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（图纸+论文）解放CA1140重型货车万向传动装置设计（全套完整）

式х，后轮驱动。在汽车行驶过程中，由于发。表.给出了部分矩形内花键长度根据表.所给出的长度，初选花键长度，花键轴孔长度。在选定花键尺寸后，还应对作用在花键轴上的扭转应力和作用在齿侧的挤压应力进行校核。表.矩形花键基本尺寸系列摘自规格键数大径小径键宽注表中键齿数花键大径花键小径键宽表.矩形内花键长度系列摘自花键小径花键长度或孔的最大长度花键长度或系列,对于传动轴上的花键轴，通常以底径计算扭转应力，的计算公式如下.式中传动轴的计算转矩•花键轴的花键内径许用应力，按安全系数确定，取，则将.代入公式.得经校核主传动轴花键的齿根扭转应力符合设计要求。传动轴花键的齿侧挤压应力计算公式如下.图.矩形花键的主要形式式中传动轴的计算转矩•花键转矩分布不均匀系数取分别为花键外径和内径花键的有效工作长度花键齿数许用挤压应力。当花键的齿而硬度大于时，滑动花键。将•代入公式.得经校核主传动轴花键齿侧挤压应力符合设计要求。当传递转矩的花键伸缩时，产生的轴向阻力为.式中传动轴所传递的转矩，滑动花键齿侧工作表面的中径，摩因数取。代入公式.得为了减小滑动花键的轴向滑动阻力和磨损，有时对花键齿进行磷化处理或喷涂尼龙层，有的则在花键槽中放入滚针滚柱或滚珠等滚动元件，以滚动摩擦代替滑动摩擦，从而提高传动效率。但这种结构较复杂，成本较高。有时对于有严重冲击载荷的传动，还采用具有弹性的传动轴。传动轴上的花键应有润滑及防尘措施，花键齿与键槽间隙不宜过大，且应按对应标记装配，以免装错而破坏传动轴总成的动平衡。中间传动轴连接花键的设计由于所设计的传动轴为两段，为中间传动轴和主传动轴，所以要考虑两段轴的连接问题。通常将中间传动轴加工出段花键和段螺纹，花键与中间传动轴凸缘叉组成花键副，再用个开槽螺母将凸缘叉轴向定位，防止凸缘叉轴向窜动，再将凸缘叉与万向节叉相连实现动力的传递。选取中间传动轴花键键型为矩型花键，主要尺寸参照表.初选花键小径，大径，键齿数，键宽。参照表.，取键长。选定花键尺寸后，对作用在花键轴上的扭转应力和作用在齿侧的挤压应力进行校核。对于传动轴上的花键轴，通常以底径计算其扭转应力，其许用应力同上，。的计算公式如下.将代入公式.得.由于传动轴为开式，两端自由支承所以临界转速按公式.计算。设主传动轴外径为，内径为，传动轴管厚度为。初选传动轴管外径，厚度，则将，主传动轴长度，外径，内径代入.得经计算主传动轴符合临界转速设计要求。传动轴扭矩强度校核在按临界转速初选轴管断面尺寸以后，还需要进行扭转强度验算，由于传动轴夹角引起的附加扭矩和弯矩很小，所以为了计算简单，将不考虑由于夹角而引起的附加扭矩和弯矩，只按纯扭矩计算其扭转应力。传动轴的最大扭转应力可按下式计算.式中传动轴的计算扭矩，•抗扭断面模量，对空心轴。将代入上式，则传动轴扭转强度应满足以下要求.式中许用扭转应力，传动轴计算扭计算公式如下.式中发动机最大转矩•，•计算驱动桥数，为后桥驱动车辆，所以取变速器挡传动比，装配的变速器挡传动比发动机到万向传动轴之间的传动效率，取猛接离合器所产生的动载系数，液力自动变速器，具有手动操纵机械变速器的高性能赛车，性能系数的汽车，的汽车或由经验选定。性能系数计算由下式计算当时当时式中汽车满载质量若有挂车，则要加上挂车质量，由技术参数查得，•。代入得取。将•代入公式.得•将传动轴计算扭矩•，传动轴管外径，内径代入公式.得经计算主传动轴轴管符合设计要求，能保证在各种工况下有效的传递转矩。由于中间传动轴比主传动轴短，所以主传动轴轴管的外径和管壁厚度同样适用于中间传动轴。.连接花键的设计主传动轴滑动花键的设计汽车行驶过程中，变速器与驱动桥的相对位置经常变化。为避免运动干涉，传动轴中设有由滑动叉和矩形或渐开线花键轴组成的滑动花键来以实现传动轴长度的变化。滑动花键有矩形花键和渐开线花键两种形式。本设计选矩形花键，用于补偿由于汽车行驶时传动轴两端万向节之间的长度变化。为减小滑动花键的轴向滑动阻力及磨损，有时对花键齿进行磷化处理或喷涂尼龙层，外层设有防尘罩，间隙小些，以免引起传动轴的振动。有的则是在花键槽中放入滚针滚柱或滚珠等滚动元件，以滚动摩擦代替滑动摩擦，从而提高传动效率。花键齿与键槽按对应标记装配，以保持传动轴总成的动平衡。动平衡的不平衡度由电焊在轴管外的平衡片补偿。装车时传动轴的伸缩花键端应靠近变速器，减小其轴向阻力和磨损。其结构图如图.所示图.万向传动轴花键轴结构简图盖子盖板盖垫万向节叉加油嘴花键套滑动花键槽油封油封盖传动轴管其主要参数可按照机械设计手册选取。下表.给出了部分系列花键的基本尺寸初选花键断面基本尺寸为。矩形花键主要有下图.所示四种形式由于汽车上所用的花键要求可以沿轴向滑动，所以选型花器与变速器分开段距离，变速箱与驱动桥之间的相对位置和它们的输出输出入轴之间的夹角不断发生变化。