万向传动装置常识
一、万向传动装置的功用和组成
1．功用
万向传动装置在汽车上有很多应用，结构也稍有不同，但其功用都是一样的，即在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力。
如图1所示为在汽车中最常见的应用，位于变速器与驱动桥之间的万向传动装置。由于汽车布置、设计等原因，变速器输出轴和驱动桥输入轴不可能在同一轴线上，并且变速器虽然是安装在车架（车身）上，可以认为位置是不动的，但驱动桥会由于悬架的变形而引起其位置经常发生变化，所以在变速器和驱动桥之间装有万向传动装置正好可以满足这些使用、设计的要求。
图1 变速器与驱动桥之间的万向传动装置
1－变速器2－万向传动装置3－驱动桥4－后悬架5－车架
2．组成
万向传动装置主要包括万向节和传动轴，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，如图2所示。
图2 万向传动装置的组成
二、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（4×2汽车），如图3所示：一般汽车的变速器、离合器与发动机三者装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。
图3 变速器与驱动桥之间的万向传动装置
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 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。 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。 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) 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。 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) 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 第十七章万向传动装置 万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还加装中间支承。汽车上任何一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间的动力传递，均须通过万向传动装置。 在发动机前置后轮驱动的汽车上，变速器常与发动机、离合器连成一体支承在车架上，而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接（图17-1）。变速器输出轴轴线与驱动桥的输入轴轴线难以布置得重合，并且在汽车行驶的过程中，由于不平路面的冲击等因素，弹性悬架系统产生振动，使二轴相对位置经常变化，故变速器的输出咒语驱动桥输入轴不可能刚性连接，而必须采用一般由两个万向节和一根传动轴组成的万向传动装置（图17-2a）。在变速器与驱动桥距离较远的情况下。应将传动轴分成两段（图17-2b），即主传动轴3和中间传动轴5，用三个十字轴万向节2，且在中间传动轴后短设置了中间支承6。这样，可避免因传动轴过长而产生的自振频率降低，高转速下产生共振；同时提高了传动轴的临界转速和工作可靠性。 对于双轴驱动的越野汽车（图17-2c），当变速器1与分动器7分开布置时，虽然他们都支承在车架上，而且在设计时，使其轴线重合，但为了消除制造、装配误差以及车架变形对传动的影响。在其间也经常设有中间传动轴5。为了传递动力，在分动器与转向驱动桥之间又设置了前桥驱动轴9。 在三轴驱动的越野汽车中，中后桥的驱动形式有两种，即贯通式（图17-2d）和非贯通式（图17-2e）。若采用非贯通式结构是，其后桥传动轴11也必须设置中间支承14，并常将其固定于中驱动桥壳上（参看图17-27）。 对于转向驱动桥，前轮既是转向轮又是驱动轮。作为转向轮，要求它能在最大转角范围内任意偏转某一角度；作为驱动轮，则要求半轴在车轮偏转过程中不间断的把动力从主减速器传到车轮。因此，转向驱动桥的半轴不能制成整体而要分段，且用万向节连接，以适应汽车行驶时半轴各段的交角不断变化的需要。若采用独立悬架，则在靠近主减速器处也需要有万向节（图17-2f）；若前驱动轮用非独立悬架，只须在转向轮附近装一个万向节（图17-2g）。 万向传动装置除用于汽车的传动系外，还可用与动力输出装置和转向操纵机构。 第一节万向节 万向节按其在扭转方向上是否明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节。在前者中，动力是靠零件的铰链式联接传递的，而在后者者则靠弹性零件传 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； 毕业设计（论文）开题报告学生姓名院系汽车与交通工程学院专业、班级 指导教师姓名职称副教授从事 专业 车辆工程是否外聘□是■否 题目名称重型货车万向传动装置设计 一、课题研究现状、选题目的和意义 研究现状： 当今，汽车万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还需加装中间支承。主要是实现汽车上任何一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间的动力传递。万向传动装置除用于汽车的传动系统外，还可用于动力输出装置和转向操纵装置。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。选用与布置的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情况下可靠的传递动力。并且汽车万向传动装置是汽车底盘传动系的主要总成之一，在工作中承受着巨大的转矩和动负荷。经长期使用后，技术状况会发生变化，从而将直接影响发动机动力的传递，降低传动效率，加剧燃料消耗，加速轮胎磨损，同时还会影响变速器和驱动桥的正常工作。万向传动装置的类型可分为闭式和开式两种。闭式万向传动装置采用单万向节,传动轴被封闭在套管中,套管与车架做球铰连接,而与驱动桥固定连接。其最大特点是传动着外壳作为推力管来传递汽车的纵向力,从而使传动轴外壳起到了悬架 系统导向机构中纵向摆臂的作用,这对于其后悬架拆用螺旋弹簧作为弹性元件是十分 必要的。而开式万向传动装置结构简单,重量轻,现代汽车广泛应用开式万向传动装置。根据在扭转方向是否有明显的弹性，万向节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连接传递动力，又分成不等速万向节，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，具有缓冲减振作用。