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（图纸+论文）轻型货车万向传动装置设计（全套完整）

万向传动轴般是由万向节传动轴和中间支撑组成。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。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。般万向节由十字轴十字轴承凸缘叉及轴向定位件和橡胶密封件等组成。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。中间传动轴花键的设计由于所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.得经校核中间传动轴齿根扭转应力符合设计要求。中间传动轴花键的齿侧挤压应力应满足.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，非滑动花键许用挤压应力，取。将.代入公式.得经校核中间传动轴花键齿侧挤压应力符合设计要求。.本章小结本章完成了对中间传动轴主传动轴的设计。在给定了发动机转矩变速器低挡传动比的情况下确定了中间传动轴与主传动轴的内外径，保证发动机在各工况工作时传动轴不发生共振行成传动轴的折断。在确定了传动轴尺寸后对其扭转应力进行了校核，使传动轴在各种工况以及冲载荷情况下不会产生扭转变形。两段传动轴间转矩是靠主传动轴花键与中间传动轴花键传递的，这两处花键的设计也是这章的重中这重。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，具有手动操纵的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•代入公式暗战.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。.传动轴花键设计主传动轴花键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，其主要参数可按照机械设计手册选取。下表.给出了部分轻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，所以选型花键。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小径轻系列规格轻系列轻系列注表中键齿数花键大径键宽倒角倒角表.矩形内花键长度很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.错误！未找到引用源。。如下图图输入轴与输出轴的夹角车辆的万向节传动，主要应用于非同心轴间和工作中相对位置不断改变的两轴之间的动力传递。装在变速器输出轴与前后驱动桥之间。变速器的动力输出轴和驱动桥的动力输入轴不在个平面内。有的装载机在车桥与车架间装有稳定油缸铰接式装载机在转向时均会使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。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传动轴形式布置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。综上可确定，解放轻型货车的万向传动装置设计为三个十字轴式万向节和两个传动轴。此时的传动轴分段，因此需加中间支撑。.万向传动轴的计算载荷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，具有手动操纵的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•传动轴轴管形势的选择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，这个别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，这转速即称为传动轴的临界转速。轻型,货车,万向,传动,装置,设计,毕业设计,全套,图纸摘要汽车的万向传动轴是由传动轴万向节两个主要部件联接而成，在长轴距的车辆中还要加装中间支承。万向传动轴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。在本世纪初万向节与传动轴的发明与使用，在汽车工业的发展中起到了极其重要的作用。随着汽车工业的发展，现代汽车对万向节与传动轴的效率强度耐久性和噪声等性能方面的设计及计算校核要求也越来越严格。本毕业设计将依据现有生产企业在生产车型的万向传动装置作为设计原型。在给定整车主要技术参数以及发动机变速器等主要总成安装位置确定的条件下，对整车结构进行了分析，确定了传动轴布置方案，采用两轴三万向节带中间支承的布置形式。在确定了传动方案后，对传动轴万向节总成中间支承总成进行设计，使该总成能够在正常使用的情况及规定的使用寿命内不发生失效。关键字传动轴万向节中间支承设计校核目录摘要第章绪论.选题的目的和意义.国内外研究现状发展趋势第章方案选择.解放轻型货车原始数据.万向传动轴的结构特点和基本要求.万向节总成主要参数及其选择.中间支承的选择.本章小结第三章传动轴总成的设计.万向传动轴结构方案分析基本组成的选择.万向传动轴的计算载荷.传动轴钢管尺寸的选择.传动轴的计算与强度校核传动轴的临界速度校核传动轴扭转强度计算与校核.传动轴花键设计主传动轴花键设计中间传动轴花键的设计.本章小结第四章万向节总成的设计.万向节类型的选择.十字轴式万向节的结构分析.万向节的受力分析单十字轴万向节的受力分析双十字轴万向节传动多十字轴万向节传动.万向节总成主要参数的确定与校核十字轴滚针轴承.联连接元件的设计联接螺栓万向节叉.本章小结第五章中间支承的设计.中间支承的结构分析与选择.轴承的选取.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.选题的目的和意义随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化个性化已经成为发展趋势，对汽车节能舒适与轻量化的要求越来越高。而传动轴及万向节的设计装配不良将产生振动和噪声，增添未能估算在内的符加动载荷，还可能导致传动系不能正常运转和早期破坏，万向传动轴是汽车传动系的重要组成部件之。传动轴选用与设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。选用设计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负荷，可能导致传动系不能正常运转，因此该总成设计是汽车设计中重要的环节之。.国内外研究现状发展趋势传动轴普遍采用具有较高的强度的薄钢板卷焊而成的空心轴，超重型货车的传动轴则直接采用无缝钢管制成。近年来由于对汽车低能耗，低成本的要求越来越高，汽车必须轻量化，汽车变得更易产生振动和噪声。因此对传动系重要组成部分万向节振动特性必须进行分析。目前国内外都将以噪音，振动，啸声为设计目标，为了满足这类要求，汽车制造厂对该总成的设计要求越来越严格。随着软件的开发，国内对传动轴的设计己从传统设计向模糊可靠性设计发展。基本方法是把传统设计公式中的参量看作随机变量，进行概率计算，从中找出规律，得出合理的校核强度和截面参数。汽车和工程机械用传动轴在高速转动时要产生弯曲振动。因此导致共振现象使传动轴断裂.尤其是高速轴。为避免共振产生应进行振动计算。确定其临界转速.常规优化设计是为了使传动轴在工作时不出现共振现象.使传动轴的临界转速尽量避开其实际最高转速。因载荷的随机性及切削加下时下件表而凹凸不平及材料软硬不均。临界转速具有