开题报告(汽车万向传动轴的设计)

万向传动轴的设计参数第一组1-1微型客车传动系总体方案设计及万向传动轴的设计一、任务：1、确定传动系方案及发动机主要性能指标。

2、确定传动系的传动比。

3、设计万向节和传动轴。

4、编制设计说明书。

二、原始条件：车型微型客车驱动形式FR4X2发动机位置前置最高车速U max=110km/h最大爬坡度i max N30%汽车总质量m a=1410kg满载时前轴负荷率40%外形尺寸总长L a X 总宽B a X 总高H a=3496X 1445X 1841mm3迎风面积AF.85 B a X H a空气阻力系数CD=0.6轴距L=2200mm前轮距B1=1440mm后轮距B2=1420mm车轮半径r=300mm离合器单片十式摩擦离合器变速器两轴式、四挡第二组-1 4-1中型货车传动系总体方案设计及万向传动轴的设计 1、确定传动系方案及发动机主要性能指标。

2、确定传动系的传动比。

3、设计万向节和传动轴。

4、编制设计说明书。

二、原始条件：车型 中型货车驱动形式 FR4X 2发动机位置 前置、纵置最高车速 U max =90km/h最大爬坡度 i max N 28%汽车总质量 m a =9290kg满载时前轴负荷率 25.4%外形尺寸 总长L a X 总宽B a X 总高H 轴距 L=3950mm前轮距 B 1=1810mm后轮距 B 2=1800mm迎风面积 A ^B 1X H a空气阻力系数 C D =0.9轮胎规格 9.00—20 或 9.0R20 离合器 单片十式摩擦离合器变速器 中间轴式、五挡 一、任务:=6910 X 2470 X 2455mm 3第二组-26-1中型货车传动系总体方案设计及万向传动轴的设计一、任务：1、确定传动系方案及发动机主要性能指标。

2、确定传动系的传动比。

3、设计万向节和传动轴。

4、编制设计说明书。

二、原始条件：车型中型货车驱动形式FR4X2发动机位置前置、纵置最高车速U max=80km/h最大爬坡度i max N30%汽车总质量m a=9100kg，前轴2900kg，后轴6200kg外形尺寸总长L a X总宽B a X总高H a=6800X2400X2130mm3轴距L=3710mm前轮距B1=1740mm后轮距B2=1720mm迎风面积A^B1X H a空气阻力系数CD=0.9轮胎规格8.25—20或8.25R20离合器单片干式摩擦离合器变速器中间轴式、五挡第三组2-1轿车传动系总体方案设计及万向传动轴的设计一、任务：1、确定传动系方案及发动机主要性能指标。

压力铸造
利用高压将金属液注入模具， 适用于小型零件。
离心铸造
利用离心力进行铸造，适用于 管状和套筒类零件。
锻造工艺
自由锻造
通过锤击或压力机对金属坯料 进行塑性变形，得到所需形状
的零件。
模锻
在模具中通过压力或冲击力使 金属坯料变形，适用于批量生 产。
辗环工艺
通过辗压机对环形坯料进行连 续塑性变形，得到环形零件。
根据动态特性分析结果，对万向 传动轴的结构和材料进行优化设 计，提高其动态性能。
减振降噪
采用有效的减振降噪措施，减小 万向传动轴在工作过程中产生的 振动和噪声，提高整车的舒适性。
04
万向传动轴的制造工艺
铸造工艺
01
02
03
04
砂型铸造
利用砂型模具进行铸造，适用 于大批量生产。
熔模铸造
通过熔模制作精密铸造，适用 于高精度零件。
定期润滑
根据需要定期对万向传动 轴进行润滑，以保证其正 常运转。
定期检查与保养
检查外观
定期检查万向传动轴的外观，查 看是否有裂纹、磨损等现象。
检查紧固件
确保万向传动轴的紧固件（如螺栓、 螺母等）紧固，无松动现象。
检查润滑情况
定期检查万向传动轴的润滑情况， 确保润滑良好。
常见故障及排除方法
传动轴异响
03
万向传动轴的优化设计
轻量化设计
轻量化设计
在满足强度和刚度要求的前提下，通过优化材料、结构、工艺等方式 降低万向传动轴的质量，从而提高整车的燃油经济性和动力性。
材料选择
选用高强度轻质材料，如铝合金、钛合金等，以减小万向传动轴的质 量。
结构优化
采用先进的有限元分析方法对万向传动轴的结构进行优化设计，去除 冗余部分，减小体积和重量。

