传动轴齿轮校核
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十字轴式万向节传动轴总成校核规范十字轴式万向节传动轴总成校核规范1 范围本标准规定了十字轴式万向节传动轴总成校核规范。
本标准适用于发动机、变速器纵置后轮及四轮驱动传动轴的校核计算。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
QC/T 523 汽车传动轴总成台架试验方法QC/T 29082 汽车传动轴总成技术条件3术语和定义3.1 传动轴总成:由一根或多根实心轴或空心轴管将二个或多个十字轴式万向节连接起来,用来将变速器的输出扭矩和旋转运动传递给驱动桥的装置。
3.2 传动轴临界转速:传动轴失去稳定性的最低转速。
传动轴在该转速下工作易发生共振,造成轴的严重弯曲变形,甚至折断。
3.3 当量夹角:多万向节传动轴的各个万向节输入、输出轴夹角等效转换成单万向节的夹角。
4 校核目的4.1 传动轴总成满足强度要求,能可靠地传递动力;4.2 传动轴总成满足整车耐久要求,使用寿命长。
5 校核要求5.1 校核计算涉及的整车输入参数及需校核参数(见表1)5.2 传动轴最高工作转速m ax n ≤0.7k n 5.3 轴管的扭转切应力cτ≤[cτ],[cτ]为轴管许用扭转应力,通常取125Mpa5.4 传动轴花键轴扭转应力满足:h τ≤[τ0], 其中[τ0] 为花键轴扭转应力,通常为300~350 Mpa 5.5 花键齿侧挤压应力满足:y σ≤[y σ],许用挤压应力[y σ]=25~50Mpa 5.6 十字轴轴颈根部的弯曲应力w σ≤][w σ,弯曲应力的许用值][w σ为250~350Mpa 5.7 十字轴轴颈根部的剪切应力τ≤][τ,剪切应力许用值][τ为80~120Mpa 5.8 十字轴滚针轴承的接触应力j σ≤][j σ,接触应力许用值][j σ为3000~3200Mpa 5.9 万向节叉弯曲应力wc σ≤,][wc σ弯曲应力许用值][wc σ为50-80Mpa 5.10 万向节叉扭转应力b τ≤][b τ,扭转应力许用值][b τ为80-160Mpa5.11 传动轴总成的当量夹角θe <3° 6 校核计算方法6.1 传动轴计算载荷、最高车速确定6.1.1、万向传动轴的计算载荷s T (N.m)的确定对万向节传动轴进行静强度计算时,计算载荷s T 取1se T 和1ss T 的最小值;即s T =min [1se T ,1ss T ] a )按发动机最大转矩和一挡传动比确定qf e se n i ki T T η1max 1=qn 为使用分动器低档时的驱动轴数目k 为液力变矩器变矩系数,k=[(k0-1)/2]+1,k0为最大变矩系数 b )按驱动轮最大附着力来确定mm ss i i RGm T ηϕ0'21='2m 汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数,取1.2~1.4;ϕ为轮胎与路面间的附着系数,对于越野车,ϕ可取0.8;mi 为主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比; mη为主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率;6.1.2 传动轴实际最高转速的确定传动轴实际最高转速m ax n (r/min ),按下面方法确定: a )按发动机输入最高转速计算 1max1f g i i Ne Nse =b )按整车最高车速计算 Ri V Nse π120max 100020⨯=1f i 为分动器高速档速比,一般为直接档,数值取1对于传动轴实际最高转速m axn 取1Nse 和2Nse 的最小值,即m axn =min [1se N ,2se N ]6.2 临界转速的计算:在选择传动轴长度和断面尺寸时,应考虑使传动轴有足够高的临界转速。
第一章轻型货车原始数据及设计要求发动机的输出扭矩:最大扭矩285.0N·m/2000r/min;轴距:3300mm;变速器传动比: 五挡1 ,一挡7.31,轮距:前轮1440毫米,后轮1395毫米,载重量2500千克设计要求:第二章万向传动轴的结构特点及基本要求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节组成。
