1、的谐振。第章传动轴总成的设计.万向传动轴总体概述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。传动轴是将发动机输出的转知经分动器传递给前驱和后驱的传动机构，转速达,振动是传动轴总成设计需考虑的首要问题。尽管采取涂层技术来减小滑移阻力，但产生的滑移阻力仍为等速万向节的倍，而滑移阻力将产生振动。为选型设计提供依据，传动轴分为型型靠花键产生滑移型型型种类型。.传动布置型式的选择万向节传动轴是汽车传动系的重要组成部件之。传动轴选用与设计布置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。车辆的万向节传动，主要应用于非同心轴间和工作中相对。

2、设计方法，建立了在满足给定模糊可靠要求设计条件下优化设计数学模型。传动轴模糊可靠性优化设计在设计中，既考虑设计参数的随机性和模糊性，又能进行多参数设计，使设计方案最优，且在设计后能预测新产品的可靠度。这是可靠性和最优化设计的有机结合。万向节是实现万向传动的关键，万向节性能的优劣直接影响到整车的行驶性能动力性舒适性。从世纪初虎克式万向节在汽车上应用以来，经过多年的发展己经有十几种形式。可分为铡性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节准等速万向节和等速万向节。等速万向节因其加工制造精度高难度大，需成套引进国外专用加工生产设备，且投资费用大价格高，已成为实现国产化的关键问题之。由于等速万向节传动轴应是用橡胶护套来密封的，橡胶护套的寿命从很大程度上决定了传动轴总成的使用寿命，因此橡胶护套设计和考核试验也成了等速万向节设计的重要环节之。由于近年来等软件的。

3、受剪切力又承受轴向力，所以需校核抗拉强度，抗剪强度和抗挤压强度。万向节叉万向节叉与十字轴组成连接支承，在力作用下产生支承反力，在与十字轴轴孔中心线成截面处，万向节叉承受弯曲和扭转载荷，应对其弯曲应力和扭应力进行校核。中间支承的设计与校核在长轴距汽车上，为了提高传动轴临界转速，避免共振以及考虑整车总体布置上的需要，常将传动轴分段。在乘用车中，有时为了提高传动系的弯曲刚度，改善传动系弯曲振动看特性，减小噪声，也将传动轴分成两段。当传动轴分段时，需加设中间支承。在设计中间支承时，应合理选择橡胶弹性元件的径向刚度，固有频率对应的临界转速尽可能低于传动轴的常用转速范围，以免共振，保证隔振效果好。许用临界转速为，对于乘用车，取下限。当中间支承的固有频率依此数据确定时，由于传动轴不平衡引起的共振转速，而由于万向节上的附加弯矩引起的共振转速为，这样就避免了中间支承与传动轴。

4、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。临界转速具有离散性。它不是个点，而是个区域。而模糊可靠性设计理论应用于具有振动的传动轴的优化设计中，提出传动轴的模糊可靠性优化。

5、盖固定式和塑料环定位式等。万向节总成主要参数的确定与校核十字轴十字轴万向节的损坏形式主要是十字轴轴颈和滚针轴承的磨损，十字轴轴颈的滚针轴承帽工作表面出现压痕和剥落。般情况下，当磨损或压痕超过.时便应报废。十字轴主要失效形式是轴颈根部断裂，所以设计时应保证该处有足够的抗弯强度。十字轴滚针轴承滚针轴承的结构分析汽车万向节用滚针轴承的结构型式较多，但就滚针来说主要有三种型式锥头滚针平头滚针及圆头滚针。为了防止在运输及安装过程中掉针，国内的协作配套厂家大多都采用锥头滚针。这种结构的轴承除滚针端头为圆锥形外，还多了个挡针圈并且在外圈滚道与底道之间加工出基底凹槽，滚针圆锥头靠挡针圈及外圈基底凹槽挡住，从而避免了径向掉针。联接螺栓在发动机前置后驱动的汽车中，连接变速器与驱动桥之间的传动轴是靠万向节叉与驱动桥或变速器的法兰盘组成的联轴器来传递转矩的，由于螺栓联接工作时即承。

6、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.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，套管叉与花键轴有中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。

7、开发与应用，国内的企业科研单位也致力于基于等的模糊仿真设计，从而大大提高了我国对万向节的设计制造水平。综合以上国内外文献和相关书籍可以看出随着计算机的发展各种计算机辅助软件的设计开发，如等以及有限元分析等设计理论的发展，必然会给万向节的设计研发带来日新月异的进展，万向节及传动轴的设计己逐步实现自动化，集成化，智能化。.研究内容及方法传动轴方案的选择及主要参数的确定在汽车行驶过程中，由于发动机的振动及不平路面的冲击等因素引起弹性悬架系统的振动，使变速器的输出轴和驱动桥的输入轴相对位置经常变化，故两根轴不能刚性地连接，而必须采用般由两个十字轴万向节和传动轴组成的万向传动装置。在变速器与驱动桥之间距离较远的情况下，应将传动轴分成两段，并用三个十字轴式万向节连接起来，且在中间传动轴后端加装中间支承。根据给定的发动机功率变速器最大传动动比主速器传动动比计算出最大剪应。