万向传动轴设计范文万向传动轴（Universal Joint Shaft）是一种能够实现两个轴线的不同角度传动的机械传动装置，广泛应用于汽车、机械设备和工业生产线等领域。

本文将详细介绍万向传动轴的设计原理、结构特点以及设计优化方法。

一、设计原理当传动输入轴转动时，中心轴通过两个交叉连接轴的连杆传递旋转力矩，并使输出轴也产生旋转。

由于交叉连接轴的特殊结构，万向传动轴能够使传动输入轴和输出轴存在不同的旋转角度，从而解决了轴线不同角度对传动的限制。

二、结构特点在设计过程中，需要考虑以下几个关键参数：1.轴间角度：指传动输入轴与输出轴之间的夹角。

该角度越大，传动轴工作时的额定转速越低，并且还会增加传动过程中的振动和噪音。

2.传动扭矩：表示输入轴传递给输出轴的力矩大小。

在设计中需要根据传动系统的需求确定传动轴的最大扭矩。

3.长度和直径：传动轴的长度和直径需要根据具体应用条件和承载要求进行确定。

三、设计优化方法在进行万向传动轴的设计时，可以采用以下几种优化方法：1.结构材料选择：传动轴的结构材料对其承载能力和耐久性具有重要影响。

可以通过优化材料选择，如选用高强度合金钢，来提高传动轴的耐久性能。

2.回转角度优化：通过合理设计传动轴的长度和交叉板角度，使得传动轴的回转角度在设计范围之内，从而提高传动效率并减少振动和噪音。

3.杆件直径优化：传动轴的杆件直径直接影响其承载能力。

可以采用有限元分析方法来优化杆件的直径，以满足传动系统的扭矩和振动要求。

4.轴承选择与布局：传动轴的轴承选择与布局对其旋转平衡性和耐久性有重要影响。

可以通过优化轴承的类型和布局，如选用角接触球轴承和双排球轴承，来提高传动轴的工作稳定性和寿命。

总之，万向传动轴作为一种重要的机械传动装置，在众多领域都有广泛应用。

其设计涉及到结构原理、材料选择、回转角度优化、杆件直径优化以及轴承选择与布局等多个方面，需要综合考虑承载能力、回转角度和振动噪音等设计要求，以实现传动系统的高效、稳定和可靠工作。

本科毕业设计（论文）开题报告
机学院2017 届车辆工程班
注：⑴开题报告由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，外语专业的开题报告必须用相应的语种写作。

⑵开题报告须经指导教师审阅并签字后才能生效。

⑶本表作为毕业设计（论文）的附件材料，装入学生毕业设计（论文）袋。

⑷各学院可根据专业特点，自行拟定本表中开题报告的写作提纲，修订后报教务处备案并上传本教学单位网站以供学生下载。

⑸开题报告的写作字数、参考文献篇数以及写作格式等要求，各学院可参照兄弟院校同类专业的要求自行确定，并在本教学单位制定本科毕业设计（论文）开题报告格式模板中予以明示。

根据实际需求我们选择单级主
减速器。 差速器的选择
汽车左右车轮行驶的路程往往存在差别，为了适应这一特点，在驱动 桥的左右车轮之间都装有差速器。大多数汽车都是采用普通锥齿轮式差速 器，差速器的外壳安装在主减速器的从动齿轮上，所以差速器齿轮参数的 选择应该与主减速器的协调。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。
着小节距、高转速、多品种方向发展，而汽车发动机用滚子链、套筒链、齿
形链三种结构型式的应用领域将在“竞争”和“合作”当中不断发展、互相
补充。新型的多功能张紧器、导向器及其附件的耐磨材料也将不断升级换代。
2.先进制造技术：为满足主机厂对汽车链产品越来越高的可靠性要求，汽车
链产品将不断地采用先进的设计技术、制造技术、装配技术、表面处理技术、
8
变速器设计
变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置。又称变 速箱。汽车变速器多为机械式变速箱，它主要应用了齿轮传动的降速原理。 简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为， 也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时，让传动比 大的齿轮副工作，而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。
任务与背景分析
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。离合器处于传动系的首端，用来切断和实现对传动系的动力传递， 以保证：在起步时将发动机与传动系平顺地结合，使汽车能平稳起步；在换 挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中齿轮之间的冲击，便于换挡；在 工作中受到大的动载荷时保护传动系，防止其受过大的载荷。