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、十字轴承和凸缘叉等组成。
传动轴是一个高转速、少支承的旋转体,因断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。
重型载货汽车根据驱动形式的不同选择不同型式的传动轴。
一般来讲4×2驱动形式的汽车仅有一根主传动轴。
6×4驱动形式的汽车有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴。
6×6驱动形式的汽车不仅有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴,而且还有前桥驱动传动轴。
在长轴距车辆的中间传动轴一般设有传动轴中间支承.它是由支承架、轴承和橡胶支承组成。
传动轴是由轴管、伸缩套和万向此它的动平衡是至关重要的。
一般传动轴在出厂前都要进行动平衡试验,并在平衡机上进行了调整。
因此,一组传动轴是配套出厂的,在使用中就应特别注意。
图 2-1 万向传动装置的工作原理及功用图 2-2 变速器与驱动桥之间的万向传动装置基本要求: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,维修容易等第三章轻型货车万向传动轴结构分析及选型由于货车轴距不算太长,且载重量2.5吨属轻型货车,所以不选中间支承,只选用一根主传动轴,货车发动机一般为前置后驱,由于悬架不断变形,变速器或分动器输出轴轴线之间的相对位置经常变化,根据货车的总体布置要求,将离合器与变速器、变速器与分动器之间拉开一段距离,考虑到它们之间很难保证轴与轴同心及车架的变形,所以采用十字轴万向传动轴,为了避免运动干涉,在传动轴中设有由滑动叉和花键轴组成的伸缩节,以实现传动轴长度的变化。
第二章 轴的强度校核方法常用的轴的强度校核计算方法进行轴的强度校核计算时,应根据轴的具体受载及应力情况,采取相应的计算方法,并恰当地选取其许用应力。
对于传动轴应按扭转强度条件计算。
对于心轴应按弯曲强度条件计算。
对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。
2.2.1按扭转强度条件计算:这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度,对于轴上还作用较小的弯矩时,通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。
通常在做轴的结构设计时,常采用这种方法估算轴径。
实心轴的扭转强度条件为:由上式可得轴的直径为为扭转切应力,MPa 式中:T 为轴多受的扭矩,N ·mmT W 为轴的抗扭截面系数,3mmn 为轴的转速,r/minP 为轴传递的功率,KWd 为计算截面处轴的直径,mm为许用扭转切应力,Mpa ,][r τ值按轴的不同材料选取,常用轴的材料及][r τ值见下表:T τnP A d 0≥[]TT T d n P W T ττ≤2.09550000≈3=[]T τ空心轴扭转强度条件为:dd 1=β其中β即空心轴的内径1d 与外径d 之比,通常取β=这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。
例如,在设计一级圆柱齿轮减速器时,假设高速轴输入功率P1=,输入转速n1=960r/min ,则可根据上式进行最小直径估算,若最小直径轴段开有键槽,还要考虑键槽对轴的强度影响。
根据工作条件,选择45#钢,正火,硬度HB170-217,作为轴的材料,A0值查表取A0=112,则mm n P A d 36.15960475.2112110min =⨯== 因为高速轴最小直径处安装联轴器,并通过联轴器与电动机相连接,设有一个键槽,则:mm d d 43.16%)71(36.15%)71(min 'min =+⨯=+= 另外,实际中,由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结,则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大,否则难以选择合适的联轴器,取电动机轴d d 8.0'min =,查表,取mm d 38=电动机轴,则:mm d d 4.3038*8.08.0'min ===电动机轴 综合考虑,可取mm d 32'min =通过上面的例子,可以看出,在实际运用中,需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。