8、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.以上各式中均用同样的长度单位厘米。对于绝大多数开式传动轴，可按两端自由支承的轴来计算，工作长度可取两万向节中心间距离。如为闭式传动轴，可按两端固定支承的轴承计算，工作长度可取两轴承中心间距离。从上面公式可以看出当传动轴外径相同时，空心轴的临界转速比实心的要高。这就是为什么传动轴广泛采用空心轴的原因之。同时还可看出当增加，下降，为了提高可缩短传动轴长度，增大轴管内外径。所以当时，常采用中间支承。当传动轴外径相同时，空心轴的临界转速比实心的要高。为了提高在制造方面采取的主要措施是用质量分面比较均匀的焊接钢管代替无缝钢管作轴管的钢板厚度般取对每根传动轴总成应进行动平衡检验，保证不平衡度在规定范围以内，如果不合格应进行校正贴焊平衡块并使偏心振摆也在公差以内。在确定传动轴截面尺寸时，定要使。

9、力和弯曲应力，选取钢材的材料并查得其屈服极限，传动轴临界转速的校核。万向节类型的选择对万向节类型及其结构进行分析，并结合技术要求选择合适的万向节类型。考虑到本毕业设计所针对的车型为中轻型货车，对其万向传动轴的设计应满足制造加工容易成本低，工作可靠承载能力强，使用寿命长，结构简单，调整维修方便等要求，本设计选用十字轴式万向节，带中间支承的两段式传动轴。十字轴式万向节的结构分析十字轴式万向节的基本构造，般由个十字轴两个万向节叉和滚针轴承等组成。两个万向节叉上的孔分别松套在十字轴的两对轴颈上。为了减少磨擦损失，提高效率，在十字轴的轴颈处加装有由滚针和套筒组成的滚针轴承。然后，将套筒固定在万向节叉上，以防止轴承在离心力作用下从万向节叉内脱出。这样，当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。目前，最常见的滚针轴承轴向定位方式有盖板式卡环式瓦。

10、速即称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。

11、传动轴的实际最大转速小于其临界转速。其安全系数应在以下范围内。.式中为对应于车辆最大行驶速度时，传动轴的转速如果传动轴的动平衡很好，而且花键连接制造精度很高，此时临界转速的安全系数，可取较小值。当传动轴质量不平衡或花键连接处磨损出间隙后，传动轴就能在低于临界转速下发生破坏。表.为载重汽车的实验数据，表示传动轴破坏转速。传动轴总成应进行动平衡试验，其不平衡度为对轿车及轻型客货车，时不大于•对以上的货车，在时不大于•。十字轴端面磨损会使其轴向间隙及窜动增大而影响动平衡，因此应严格控制该间隙或采用弹性盖板，有的可加装端面滚针轴承，传动轴总成的径向全跳动动应不大。由公式.可以确定传动轴总成的最大可能长度，如果它小于汽车总布置所要求的传动轴尺寸，则需在变速器和后驱动桥之间安置两根万向传动轴，且在它们的联接处在前传动轴后端需设置固定在车架车身上的中间支承。在些轿车上，。

12、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。

参考资料：

[1]（全套设计打包）轻型商用车主减速器设计（喜欢就下吧）（第2356888页，发表于2022-06-25）

[2]（全套设计打包）轻型发动机进气歧管的工艺编制与典型工序夹具设计（喜欢就下吧）（第2356887页，发表于2022-06-25）

[3]（全套设计打包）轻型卡车离合器设计（喜欢就下吧）（第2356886页，发表于2022-06-25）

[4]（全套设计打包）轻型冷藏车车厢总成设计（第2356885页，发表于2022-06-25）

[5]（全套设计打包）轻卡汽车转向节成形工艺设计（喜欢就下吧）（第2356884页，发表于2022-06-25）

[6]（全套设计打包）软起动隔爆箱体结构设计与计算（第2356881页，发表于2022-06-25）

[7]（全套设计打包）软起动隔爆箱体关键零件的铣削夹具设计（喜欢就下吧）（第2356880页，发表于2022-06-25）

[8]（全套设计打包）轮辐专用六轴钻床设计（喜欢就下吧）（第2356878页，发表于2022-06-25）

[9]（全套设计打包）轮胎式液压挖掘机的工作装置设计（喜欢就下吧）（第2356877页，发表于2022-06-25）

[10]（全套设计打包）轮胎切碎机的结构设计（喜欢就下吧）（第2356876页，发表于2022-06-25）

[11]（全套设计打包）轮毂加工工艺规程及专用车夹具设计（喜欢就下吧）（第2356875页，发表于2022-06-25）

[12]（全套设计打包）轮椅减震装置设计（喜欢就下吧）（第2356874页，发表于2022-06-25）

[13]（全套设计打包）轮心堆焊机总体方案及减速器设计（第2356873页，发表于2022-06-25）

[14]（全套设计打包）轮式装载机行走系统及其装置设计（喜欢就下吧）（第2356872页，发表于2022-06-25）

[15]（全套设计打包）轮式移动机器人结构设计（喜欢就下吧）（第2356871页，发表于2022-06-25）

[16]（全套设计打包）车门玻璃升降器的设计及运动仿真（喜欢就下吧）（第2356868页，发表于2022-06-25）

[17]（全套设计打包）车门注射模设计及分析（喜欢就下吧）（第2356867页，发表于2022-06-25）

[18]（全套设计打包）车门注塑模具设计（喜欢就下吧）（第2356866页，发表于2022-06-25）

[19]（全套设计打包）车运原煤自动采样控制系统设计（喜欢就下吧）（第2356865页，发表于2022-06-25）

[20]（全套设计打包）车辆液压辅助动力系统设计（喜欢就下吧）（第2356864页，发表于2022-06-25）

仅支持预览图纸，请谨慎下载！