轿车传动系总体方案设计及万向传动轴的设计

汽车设计课程设计

题目轿车传动系统总体方案及万向传动轴的设计

院（系）机械与汽车工程学院

专业车辆工程（新能源）

年级2011级

学生姓名

学号

指导教师邓利军

二○一四年六月

摘要

汽车传动系统的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮。组成现代汽车普遍采用的是活塞式内燃机，与之相配用的传动系统大多数是采用机械式或液力机械式的。普通双轴货车或部分轿车的发动机纵向布置在汽车的前部，并且以后轮为驱动轮，其传动系统的组成和布置发动机发出的动力依次经过离合器、变速器(或自动变速器)和由万向节与传动轴组成的万向传动装置，以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴，最后传到驱动车轮。传动系统的首要任务是与发动机协同工作，以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶，并具有良好的动力性和燃油经济性。

关键词：离合器、变速器、万向节传动轴、驱动桥、主减速器、差速器、半轴、驱动车轮

Abstract

The basic issue of Automotive driveline is to driving force from the engine to drive wheels. The modern Motor commonly used is the piston-type internal combustion engine and usually use mechanical drive system or hydraulic mechanical drive system to match with it. The engine of General biaxial goods or part of the vertical layout are in the front of the car, and use the rear wheel for driving wheel, the composition of the drive system and arrangement of the engine power to issue the order after clutch、gearbox (or automatic transmission) and the drive shaft gear which make up of the universal section and the composition, and the main reducer which installed on the drive axle 、 differential and axle, and finally is the drive wheels.The primary tasks of transmission is to work together with the engine for ensure that the use of motor vehicles to normal in different traffic conditions, and has good power and fuel economy. Key words: Clutch, transmission, drive shaft universal joints, drive axle, main reducer, differential, axle, drive wheels

目录

任务书 (5)

第1章概述 (6)

第2章汽车传动系统的构造及其工作原理 (6)

2.1汽车传动系统的各个零部件的简介 (6)

2.2变速机 (7)

2.2.1变速机构 (7)

2.2.2手动变速系统 (7)

2.3万向传动装置 (9)

2.3.1 万向节 (9)

2.3.2 万向传动装置-传动轴 (10)

2.3.3驱动桥 (11)

2.3.4驱动桥-半轴 (11)

2.4汽车传动轴的匹配设计计算流程图 (12)

第3章汽车传动轴的匹配设计计算过程和结果 (12)

3.1传动轴的扭矩设计： (12)

3.2传动轴的花键设计计算 (16)

参考文献 (20)

任务书

车型轿车

驱动形式 FF4×2

发动机位置前置、横置

发动机排量 1998cm3

最大功率（kw/rpm） 110/6000

最大转矩（Nm/rpm） 186/4500

最高车速 U max=195km/h

最大爬坡度 i max≥30%

汽车总质量 m a=1422kg 满载时前轴负荷率 58%

外形尺寸总长L a×总宽B a×总高H a=4841×1821×

1463mm3

迎风面积 A≈0.78 B a×H a

空气阻力系数 C D=0.35

轴距 L=2738mm

前轮距 B1=1551mm

后轮距 B2=1551mm

车轮半径 r=367mm

离合器单片干式摩擦离合器

变速器两轴式、五挡

第1章概述

由于汽车的传动系统的组成有离合器、变速器、万向节、驱动桥、差速器、半轴、主减速器以及传动轴等等零部件。它的布置方案又分为机械式传动系统的布置方案和液力式传动系统的布置方案。这两个方案又各自分成不同的小的方案，每个小的方案也有自己不同的零件选择标标准和不同的布置方案方法。所以说汽车传动系统是一个很大的课题。本篇论文主要阐述汽车传动系统的工作原理、各个零部件的功能作用以及对轿车版中的设计计算。

第2章汽车传动系统的构造及其工作原理

2.1汽车传动系统的各个零部件的简介

在基本的传动系统中包含了负责动力连接的装置、改变力量大小的变速机构、克服车轮之间转速不同的差速器，和联结各个机构的传动轴，有了这四个主要的装置之后就能够把发动机的动力传送到轮子上了。

1、动力连接装置

1）. 扭力转换器：这组机构被装置在发动机与自动变速箱之间，能够将发动机的动力平顺的传送到自动变速箱。在扭力转换器中含有一组离合器，以增加传动效率。

2）. 离合器：这组机构被装置在发动机与手动变速箱之间，负责将发动机的动力传送到手动变速箱。

2、变速机构 1）. 手动变速机构：一般称为“手动变速箱”，以手动操作的方式进行换档。 2）. 自动变速机构：一般称为“自动变速箱”，利用油压的作用去改变档位。

3、差速器当车辆在转向时，左、右二边的轮子会产生不同的转速，因此左、右二边的传动轴也会有不同的转速，于是利用差速器来解决左、右二边转速不同的问题。

4、传动轴将经过变速系统传递出来的动力，传递至车轮进而产生驱动力的

机构。汽油发动机车辆在运行时，发动机需要持续运转。但是为了满足汽车行驶上的需求，车辆必须有停止、换档等功能，因此必须在发动机的外连动之处，加入一组机构，以视需求中断动力的传递，以在发动机持续运转的情形之下，达成让车辆静止或是进行换档的需求。这组机构，便是动力连接装置。一般在车辆上可以看到的动力连接装置有离合器与扭力转换器等两种。

2.2变速机

2.2.1变速机构

汽车在起步加速时须要比较大的驱动力，此时车辆的速度低，而发动机却必须以较高的转速来输出较大的动力。当速度逐渐加快之后，汽车所须要的行驶动力也逐渐降低，这时候发动机只要以降低转速来减少动力的输出，即可提供汽车足够的动力。汽车的速度在由低到高的过程中，发动机的转速却是由高变到低，要如何解决矛盾现象呢？于是通称为“变速箱”的这种可以改变发动机与车轮之间换转差异的装置为此而生。变速箱为因操作上的不同而有“手动变速箱”与“自动变速箱”二种系统，这二种变速箱的工作方式也不相同。近年来由于消费者的需求以及技术的进步，汽车厂开发称为“手自一体变速箱”的可以手动操作的自动变速箱；此外汽车厂也为高性能的车辆开发出称为“顺序式半自动变速箱”的带有自动操作功能的手动变速箱。目前的F1赛车全面使用“顺序式半自动变速箱”，因此使用此类型手动变速箱的车辆均标榜采用来自F1的科技。

2.2.2手动变速系统在手动变速系统里面含有离合器、手动变速箱二个主要部份。离合器：是用来将发动机的动力传到变速箱的机构，利用磨擦片的磨擦来传递动力。一般车型所使用的离合器只有二片磨擦片，而赛车和载重车辆则使用具有更磨擦片的离合器。离和器还有干式与湿式二种，湿式离合器目前几乎不再被使用于汽车上面。手动变速箱：以手动方式操作变速箱去做变换档位的动作，使手动变速箱内的输入轴和输出轴上的齿轮啮合。多组不同齿数的齿轮搭配啮合之后，便可产生多种减速的比率。目前的手动变速箱均是使用同步齿轮的啮合机构，使换档的操作更加的简易，换档的平顺性也更好。