齿轮传动轴的传动误差与回转间隙分析引言齿轮传动是常见的一种机械传动形式,广泛应用于工业机械领域。
在齿轮传动中,传动误差和回转间隙是重要的性能指标,对传动系统的精度和运行稳定性有着重要影响。
本文将针对齿轮传动轴的传动误差与回转间隙进行详细分析,探讨它们的原因以及对传动系统性能的影响。
一、传动误差的定义与分类传动误差是指齿轮传动轴在工作过程中由于齿轮的制造、装配等因素,导致输出轴承载方向的误差。
在齿轮传动中,常见的传动误差主要包括齿形误差、齿隙误差和轴向移位误差。
1. 齿形误差:齿形误差是指齿轮齿廓形状与理想齿廓的差异。
齿形误差可以通过齿轮的制造工艺、加工精度以及齿形检测仪器的性能等因素引起。
齿形误差会导致传动系统的噪声和振动增加,降低传动系统的工作效率。
2. 齿隙误差:齿隙误差是指齿轮齿槽之间的间隙大小不一致。
齿隙误差可以由齿轮的制造工艺、装配过程中的间隙控制等因素引起。
齿隙误差会导致传动系统的动态特性变差,降低传动系统的响应速度和稳定性。
3. 轴向移位误差:轴向移位误差是指齿轮轴在工作过程中由于装配不精确或轴向载荷造成的轴向偏移。
轴向移位误差会导致传动系统的运行不平稳,产生冲击和振动,严重时会导致传动轴的断裂。
二、传动误差的影响因素传动误差的产生与多个因素相关,主要包括齿轮的加工工艺、装配精度、使用环境、负载情况等。
1. 加工工艺:齿轮的加工工艺是影响传动误差的重要因素之一。
制造齿轮时,加工精度越高产生的传动误差就越小。
高精度的加工设备和工艺可以减少齿形误差和齿隙误差的产生。
2. 装配精度:齿轮装配过程中的精度控制也会对传动误差产生重要影响。
装配精度越高,齿轮的传动误差就越小。
装配精度主要包括齿轮齿轮间隙的控制、轴向偏移的控制等。
3. 使用环境:齿轮传动系统的使用环境对传动误差有着重要影响。
高温、高湿、高腐蚀等环境会导致齿轮表面的磨损加剧,进而影响传动误差。
4. 负载情况:齿轮传动系统的负载情况也会对传动误差产生影响。
[[τ说明:
对于受扭转轴的校核分为扭转强度校核和刚度校核1,扭转强度校核公式:τ=T/Wt≤[τ]
其中τ的量纲Mpa(N/mm²),T=Mn为转矩,量纲N.mm,Wt为扭转截面系数,量纲mm³,可查询机械设计手册第5版3-105或通过以下公式计算得到:
实心轴:Wt=πd³/16;空心轴:Wt=π(D 4-d 4)/(16*D)2,刚度校核校核公式:φ=(180/π)*T/(G*Ip)≤[φ]其中G*Ip为扭转刚度,G为切变模量是量纲为GPa的常量,碳钢均为81GPa(81KN/mm²),Ip为极惯性矩,通过CAD或SW草图模块画出截面可以查询到,量纲为mm^4,也可通过公示计算
实心轴:Ip=πd 4/32;空心轴:Ip=π(D 4-d 4)/32
文档信息编写:图惜
参考:《材料力学—第4版》——刘鸿文
《机械设计手册——第五版》——成大先鸣谢:前桥教育——宣言老师
2018.7.18。
轴的计算
轴的计算通常都是在初步完成结构设计后进行校核计算,计算准则是满足轴的强度和刚度要求。
(一)轴的强度校核计算
进行轴的强度校核计算时,应根据轴的具体受载及应力情况,采取相应的计算方法,并恰当地选取其许用应力。
对于仅仅承受扭矩的轴(传动轴),应按扭转强度条件计算;
对于只承受弯矩的轴(心轴),应按弯曲强度条件计算;
对于既承受弯矩又承受扭矩的轴(转轴),应按弯扭合成强度条件进行计算,需要时还应按疲劳强度条件进行精确校核。
此外,对于瞬时过载很大或应力循环不对称性较为严重的轴,还应按峰尖载荷校核其静强度,以免产生过量的塑性变形。
下面介绍几种常用的计算方法:
按扭转强度条件计算。
按弯扭合成强度条件计算。
按疲劳强度条件进行精确校核。
按静强度条件进行校核。
(二)轴的刚度校核计算
轴在载荷作用下,将产生弯曲或扭转变形。
若变形量超过允许的限度,就会影响轴上零件的正常工作,甚至会丧失机器应有的工作性能。
例如:安装齿轮的轴,若弯曲刚度不足而导致挠度过大时,将影响齿轮的正确啮合,使齿轮沿齿宽和齿高方向接触不良,造成载荷在齿面上严重分布不均。
