虎克万向节和传动轴，以及后来的等速万向节和传动轴在机械工程和汽车工业的发展中起到了极其重要的作用。现在，根据在扭转方向上是否有明显的弹性，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，又分为不等速万向节准等速万向节和等速万向节挠性万向节是靠弹性零件传递动力的，黑龙江工程学院本科生毕业设计具有缓冲减震作用。现在汽车万向传动装置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。在年后，传动轴的产量达到数以万计。年主要由于汽车工业的增长，生产了三千五百万套虎克万向节传动轴，亿二千万套等速万向节传动轴，亿三枢轴式万向节传动轴。在国内，近年来随着我国汽车业的高速发展，带动我国汽车传动轴需求持续大幅增长。年中国汽车传动轴的需求已经突破万根，产值达到亿。年汽车销量达到万两，而作为汽车零部件的汽车传动轴需求量也接近万套，产值达到亿元。倒年我国汽车传动轴总销售额达到亿之多，因次国内也出现批传动轴制造的厂家。但产品的性能与国外相比仍有相当大的差距，具体表现在两个方面绝大多数轿车厂家对等速万向节产品没有制定出相应的技术规范，而国外公司对驱动轴和传动轴的技术规定达款之多，其中严格规定驱动半轴总成和传动轴总成的振动频率，目的是避免和发动机轮胎以及其他传动系部件发生共振，从而更加全面合理地设计汽车底盘零件供应商，易随意组合中心固定型等速万向节和伸缩型等速万向节，从而造成总成的失衡，使汽车产生异常振动，出现异响。对于创立自主知识产权的汽车厂家来说，造出流汽车仍有很长的路要走。汽车万向传动装置设计主要内容与设计思路课题研究对象是后轮驱动广泛应用的十字轴式万向传动装置，主要零件包括传动轴万向节支撑装置等，这些关键零部件的设计对整个万向传动装置性能具有很大的影响。采用有限元技术研究这些关键零部件的静力学特性，对其结构进行优化设计，是非常重要和必须的。在此基础上，再进行万向传动装置设计不但可以获得最佳的驱动桥，半轴与轮轴之间也常用万向节相连。由于受轴向尺寸的限制，要求偏角又比较大，普通万向节难以胜任，所以广泛采用各式各样的等速万向节。在般前驱动汽车上，每个半轴用两个等速万向节，靠近变速驱动桥的万向节是半轴内侧万向节，靠近车轴的是半轴外侧万向节。在各种等速万向节中，常见是球笼式万向节，它用六个钢球传力，主动轴与从动轴在任何交角的情况下，钢球都位于两园的交点上，即位于两轴交角的平分面上，从而保证主从动轴等角速度传动。本科学生毕业设计基于有限元分析的汽车万向传动装置设计院系名称汽车与交通工程学院专业班级车辆工程班学生姓名陈兵指导教师赵雨旸职称副教授黑龙江工程学院二年六月黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要万向传动装置是汽车传动系中的重要总成，它直接与变速器和驱动桥相联系，用来实现对传动系的动力传递。课题研究对象是后轮驱动广泛应用的十字轴式万向传动装置，主要零件包括传动轴万向节支撑装置等，这些关键零部件的设计对整个万向传动装置性能具有很大的影响。本文主要是对汽车的十字轴式万向传动装置进行设计。根据车辆使用条件和车辆参数，按照传动系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作选择相关设计参数主要为十字轴万向节传动轴中间支承的参数确定，并进行了总成设计主要为十字轴的设计，万向节的设计传动轴的设计以及中间支承的设计等。并通过有限元软件对设计万向传动装置进行结构分析，根据分析结果对万向传动装置进行改进优化设计并得出合理的设计方案。在传动轴的设计中采用有限元技术研究这些关键零部件的静力学特性，对其结构进行优化设计，可以大大缩短万向传动装置总成开发周期降低开发费用，提高设计质量，保证其设计的精确性。关键词万向传动装置十字轴万向节传动轴有限元分析优化设计黑龙江工程学院本科生毕业设计黑龙江工程学院本科生毕业设计第章绪论课题研究的目的意义万向传动装置是汽车传动系中的重要总成，它直接与变速器和驱动桥相联系，用来实现对传动系的动力传递。课题研究对象是后轮驱动广泛应用的十字轴式万向传动装置，主要零件包括传动轴万向节支撑装置等，这些关键零部件的设计对整个万向传动装置性能具有很大的影响。