3. 自动变速系统为了使汽车的操作变得简单，并让不擅于操作手动变速箱的驾驶者也能够轻松的驾驶汽车，于是制造一种能够自动变换档位的变速箱就成为一件重要的工作，因此汽车工程师在1940年开发出世界首具的自动变速箱。从此以后驾驶汽车在起步、

停止以及在加减速的行驶过程中，驾驶者就不需要再做换档的动作。现代的自动变速系统里面含有液体扭力转换器、自动变速箱、电子控制系统三个主要部份。在电子控制系统里面加入手动换档的控制程序，就成了具有手动操作功能的“手自一体变速箱”。液体扭力转换器：在主动叶轮与被动叶轮之间，利用液压油作为传送动力的介质。将动力自输入轴传送到对向的输出轴，经由输出轴再将动力传送到自动变速箱。由于液压油在主动叶轮与被动叶轮之间流动时会消耗部份的动力。为了减少动力的损失，在主动与被动叶轮之间加入一组不动叶轮使能量的传送效率增加；以及在液体扭力转换器内加入一组离合器，并在适当的行驶状态下利用离合器将主动与被动叶轮锁定，让主动与被动叶轮之间不再有转速的差异，进而提高动力的传送效率。自动变速箱：以行星齿轮组构成换档机构，利用油压推动多组的摩擦片，去控制行星齿轮组的动作，以改变动力在齿轮组的传送路径，因而产生多种不同的减速比率。电子控制系统：早期的机械式自动变速箱的换档控制是以油压的压力变化去决定何时做换档的动作，即使经过多年的研究及改良，机械式自动变速箱的换档性能仍然不尽人意。于是电子式自动变速箱便因应而出了。为了使换档的时机更加的精确，以及获得更加平顺的换档质量，各汽车制造厂均投入大量的资源，针对自动变速箱的电子控制系统做研究。

2.2.3差速器汽车发动机的动力经离合器、变速器、传动轴，最后传送到驱动桥再左右分配给半轴驱动车轮，在这条动力传送途径上，驱动桥是最后一个总成，它的主要部件是减速器和差速器。减速器的作用就是减速增矩，这个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完成，比较容易理解。汽车差速器是驱动轿的主件。作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。拐弯时车轮的轨线是圆弧，汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。如果后轮轴做成一个整体，就无法做到两侧轮子的转速差异，也就是做不到自动调整。为了解决这个问题，法国雷诺汽车公司的创始人路易斯.雷诺就设计出了差速器这个玩意。普通差速器由行星齿轮、行星轮架（差速器壳）、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、

右车轮。差速器的设计要求满足：（左半轴转速）+（右半轴转速）=2（行星轮架转速）。当汽车直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在汽车转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。这种调整是自动的，这里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物体都倾向于耗能最小的状态。例如把一粒豆子放进一个碗内，豆子会自动停留在碗底而绝不会停留在碗壁，因为碗底是能量最低的位置（位能），它自动选择静止（动能最小）而不会不断运动。同样的道理，车轮在转弯时也会自动趋向能耗最低的状态，自动地按照转弯半径调整左右轮的转速。当转弯时，由于外侧轮有滑拖的现象，内侧轮有滑转的现象，两个驱动轮此时就会产生两个方向相反的附加力，由于“最小能耗原理”，必然导致两边车轮的转速不同，从而破坏了三者的平衡关系，并通过半轴反映到半轴齿轮上，迫使行星齿轮产生自转，使外侧半轴转速加快，内侧半轴转速减慢，从而实现两边车轮转速的差异。

2.3万向传动装置

万向传动装置一般由万向节、传动轴和中间支承组成。其功用是在轴线相交且相对位置经常变化的两转轴之间可靠地传递动力。

万向传动装置一般由万向节、传动轴和中间支承组成。其功用是在轴线相交且相对位置经常变化的两转轴之间可靠地传递动力。

2.3.1 万向节按其刚度的大小可分为刚性万向节和挠性万向节，前者的动力是靠零件的铰链式联接传递的；而后者的动力则是靠弹性零件传递的，如橡胶盘、橡胶块等，由于弹性元件的变形量有限，因而挠性万向节一般用于两轴间夹角不大以及有微量轴向位移的轴间传动。刚性万向节分为不等速万向节(如常见的十字轴式)、准等速万向节(双联式、三销轴式)和等速万向节(球叉式、球笼式等)。 1. 万向传动装置-万向节万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动装置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轮之间。汽车是一个运动的物体。在后驱动汽车上，发动机、离合器与变速器作为一个整体安装在车架上，而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接，两者之间有一个距离，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变化，因此要用一个“以变应变”的装置来解决这一个问题，因此就有了万向节这个东西。万向节的结构和作用有点象人体四肢上的关节，它允许被连接的零件之间的夹角变化。但它与肢体关节的活动形式又有所不同，它仅允许夹角在一定范围内变化。万向节有十字轴式刚性万向节，准等速万向节（双联轴式和三销轴式），等速万向节（球叉式和球笼式），扰性万向节。目前后驱动汽车上应用最广的一种普通万向节由万向节叉、十字轴等基本零件构成。十字轴装配在万向节叉上做连接，十字轴的轴头上装有滚针轴承，当轴头接入万向节叉时，十字轴与万向节叉之间就可以有相对旋转，也就产生了多角度变化。万向节叉上的花键连接又可以做小许的轴向移动，这样就适应了夹角和距离同时变化的需要。单个的万向节不能使输出轴与轴入轴的瞬时角速度相等，容易造成振动，加剧机件的损坏，产生很大的噪音。因此，后驱动汽车的万向节传动形式都采用双万向节，就是传动轴两端各有一个万向节，其作用是使传动轴两端的夹角相等，保证输出轴与轴入轴的瞬时角速度始终相等。为了满足动力传递、转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化，前驱动汽车的驱动桥，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。在一般前驱动汽车上，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。

2.3.2 万向传动装置-传动轴由发动机输出的动力，经过变速系统的转换之后，传送至驱动轮，方能够对车辆产生驱动力。而负责将动力传送至驱动轮的机构，便是传动轴。而依据不同的传动系统配置，还可以分为传动轴与轮轴等两种。传动轴在前置发动机后轮驱动（FR）或是前置发动机四轮驱动车型之中，由于后轮需担负驱动的工作，因此必须将动力传动到后轴的差速器，以进而将动力传输至后轮。这只穿过整个车体下方的长连杆，便是传动轴。而在前置发动机前轮驱动车型（FF）、后置发动机后轮驱动车型(RR)、中置发动机后轮驱动车型(MR)，这三种传动方式的汽车上则没有装设传动轴，变速箱与差速器的动力输出后，便直