又如采用滑动轴承的轴,若挠度过大而导致轴颈偏斜过大时,将使轴颈和滑动轴承发生边沿接触,造成不均匀磨损和过度发热。
因此,在设计有刚度要求的轴时,必须进行刚度的校核计算。
轴的弯曲刚度以挠度或偏转角来度量;扭转刚度以扭转角来度量。
轴的刚度校核计算通常是计算出轴在受载时的变形量,并控制其不大于允许值。
轴的弯曲刚度校核计算。
轴的扭转刚度校核计算。
传动轴端面齿执行标准本标准规定了传动轴端面齿的各项技术要求和检验标准。
本标准适用于汽车、摩托车、机床等机械传动轴的制造和维修。
1.齿形精度标准齿形精度应符合GB/T 18323-2001《汽车传动轴》的规定。
其中,齿形误差应不大于0.015mm,齿向误差应不大于0.03mm。
2.齿面粗糙度标准齿面粗糙度应符合GB/T 18323-2001《汽车传动轴》的规定。
一般情况下,齿面粗糙度应不大于Ra3.2μm。
3.齿面硬度标准根据使用要求,传动轴端面齿的硬度应符合相应的规定。
一般情况下,齿面硬度应不低于HRC50。
4.齿轮啮合精度标准齿轮啮合精度应符合GB/T 18323-2001《汽车传动轴》的规定。
其中,中心距误差应不大于0.03mm,齿隙应在0.05mm至0.1mm之间。
5.齿轮跳动精度标准齿轮跳动精度应符合GB/T 18323-2001《汽车传动轴》的规定。
其中,径向跳动应不大于0.1mm,轴向跳动应不大于0.15mm。
6.齿轮径向跳动标准齿轮径向跳动应符合GB/T 18323-2001《汽车传动轴》的规定。
一般情况下,径向跳动应不大于0.15mm。
7.齿轮轴向跳动标准齿轮轴向跳动应符合GB/T 18323-2001《汽车传动轴》的规定。
一般情况下,轴向跳动应不大于0.2mm。
8.齿轮运转噪声标准齿轮运转噪声应符合企业标准或相关行业标准。
一般情况下,齿轮运转噪声应不大于75dB(A)。
9.齿轮使用寿命标准根据实际使用情况,传动轴端面齿的使用寿命应符合企业标准或相关行业标准。
一般情况下,齿轮的使用寿命应不低于5万公里(以里程计)。
10.齿轮维修保养标准为确保传动轴端面齿的正常运转,应定期进行以下维修保养工作:(1)定期检查齿轮的磨损情况,如发现磨损严重应及时更换;(2)定期清理齿轮箱内部,清除杂质和油污;(3)定期检查齿轮的紧固情况,确保螺栓等紧固件紧固;(4)根据需要更换润滑油,保持润滑状态良好;(5)定期检查齿轮的振动和噪声情况,及时发现并解决异常问题。
你了解轴的设计么?传动轴、转轴、心轴的区别和特点,值得
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轴的主要功用是:
1、支承轴上回转零件(如齿轮);
2、传递运动和动力。
据此,轴可以分为传动轴、转轴好心轴。
心轴:只承受弯曲,不传递转矩;传动轴:只受转矩,不受弯矩;转轴:既传递转矩、又承受弯矩。
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2.1.1概述轴是机械中非常重要的零件,用来支承回转运动零件,如带轮、齿轮、蜗轮等,同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递。
1. 轴的分类根据工作过程中轴的中心线形状的不同,轴可以分为:直轴和曲轴。
根据工作过程中的承载不同,可以将轴分为:∙传动轴:指主要受扭矩作用的轴,如汽车的传动轴。
∙心轴:指主要受弯矩作用的轴。
心轴可以是转动的,也可以是不转动的。
∙转轴:指既受扭矩,又受弯矩作用的轴。
转轴是机器中最常见的轴。
根据轴的外形,可以将直轴分为光轴和阶梯轴;根据轴内部状况,又可以将直轴分为实心轴和空。
2. 轴的设计⑴ 轴的工作能力设计。
主要进行轴的强度设计、刚度设计,对于转速较高的轴还要进行振动稳定性的计算。
⑵ 轴的结构设计。
根据轴的功能,轴必须保证轴上零件的安装固定和保证轴系在机器中的支撑要求,同时应具有良好的工艺性。
一般的设计步骤为:选择材料,初估轴径,结构设计,强度校核,必要时要进行刚度校核和稳定性计算。
校核结果如不满足承载要求时,则必须修改原结构设计结果,再重新校核。
3. 轴的材料轴是主要的支承件,常采用机械性能较好的材料。
常用材料包括:∙碳素钢:该类材料对应力集中的敏感性较小,价格较低,是轴类零件最常用的材料。
