基于有限元分析的汽车万向传动装置设计摘要计时参考。表.毫米的电焊钢管外径钢管厚度传动轴的临界转速长度定时，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。所谓临界转速，就是当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时，即出现共振现象，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。传动轴的临界转速为，安全系数取.，适用于般精度的伸缩花键。最大转速式中为发动机转速为超速挡传动比，取为.安全系数.传动轴长度和内外径确定根据两万向节中心距传动轴分为两段，由临界转速得.又.根据电焊钢管外径的标准资料从冶金部标准中选取初选，则.其中为传动轴长度，即两万向节中心的距离和分别为传动轴轴管的外内径传动轴的校核万向传动轴的断面尺寸除应满足临界转速的要求外，还应保证有足够的扭转强度。传动轴的最大扭转应力可按下式计算式中发动机的最大转矩，变速器的档传动比动载系数抗扭截面系数。对于传动轴管，上式又可表达为式中传动轴的计算转矩，.传动轴管的外径和内径，。按上式计算得出的传动轴管扭转应力不应大于。传动轴扭转强度为传动轴材料为，许用应力为，因此本设计的传动轴满足扭转强度的要求。.花键轴的设计计算花键轴初选尺寸滑动花键连接套为了后桥跳动时补偿传动轴长度变化而设置的。花键轴头应压入管口进行焊接。传动轴带花键的端，为静止时位置较高的端。传动轴花键的尺寸按表.推荐的数值进行初定，结合国家标准选取，最后进行强度校核。目前国产汽车的传动轴花键般为矩形齿，它以内径或侧面定心，保证传动轴运转平稳可靠。国外也有根据用户要求使用渐开线花键的。取安全系数.，则为许用扭转应力为花键转矩分布不均匀系数，取.花键外径花键内径为花键有效工作长度为花键齿数由于花键齿的许用挤压应力较小，所以选用较大尺寸的花键，查，取，。传动轴的校核花键齿的许用应力为花键转矩分布不均匀系数，取.花键外径花键内径为花键有效工作长度为花键齿数当花键材料为，齿面的硬度为时，许用挤压应力为。则,满足花键挤压强度。.中间支承的结构分析和设计由于轴距较长，为了提高传动轴的临界转速，避免共振以及整车总布置上的需要，将传动轴分段。这时，需加设中间支承。中间支承安装在车架横梁上，以补偿传动轴轴向和角度方向打安装误差，以及车辆行驶过程中由于弹性支承的发动机的窜动和车架等变形所引起的位移。应用较广泛的有橡胶弹性中间支承和摆臂式中间支撑等。橡胶弹性中间支承如图.所示，其结构中采用单列滚子轴承，橡胶弹性元件能吸收传动轴的振动，降低噪音。这种弹性中间支承不能传递轴向力，它主要承受传动轴因不平衡偏心等因素引起的径向力，以及万向节上的附加弯矩所引起的径向力。图.橡胶弹性中间支承摆臂式中间支承如图.所示，它的摆臂机构能适应中间传动轴轴线在纵向平面的位置变化，改善了轴承的受力情况，橡胶村套能适应传动轴轴线在横向平面内少量的位置变化。图.摆臂式中间支承比较二者的优缺点，决定选定中间支承的结构为摆臂式中间支承。中间支承的轴承选用深沟球轴承，型号为，其基本尺寸如表.所示表.深沟球基本尺寸轴承代号基本尺寸安装尺寸基本额定动载荷基本额定静载荷极限转速脂润滑油润滑中间支承的固有频率可按下式计算式中，为中间支承的固有频率为中间支承橡胶弹性元件的径向刚度为中间支承悬置质量，它等于传动轴落在中间支承上的部分质量与中间支承及其轴承座所承受的质量之和。传动轴总成所采用的中间支撑的结构形式，双联传动轴串联使用三个十字轴万向节，支承轴承的承重为.。径向动态弹簧刚度为，效率在时为，主减速比为.，轮胎规格采用.。阻尼因素无阻尼自然频率由上式可得阻尼自然频率为符合许用临界转速。车轮滚动直径为车轮周长传动轴转速与车速比该客车的传动轴转速与车速之比为.，因此，阶和二阶扰动车速分别为阶扰动车速二阶扰动车速结论支撑的径向刚度为时，临界转速为.，低于常用转速，阶和二阶扰动车速分别为.，.。符合设计推荐值。.本章小结本章对万向传动装置的主要部件进行了设计选择计算及校核。主要部件包括十字轴万向节叉传动轴和中间支承等。万向传动装置的功用是在汽车行驶过程中，在轴间夹角及相互位置经常发生变化的转轴之间传递动力。这些部件需要进过精确地计算校核，以满足使用的要求。第章万向传动装置的有限元静力学分析.基于软件的三维建模软件简介是美国参数技术公司年首家推出的使用参数化的特征造型技术的大型集成软件。近年来在我国大型工厂科研单位和部分大学得到了较为普遍的应用，深受广大从事三维产品设计和研究人员的喜爱。是个全方位的三维产品开发软件，集成了零件产品装配模具设计数控加工。钣金设计铸造件设计造型设计逆向工程自动测量机构仿真应力分析电路布线装配管路设计等功能模块和专有模块于体，可以实现面向制造设计面向装配设计逆向设计并行工程等先进的设计方法的特性。参数化设计的特性三维实体模型三维实体建模可以将用户的设计思想以最真实的三维模型在中用户可以方便地对设计模型进行旋转平移缩放等操作，可以从各个不同的角度观察模型。另外，借助于的系统参数，用户还可以随时计算出产品体积重心重量模型大小，极大的方便了设计人员。单数据库是建立在单数据库上的。所谓单数据库，就是工程中的资料全部俩字个库，在整个设计过程的任何处发生变动，都会反应在整个产品设计制造过程的相关环节上，这样确保报数据的