接连接轮轴。轮轴将动力从差速器传送到轮子的轴。轮轴亦称为“半轴”或“驱动轴”。在一般前置前驱的车辆上，传动系统的配置便如图所示，发动机、变速箱及差速器是连接在一起的，直接连接轮轴后，将动力直接传递至左右车轮。 2.3.3驱动桥驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等几部分组成，其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，实现降速以增大转矩。

驱动桥 1. 驱动桥-主减速器主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。对发动机纵置的汽车来说，主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。 2. 驱动桥-差速器差速器的作用为使车轮尽可能不发生滑动，保证车轮能以不同的角速度转动。通常从动车轮用轴承支承在心轴上，使之能以任何角速度旋转，而驱动车轮分别与两根半轴刚性连接，在两根半轴之间装有差速器。差速器通常按其工作特性分为齿轮式差速器和防滑差速器两大类。齿轮式差速器：当左右驱动轮存在转速差时，差速器分配给慢转驱动轮的转矩大于快转驱动轮的转矩。这种差速器转矩均分特性能满足汽车在良好路面上正常行驶。但当汽车在坏路上行驶时，却严重影响通过能力。防滑差速器：防滑差速器的特点是，当一侧驱动轮在坏路上滑转时，能使大部分甚至全部转矩传给在良好路面上的驱动轮，以充分利用这一驱动轮的附着力来产生足够的驱动力，使汽车顺利起步或继续行驶。

2.3.4驱动桥-半轴半轴是差速器与驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接。驱动桥-桥壳驱动桥壳是安装主减速器、差速器、半轴、轮毂和悬架的基础件，主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等。同时，它又是行驶系的主要组成件之一。

2.4汽车传动轴的匹配设计计算流程图 花键齿侧挤压应力的校核花键齿侧剪切应力校核挤压应力б计算挤压应力τ计算判定条件б≦[б]判定条件τ≦[τ]

驱动轴的校核计算

轴管直径选择扭转应力τ计算判定条件τ<[τ]合格

图3-5传动轴的匹配设计计算流程图

第3章 汽车传动轴的匹配设计计算过程和结果

3.1传动轴的扭矩设计：

计算中所需的参数及其来源如下表所示：

名称

代号 参数值 来源 发动机最高转速 n emax 7000r/min 设计任

务书

发动机最大功率

P emax 73.6KW/6000 设计任

务书

发动机最大转矩T

emax

133.3 N·m /4500 设计任

务书

变速器一挡速比I

1

3.583 设计任

务书

变速器五档速比I

5

0.804 设计任

务书

终速比I

4.052 设计任

务书

车轮滚动半径R

r

0.303m 设计任

务书

车轮静态加载半径Rs 0.288m 设计任

务书

轮胎附着系数μ0.8 纳铁福

增扭系数(最大附着扭矩起动) f

s

1.2 纳铁福

增扭系数（最大发动机扭矩启动）f

c

1.7 纳铁福

驱动轴总成最小扭转强度T

Y

2000 N·m 纳铁福

启动时的扭矩增量系数

f

c

’ 1.6 纳铁福表格3-1设计所需参数

1.）首先计算由发动机最大扭矩T

emax 传递来的最大变速扭矩T

Egmax

如下：

手动变速器：

T EGmax =T

emax

×i

G

/Z

（3-1）

然后计算最大附着扭矩T

Amax

,

T Amax ＝Q

F

/2×R

S

×μ×9.8×fs

（3-2）

比较T EGmax 与T Amax 的大小，取其中的较小值作为最大承受载荷T Jmax ,（由扭矩

图得的结论）

在此基础上计算应用扭矩T APP ,

T APP =T Jmax ×fc

（3-3）

驱动轴屈服扭矩应大于或等于T APP 。

式中i G ——从发动机到驱动轴的总传动比

Z ——驱动轮数

Q F ——前桥载荷

μ——车轮附着系数

R S ——车轮静态加载半径

fs ——汽车最大附着扭矩起动时的增扭系数

fc ——汽车最大发动机扭矩启动时的增扭系数。

计算过程如下：

T EGmax =Temax ×i G /Z=133.3×3.583×4.052/2=967.6 N ·m

T Amax ＝Q F /2×RS ×μ×9.8×fs=800/2×0.288×0.8×9.8×1.2=1083.8 N ·m

由于T EGmax < T Amax

所以T Jma x=T Egmax

T APP =T Jmax ×fc=967.6×1.7=1644.92 N ·m

本车驱动轴总成最小扭转强度TY 为2000 N ·m,大于T APP ，所以满足要求。

按试验数据最大转矩

2.）校核驱动轴扭转应力：

τ＝][163τπ≤D

T J （N/mm 2） （3-4）

][τ……许用应力，取][τ＝539N/mm 2[高合金钢（40Cr 、40MnB 等）、中

频淬火抗拉应力≥980 N/mm 2，工程应用中扭转应力为抗拉应力的0.5～0.6，取该系数为0.55，由此可取扭转应力为539 N/mm 2，参考GB 3077-88

Tj ……传动系计算转矩，N ·mm ，

ηξd 01emax j k i i T T = N ·m （3-5）

T emax —发动机最大转矩N ·mm ；

i 1—变速器一档传动比

i 0—主减速器传动比

k d —动载系数

η—传动效率

ζ—差速器的转矩分配系数，对于圆锥行星齿轮差速器可取0.6

各参数取值如下：

T emax ＝133.3 N ·m

i 1＝3.583

i 0＝4.052

k d ＝1

η=85％

计算过程如下：

Tj=133.3×3.583×4.052×1×0.85×0.6＝987 N ·m

τ=3310009871616D

mm N D T j

ππ???= （3-6）

取安全系数1.5得τ'＝τ?5.1 （3-7）

τ'＜][τ

取][τ＝539N/mm 2[高合金钢（40Cr 、40MnB 等）、中频淬火抗拉应力≥980 N/mm 2，工程应用中扭转应力为抗拉应力的0.5～0.6，取该系数为0.55，所 以半轴最小直径3][*5.1*16τπj

T D ≥=3/53910005.198716π

?????mm N mm N =24.099 则可以取轴的取直径为27mm 。.0

3.2传动轴的花键设计计算

计算中所需的参数及其来源如下表所示： 车轮毂端花键参数：

齿数

28 模数

1 齿宽

0.5πm 大径

29.35/29.15mm 小径

27.225/27.996 花键有效长度 47.3min

表格3-2 车轮毂端花键参数 变速器端外花键参数：

齿数 28 模数

1 齿宽

0.5πm 大径

30.90-0.055 小径

28.90-0.1 花键有效长度 30.5

表格3-3变速器端外花键参数

1、）驱动轴花键齿侧挤压应力的设计以及校核

][)2

)(4(2121j j ZL D D D D T σφσ≤-+= （N/mm 2） (3-8)

式中：Tj －计算转矩，N ·mm ；

D 1,D 2－花键的大径和小径，mm ；

Z ………花键齿数

L ………花键有效长度

φ………载荷分布不均匀系数，计算时可取0.75

][j σ……许用挤压应力，花键取][j σ=2/196mm N 。

2、）驱动轴花键齿侧剪切应力的校核

[]τφτ≤??? ?

