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基于有限元分析的汽车万向传动装置设计【汽车类】【7张CAD图纸】【优秀】

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关键词：: 基于有限元分析汽车万向传动装置设计 cad图纸

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基于有限元分析的汽车万向传动装置设计

70页 25000字数+说明书+外文翻译+开题报告+Ansys软件程序+7张CAD图纸【详情如下】

Ansys软件程序

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摘要

　　　万向传动装置是汽车传动系中的重要总成，它直接与变速器和驱动桥相联系，用来实现对传动系的动力传递。课题研究对象是后轮驱动广泛应用的十字轴式万向传动装置，主要零件包括传动轴、万向节、支撑装置等，这些关键零部件的设计对整个万向传动装置性能具有很大的影响。

　　　本文主要是对汽车的十字轴式万向传动装置进行设计。根据车辆使用条件和车辆参数，按照传动系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作：选择相关设计参数主要为：十字轴、万向节、传动轴、中间支承的参数确定，并进行了总成设计主要为：十字轴的设计，万向节的设计、传动轴的设计以及中间支承的设计等。并通过有限元ANSYS软件对设计万向传动装置进行结构分析，根据分析结果对万向传动装置进行改进优化设计并得出合理的设计方案。在传动轴的设计中采用有限元技术研究这些关键零部件的静力学特性，对其结构进行优化设计，可以大大缩短万向传动装置总成开发周期、降低开发费用，提高设计质量，保证其设计的精确性。

关键词：万向传动装置；十字轴；万向节；传动轴；有限元分析；优化设计

ABSTRACT　　　　　　　　　　　　　　

　　　Universal transmission is important in automobile transmission assembly, which directly linked to transmission and drive axle, used to achieve the transfer of the power transmission system. Research object is widely used in rear-wheel drive transmission cross shaft universal, the main parts including drive shafts, universal joints, support devices, the design of these key components for the universal transmission has a great influence on the performance .

　　　This article mainly is carries on the design to the automobile cross shaft type rotary transmission device. According to vehicles exploitation conditions and vehicles parameter, according to transmission system design procedure and request, Mainly has carried on following work: Mainly has carried on following work choice correlation design variable mainly is: Cross axle, universal joint, drive shaft, middle supporting parameter determination, and has carried on the unit design mainly is: Cross axle design, universal joint design, drive shaft design as well as middle supporting design and so on. And to designs the rotary transmission device through the finite element ANSYS software to carry on the structure analysis, Carries on the improvement design according to the analysis result to the rotary transmission device to obtain the reasonable design proposal. The propeller shaft of the design used in technical research on these crucial component element of statics. in its structural design and optimize can greatly shorten the automobile universal transmission device always into the development cycle and reduce the development costs and improve the quality of design to ensure the accuracy of its design.

Key word: Universal Transmission Device; Cross Axle; Universal Joint; Drive Shaft; Finite Element Analysis; Optimization Design