万向节传动应适应所联两轴的夹角及相对位置在定范围内的不断变化且能可靠而稳定地传递动力，保证所联两轴能等速旋转，且由于万向节夹角而产生的附加载荷振动及噪声应在允许范围内，在使用车速范围内不应产生共振现象。此外，万向节传动还要求传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。传统的分析方法，般都是首先通过轴传递的最大转矩，计算出轴的最小直径然后通过计算作用在轴上的载荷不同断面上的转矩轴向力和弯矩，利用解析法或图解法确定轴不同位置的支反力，最后利用传统的计算公式进行强度校核，确定安全系数。如果安全系数小于许用安全系数，还要进行疲劳强度计算。此过程计算繁杂，反复性强，而且可靠性差，很可能因为计算误差，造成由于传动轴强度不够而引发的轴裂轴断事故。因此，研究种新的准确快捷的强度分析方法迫在眉睫。软件作为种广泛应用软件，应用有限元法对结构进行静力学动力学热力学和电磁学等多种分析。通过软件的应用，可以大大缩短轴类零件的设计周期，从而减少设计成本，并有利于多种型号产品的开发。课题的国内研究现状万向传动装置最早出现于年，黑龙江工程学院本科生毕业设计附录外文文献中文翻译传动轴简介传动轴，在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。传动轴按其重要部件万向节的不同，可有不同的分类。如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的，后者则靠弹性零件传递动力，并具有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节如十字轴式万向节准等速万向节如双联式万向节三销轴式万向节和等速万向节如球笼式万向节球叉式万向节。等速与不等速，是指从动轴在随着主动轴转动时，两者的转动角速率是否相等而言的，当然，主动轴和从动轴的平均转速是相等的。主从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节，称为等速万向节或等角速万向节。它们主要用于转向驱动桥断开式驱动桥等的车轮传动装置中，主要用于轿车中的动力传递。当轿车为后轮驱动时，常采用十字轴式万向节传动轴，对部分高档轿车，也有采用等速球头的当轿车为前轮驱动时，则常采用等速万向节等速万向节也是种传动轴，只是称谓不同而已。在发动机前置后轮驱动或全轮驱动的汽车上，由于汽车在运动过程中悬架变形，驱动轴主减速器输入轴与变速器或分动箱输出轴间经常有相对运动，此外，为有效避开些机构或装置无法实现直线传递，必须有种装和壁厚或内径是根据传动轴所传递的最大工作扭矩最高工作转速等条件确定的。空心的轴管具有较小的质量并能传递较大的扭矩，并且比相同外径的实心轴具有更高的临界转速的特点。般情况下，两万向节中心距不大于。当距离较近时，般由两个万向节和个滑动花键副组成，中间无轴管。当距离较远而使传动轴的长度超过时，常常分成两根或三根，采用三个或四个万向节，且最后根带滑动花键副，其余的带中间支承的结构型式。典型的中间支承般由个圆柱球轴承个轴承座两个油封个橡胶垫个滑脂嘴组成。中间传动轴由中间支承支架连接到车架横梁上，要求中间传动轴轴心线与中间支承平面垂直。般要求传动轴中间支承布置在传动轴系统的阶临界转速节点上。在使用过程中，般需要按时保养。在万向节滑动花键副中间支承等有滑脂嘴的地方，要按有关规定进行定期加注规定的润滑脂。也有采用免维护的传动轴，在万向节和中间支承的轴承内有预留的润滑脂，不需要定期加注润滑脂。万向节是汽车传动轴上的关键部件。在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动轴安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车黑龙江工程学院本科生毕业设计轮之间。汽车是个运动的物体。在后驱动汽车上，发动机离合器与变速器作为个整体安装在车架上，而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接，两者之间有个距离，需要进行连接。汽车运行中路面不平产生跳动，负荷变化或者两个总成安装位置差异，都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生