?+=zLb D D T j 421

(3-9) 式中：T j －计算转矩，N ·mm ；

D 1,D 2－花键的外径和内径，mm ；

Z ………花键齿数

L ………花键有效长度

b ………花键齿宽，mm

φ………载荷分布不均匀系数，计算时可取0.75

][j τ……许用挤压应力，花键取][τ=71.05 N/mm 2。

3、）把公式（3-8）与（3-9）连列成不等式组并得出不等式的解

[]m m N zLb D D T m m N ZL D D D D T j j j /05.714/196][)2)(4(212

2121=≤??

? ??+==≤-+=τφτσφσ Tj ＝987 N ·m z=28 φ=0.75花键的有效长度应该小于轮毂端花键有效长度的参数根据受力可以取L=30 b=0.5π

对车轮端和对变速器端：

2

1.98975.014.35.03028mm mm mm zLb =????=φ263075.03028mm mm zL =??=φ

把所得的结果分别带入不等式组中得：

φφzLb mm N T D D zL mm N T D D D D j j ?≥+?≥-+22122121/05.71)4(/196)2)(4(

解得：（1）5614

.12121≥+≥-D D D D

则可得21D D 与理论取值范围如下图阴影部分：

图3-6传动轴花键大径与小径的取值范围

可以由机械设计手册中花键部分介绍取花键

(22.451)

(27.691)

-0.004"

表格3-4设计所选花键参数

校核：代入得车轮端花键轴：

2

2212

22121/42.691.989)4691.27809.29(10009874/91.102630)2691.27809.29()4691.27809.29(1000987)2

)(4(mm N mm mm N x zLb D D T mm N mm mm N x ZL D D D D T j j =*+?≤??? ??+==*-*+?≤-+=

φτφσ22N/mm 196][/10=≤=j mm N σσ则

[]22/05.71/42.69mm N mm N =≤=ττ

校核：代入得变速器端花键轴：

mm N mm mm N x zLb D D T mm N mm mm N x ZL D D D D T j j /75.661.989)49.289.30(10009874/79.104630)2

9.289.30()49.289.30(1000987)2)(4(22122121=*+?≤??

? ??+==*-*+?≤-+=φτφσ

22N/mm 196][/79.104=≤=j mm N σσ则

[]22/05.71/75.66mm N mm N =≤=ττ 根据发动机，变速器和车轮的参数，由上计算比较,传动系统驱动轴在所验证的项目上是可靠的，可以满足本车动力匹配要求。

参考文献

吉林大学主编《汽车构造》机械工业出版社2007年7月第二版

清华大学余志生主编《汽车理论》机械工业出版社2008年1月第四版

胡宁等主编《现代汽车底盘构造》上海交通大学出版社2003年8月第一版吉林大学王望予主编《汽车设计》机械工业出版社2004年9月第一版

纪名刚、濮良贵主编《机械设计》高等教育出版社2006年5月第八版

万向传动装置练习题(一)

万向传动装置练习题（一） 一、填空题 1万向传动装置一般由和组成，有时还加装。 2万向传动装置用来传递轴线且相对位置的转轴之间的动力。 3传动轴在高速旋转时，由于离心力的作用将产生剧烈振动。因此，当传动轴与万向节装配后，必须满足要求。 4等速万向节的基本原理是从结构上保证万向节在工作过程中。 二、选择题 1、十字轴式刚性万向节的十字轴轴颈一般都是( )。 A．中空的B．实心的C．无所谓D．A，B，C均不正确 2、十字轴式不等速万向节，当主动轴转过一周时，从动轴转过( )。 A．一周B．小于一周C．大于一周D．不一定 3、双十字轴式万向节实现准等速传动的前提条件之一是( )。(设a1为第一万向节两轴间夹角，a2为第二万向节两轴间的夹角) A．al=a2 B a1>a2 C．al

万向传动轴设计说明书

汽车设计课程设计说明书 设计题目：上海大众-桑塔纳志俊万向传动 轴设计 2014年11月28日

目录 1前言 2设计说明书 2.1原始数据 2.2设计要求 3万向传动轴设计 3.1万向节结构方案的分析与选择3.1.1十字轴式万向节 3.1.2准等速万向节 3.2万向节传动的运动和受力分析3.2.1单十字轴万向节传动 3.2.2双十字轴万向节传动 3.2.3多十字轴万向节传动 4 万向节的设计与计算 4.1 万向传动轴的计算载荷 4.2传动轴载荷计算

4.3计算过程 5 万向传动轴的结构分析与设计计算 5.1 传动轴设计 6 法兰盘设计

前言 万向传动轴在汽车上应用比较广泛。发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴。本设计注重实际应用，考虑整车的总体布置，改进了设计方法，力求整车结构及性能更为合理。传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。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发生变化时实现两轴的动力传输；万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，合理优化轴与轴之间的角度。

2 设计说明书 2.1 原始数据 最大总质量：1210kg 发动机的最大输出扭矩：Tmax=140N·m（n=3800r/min）； 轴距：2656mm； 前轮胎选取：195/60 R14 、后轮胎规格：195/60 R14 长*宽*高（mm）：4687*1700*1450 前轮距（mm)；1414 后轮距(mm):1422 最大马力(pa):95 2.2 设计要求 1．查阅资料、调查研究、制定设计原则 2．根据给定的设计参数(发动机最大力矩和使用工况)及总布置图，选择万向传动轴的结构型式及主要特性参数，设计出一套完整的万向传动轴，设计过程中要进行必要的计算与校核。 3．万向传动轴设计和主要技术参数的确定 （1）万向节设计计算 （2）传动轴设计计算 （3）完成空载和满载情况下，传动轴长度与传动夹角变化的校核 4．绘制万向传动轴装配图及主要零部件的零件图 3 万向传动轴设计 3.1 万向节结构方案的分析与选择 3.1.1 十字轴式万向节 普通的十字轴式万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。

万向传动轴设计说明书

目录 （一）万向传动轴设计 1.1 概述 (02) 1.1 结构方案选择 (03) 1.2 计算传动轴载荷 (04) 1.3 十字轴万向节设计 (05) 1.4 传动轴强度校核 (07) 1.5 传动轴转速校核及安全系数 (07) 1.6 参考文献 (09)

概述 万向传动轴一般是由万向节、传动轴和中间支承组成。主要用于在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。 万向传动轴设计应满足如下基本要求： 1.保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地 传递动力。 2.保证所连接两轴尽可能等速运转。 3.由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围 内。 4.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。 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，采用万向传动轴。

1.传动轴与十字轴万向节设计要求 1.1 结构方案选择 十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低，但所连接的两轴夹角不宜太大。当夹角增加时，万向节中的滚针轴承寿命将下降。 普通的十字轴式万向节主要由主动叉，从动叉，十字轴，滚针轴承及轴向定位件和橡胶封件等组成。 1. 组成：由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承、轴向定位件和橡胶密封件组成 2. 特点：结构简单、强度高、耐久性好、传动效率高、成本低，但夹角不宜过大。 3.轴向定位方式： 盖板式卡环式瓦盖固定式塑料环定位式 4. 润滑与密封：双刃口复合油封多刃口油封