常用牌号有:30、35、40、45、50。
采用优质碳钢时,一般应进行热处理以改善其性能。
受力较小或不重要的轴,也可以选用Q235、Q255等普通碳钢。
∙合金钢:对于要求重载、高温、结构尺寸小、重量轻等使用场合的轴,可以选用合金纲。
合金钢具有更好的机械性能和热处理性能,但对应力集中较敏感,价格也较高。
设计中尤其要注意从结构上减小应力集中,并提高其表面质量。
∙铸铁:对于形状比较复杂的轴,可以选用球墨铸铁和高强度的铸铁。
它们具有较好的加工性和吸振性,经济性好且对应力集中不敏感,但铸造质量不易保证。
2.1.2 轴的结构设计根据轴在工作中的作用,轴的结构取决于:轴在机器中的安装位置和形式,轴上零件的类型和尺寸,载荷的性质、大小、方向和分布状况,轴的加工工艺等多个因素。
传动轴布置及校核方法传动轴是一种用来传递动力和扭矩的装置,广泛应用于各种机械设备中。
在设计传动轴时,需要考虑其布置和校核方法,以确保传动轴的稳定性和安全性。
传动轴的布置方法主要包括以下几个方面:1.位置布置:传动轴的位置布置要考虑到传动装置的种类和布置要求。
通常情况下,传动轴的布置应尽量接近传动元件,如齿轮、链条等,以减小传动误差和部件的松动。
2.路由布置:传动轴的路由布置要尽量保持平直和直线,以减小传动误差和振动。
在实践中,可以通过选择合适的支撑方式、减小布置长度和合理选择径向和轴向间隙等方法来实现。
3.防护布置:传动轴在运行时会产生一定的旋转惯量和振动力,因此需要做好防护措施,以确保人员和设备的安全。
常见的防护方式有安装防护罩、设置安全限位装置等。
校核方法是确定传动轴尺寸和材料的过程,主要包括以下几个步骤:1.力学校核:首先需要根据传动轴所承受的载荷和扭矩进行力学校核。
力学校核可以通过应力分析、变形分析等方法进行。
校核应包括静态强度校核和疲劳强度校核。
2.刚度校核:传动轴在运行时会产生挠度和变形,因此需要根据运行要求和变形限制进行刚度校核。
刚度校核主要通过计算轴的刚度、挠度和变形等参数来确定。
3.动态校核:在一些高速传动轴的设计中,需要考虑其动力学性能。
动态校核主要是通过计算传动轴的固有频率和振动特性来判断传动轴的可靠性。
在动态校核中,通常要考虑传动轴的转动惯量、振动模态等。
4.材料选择:根据传动轴的校核结果,可以确定传动轴的尺寸和材料。
常用的传动轴材料有碳钢、合金钢、不锈钢等,根据不同的工作环境和要求,可以选择合适的材料。
总之,传动轴的布置和校核方法是确保传动轴稳定性和安全性的重要环节。
通过合理的布置和校核,可以保证传动轴在运行过程中的可靠性和长寿命。
在实际应用中,还需要结合具体情况进行分析和计算,并参考相关标准和规范来进行设计。
十字轴式万向节传动轴总成校核规范十字轴式万向节传动轴总成校核规范十字轴式万向节传动轴总成校核规范1 范围本标准规定了十字轴式万向节传动轴总成校核规范。
本标准适用于发动机、变速器纵置后轮及四轮驱动传动轴的校核计算。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
QC/T 523 汽车传动轴总成台架试验方法QC/T 29082 汽车传动轴总成技术条件3术语和定义3.1 传动轴总成:由一根或多根实心轴或空心轴管将二个或多个十字轴式万向节连接起来,用来将变速器的输出扭矩和旋转运动传递给驱动桥的装置。
3.2 传动轴临界转速:传动轴失去稳定性的最低转速。
传动轴在该转速下工作易发生共振,造成轴的严重弯曲变形,甚至折断。
3.3 当量夹角:多万向节传动轴的各个万向节输入、输出轴夹角等效转换成单万向节的夹角。
4 校核目的4.1 传动轴总成满足强度要求,能可靠地传递动力;4.2 传动轴总成满足整车耐久要求,使用寿命长。
