萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計

1、萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計第四章 萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計主要內(nèi)容4.1概述4.2萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析4.3萬向節(jié)設(shè)計4.4傳動軸設(shè)計4.5中間支承萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計主要內(nèi)容4.1概述4.2萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析4.3萬向節(jié)設(shè)計4.4傳動軸設(shè)計4.5中間支承萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計概述課內(nèi)學(xué)時：6推薦參考書： 汽車底盤基礎(chǔ)，張洪欣，余卓平 譯，科普版 汽車設(shè)計，劉惟信 主編，清華版 汽車設(shè)計，張洪欣 主編，工大版 汽車構(gòu)造，陳家瑞主編，機(jī)械工業(yè)出版社萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計概述1 能可靠傳遞動力，當(dāng)兩軸的相對位置在預(yù)計的范圍內(nèi)變動時2 保證傳動盡可能同步，兩軸的轉(zhuǎn)速盡可能一樣3 振動噪音以及附加載荷（萬

2、向節(jié)傳動引起的）在允許范圍內(nèi)4 效率高，使用壽命長5 結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、維修容易萬向傳動應(yīng)滿足的要求萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計主要內(nèi)容4.1概述4.2萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析4.3萬向節(jié)設(shè)計4.4傳動軸設(shè)計4.5中間支承萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析4.2.1單萬向節(jié)傳動普通十字軸式萬向節(jié)保持不變， 對時間求導(dǎo)主動軸轉(zhuǎn)矩T1 和從動軸轉(zhuǎn)矩T2 之間關(guān)系萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析n 十字軸萬向節(jié)約的力偶矩平衡T1 和T2 外萬向節(jié)十字軸上還作用有另外的力偶矩Ts- 附加彎矩又稱為二階彎矩萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析4.2.2雙萬向節(jié)傳動為使處于同一個平面內(nèi)的輸出軸與輸入軸等速

3、旋轉(zhuǎn)在汽車傳動系中常采用雙萬向節(jié)傳動。常采用的方案其共同的特點：1 與傳動軸相連的兩個萬向節(jié)叉布置在同一平面內(nèi)2 兩萬向節(jié)與傳動軸的夾角相等在這樣布置的情況下可以保證等角速傳動萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析兩種通常采用的雙萬向節(jié)傳動方案中附加彎矩的影響兩萬向節(jié)叉所受的附加彎矩相互平衡但造成傳動軸的彈性彎曲變形從而引起傳動軸彎曲振動附加彎矩方向相同不能彼此相互平衡，因此對兩端的十字軸產(chǎn)生大小相等方向相反的徑向力F ， F作用在滾針軸承上并在輸入軸和輸出軸的支承上引起反力此外傳動軸還要發(fā)生彈性變形萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析4.2.3多萬向節(jié)傳動萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計主要內(nèi)容4.1概

4、述4.2萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析4.3萬向節(jié)設(shè)計4.4傳動軸設(shè)計4.5中間支承萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計萬向節(jié)設(shè)計4.3.1十字軸萬向節(jié)設(shè)計滾針軸承不能承受軸向力所以在結(jié)構(gòu)上要采取軸向定位措施十字軸萬向節(jié)的損壞形式主要是十字軸軸頸和滾針軸承的磨損以及十字軸軸頸和滾針軸承碗工作表面的壓痕和剝落萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計萬向節(jié)設(shè)計滾針軸承的接觸應(yīng)力彎曲應(yīng)力剪應(yīng)力萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計主要內(nèi)容4.1概述4.2萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析4.3萬向節(jié)設(shè)計4.4傳動軸設(shè)計4.5中間支承萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計傳動軸設(shè)計傳動軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度傳動軸花鍵扭轉(zhuǎn)應(yīng)力傳動軸花鍵齒側(cè)擠壓應(yīng)力在D L 一定時空心軸d0 的臨界轉(zhuǎn)速要比實心軸d=0 的高并且節(jié)省材

5、料這是廣泛采用空心傳動軸的重要原因之一要使傳動軸的最高轉(zhuǎn)速小于0.7nk傳動軸的不平衡度對不同車型有不同要求1 轎車在3000 6000r/min 時1 2N.mm2 貨車在1000 4000r/min 時10N. mm萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計主要內(nèi)容4.1概述4.2萬向節(jié)傳動的運(yùn)動分析4.3萬向節(jié)設(shè)計4.4傳動軸設(shè)計4.5中間支承萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計中間支承橡膠元件能吸收傳動軸的振動，允許中間傳動軸線相對車架運(yùn)動。這種彈性中間支承不能傳遞軸向力主要承受徑向力，這些徑向力主要是由傳動軸不平衡偏心引起的，另外萬向節(jié)上的附加彎矩也引起徑向力，這些徑向力是變化的，有些每轉(zhuǎn)變化一次（傳動軸的不平衡偏心引起的徑向力），另一些每轉(zhuǎn)變化兩次（萬向節(jié)上附加彎矩引起的徑向力）當(dāng)這些激振力的頻率與彈性中間支承懸置質(zhì)量的固有頻率重合時便會發(fā)生共振CR 中間支承橡膠件徑向剛度N/mmG 與中間支承懸置質(zhì)量m 對應(yīng)的重力它等于傳動軸落在中間支承上的那一部分重力與中間支承軸承及其座所受重力之和合理選擇其彈性元件的徑向剛度CR 使固有頻率f 對應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)速n=60f r/min 盡可能低于傳動軸的常用轉(zhuǎn)速范圍以避免共振,保證隔振效果好,一般許用臨界轉(zhuǎn)速為10002000rpm ，當(dāng)固有頻率依照上述數(shù)據(jù)確定時，由于傳動軸不平衡引起的共振轉(zhuǎn)速為1000