1.2 计算传动轴载荷 由于发动机前置后驱，根据表4-1，位置采用：用于转向驱动桥中 ①按发动机最大转矩和一档传动比来确定 T se1=k d T emax ki1i f i0η/n T ss1= G1 m’1υr r/ 2i mηm 发动机最大转矩T emax=186Nm 驱动桥数n=1， 发动机到万向传动轴之间的传动效率η=0.89， 液力变矩器变矩系数k={(k0 -1）/2}+1=1, 满载状态下一个转向驱动桥上的静载荷G1=50%m a g=0.5*1747*9.8=8530.9N，满载状态下一个驱动桥上的静载荷G2=65%m a g=0.65*1747*9.8=11128.39N， 发动机最大加速度的前轴转移系数m’1=0.8 发动机最大加速度的后轴转移系数m’2=1.3， 轮胎与路面间的附着系数υ=0.85， 车轮滚动半径r r=0.35, i=3.6 变速器一挡传动比 1 i=1 分动器传动比 f 主减速器从动齿轮到车轮之间传动比i m=0.55, 主减速器主动齿轮到车轮之间传动效率ηm=η发动机η离合器=0.98x0.96=0.94 因为0.195 m a g/T emax>16,f j=0，所以猛接离合器所产生的动载系数k d=1，主减速

汽车万向传动设计

摘要 本毕业设计的任务是对解放CA1140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，进一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，是一个必不缺少的部件，也是一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：万向节,传动轴，强度，计算，校核 ABSTRACT This graduation task is on the Jiefang CA1140 type trucks for universal transmission design. In the instructor's careful guidance, through the automotive universal drive unit, further universal design of the drive shaft. Through actual market research and objective observations, a comprehensive understanding of the structure of universal drive shaft to fully understand the universal drive unit works and significance, and its vehicle. In the car's work, is a not missing parts, is a key part. For the study of universal drive shaft, have a high potential for growth, with considerable significance. In fully and instructor to discuss, study, this issue. The design task, analyzed the universal transmission device type, under the title the required raw data requirements, decide to choose the kind of universal drive shaft. In various parts of the associated YTC sizes depending on the requirements for the calculation and check, determine the design part of dimensions and parameters, and selected parts of the material. Keywords：Universal joint, Transmission shaft, Strength,Calculation, Check 目录 摘要………………………………………………………………………………………I Abstract……………………………………………………………………………………II 第1章绪论 (1) 1.1 选题的目的和意义 (1) 1.2 国内外研究现状和发展趋势 (2) 第 2 章设计方案选择 (4) 2.1 万向传动装置基本组成的选择 (4) 2.2 万向节类型的选择 (4) 2.3 十字轴式万向节结构方案分析 (5) 2.4 十字轴万向节总成尺寸的确定与强度校核 (5) 2.5 中间支承结构分析与设计 (6) 2.6 本章小结 (6) 第3章万向传动轴总成的设计 (7) 3.1 万向传动轴总体概述及传动布置型式的选择 (7) 3.2 传动轴断面尺寸的确定与强度校核 (8) 3.2.1传动轴的运动分析 (8) 3.2.2传动轴的临界转速 (11)

重型载货汽车万向传动轴设计方案说明书

汽车设计课程设计说明书 题目：重型载货汽车万向传动轴设计 姓名：xx 学号：200924xxxx 同组者：xxxxxx 专业班级：09车辆工程2班 指导教师：xxxxxxxx

商用汽车万向传动轴设计 摘要 万向传动轴在汽车上应用比较广泛。发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴。本设计注重实际应用，考虑整车的总体布置，改进了设计方法，力求整车结构及性能更为合理。传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。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发生变化时实现两轴的动力传输；万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，合理优化轴与轴之间的角度。 目录 一、概述 (04)

二、货车原始数据及设计要求 (05) 三、万向节结构方案的分析与选择 (06) 四、万向传动的运动和受力分析 (08) 五、万向节的设计计算 (11) 六、传动轴结构分析与设计计算 (17) 七、参考文献 (20) 一、概述 汽车上的万向传动轴一般是由万向节、轴管及其伸缩花键等组成。主要是用于在工作过程中相对位置不断变化的两根轴间传递转矩和旋转运动。 在动机前置后轮驱动的汽车上，由于工作时悬架变形，驱动桥主减速器输入轴与变速器输出轴间经常有相对运动，普遍采用万向节传动<图1—1a、b）。当驱动桥与变速器之间相距较远，使得传动轴的长度超过1.5m时，为提高传动轴的临界速度以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两段或三段，万向节用三个或四个。此时，必须在中间传动轴上加设中间支承。

万向传动装置教案

汽车工程系教案 200 /200 学年第学期 课程名称：汽车构造（二）授课教师： 班级：第08讲 题目：第五章万向传动装置 第08讲万向传动装置 第周星期 本讲教学目标： 知识点 ·万向传动装置的功用及类型 ·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速万向节结构及工作特点 ·万向传动装置的动平衡性 能力点 ·具备识别万向传动装置类型的能力·具备理解万向传动装置理论基础的能力本讲主要内容： ·万向传动装置的功用及类型 ·万向节结构及工作特点 ·万向传动装置的传动轴及中间支承 本讲教学要求及适合专业： ·汽车检测与维修专业（2课时） ·汽车维修与营销专业（2课时） ·汽车制造与维修专业（2课时） ·汽车电子技术专业（2课时） ·简介·自动变速器的电子控制系统 ·无级自动变速器的结构和工作原理·重点讲解·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速球笼式万向节结构及特点 教学重点：·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速球笼式万向节结构及工作特点 教学难点：·万向节的传动理论分析 教学方法及手段：导入、重点介绍、简介、对比介绍、归纳小结、多媒体、实物演示 作业或课外阅读资料： 1．万向传动装置有何功用？都应用在哪些场合？ 2．分析十字轴刚性万向节的不等速性。 3．简单分析球笼式等速万向节的运动过程。 4．简述中间支承的功用，并例举几个应用类型。

上一讲 回主页 下一讲 不同专业本章内容比较： ·汽车检测与维修专业（2课时） ·简介·自动变速器的电子控制系统 ·无级自动变速器的结构和工作原理 ·重点讲解·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速球笼式万向节结构及特点 ·汽车维修与营销专业（2课时） ·汽车制造与维修专业（2课时） ·汽车电子技术专业 （2课时） 本讲教学内容： 由复习提问汽车传动系的组成导入本讲内容： 汽检、汽车和汽电专业要求： 简单介绍： ·要求学生了解万向传动装置的功用及其在汽车上的应用 汽贸专业要求： 重点介绍： ·要求学生理解掌握万向传动装置的功用及其在汽车上的应用 一、万向传动装置的概述 1、万向传动装置的功用及组成 1）万向传动装置的功用是能在轴间夹角和相对位置经常发生变化的转轴之间传递动力。 2）万向传动装置主要由万向节、传动轴组成。对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度，还设置有中间支承。 2、万向传动装置的应用 ·万向传动装置在汽车上的应用主要有以下几个方面： 1）变速器与驱动桥之间 ·一般汽车的变速器、离合器与发动机三者合为一体装在车架上，驱动桥通过悬架与车架相连。在负荷变化及汽车在不平路面上行驶时引起的跳动，会使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化。 2）越野汽车变速器与分动器之间 ·为消除车架变形及制造、装配误差等引起的其轴线同轴度误差对动力传动的影响，须装有万向传动装置。