万向传动轴设计范文万向传动轴是一种用于解决传动轴在不同角度下的传动问题的机械元件，它能够在两个传动轴之间传递动力，并且可以在不同角度和位置上进行灵活的转动。

万向传动轴在许多机械装置和交通工具中广泛应用，例如汽车、飞机、船舶、机床等。

在设计万向传动轴时，需要考虑许多因素，比如传动效率、承载能力、运转平稳性等。

接下来，我将详细介绍万向传动轴的设计原理和注意事项。

在万向传动轴的设计过程中，首先需要确定传动轴的类型和尺寸。

根据不同的应用和需求，万向传动轴可以分为多种类型，例如万向节型、十字轴型、单卡特型等。

在选择传动轴类型时，需要考虑传动力矩的大小，传动角度的范围以及空间限制等因素。

然后，在确定传动轴类型后，需要计算传动轴的尺寸，包括直径、长度和轴肩等。

这些参数的尺寸设计需要根据传动功率和载荷来确定，并考虑传动的平稳性和效率。

在万向传动轴的设计中，需要特别关注传动效率和运转平稳性。

传动效率是指传动轴在传递动力时的能量损失情况，主要受到传动角度和速度的影响。

为了提高传动效率，可以采用合适的润滑方式和材料选择，减少摩擦和磨损。

同时，还需要优化传动轴的结构和减小不平衡力，以改善传动的运转平稳性。

可以通过合理的设计和加工技术，使传动轴在高速旋转时减小振动和噪音。

此外，在万向传动轴的设计过程中，还需要考虑轴承的选择和润滑方式。

轴承是传动轴关键的支撑部件，对于传动的平稳性和寿命具有重要影响。

轴承的选择需要根据传动轴尺寸和载荷要求来确定，一般可以选用滚动轴承和滑动轴承等。

同时，还需要确定合适的润滑方式，常见的润滑方式有油润滑和脂润滑，可以根据不同应用和工况选择。

最后，为了确保万向传动轴的性能和可靠性，还需要进行仿真和试验验证。

通过仿真分析，可以模拟万向传动轴在不同工况下的运转情况，评估其性能和效果。

在试验验证中，可以测试传动轴在实际工作条件下的运行情况，检测其承载能力和运转平稳性。

根据试验结果，可以对传动轴的设计进行调整和改进，以达到最佳的传动效果和寿命。

万向传动轴设计1．车型及其相关参数1.1车型图片设计所选车型为：一汽解放赛龙中卡(CA1145PK2L2AEA80)1.2车型参数：驱动形式4*2 轴距4920m车身长度8.45m 车身宽度 2.5m车身高度 2.56m 最高车速93km/h 轮胎规格8.25-16 发动机最大输出功率103kw整车质量 5.8吨发动机最大转矩450N·m 最大总质量13.8吨最大扭矩转速1400发动机额定转速2500rpm 档数6档变速器最大输出扭矩610N·m 一档传动比 6.515后桥允许载荷8950Kg 六档传动比0.813刚性万向节安徽工程大学万向节------课程设计说明书挠性万不等速万向节准等速万向节等速万向节向节十字轴式双联式凸块式三销轴式球面滚轮式圆弧槽滚刀式球叉式直槽滚道式伸缩型球笼式Birfield型Rzeppa型图 2.1万向节的分类在方案选择时，我们考虑到它是用于变速器与驱动桥之间，并且在满足万向传动轴设计基本要求后，我们选择了十字轴万向节。

