汽车传动轴设计资料31622.docx

五十铃货车传动轴设计 第一章 五十铃货车原始数据及设计要求 发动机的输出扭矩：最大扭矩318.5N·m/2000r/min；轴距：3360mm；变速器传动比:  五挡0.787 ，一挡6.378，轮距：前轮1760毫米，后轮1610毫米，载重量5000千克设计要求： 只设计直轴部分，进行受力分析，弯、扭，强度校核，画图 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 五十铃万向传动轴结构分析及选型 由于五十铃货车轴距不算太长，且载重量5吨属中型货车，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。空心传动轴具有较小的质量，能传递较大的转矩，比实心传动轴具有更高的临界转速，所以此传动轴管采用空心传动轴。 传动轴的长度和夹角及它们的变化范围，由汽车总布置设计决定。设计时应保证在传动轴长度处在最大值时，花键套与花键轴有足够的配合长度；而在长度处于最小时，两者不顶死。传动轴夹角大小会影响万向节十字轴和滚针轴承的寿命、万向传动效率和十字轴的不均匀性。变化范围为3。 传动轴经常处于高速旋转状态下，所以轴的材料查机械零件手册选取40CrNi，适用于很重要的轴，具有较高的扭转强度。 3.1传动轴管选择 传动轴管由低碳钢板制壁厚均匀、壁薄（1.53.0mm）、管径较大、易质量平衡、扭转强度高、弯曲刚度高、适用高速旋转的电焊钢管制成。 3.2 伸缩花键选择 选择矩形花键，用于补偿由于汽车行驶时传动轴两端万向节之间的长度变化。为减小阻力及磨损，对花键齿磷化处理或喷涂尼龙，外层设有防尘罩，间隙小一些，以免引起传动轴的震动。花键齿与键槽按对应标记装配，以保持传动轴总成的动平衡。动平衡的不平衡度由电焊在轴管外的平衡片补偿。装车时传动轴的伸缩花键一端应靠近变速器，减小其轴向阻力和磨损。其结构图如下:    图 3-11 万向向传动轴轴花键键轴结构构简图 1-盖盖子；22-盖板板；3-盖垫；4-万万向节叉叉；5-加油嘴嘴；6-伸缩套套； 77-滑动动花键槽槽；8-油封；9-油油封盖；10-传动轴轴管 第第四章 万向传传动轴计计算及强强度校核核 4.11传动轴轴的临界界转速 长度一一定时，传传动轴断断面尺寸寸的选择择应保证证传动轴轴有足够够的强度度和足够够高的临临界转速速。所谓谓临界转转速，就就是当传传动轴的的工作转转速接近近于其弯弯曲固有有振动频频率时，即即出现共共振现象象，以致致振幅急急剧增加加而引起起传动轴轴折断时时的转速速。传动动轴的临临界转速速nk（rr/miin）为为，安全全系数KK取2.0，适适用于一一般精度度的伸缩缩花键 则有 （为发动动机转速速） ， 4.22传动轴轴计算转转矩 44.3传传动轴长长度选择择 根据据轴距333600mm，初初选传动动轴支承承长度为为 mmm，花键键轴长度度应小于于支承长长度，满满足万向向节与传传动轴的的间隙要要求，取取花键轴轴长度为为4.44传动轴轴管内外外径确定定 得又初取? ，? 则 LLc为传传动轴长长度（mmm），即即两万向向节中心心之间的的距离；dc和和Dc分分别为传传动轴轴轴管的内内、外径径（mmm） 44.5传传动轴扭扭转强度度校核 由于传传动轴只只承受扭扭转应力力而不承承受弯曲曲应力，所所以只需需校核扭扭转强度度，根据据公式有有 ?（为轴轴管许用用扭转应应力） 上式说说明设计计参数满满足扭转转强度要要求 44.6花花键内外外径确定定 取安安全系数数2.227，则则 为许用用扭转应应力 为花花键转矩矩分布不不均匀系系数，取取1.33花花键外径径 花键内内径 为花花键有效效工作长长度 BB为为键齿宽宽 为花键键齿数 由于花花键齿侧侧许用挤挤压应力力较小，所所以选用用Lh较较大尺寸寸的花键键，查GGB/TT11444-220011，取,，。 4.7花键键挤压强强度校核核当花键键齿面硬硬度为335HRRC时，许许用挤压压应力为为则,满足足花键挤挤压强度度。 44.8传传动轴形形位公差差确定 通过查查手册中中轴的公公差及基基本偏差差表，确确定轴选选用配合合e7，此此配合适适用于有有明显间间隙、易易于转动动的支承承配合，花花键根据据手册查查得dhh为f77，Dhh为a111，BB为d110，由由此可确确定轴的的外径和和内径分分别为mmm mmm，花花键外径径跟内径径分别为为，。 传动动轴总成成的不平平衡是传传动系弯弯曲振动动的一个个激励源源，当高高速旋转转时，将将产生明明显的振振动和噪噪声。万万向节中中十字轴轴的轴向向窜动、传传动轴滑滑动花键键中的间间隙、传传动轴总总成两端端连接处处的定心心精度、高高速回转转时传动动轴的弹弹性变形形、传动动轴上点点焊平衡衡片时的的热影响响等因素素，都能能改变传传动轴总总成的不不平衡度度。提高高滑动花花键的耐耐磨性和和万向节节花键的的配合精精度、缩缩短传动动轴长度度并增加加其弯曲曲刚度，都都能降低低传动轴轴的不平平衡度。为为了消除除点焊平平衡片的的热影响响，应在在冷却后后再进行行动平衡衡检验。传动轴的不平衡度，对于五十铃货车，在10004000r/min时不大于50100g.cm。传动轴总成的径向全跳动不大于0.8mm。轴管两端的摆差在其两端不大于0.5mm。用3038N·m的扭矩试验焊接强度，焊接钢丝采用H08Mn2Si。