5 校核要求5.1 校核计算涉及的整车输入参数及需校核参数(见表1)5.2 传动轴最高工作转速m axn ≤0.7kn5.3 轴管的扭转切应力cτ≤[cτ],[cτ]为轴管许用扭转应力,通常取125Mpa5.4 传动轴花键轴扭转应力满足:hτ≤[τ0], 其中[τ] 为花键轴扭转应力,通常为300~350 Mpa5.5 花键齿侧挤压应力满足:yσ≤[yσ],许用挤压应力[yσ]=25~50Mpa5.6 十字轴轴颈根部的弯曲应力wσ≤][wσ,弯曲应力的许用值][wσ为250~350Mpa5.7 十字轴轴颈根部的剪切应力τ≤][τ,剪切应力许用值][τ为80~120Mpa5.8 十字轴滚针轴承的接触应力jσ≤][jσ,接触应力许用值][jσ为3000~3200Mpa5.9 万向节叉弯曲应力wcσ≤,][wcσ弯曲应力许用值][wcσ为50-80Mpa5.10 万向节叉扭转应力bτ≤][bτ,扭转应力许用值][bτ为80-160Mpa5.11 传动轴总成的当量夹角θe <3° 6 校核计算方法6.1 传动轴计算载荷、最高车速确定6.1.1、万向传动轴的计算载荷sT (N.m)的确定对万向节传动轴进行静强度计算时,计算载荷sT 取1se T 和1ss T 的最小值;即s T =min [1se T ,1ss T ]a )按发动机最大转矩和一挡传动比确定qf e se n i ki T T η1max 1=qn 为使用分动器低档时的驱动轴数目k 为液力变矩器变矩系数,k=[(k0-1)/2]+1,k0为最大变矩系数b )按驱动轮最大附着力来确定mm ss i i RGm T ηϕ0'21='2m 汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数,取1.2~1.4;ϕ为轮胎与路面间的附着系数,对于越野车,ϕ可取0.8;m i为主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比; mη为主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率; 6.1.2 传动轴实际最高转速的确定传动轴实际最高转速m axn (r/min ),按下面方法确定:a )按发动机输入最高转速计算 1max1f g ii Ne Nse = b)按整车最高车速计算Ri V Nse π120max 100020⨯=1f i 为分动器高速档速比,一般为直接档,数值取1 对于传动轴实际最高转速m axn 取1Nse 和2Nse 的最小值,即m axn =min [1se N ,2se N ] 6.2 临界转速的计算:在选择传动轴长度和断面尺寸时,应考虑使传动轴有足够高的临界转速。
齿轮传动轴的静载与冲击载荷分析与优化齿轮传动作为一种常见的机械传动方式,在许多领域中得到广泛应用。
齿轮传动的轴承载荷会直接影响传动系统的可靠性和寿命。
因此,对齿轮传动轴的静载与冲击载荷进行分析与优化,对于提高传动系统的性能具有重要意义。
1. 齿轮传动轴静载分析齿轮传动轴的静载分析是齿轮传动系统设计的基础。
静载是指齿轮在正常运转时所承受的载荷,包括径向力、切向力和轴向力等。
为了确保齿轮传动轴在长时间运行过程中不发生破坏或变形,需要对静载进行准确的分析和计算。
静载分析的关键是确定各种载荷的大小和方向。
在实际工程中,可以通过根据齿轮传动的传动比、额定功率和工作环境等参数确定每个齿轮承受的载荷大小。
然后,根据轴的几何形状和材料特性,结合应力分析理论,计算齿轮传动轴的静载。
为了优化齿轮传动轴的静载,可以采取以下措施:- 合理选择轴材料,确保强度和刚度满足要求;- 对轴的几何形状进行优化设计,降低载荷集中度,减小应力集中;- 考虑对轴进行表面强化处理,提高其抗疲劳性能。
2. 齿轮传动轴冲击载荷分析除了静载外,齿轮传动轴还会承受突发的冲击载荷,如启动和停止时的冲击载荷。
冲击载荷会导致齿轮传动轴发生瞬时应力集中,从而增加轴的疲劳破坏的风险。
因此,对齿轮传动轴的冲击载荷进行分析与优化,对于提高传动系统的寿命和可靠性至关重要。
冲击载荷分析的关键是确定冲击载荷的大小和作用时间。
启动和停止时的冲击载荷主要取决于齿轮传动系统的惯性力和驱动力矩。
可以通过实验、仿真或理论分析等方法获得。
在对冲击载荷进行分析时,需要考虑冲击载荷的作用位置和方向。
通常情况下,冲击载荷在齿轮齿距处施加。
然后,可以利用有限元分析等方法计算齿轮传动轴在冲击载荷下的应力分布和变形情况。
为了优化齿轮传动轴的冲击载荷,可以采取以下措施:- 合理设计齿轮传动系统的布局,减小冲击载荷的大小;- 选择合适的材料和热处理方法,提高轴的抗冲击载荷能力;- 对齿轮传动轴进行优化设计,减小应力集中。
内啮合齿轮设计校核
1. 齿轮强度校核,内啮合齿轮在工作时会受到一定的载荷,因此需要对齿轮的强度进行校核,以确保其能够承受工作载荷而不发生破坏。