其结构如下图所示，注油嘴套筒滚针轴承座注油孔油道图 2.2十字轴结构图因为这种万向节结构简单紧凑，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低，能使不在同轴线或轴线角较大，轴向移动较大的两轴等角速连续回转，与可伸缩的传动轴搭配在一起，构成的十字轴万向传动轴被广泛采用。

十字轴万向传动可分为单十字轴和双十字轴两种。

单十字轴万向节传动，传动轴被封闭在一套管中，套管将牵引力或制动力从驱动桥传至车架或车身。

但其结构笨重，增加了非悬挂部分的重量。

而且，由于这种结构中只用了一个十字轴万向节传动，因此不能保证主减速器主动轴与变速器第二轴的转速恒等，引起了工作不均匀性，这种万向节应用很少。

目前应用最广泛的是双十字轴万向节。

双十字轴万向节直接用两个简单十字轴万向节和一根传动轴连接。

另外双十字轴万向节的重量轻，对载重汽车而言通常只占 1.0~1.4%。

所以我们选了双十字轴万向节。

传动轴和万向节设计一、传动轴设计原理传动轴是将发动机产生的动力传递到车辆的驱动轮上的一个重要部件。

其主要功能是在发动机和驱动轮之间传递扭矩，并且能够适应车辆悬挂系统的运动。

传动轴一般采用圆柱形或者扁平形的结构，其内部有若干根同轴排列的精密钢管。

在正常情况下，传动轴的转速较低，承受的扭矩相对较小，所以设计上一般使用空心结构，以减轻重量，并提高整车的燃油经济性。

在传动轴的设计过程中，需要考虑以下几个方面：1.强度设计：传动轴在传递高扭矩时需要具备足够的弯曲强度和抗扭强度，以防止其发生破坏。

强度设计一般采用有限元分析方法，考虑材料的强度和结构的几何形状，以确保传动轴的可靠性。

2.动平衡设计：传动轴在旋转时会产生一定的离心力，为了避免引起车辆的振动和噪音问题，需要进行动平衡设计。

动平衡主要通过改变传动轴的结构和通过在不平衡部位安装平衡块的方式来实现。

3.转向角度设计：传动轴需要能够适应车辆悬挂系统的运动，所以需要根据车辆的悬挂行程和转向角度来设计传动轴的长度和角度。

过大的转向角度会造成传动轴的变形和断裂，过小的转向角度则会影响车辆的灵活性。

二、万向节设计原理万向节是传动轴和车轮之间连接的关键部件，其主要功能是实现传动轴与驱动轮间的角度传递，并在转向时能够适应轮胎的转向角度。

万向节一般由内球和外球组成，内球有两个半球形的凹槽，外球有两个凸槽，内外球通过一个钢球来连接。

当传动轴发生转动时，内外球可以相对转动，以适应车轮的角度变化。

在万向节的设计中，需要考虑以下几个因素：1.角度传递：万向节需要能够在不同角度下传递扭矩，并且保持稳定的工作状态。

在设计中需要注意内外球的形状和尺寸，以确保扭矩的传递效果和稳定性。

2.脱落力设计：万向节在工作过程中会产生较高的脱落力，为了保证其可靠性，需要进行脱落力分析和设计。

一般采用优化设计或者增加连接脱落力的结构，以确保万向节在承受高负荷时不发生脱落。

3.寿命设计：万向节在工作过程中会产生较大的摩擦和磨损，所以需要进行寿命设计。

（2）讨论并设计实验方案，进行可行性论证分析确定项目实施方案
（3）计算说明书，进行强度校核分析
（4）用Catia三维建模
（5）用有限元进行分析，得出其固有频率
三、课题进度安排
12月23日～1月19日．毕业实习阶段。
毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。
1月6日～2月28日．开题阶段。
提出总体设计方案及草图，填写开题报告，前期检查。
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，有的还设置有中间支承。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。
预期效果开题报告汽车万向传动装置设计及有限元分析1查阅资料分析实验内容及方向深入了解万向传动装置2讨论并设计实验方案进行可行性论证分析确定项目实施方案3计算说明书进行强度校核分析4用catia三维建模5用有限元进行分析得出其固有频率三课题进度安排12月23日1月19日
毕业设计
开题论证报告
专 业机械设计制造及其自动化
传动轴是万向传动装置中的主要传力部件。通常用来连接变速器(或分动器)和驱动桥，在转向驱动桥和断开式驱动桥中，则用来连接差速器和驱动车轮。传动轴有实心轴和空心轴之分。为了减轻传动轴的质量，节省材料，提高轴的强度、刚度，传动轴多为空心轴，一般用厚度为1. 5~3.0mm的薄钢板卷焊而成，超重型货车则直接采用无缝钢管。
2) 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间（越野汽车），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。