万向传动装置

项目四万向传动装置 教学目标： 要求学生了解万向传动装置在汽车上的具体应用； 掌握十字轴式刚性万向节的结构和特性； 掌握准等速万向节和等速万向节的结构类型； 了解挠性万向节。 任务一万向传动装置概述 汽车的发动机、离合器和变速箱是连成一体固装在车架上，而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接，所以变速器输出轴与驱动桥的输入轴的轴线不在同一平而上。当汽车行驶时，车轮的跳动会造成驱动桥与变速器的相对位置不断变化，变速器的输出轴与驱动桥的输入轴不可能刚性连接，应装有万向传动装置。 一、万向传动装置的作用 万向传动装置的作用是连接不在同一直线上的变速器输出轴和主减速器输入轴，并保证在两轴之间的夹角和距离经常变化的情况下，仍能可靠地传递动力．在汽车传动系中，为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装置，如图1- 79所示。但要注意，在安装时必须使传动轴两端的万向节叉处于同一平面。 1-车架 2-后悬架 3-驱动桥 4-万向传动装置5-变速器 图1- 79 万向传动装置的应用 二、万向传动装置的位置 在汽车传动系统中万向传动装置主要用于发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间，如图1-80(a)所示。当变速器与驱动桥之间距离较远时，应将传动轴分成两段甚至多段，并加设中间支撑，如多轴驱动汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间，如图l-80(b)所示。万向传动装置除了用于汽车的传动系外，还可用于动力输出装置、转向操纵机构等。 (a)变速器与驱动桥之间

1-万向节 2-传动轴 3-前传动轴 4-中间支撑 (b)分动器与驱动桥之间或驱动桥与骄动桥之间 图1-80万向传动装置的位置 由于越野汽车的前轮既是转向轮又是驱动轮。作为转向轮，要求在转向时可以在规定范围内偏转一定角度；作为驱动轮，则要求半轴在车轮偏转过程中不间断地把动力从主减速器传到车轮。因此，半轴不能制成整体而必须分段，中间用等角速万向节相连。 在发动机与变速器之间，独立悬架与差速器之间；汽车的动力输出装置和转向操纵机构中；转向驱动车桥的差速器与车轮之间，均可采用万向传动装置，如图1- 81所示。 图1- 8万向传动装置的位置 三、万向传动装置的组成 万向传动装置一般由万向节、传动轴和中间支撑等组成，是在轴线相交且相对位置经常变化的两转轴之间可靠传递动力的一种装置，如图1- 82所示。

汽车万向传动轴设计

分类号：U463 单位代码：10452 本科专业职业生涯设计规划人生方向实现人生梦想 汽车万向传动轴设计 姓名 学号 年级 2007级 专业车辆工程 系（院）工学院 指导教师 2011年 4 月 1 日

目录 第一部分 (4) 规划人生方向实现人生梦想 (4) 前言 (4) 1 自我分析 (4) 1.1个性特征分析 (4) 1.1.1 性格特征分析 (5) 1.1.2 兴趣爱好分析 (5) 1.2 个人能力分析 (5) 1.2.1 能力优势 (5) 1.2.2 能力弱势 (5) 1.3 价值观分析 (5) 1.3.1 人生价值观分析 (6) 1.3.2 职业价值观分析 (6) 2 环境分析 (6) 2.1 家庭环境分析 (6) 2.2 学校环境分析 (6) 2.3 社会环境分析 (7) 2.4 临沂环境分析 (7) 3 毕业打算及具体计划 (7) 3.1 做一公务人员 (7) 3.2 考研 (7) 3.3 自主创业 (7)

4 具体各阶段规划 (8) 4.1 2010年—2013年（短期目标） (8) 4.2 2014年—2019年（中期目标） (8) 4.3 2019年—退休 (9) 5 最后总结 (9) 第二部分 (9) 汽车万向传动轴设计 (9) 中文摘要 (9) ABSTRAT (10) 1概论 (11) 2华利微型客车TJ6350汽车原始数据及设计要求 (12) 3 万向传动轴的结构特点及基本要求 (13) 4 万向传动轴结构方案的分析 (15) 4.1 基本组成的选择 (15) 4.2 万向传动轴的计算载荷 (17) 5 万向传动的运动和受力分析 (18) 5.1 单十字万向节传动 (19) 5.1.1运动分析 (19) 5.1.2 附加弯曲力偶矩的分析 (20) 5.2 双十字轴万向节传动 (21) 6 万向传动轴的选择 (23) 6.1 传动轴管的选择 (23) 6.2 伸缩花键的选择 (23)

轿车传动系总体方案设计及万向传动轴的设计

汽车设计课程设计 题目轿车传动系统总体方案及万向传动轴的设计 院（系）机械与汽车工程学院 专业车辆工程（新能源） 年级2011级 学生姓名 学号 指导教师邓利军 二○一四年六月

摘要 汽车传动系统的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮。组成现代汽车普遍采用的是活塞式内燃机，与之相配用的传动系统大多数是采用机械式或液力机械式的。普通双轴货车或部分轿车的发动机纵向布置在汽车的前部，并且以后轮为驱动轮，其传动系统的组成和布置发动机发出的动力依次经过离合器、变速器(或自动变速器)和由万向节与传动轴组成的万向传动装置，以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴，最后传到驱动车轮。传动系统的首要任务是与发动机协同工作，以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶，并具有良好的动力性和燃油经济性。 关键词：离合器、变速器、万向节传动轴、驱动桥、主减速器、差速器、半轴、驱动车轮

Abstract The basic issue of Automotive driveline is to driving force from the engine to drive wheels. The modern Motor commonly used is the piston-type internal combustion engine and usually use mechanical drive system or hydraulic mechanical drive system to match with it. The engine of General biaxial goods or part of the vertical layout are in the front of the car, and use the rear wheel for driving wheel, the composition of the drive system and arrangement of the engine power to issue the order after clutch、gearbox (or automatic transmission) and the drive shaft gear which make up of the universal section and the composition, and the main reducer which installed on the drive axle 、 differential and axle, and finally is the drive wheels.The primary tasks of transmission is to work together with the engine for ensure that the use of motor vehicles to normal in different traffic conditions, and has good power and fuel economy. Key words: Clutch, transmission, drive shaft universal joints, drive axle, main reducer, differential, axle, drive wheels

