4.5 花键轴设计 (15) 4.6 万向节凸缘叉连接螺栓设计 (16) 4.7 万向节凸缘叉叉处断面校核 (17) 5基于UG的万向传动轴三维模型构建 (18) 5.1万向节凸缘叉作图方法及三维图 (18) 5.2万向节十字轴总成作图方法及三维图 (21) 5.3 内花键轴管与万向节叉总成作图方法及三维图 (25) 5.4 花键、轴管与万向节叉总成作图方法及三维图 (2624) 5.5万向传动轴总装装配方法及三维图 (27) 6 万向传动装置总成的技术要求、材料及使用保养 (29) 6.1普通万向传动轴总成的主要技术要求 (29) 6.2万向传动轴的使用材料 (29) 6.3 传动轴的使用与保养 (30) 7 结论 (31) 总结体会 (32) 谢辞 (33) 附录1外文文献翻译 (34) 附录2模拟申请万向传动轴专利书 (48) 【参考文献】 (52) 1引言 1.1 汽车万向传动轴的发展与现状 万向传动装置的出现要追溯到1352年，用于教堂时钟中的万向节传动轴。1663年英国物理学家虎克制造了一个铰接传动装置，后来被人们叫做虎克万向节，也就是十字轴式万向节，但这种万向节在单个传递动力时有不等速性。1683年双联式虎克万向节诞生，消除了单个虎克万向节传递的不等速性，并于1901年用于汽车转向轮。上世纪初，虎克万向节和传动轴已在机械工程和汽车工业中起到了极其重要的作用。1908年第一个球式万向节诞生，1926年凸块式等速万向节出现，开始用于独立悬架的前轮驱动轿车和四轮驱动的军用车的前轮转向节。1949年由双联式虎克万向节演变而来的三销式万向节开始被使用在低速的商用车辆上。 直到现在，根据在扭转方向是是否有明显的弹性，万向节可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节是靠零件的铰链式传递动力，又分成不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（双联式、二销轴式等）和等速万向节（球叉式、球笼式等）；挠性万向节是靠弹性零件传递动力的，具有缓冲减振作用。万向传动装置已经可以满足飞速发展的汽车科技[]1。 1.2 万向传动轴设计技术综述 汽车万向传动装置一般由万向节和传动轴以及中间支撑等组成，它主要用于工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。以内燃机在作为动力的机械传动汽车中，万向传动装置是其传动系中必不可少的部分。万向传动装置设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。选用与布置不当会给传动系增添不必要的和设计未能估算在内的附加动负荷，可能导致传动系不能正常运转和早期损坏。只有合理的设计，才能保证汽车在各种工况和路面条件下可靠地传递动力。 在汽车高速行驶的时候，万向传动装置也在伴随着高速旋转，并且源源不断的将动力从变速器的输出端输送到主减速器上。因此，万向传动装置的设计就显得十分重要，设计必须保证所连接的两轴的夹角及相对位置在一定范围内变化时，能可靠而稳定地传万向传动轴设计说明书
万向传动轴设计说明书
万向传动装置故障案例分析
汽车万向传动设计
万向传动装置教案
第四章 万向装置
万向传动装置
汽车万向传动轴设计
第四章 大型养路机械动力传动系统
轿车传动系总体方案设计及万向传动轴的设计
四驱车万向传动装置毕业设计
传动轴与万向传动装置的拆装与调整-)
汽车设计简答计算备考复习
汽车万向传动轴设计
汽车万向传动轴设计技术毕业设计说明书