另外，万向传动装置有极其广泛的应用，发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架 在行驶过程中由于路况的不平整造成的颠簸发生不断变形，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；某些汽车根据总 布置要求需将离合器与变速器、变速器与分动器之间拉开一端距离，考虑到它们之间很难保证轴 与轴同心及车架的变形，所以常采用十字轴万向传动轴或挠性万向传动轴；对于转向驱动桥，左、 右驱动轮需要随汽车行驶轨迹变化而改变方向，这时多采用等速万向传动轴。
为了实现两角间的等速传动，可采用双万向节传动，第一万向节的不等速效应就有可能被第 二万向节的不等速效应相抵消，从而实现两轴间均匀运转。要达到这个目的，还必须满足两个条 件，一是万向节两轴间的夹角与第二万向节两轴间的夹角相等；二是第一万向节从动叉的平面与 第二万向节主动叉的平面处于同一平面内。由于变速器和主减速器是随发动机和后桥相对位置而 固定的，发动机定位偏差、前后桥的弹性悬架机构的振动，造成其相对位置不断变化。为保证轴 间夹角变化在正常范围内，改善传动系的等速性能，赢注重对影响传动轴定位各部件的校正。
2、目的、依据和意义 本课题的选择充分考虑了所研究课题对汽车车辆工程专业学生学习和工作的指导作用。对本 课题的研究能够使学生了解商用车万向轴设计方法，通过本课题的研究，学生可以完成理论课程 的实践总结，获得一定的工程设计工作方法。综合运用这几年所学的知识去分析、解决各种相关 问题，在作毕业设计的过程中，对所学知识进行整理、运用，提高自己的动手能力和培养自己的 解决问题的能力。通过对万向传动轴的研究，培养了我的综合分析、解决问题的能力和独立工作 的能力。
的万向节摆角和滑动花键副的最大伸缩量，是根据整车布置时进行的传动轴跳动校核而确定的。 一般的情况下还可能有传动轴管，空心的轴管具有较小的质量但能传递较大的扭矩，并且比相同 外径的实心轴具有更高的临界转速的特点。

(a) 具有球面对中机构的挠性万向节 (b) 具有轴向变形的挠性万向节
中北大学 机电工程学院 车辆与动力工程系
《汽车设计》 第四章 万向传动轴设计
§ 4-2 万向节结构方案分析
四、挠性万向节
六角环形橡胶圈
所用橡胶的 力学特性： 抗拉强度 相对收缩率 肖氏硬度 挤压应力 切变模量G 工作温度 。。。
万向节(Universal Joint)的功用 万向节传动用于不同轴线的
两轴间或在工作过程中相对位置 不断变化的两轴间的动力传递 （转矩和旋转运动）。
中北大学 机电工程学院 车辆与动力工程系
《汽车设计》 第四章 万向传动轴设计
§4.1 万向传动概述
二、万向传动轴设计应满足的基本要求
（1）保证所连接的两轴相对位置在预定范围内 变动时，能可靠的传递动力 （2）保证所连接的两轴尽可能等速旋转。 （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 （5）结构简单，容易维修。
《汽车设计》 第四章 万向传动轴设计
§4.1 万向传动概述
一、万向传动轴的组成与功用 二、万向传动轴设计应满足的基本要求 三、万向传动轴的应用 四、万向节的分类
中北大学 机电工程学院 车辆与动力工程系
《汽车设计》 第四章 万向传动轴设计
§4.1 万向传动概述
一、万向传动轴的组成
汽车上的万向传动轴主要由万向节、传动轴（轴 管及伸缩花键）组成，对长轴距汽车，还加装有 支撑装置。
用途：多用于军用越野转向驱动桥
中北大学 机电工程学院 车辆与动力工程系
《汽车设计》 第四章 万向传动轴设计
§ 4-2 万向节结构方案分析
二、准等速万向节 2. 凸块式万向节