强度校核通常包括对齿轮齿面和齿根进行受力分析,计算其承载能力,并与实际工作载荷进行比较。
2. 齿轮啮合传动效率校核,内啮合齿轮的传动效率直接影响其工作性能,因此需要对其传动效率进行校核。
传动效率校核包括考虑齿轮啮合时的摩擦损失、变形损失等因素,计算传动效率,并与设计要求进行比较。
3. 齿轮啮合稳定性校核,内啮合齿轮在工作时需保持良好的啮合稳定性,以确保传动平稳可靠。
啮合稳定性校核通常包括对齿轮啮合时的动力学特性进行分析,考虑齿轮啮合时的振动、噪声等因素,以确保其工作稳定性。
4. 齿轮材料选择校核,在进行内啮合齿轮设计校核时,还需要对齿轮所选材料进行校核,以确保其符合设计要求并能够满足工作条件。
材料选择校核通常包括考虑齿轮的强度、韧性、疲劳寿命等因素,以保证齿轮材料的合理性。
总之,内啮合齿轮设计校核是一个综合性的工作,需要从强度、传动效率、啮合稳定性和材料选择等多个方面进行全面考虑和计算,以确保内啮合齿轮的设计符合要求并能够正常工作。
传动轴总成大修规程及检修标准传动轴总成在汽车、机械设备等领域都扮演着重要的角色,它是将动力从发动机传递到车轮或其他工作部件的重要部件。
传动轴总成的性能直接关系到整个机械设备的运行效率和安全性。
为了保证传动轴总成的正常运行,大修规程及检修标准成为了至关重要的内容。
一、传动轴总成大修规程1.清洗传动轴总成传动轴总成在使用一段时间后,可能会因为使用环境的原因,而积聚了大量的灰尘、油污等,严重影响到其正常工作。
在进行传动轴总成大修时,首先需要对其进行彻底的清洗。
清洗过程一般包括使用清洗剂浸泡和高压水枪冲洗两个步骤,确保传动轴总成表面的污垢得以去除。
2.拆解传动轴总成清洗完毕后,接下来需要将传动轴总成进行拆解,以便对其中的零部件进行细致的检查。
在拆解过程中,需要注意标记好每个部件的位置和组装方式,以便在装配时不出错。
3.检查传动轴总成零部件在拆解后,需要对每个零部件进行详细的检查。
包括轴承的磨损情况、齿轮的变形情况、轴管的表面状态等。
只有对每个零部件的状况有清晰的了解,才能做出正确的维修决策。
4.更换磨损零部件在检查过程中,如果发现传动轴总成中有零部件出现了严重的磨损或者损坏,就需要及时更换。
替换零部件时,需要确保所选用的配件与原件完全符合,并且具备相同的性能指标。
5.装配传动轴总成更换完磨损零部件后,就需要对传动轴总成进行重新装配。
在装配过程中,需要严格按照规定的装配顺序和扭矩进行操作,确保每个部件都能安装到正确的位置,并且能够承受正常工作时的负荷。
6.调试传动轴总成完成装配后,还需要对传动轴总成进行调试,以验证其安装质量和性能。
调试过程中,需要注意观察传动轴总成的运行情况,确认没有异响、过热等异常情况发生。
7.保养传动轴总成大修后,对传动轴总成的保养工作同样重要。
定期检查润滑油的情况、轴承的温度、外部密封件的状态等,确保传动轴总成能够持续稳定地工作。
二、传动轴总成检修标准1.外观检查通过观察传动轴总成的外观,对其表面有无裂纹、变形等缺陷进行检查。
船舶齿轮传动轴的装配与调试技术船舶齿轮传动轴是船舶动力系统中至关重要的组件之一,其负责将发动机产生的动力传递给船舶的推进系统,实现船舶的前进和控制。
因此,正确的装配与调试技术对船舶的安全性、可靠性和效率起着至关重要的作用。
本文将详细介绍船舶齿轮传动轴的装配与调试技术。
一、船舶齿轮传动轴的装配在船舶齿轮传动轴的装配过程中,需要注意以下几个关键步骤:1. 零件准备:在开始装配之前,需要对所有相关的零件进行验证和准备工作。
包括检查零件的质量和尺寸,确保其符合要求,同时做好零件的分类和标识工作,以便后续的装配工作。
2. 娴熟操作:装配船舶齿轮传动轴的工作需要具备一定的经验和技巧。
装配人员应熟悉齿轮传动轴的结构和特点,掌握正确的装配顺序和方法。
对于大型船舶齿轮传动轴的装配,需要使用相应的吊装设备和工具,并配备足够的人员协作完成。
3. 清洁环境:船舶齿轮传动轴的装配过程需要在相对干净的环境中进行。
操作人员应保持手部和零件的清洁,并将零件放置在干净的台面上进行操作。
特别是对于润滑油和密封件,要注意保持其干净和无尘的状态。
4. 圆度与同心度:在装配过程中,轴的圆度和同心度是需要关注的重点。
装配人员可以借助液压研磨机、矫正工具等设备来保证轴的圆度和同心度。
同时,在装配过程中需定期进行测量和调整,确保轴的几何参数符合要求。
5. 螺纹连接:船舶齿轮传动轴的装配中,常采用螺纹连接的方式。