汽车万向传动轴设计技术毕业设计说明书

目录 1.1 汽车万向传动轴的发展与现状 (2) 1.2 万向传动轴设计技术综述 (2) 2 万向传动轴结构方案确定 (4) 2.1 设计已知参数 (4) 2.2 万向传动轴设计思路 (6) 2.3 结构方案的确定 (6) 3 万向传动轴运动分析 (9) 4 万向传动轴设计 (10) 4.1 传动载荷计算 (10) 4.2 十字轴万向节设计 (12) 4.3滚针轴承设计 (13) 4.4传动轴初步设计 (14) 4.5 花键轴设计 (15) 4.6 万向节凸缘叉连接螺栓设计 (16) 4.7 万向节凸缘叉叉处断面校核 (17) 5基于UG的万向传动轴三维模型构建 (18) 5.1万向节凸缘叉作图方法及三维图 (18) 5.2万向节十字轴总成作图方法及三维图 (21) 5.3 内花键轴管与万向节叉总成作图方法及三维图 (25) 5.4 花键、轴管与万向节叉总成作图方法及三维图 (2624) 5.5万向传动轴总装装配方法及三维图 (27) 6 万向传动装置总成的技术要求、材料及使用保养 (29) 6.1普通万向传动轴总成的主要技术要求 (29) 6.2万向传动轴的使用材料 (29) 6.3 传动轴的使用与保养 (30) 7 结论 (31) 总结体会 (32) 谢辞 (33) 附录1外文文献翻译 (34) 附录2模拟申请万向传动轴专利书 (48) 【参考文献】 (52)

1引言 1.1 汽车万向传动轴的发展与现状 万向传动装置的出现要追溯到1352年，用于教堂时钟中的万向节传动轴。1663年英国物理学家虎克制造了一个铰接传动装置，后来被人们叫做虎克万向节，也就是十字轴式万向节，但这种万向节在单个传递动力时有不等速性。1683年双联式虎克万向节诞生，消除了单个虎克万向节传递的不等速性，并于1901年用于汽车转向轮。上世纪初，虎克万向节和传动轴已在机械工程和汽车工业中起到了极其重要的作用。1908年第一个球式万向节诞生，1926年凸块式等速万向节出现，开始用于独立悬架的前轮驱动轿车和四轮驱动的军用车的前轮转向节。1949年由双联式虎克万向节演变而来的三销式万向节开始被使用在低速的商用车辆上。 直到现在，根据在扭转方向是是否有明显的弹性，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，又分成不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（双联式、二销轴式等）和等速万向节（球叉式、球笼式等）；挠性万向节是靠弹性零件传递动力的，具有缓冲减振作用。万向传动装置已经可以满足飞速发展的汽车科技[]1。 1.2 万向传动轴设计技术综述 汽车万向传动装置一般由万向节和传动轴以及中间支撑等组成，它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。以内燃机在作为动力的机械传动汽车中，万向传动装置是其传动系中必不可少的部分。万向传动装置设计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。只有合理的设计，才能保证汽车在各种工况和路面条件下可靠地传递动力。 在汽车高速行驶的时候，万向传动装置也在伴随着高速旋转，并且源源不断的将动力从变速器的输出端输送到主减速器上。因此，万向传动装置的设计就显得十分重要，设计必须保证所连接的两轴的夹角及相对位置在一定范围内变化时，能可靠而稳定地传

传动轴与万向传动装置的拆装与调整-)

实训五：传动轴与万向传动装置的拆装与调整 一、实训目的及要求 1、掌握万向传动装置在汽车上的安装及其注意事项的要求； 2、了解万向传动装置的组成及其各组成零件的构造； 3、掌握万向传动装置的拆装步骤及技术要求； 4、掌握万向传动装置的检修方法。 二、实训仪器设备 1、货车传动轴与万向传动装置1套； 2、常用汽车维修工具1套； 3、专用夹具、工作台1套。 三、实训内容与操作步骤 1、实训内容 （1）传动装置的检验 （2）传动轴与万向传动装置的拆装及调整（3）万向传动装置的检修 2、操作步骤 （1）传动装置的检验 1）车辆起步时，试听传动装置有无“咯咯”的声响； 2）突然加速（猛踩油门）或突然减速（猛踩刹车），试听有无异响； 3）中、高速时，试听底盘传动装置有无异响及振动； 4）减速行驶，以最小半径绕圈时，试听底盘传动装置有无异响及振动，并确定是左边还是右边的异响及振动。 （2）传动轴与万向传动装置的拆装与调整 对国产中型载货汽车，一级维护时应进行润滑和紧固作业。对传动轴的十字轴、传动轴滑动叉、中间支撑轴承等加注润滑脂；检查传动轴各部螺栓和螺母的紧固情况，特别是万向节叉凸缘连接螺栓和中间支撑支架的固定螺栓等，应按规定的力矩拧紧。 拆卸传动轴时，要防止汽车的移动。同时按下图所示的方法，在每个万向节叉的凸缘上做好标记，以确保作业后原位装复，否则极易破坏万向传动装置的平衡性，造成运转噪声和强烈振动。 拆卸传动轴时，应从传动轴后端与驱动桥连接处开始，先把与后桥凸缘连接的螺栓拧松取下，然后将与中间传动轴凸缘连接的螺栓拧下，拆下传动轴总成。接着，松开中间支撑支架与车架的连接螺栓，最后松下前端凸缘盘，拆下中间传动轴。 轿车前驱传动轴的拆卸具体操作步骤如下： 1）卸下两侧的横向稳定杆的轴承夹箍、制动卡盘、制动盘； 2）卸下相连的下控制臂外端的球形连接伴，往外压球形连接件的销子，如其过紧可用管形撬棒撬出，使下控制臂与转向节臂(车轮轴承罩)脱开；使用专用工具使横向稳定杆与下控制臂相脱开；

四驱车万向传动装置毕业设计

中华人民共和国教育部大学毕业设计设计题目: 四驱 车万向传动装置学生：指导教师：学院：交通学院专业：交通运输类（车辆工程）大学毕业设计任务书论文题目四驱车万向传动装置指导教师专业交通运输类（车辆工程）学生2 1 题目名称：四驱车万向传动装置设计课题内容本题目要求学生利用计算机设计软件完成四 驱车万向传动装置的结构设计，包括各十字轴万向节、传动轴的设计以及相应零件的计算、校核。课题要求1、查阅相关资料，学习使用相关软件。2、计算参数，设计结构，利用计算机辅助设计软件绘图。3、编写设计说明书。4、结构设计合理，图面清晰。时间安排2010.12.202011.3.13 调研、查阅万向传动装置设计的资料，撰写开题报告，进行毕业实习。2011.3.14～2011.3.20 开题。2011.3.21～2011.4.17 计算各项基本数据，绘制草图，利用设计软件绘出零件图及装配图。2011.4.18～2011.4.28 中期考核。毕业设计应完成总体设计方案、初步计算及总装配图，提供相应计算结果、方案布置图等材料。2011.4.28～2011.5.20 完成设计和论文初稿。2011.5.21～2011.5.24 指导教师审定设计和说明书内容、格式，修改后准备预答辩。2011.5.25 ～2011.5.30 设计预答辩。毕业设计应完成所有设计图纸及设计说明书的全部内容，并提供打印稿，指导教师审阅并签字。2011.5.31 ～2011.6.5 修改设计和说明书，确定最终装配图、文稿，完善