2万向节传动装置的平衡
传动轴总成的不平衡是传动轴弯曲振动的激力源，在高速旋转时，它将明显引起振动噪声。万向节中十字轴的轴向窜动、传动轴滑动键槽的间隙、传动轴总成两端连接处的定心精度、高速回转时传动轴的弹性变形、传动轴热加工等因素都能造成传动轴总成不平衡。由于十字轴在轴承中摆动，而且其端面承受压力(由于传动轴两端万向节叉上附加弯矩不平衡，以及传动轴不平衡的离心力造成的)，因此，在使用中，端面不断磨损，十字辅轴向窜动增大，传动轴的不平衡度增加。为了减小这种窜动，在装配时应严格控制十字轴的轴向间隙。对于大型客车传动轴总成不平衡度，以两端凸缘叉上止口外圆面定位进行动乎平衡，其任意端的不平衡度不得超过允许值。
三.课题研究意义:
随着车辆技术的进步和车辆密度的加大，对传动轴的性能要求也越来越高，传动轴技术得到飞速的发展，传动轴作为汽车的重要组成部分，它性能的好坏在很大程度上影响着汽车的燃油经济性、加速时间、动力性及成本等方面，此外，在常见的汽车故障中，很多的故障来自于传动轴。因此，如何研究开发出高性能的传动轴，是我们需要解决的一个问题。
5故障诊断
5.1轴与后桥异响区别
汽车脱档滑行越慢响声越清晰，停车才消失是传动轴故障；车速越高响声越明显，脱档滑行响声明显减弱或消失是后桥故障。
5．2传动轴异响的诊断
传动轴属高速旋转件，在其角度和长度不断变化下传递动力，工作环境恶劣，任何一个部件的磨损、损坏或调整不当及相关总成部件的异常现象都能使其产生故障，而且比较明显。
第六周:学习如何书写专利，通过学习如何写申请专利，了解如何保护知识
产权的方法。
第七至九周:对选型好的万向传动装置进行各种零件的设计计算和校核，通过这个过程要巩固以往的学习的专业知识包括理论力学，材料力学，机械设计以及汽车构造等相关的专业知识。

毕业设计开题报告一课题设计（论文）目的及意义工艺工作包括工艺管理、工艺技术、工艺装备和操作者的技术素质等，是机械工业企业的基础工作。

随着商品经济的发展，工艺工作日益被各级政府主管部门和广大企业领导人所重视。

工艺工作在车间现场与其他各项管理相结合，成为建立正常生产秩序，稳定产品质量的依据和保证。

工艺工作从企业实际情况出发，采用最经济最有效的制造方法，生产出符合质量标准和质量要求达到用户满意的产品来。

二课题设计（论文）提纲1.学习工艺编制的基础知识，查找相关工艺资料。

2.根据相关资料认真学习基础知识。

3.了解各种机床加工设备的特点，各种工具、量具的装用及加工余量的选择。

4.根据相关资料制定工艺、工时及考虑必要的工装夹具。

5.编写毕业论文。

三课题设计（论文）思路方法及进度第一周：依照毕业设计任务书查找工艺编制基础知识和相关资料，认真阅读第二周：继续查找阅读基础知识、相关资料。

第三周：通过阅读基础知识，认真了解各种机床的加工精度特点，了解各种工具、量具的选用和加工余量的选择第四周：根据相关资料制定工艺、工时及所考虑必要工装第五周：编写毕业论文并准备答辩第六周：毕业设计（论文）答辩四课题设计（论文）参考文献1.孟少农主编《机械加工工艺手册》机械工业出版社1991年9月第一版北京第一次印刷2.国家机械工业委员会编《量具、道具产品样本》机械工业出版社1998年2月第一版3.艾兴.肖诗纲主编《切削用量手册》机械工业出版社1985年11月第一版4.王光斗.王春.福敏主编《机床夹具设计手册》上海科学技术出版社5.《金属机械加工工艺人员手册》增订组编上海科学技术出版社1987年11月第一版6.上海金属切削技术学会编《金属切削手册》上海科学技术出版社1984年4月第一版。