而万向传动装置则是重型货车的关键部件之一，也是汽车国产化技术难度较大的部件之一，没有高技术的设备是很难达到要求的。它是汽车前后动力的传动装置，是汽车正常行驶不可或缺的一部分。随着汽车工业100多年的发展历史，万向传动轴的设计形式也得到了很快的发展。 目前，国内只有少数合资企业能够具备这样的生产能力，多数国内企业是在根据国外的样件进行开发生产，基本上没有自主的设计开发能力。主要问题是制造门槛低， 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 底盘讲义之万向传动装置 作者：佚名来源: 发布时间：２0１0年03月23日 万向传动装置 课题5.1 万向传动装置的功用、组成和应用 提示:在学习本课前想一想什么是万向传动装置?万向传动装置在哪？带着这样的思考我们进入下面的学习。 一、万向传动装置的功用和组成 1.功用 万向传动装置在汽车上有很多应用,结构也稍有不同，但其功用都是一样的,即在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力。 如图５－1所示为在汽车中最常见的应用，位于变速器与驱动桥之间的万向传动装置。由于汽车布置、设计等原因,变速器输出轴和驱动桥输入轴不可能在同一轴线上,并且变速器虽然是安装在车架(车身)上,可以认为位置是不动的，但驱动桥会由于悬架的变形而引起其位置经常发生变化,所以在变速器和驱动桥之间装有万向传动装置正好可以满足这些使用、设计的要求。 图5-1 变速器与驱动桥之间的万向传动装置 1-变速器２-万向传动装置 3-驱动桥4－后悬架 5－车架2．组成 万向传动装置主要包括万向节和传动轴,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,如图5-2所示。 图5-２万向传动装置的组成 二、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(4×2汽车）,如图5-3所示:一般汽车的变速器、离合器与发动机三者装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。 图５－3 变速器与驱动桥之间的万向传动装置 ２) 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间（越野汽车）,如图5-４所示：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递的影响,须装有万向传动装置。 图5－4 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间的万向传动装置 3) 转向驱动桥的内、外半轴之间,如图5－５所示：转向时两段半轴轴线相交且交角变化，因此要用万向节。 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 第二节万向节 万向节按扭转方向是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的；而后者则靠弹性联接来传递动力，且有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节(普通十字轴万向节)、准等速万向节和等速万向节。 一、普通十字轴万向节 目前，普通十字轴万向节是汽车传动系上用得最多的一种，它允许相连两轴的最大夹角在15-20范围内。 1、构造：图6-3所示为汽车上常用的普通十字轴万向节。两万向节叉2和6上的孔分别套在十字轴的两对轴颈上。这样当主动叉转动时，从动叉即随之转动，同时又绕十字轴中心在任意方向摆动。为了减少摩擦损失，提高传动效率，在十字轴轴颈和万向节叉孔之间装有滚针8和套筒9组成的滚针轴承，然后用螺钉和盖1将套筒9固定在万向节叉上，并用锁片将螺钉锁紧，以防止轴承在离心力的作用下从万向节叉中脱出。为了减少摩擦，十字轴做成中空的，并有油路通向轴颈，润滑油从油嘴3注入十字轴内腔。为了避免润滑泊流出及灰尘进入轴承，在十字轴的轴颈上装有油封7。在十字轴的中部还装有带弹簧的安全阀5，如果十字轴内腔的润滑油压力过大，安全阀即被顶开使润滑油外溢，防止油封因压力过高而损坏。 十字轴万向节的损坏程度是以十字轴的轴颈和滚针轴承的磨损为标准的，因此，润滑与密封直接影响着万向节的使用寿命。为了提高它的密封性能，现有的十字轴万向节多采用橡胶密封圈，当油腔内的润滑油压力大于允许值时，多余的润滑油就从橡胶油封内圈表面与十字轴颈处溢出，故在十字轴上无需安装安全阀。 万向节中滚针轴承常见的定位方式，除盖式外，还采有内、外挡圈固定式(图6-4、图6-5)。其特点是结构简单，工作可靠。 2、速度特性：上述的刚性万向节可以保证在轴向交角变化时可靠地传动，由于结构简单，并有较高的传动效率，因此在汽车上得到广泛的运用。其缺点是单个万向节是在输入输出轴有夹角的情况下，其两轴的角速度不相等，且角速度差值随轴间夹角的增大而增大。但两轴的平均速度相等，即主动轴转一圈，从动轴也转动一圈。所谓“传动的不等速性”是指从动轴在一圈内，其角速度时而大于主动轴的角速度，时而小于主动轴的角速度的现象。 3、等速排列：单十字轴式刚性万向节的不等速性，将使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动，从而产生附加交变载荷，加剧零件的损坏。为了避免这一缺陷，在汽车上均采用两个十字轴刚性万向节，且中间以传动轴相连，利用第二个万向节的不等速效应来抵消第一个万向节的不等速效应，从而实现输入轴与输出轴等速传动。但要达到这一目的，还必须满足两个条件： 1）．第一个万向节的主动节叉与第二个万向节的从动节叉在同一平面内，即传动轴上的两个节叉在同一平面内。 2）．第一个万向节两轴之间的夹角与第二个万向节两轴之间的夹角相等。α1=α2 第一个条件可以通过正确装配传动轴与万向节予以保证，而后一个条件只有 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 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万向传动轴设计说明书
万向传动装置教案
汽车万向传动设计
万向传动装置
汽车万向传动轴设计
轿车传动系总体方案设计及万向传动轴的设计
第十七章万向传动装置
传动轴与万向传动装置的拆装与调整-)
重型货车万向传动装置设计-开题报告
四驱车万向传动装置毕业设计
底盘讲义之万向传动装置
汽车万向传动轴设计技术毕业设计说明书
第六章 万向传动装置
汽车万向传动装置的拆装与检修
轻型商用车传动轴及万向节毕业设计
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