这时常采用根或多根传动轴两个或多个十字轴万向节的传动。下图.为用于汽车变速箱与驱动桥之间的不同万向传动方案。单轴双万向节式两轴三万向节式图.汽车的万向传动方案如图为常用的单轴双万向节传动，如图为连接距离较长且不宜于采用单轴双万向节传动的连接。由于参考车型轴距为.米，故选取如图的传动方案。.传动轴断面尺寸的确定与强度校核传动轴的运动分析传动轴的长度和夹角及它们变化范围，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，套管叉与花键轴有足够的配合长度而在长度处于最小时，两者不顶死。传动轴夹角的大小影响万向节十字轴和滚针轴承的寿命万向传动效率和十字轴旋转的不均匀性。当传动轴长度确定后，其断面尺寸必须保证有足够的强度，并能承受相当的转速。其许用的传动轴转速，不应超过临界转速。所谓临界转速，即当个长度为的传动轴，在两支点中旋转时，如图.所示，由于轴自身的重力作用，使传动轴中心即质量中心相对轴线有偏移量初挠度，如果再考虑到轴与孔的间隙，传动轴质量的不均匀，则将再增大。当此轴旋转时，在质量中心必有离心力的作用，这个离心力又将引起传动轴的进步弯曲，产生附加挠度。由于重力的大小和方向是不变的，而离心力的大小与方向是改变的，故使传动轴的弯曲力垂直力与离心力的向量和也周期性的变化着，从而传动轴的挠度也随时在变化。即传动轴的旋转，将伴随有弯曲振动，它的频率即等于传动轴的转速。当传动轴的转速接近于它的弯曲自然振动频率时，即出现共振现象，振幅挠度急剧增加，致使传动轴折断，这转速即为传动轴的临界转速。图.万向节传动轴的弯曲振动传动轴的临界转速与轴的直径长度和支承点数目有关。设传动轴转速为。作用在传动轴上的离心力则为.式中传动轴的质量。这时离心力被与长度成正比的材料弹性力所平衡，由材料力学得知.式中传动轴材料的抗拉弹性模数，支承长度，取两万向节的中心距离轴剖面对其对称轴线直径的转动惯量系数与受载情况支承型式有关，当载荷在两端自由支承的梁上沿长度平均分布时，而在同样受载情况下，对两端固定支架支承的梁材料弹性力。由平衡条件得.解得.式中初挠度附加挠度传动轴角速度。当时，轴的挠度趋于无穷大，即若轴以与此相应的角速度旋转时必将折断。这时.对于直径为的实心轴，由力学得知，.式中传动轴材料单位体积重量。由此，对于两端自由支承开式传动轴，且载荷沿轴长平均分布的轴，其临界转速为.对于两端有固定支承的轴轴封闭于传动轴套管中的闭式传动轴，则.对于大量采用的空心轴，若其剖面外径，内径为，则于是两端自由支承的轴.对两端固定支承的轴，则.以上各式中均解放重型,货车,万向,传动,装置,设计,毕业设计,全套,图纸本毕业设计的任务是对解放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，是个必不缺少的部件，也是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。关键字可靠传动扭矩。保证所连接的两轴能均匀旋转，使夹角变化引起的动载荷在允许范围内。传动效率高寿命长结构简单制造方便。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元件，采用万向传动装置。同时也为了综合运用“汽车构造”，“汽车理论”，“汽车设计”等设计专用知识，学习查阅和应用国家标准，培养按国家标准设计应用系统的习惯，熟练掌握汽车结构设计的方法和特点，尤其是万向传动装置设计的方法和特点，为进步掌握万向传动装置结构设计的般步骤打下坚实基础。如何最优最好的把万向传动装置设计好是我们汽车人需要面对的问题，而其中的基础技术，专利水平则是更需要大力提高的，如果解决重型货车万向传动装置的技术瓶颈，将会大大提高我国的汽车技术水平，不在受制于外国，走自主发展的道路。在当前我国汽车工业还处于以技术引进，加工制造为主的阶段，这要求我们在设计时既要具有前瞻性，又要与实际情况相结合。要有自主开发的能力与信心，以更扎实的理论基础，更专业的基础知识，更强的动手实践能力，更高的综合素质来完实现设计的最终完成。通过毕业设计来强化我们对基本知识和基本技能的理解和掌握,培养学生收集资料和调查研究的能力,定的方案比较论证的能力,定的理论分析与设计运算能力,进步提高应用计算机绘图的能力以及设计计算能力。同时通过重型货车万向传动装置的设计,培养我们综合运用所学知识设计汽车整车及零部件的能力,使我们能熟练掌握重型货车万向传动装置的设计过程掌握资料的收集和分析相关参数标准的选择和运用掌握参数的确定万向传动装置的布置和计算设计方案的选择装配图，零件图的绘制以及设计答辩的全过程。另外对培养我们独立思考问题和解决问题的能力有着极大的帮助,为今后工作做好技术储备,都具有十分重要意义。.国内外研究现状和发展趋势当今，汽车万向传动装置般由万向节和传动轴组成，有时还需加装中间支承