内容、格式，制作电子答辩演示稿，完成答辩准备。2011.6.6 ～2011.6.12 毕业设计、论文答辩。完成工作量: 参考文献篇数：10 篇以上。图纸张数：折合0 图纸≥3 张，其中至少含1 张0 图纸。说明书字数：不低于6000 字。学科（专业）负责人意见签名：年月日2 1 万向传动装置的设计摘要本设计主要是深入学习和研究万向节与传动轴的结构、功能，同时也为整车装配提供三维图。因十字轴万向节是应用最为广泛的万向节，故在设计中选用合适类型的十字轴万向节和传动轴，进行实物测绘，对数据进行计算校核后，用CATIA 软件画出十字万向传动装置的三维立体图形，用CAD 出图。设计通过详细的公式计算、准确的绘图、正确的参数选择，大大缩短了设计的周期，提高了工作效率，对十字万向传动装置的生产产生一定积极的作用。通过此次设计，熟练掌握了CATIA、CAD 的使用方法，并将过去所学的知识融会贯通，了解并掌握工业设计的过程和基本方法，为将来实践中的设计打下良好基础。关键词：十字轴万向节；传动轴；设计Propeller shaft and Cardan universal joint contrary design Abstract This design has mainly gone deeply into studying the structure and the function of the universal jointand the propeller shaft. Because the cardan universal joint has the most extensive application in the universaljoint I have used the suitable kind of cardan universal

万向传动轴设计实例

万向传动轴设计说明书

商用汽车万向传动轴设计 摘要 万向传动轴在汽车上应用比较广泛。发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴。本设计注重实际应用，考虑整车的总体布置，改进了设计方法，力求整车结构及性能更为合理。传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。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发生变化时实现两轴的动力传输；万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，合理优化轴与轴之间的角度。 关键字：万向传动轴、伸缩花键、十字轴万向节、临界转速、扭转强度

目录 一、概述 (04) 二、货车原始数据及设计要求 (05) 三、万向节结构方案的分析与选择 (06) 四、万向传动的运动和受力分析 (08) 五、万向节的设计计算 (11) 六、传动轴结构分析与设计计算 (17) 七、法兰盘的设计 (19) 八、参考文献 (20)

一、概述 汽车上的万向传动轴一般是由万向节、轴管及其伸缩花键等组成。主要是用于在工作过程中相对位置不断变化的两根轴间传递转矩和旋转运动。 在动机前置后轮驱动的汽车上，由于工作时悬架变形，驱动桥主减速器输入轴与变速器输出轴间经常有相对运动，普遍采用万向节传动（图1—1a、b）。当驱动桥与变速器之间相距较远，使得传动轴的长度超过1.5m时，为提高传动轴的临界速度以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两段，万向节用三个。此时，必须在中间传动轴上加设中间支承。 在转向驱动桥中，由于驱动桥又是转向轮，左右半轴间的夹角随行驶需要而变，这是多采用球叉式和球笼式等速万向节传动（图1—1c）。当后驱动桥为独立悬架结构时也必须采用万向节传动（图1—1d）。 万向节按扭转方向是否有明星的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节两类。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的为普通十字轴式），等速万向节（球叉式、球笼式等），准等速万向节（双联式、凸块式、三肖轴式等）。 万向节传动应保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力，保证所连接两轴尽可能同步运转，由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。

汽车万向传动装置的拆装与检修

万向传动装置的拆装与检修 （EQ1092型） 1.授课目的： 掌握万向传动装置的组成及功用，熟悉零件名称。拆装工艺及装配调整方法，检修内容及技术标准要求。 2.重点及难点 万向传动装置的拆装工艺及装配调整 3.课程安排 ①讲述作用、组成、检修内容，技术标准及装复后的调整。 ②示范操作演示拆装工艺及装复。 ③学生操作练习，教师巡回指导。 4.教具配置 传动轴总成一套 5.工具配置 搬手12—14 14—17㎜、钳子、改锥、活扳手等传动轴组成：万向节总成、中间支承总成、伸缩节、轴身等。 一、万向节总成： 1.万向节分解顺序 螺栓、锁片、滚针轴承支承片、滚针轴承、凸缘叉、十字轴。 2.零件检修 ①十字轴不允许有任何性质的裂纹，否则应更换。

②十字轴轴径磨损起槽，深度超过0.04㎜时，可采用电镀或堆焊的方法进行修复。 ③轴承壳如有磨损、起槽、破裂、应更换新件。 ④轴承内滚针如有严重烧蚀、锈蚀、剥落及折断可更换。但应注意更换滚针时其长度，直径应予原来的保持一致。 ⑤凸缘叉如有裂纹应更换。 ⑥凸缘叉轴承座孔与轴承的配合间隙超过0.05㎜时，可采用堆焊或镶套的方法修复。 ⑦凸缘叉平面因磨损造成不平，可采用扩孔或镶丝管的方法修复。 ⑧螺纹孔如有损坏，可采用扩孔或镶丝管的方法修复。 ⑨所有的万向节支承片和锁片及止动部分应安全可靠，螺栓完好无损，否则应更换。 3.万向节总成的组装： 按分解的反方向，依次装好零件，并应注意： ①十字轴的油嘴应朝向传动轴 ②支承片上凸起部分与滚针轴承底部凹槽一定要吻合，确保轴承在座孔内不转动。 4.万向节装复后的技术要求 转动自如，无卡滞现象，有一定的阻力为好，其轴向间隙为0.02—0.025㎜。 二、中间支承 1.分解顺序

轻型商用车传动轴及万向节毕业设计

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(CA1041)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

ABSTRACT The universal drive shaft of automotive is composed of transmission shaft and cardin joint. The main function of the universal drive shaft is to transmitting torque and rotation movement between two shafts whose relative position is variation in the working process. At the beginning of this century the transmission shaft and cardin joint play an important role in the development of automobile industry. As the development of automobile industry, the automobile demand that the design and verification of transmission shaft and cardin join stricter in the efficiency, intension, durability and noise performance. This graduation design chooses existing production business enterprise of basis is producing the car type(CA1041) of ten thousand to spread to move to equip the conduct and actions design prototype. Under the conditions of the main technical parameters of the given vehicle, installation location of engine, transmission and other major assembly are determined , the structure of the vehicle is analysised, the transmission shaft layout program is determined. Two shaft-three cardin joints is adapted.After determining the transmission options, the right drive shaft and universal joint assembly, intermediate bearing assembly is designed, so that the assembly can be used in normal situations and the life within no failure. Keywords：Transmission shaft；Cardin joint；Middle supporting；Design ；Verification