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 (7)3 万向传动轴运动分析 (10)4 万向传动轴设计 (11)4.1 传动载荷计算 (11)4.2 十字轴万向节设计 (12)4.3滚针轴承设计 (14)4.4传动轴初步设计 (15)4.5 花键轴设计 (16)4.6 万向节凸缘叉连接螺栓设计 (17)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 (19)5.1万向节凸缘叉作图方法及三维图 (19)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 (2625)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)1.1 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。

万向节传动轴设计
首先，要考虑到万向节传动轴的传动效率。

传动效率是指传动装置中能通过的有效功率与输入功率之比。

为了提高传动效率，设计时应选择合适的传动角度和传动比例。

通常情况下，传动轴的传动角度越小，传动效率越高。

因此，在设计过程中需要合理确定传动角度，并根据实际情况选择合适的传动比例。

其次，还需考虑传动轴的可靠性。

可靠性是指传动装置在工作条件下不断地完成所需功能的能力。

为了确保传动轴的可靠性，设计时需要考虑以下几个方面：
1.选择适当的材料：传动轴承受较大的扭矩和载荷，因此需要选择强度高且耐磨损的材料，如合金钢等。

2.设计适当的结构：传动轴的结构应该合理，能够承受较大的弯曲和扭矩载荷，并且需要避免过度振动和应力集中等问题。

3.合理布局：传动轴的布局应该合理，以减少摩擦、磨损和噪音等问题。

此外，还需要考虑制造成本。

传动轴的制造成本包括材料成本、加工成本和装配成本等。

为了降低制造成本，可以选择成本相对较低的材料，并且优化传动轴的结构以减少加工工艺和成本。

在设计过程中，还需要考虑到其他因素，如安装空间、工作环境和使用寿命等。

安装空间限制了传动轴的尺寸和结构，因此需要根据实际空间情况设计传动轴。

工作环境包括温度、湿度和腐蚀等因素，需要根据工作环境选择耐久性好的材料和防护措施。

使用寿命与传动轴的设计寿命和维护保养有关，需要根据实际使用情况综合考虑。

总之，设计万向节传动轴需要考虑传动效率、可靠性和制造成本等多个因素。

通过合理选择材料、优化结构和布局，可以实现高传动效率、可靠性和较低的制造成本，满足汽车传动系统对万向节传动轴的需求。

十字轴式刚性万向节是各类车辆传动系统的重要部件, 实现角度变化的同时并传 递转矩。它具有结构简单, 低幅磨损小, 传递功率大的特点。
传动轴普遍采用具有较高的强度的薄钢板卷焊而成的空心轴，超重型货车的传动轴则直接 采用无缝钢管制成。近年来由于对汽车低能耗，低成本的要求越来越高，汽车必须轻量化，汽 车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[2]。目 前国内外都将以 NVH(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 Matlabl 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。它不是一个点，而是一个区域。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[3]。这是可靠性和最优化设计的有机结合。
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

Robert Hook 万向节诞生，后来被人们叫做虎克万向节，也就是十字轴万向节。紧接着在 1683 年研 制出的双联式虎克万向节，消除了单个虎克万向节传递的不等速性，并于 1901 用于汽车转向轮。在 上世纪初，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，具有缓冲减震作用。
现在汽车万向传动装置一般是由万向节、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。一般万向节由 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 1950 年后,传动轴的产量达到数以万计。1984 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，一亿二千万套等速万向节传动轴，一亿三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。2007 年中国汽车传动轴 的需求已经突破 992 万根，产值达到 45 亿。2008 年汽车销量达到 938 万两，而作为汽车零部件的汽 车传动轴需求量也接近 1900 万套，产值达到 50 亿元。倒 2010 年我国汽车传动轴总销售额达到 87 亿之多，因次国内也出现一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 67 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，使轿车产生异常 振动，出现异响。对于创立自主知识产权的轿车厂家来说，造出一流轿车仍有很长的路要走。