在螺纹连接过程中,需要注意螺纹的正确配合和紧固力的控制。
操作人员可以使用扭矩扳手等工具,确保连接的紧固力符合设计要求,避免出现松动或过紧的情况。
二、船舶齿轮传动轴的调试技术船舶齿轮传动轴的调试是为了确保其正常工作和性能的稳定。
以下是一些常见的调试技术:1. 润滑系统调试:船舶齿轮传动轴的润滑系统对确保其正常工作至关重要。
在调试过程中,需要确保润滑系统的工作正常、油品清洁,并排除系统中的气泡和杂质。
此外,还要注意油品的定时更换和维护保养工作。
齿轮传动轴的轴向力矩分析与优化引言:齿轮传动是一种常用的机械传动方式,广泛应用于各个领域。
在齿轮传动系统中,齿轮传动轴是承受着扭矩载荷的重要部件之一。
因此,对齿轮传动轴的轴向力矩进行准确分析和优化,对于提高传动效率、延长传动寿命具有重要意义。
本文将对齿轮传动轴的轴向力矩进行详细分析,并提出相应的优化策略。
一、齿轮传动轴的轴向力矩分析1. 齿轮传动轴的基本原理齿轮传动轴是齿轮传动系统中负责传递扭矩的主要组成部分,其主要作用是承受齿轮的轴向力矩和径向力矩。
轴向力矩是齿轮传动中产生的轴向力矩,在传动过程中,会对齿轮传动轴产生一定的影响。
2. 轴向力矩的来源轴向力矩是由齿轮之间的啮合力引起的,其大小与齿轮的模数、齿数、啮合角以及传动功率等因素相关。
在齿轮传动系统中,当传动功率越大、啮合角越小或者模数越大时,轴向力矩也越大。
3. 轴向力矩的计算方法轴向力矩的计算方法主要有理论计算和试验测量两种途径。
理论计算通常基于齿轮啮合力的计算公式,考虑到齿轮啮合时的接触应力、啮合刚度等因素,通过对齿轮之间的力平衡方程进行求解,可以得到轴向力矩的近似值。
试验测量则是通过在齿轮传动轴上安装力传感器,通过实验方法直接测量轴向力矩的大小。
二、齿轮传动轴轴向力矩的优化1. 引入优化的背景和意义齿轮传动轴轴向力矩的优化是为了降低传动过程中的能量损失和齿轮传动轴的磨损,进而提高传动效率和延长传动寿命。
优化轴向力矩的分布可以减小齿轮传动轴上的应力集中,降低裂纹和疲劳的产生,从而改善齿轮传动轴的工作性能。
2. 优化策略与方法(1)设计合理的齿轮传动轴几何形状:通过合理设计齿轮传动轴的直径变化、圆角半径、轴向长度等几何参数,可以减小轴向力矩的分布不均匀性,提高轴向力矩传递的平稳性。
(2)材料选用与热处理:选择合适的材料和热处理工艺可以提高齿轮传动轴的强度、硬度和耐磨性,减小轴向力矩对齿轮传动轴的影响。
(3)润滑与冷却系统优化:优化润滑与冷却系统可以有效降低齿轮传动轴的摩擦和磨损,减小轴向力矩。
传动轴变形对齿轮啮合的影响一、引言传动轴是汽车和机械设备中的重要部件,它承担着将动力从发动机传递到车轮或机器设备上的任务。
然而,在使用过程中,传动轴会因为各种原因而产生变形,这不仅会影响传动效率和安全性,还会对齿轮啮合产生影响。
本文将从以下几个方面来探讨传动轴变形对齿轮啮合的影响。
二、传动轴变形的原因1.载荷过大:在使用过程中,如果汽车或机械设备承受的载荷过大,会导致传动轴发生弯曲或扭曲等变形。
2.磨损和老化:随着使用时间的增长,传动轴表面会出现磨损和老化现象,这也会导致变形。
3.温度变化:温度对于金属材料有很大的影响,在高温或低温环境下使用时,也容易导致传动轴变形。
三、传动轴变形对齿轮啮合的影响1.齿面接触不均匀:当传动轴发生弯曲或扭曲等变形时,会导致齿轮与传动轴的啮合面接触不均匀,这样会导致齿轮表面磨损加剧,影响齿轮的使用寿命。
2.齿轮噪声和振动增大:传动轴变形会导致齿轮在啮合过程中产生额外的噪声和振动,这样会影响驾驶体验和机器设备的正常运转。
3.传动效率下降:当传动轴发生变形时,会导致传动效率下降,这样会使汽车或机械设备的性能受到影响。
四、如何避免传动轴变形对齿轮啮合的影响1.选择适当质量的传动轴:在购买或更换传动轴时,应该选择质量较好的产品,并且应该根据汽车或机械设备承受的载荷来选择适当规格的传动轴。
2.定期维护保养:定期对传动系统进行维护保养,及时更换磨损严重的部件,可以有效减少传动轴变形对齿轮啮合造成的影响。
3.避免过度载荷:在使用汽车或机械设备时,应该尽量避免超载,以减少传动轴变形的发生。
五、结论传动轴是汽车和机械设备中不可或缺的部件,它的变形会对齿轮啮合产生影响。
因此,在使用过程中,应该注意传动轴的维护保养和合理使用,以减少传动轴变形对齿轮啮合造成的影响。