摘要Ⅰ

AbstractⅡ

第1章绪论1

　　1.1课题研究的目的意义1

　　1.2课题的国内外研究现状1

　　1.3设计的主要内容与技术路线2

第2章万向传动装置结构方案确定4

　　2.1设计已知参数4

　　2.2万向传动的运动和受力分析4

2.2.1单十字轴万向节传动4

2.2.2双十字轴万向节传动6

2.2.3多十字轴万向节传动7

　　2.3结构方案的确定7

2.3.1万向节与传动轴的结构型式7

2.3.2传动轴管、伸缩花键及中间支承结构方案分析8

2.3.3万向节类型分析10

　　2.4本章小结14

第3章万向传动装置设计15

3.1万向节传动的计算载荷15

3.1.1按发动机最大转矩和一档传动比来计算15

3.1.2按驱动轮打滑来计算15

3.2 万向传动轴的计算载荷16

3.2.1初选十字轴万向节尺寸16

3.2.2十字轴万向节设计与校核18

3.3 滚针轴承设计19

3.3.1滚针轴承初选尺寸19

3.3.2滚针轴承的接触应力19

3.4 万向节叉设计和校核20

3.5 传动轴的设计计算21

3.5.1传动轴的临界转速22

3.5.2传动轴长度和内外径确定23

3.5.3传动轴的校核23

3.6 花键轴的设计计算24

3.6.1花键轴初选尺寸24

3.6.2花键轴的校核25

3.7 中间支承的结构分析和设计25

　　3.8 本章小结28

第4章万向传动装置的有限元静力学分析29

4.1 基于Pro/ENGINEER软件的三维建模29

　　　　4.1.1 Pro/ENGINEER软件简介29

　　　　4.1.2利用Pro/E进行三维建模30

4.2基于ANSYS的有限元模型生成31

　　　　4.2.1 ANSYS有限元分析软件的简介31

　　　　4.2.2 Pro/E与ANSYS接口的创建33

　　　　4.2.3基于ANSYS的有限元模型生成35

4.3万向传动装置静载和约束的施加与结果分析36

　　　　4.3.1十字轴有限元受力分析36

　　　　4.3.2万向节有限元受力分析39

　　　　4.3.3中间传动轴有限元受力分析44

4.4本章小结47

第5章万向传动装置的有限元优化设计48

5.1优化设计概述48

5.2基于有限元的十字轴优化设计49

　　　　5.2.1十字轴数学模型建立49

　　　　5.2.2十字轴优化结果分析50

5.3万向节叉的结构优化52

　　　　5.3.1万向节叉的数学模型建立52

　　　　5.3.2万向节叉的优化结果分析53

5.4传动轴管的优化56

　　　　5.4.1传动轴管的数学模型建立56

　　　　5.4.2传动轴管优化结果分析56

5.5万向传动装置优化后尺寸的确定58

5.6进行整机装配与校核58

　　　　5.6.1 Pro/E实体建模后的整体装配图58

　　　　5.6.2干涉检查60

5.7本章小结61

结论62

参考文献63

致谢64

附录65

第1章绪论

1.1 课题研究的目的意义

万向传动装置是汽车传动系中的重要总成，它直接与变速器和驱动桥相联系，用来实现对传动系的动力传递。课题研究对象是后轮驱动广泛应用的十字轴式万向传动装置，主要零件包括传动轴、万向节、支撑装置等，这些关键零部件的设计对整个万向传动装置性能具有很大的影响。万向节传动应适应所联两轴的夹角及相对位置在一定范围内的不断变化且能可靠而稳定地传递动力，保证所联两轴能等速旋转，且由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动及噪声应在允许范围内，在使用车速范围内不应产生共振现象。此外，万向节传动还要求传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。传统的分析方法，一般都是首先通过轴传递的最大转矩，计算出轴的最小直径；然后通过计算作用在轴上的载荷、不同断面上的转矩、轴向力和弯矩，利用解析法或图解法确定轴不同位置的支反力，最后利用传统的计算公式进行强度校核，确定安全系数。如果安全系数小于许用安全系数，还要进行疲劳强度计算。此过程计算繁杂，反复性强，而且可靠性差，很可能因为计算误差，造成由于传动轴强度不够而引发的轴裂、轴断事故。因此，研究一种新的准确、快捷的强度分析方法迫在眉睫。第2章万向传动装置结构方案确定

2.1 设计已知参数

本设计的已知参数如表2.1所示

　　　表2.1 设计基本参数

发动机转矩Temax430N??m/1500r/min

变速器一挡传动比i16.515

整车总质量8495Kg

驱动桥满载载荷5500Kg

主减速器传动比i04.875

轮胎规格8.25R16

万向传动装置最左与最右两万向节中心之间的距离L2186m

2.2 万向传动的运动和受力分析

2.2.1 单十字轴万向节传动

　　　当十字轴万向节的主动轴与从动轴存在一定夹角及时，主动轴的角速度与从动轴的角速度之间存在如下关系

结论

　　　本论文在收集、阅读了大量关于万向传动轴设计与研究动向、发展趋势，结合工程实际应用，运用建模方法，对汽车万向传动轴进行了设计。设计中采用的十字轴式万向传动装置。通过详细的计算分析过程积累了大量的数据，并成功的绘制出了十字轴式万向传动装置的成品图。本论文完成的主要研究工作可总结如下：

　　（1）确定万向传装置的结构尺寸及结构形式，并最终确定采用带中间支撑的两轴三万向节传动方案；

　　（2）计算确定万向传动装置各零部件的尺寸并进行校核；对主要部件包括十字轴、万向节叉、传动轴和中间支承进行精确地计算、校核，以满足使用的要求；

　　（3）用ANSYS软件对万向传动装置的各部件进行静力学分析；通过软件得出分析，再一次对强度进行校核，结果都满足强度要求；

　　（4）在静力学基础上，对万向传动装置的结构做了优化设计，并确定了零件优化后的尺寸；从优化的结果得知，各零件体积即质量减少不少，而且优化后的结构也满足强度和刚度要求，同时降低了汽车传动装置设计的成本；

　　（5）根据零件优化后的尺寸完成设计图纸的绘制；

　　（6）用Pro/E软件对万向传动装置的各部件建模、完成整机装配并校核；

　　　通过这次设计，掌握了在ANSYS中进行传动轴的参数化建模，并且利用与Pro/E的接口将模型导入其中，做静力学分析，在进行优化设计时，掌握了一些ANSYS命令流和参数化语言建模方法。

　　　但是，由于是刚开始接触这两种软件，在设计当中还存在一定的缺点，首先，在进行网格划分时，课题采用的是自由划分，对后面求解带了不便，花费了大量的时间，如果利用映射划分，就可以提高效率了。其次，在进行优化设计时，对于优化变量的选择可以很多，可以是轴的长度、轴的横截面积等，优化变量的个数可以是大于1的，文中只做了齿宽和轴径的优化，优化变量仅有一个

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内容简介：: 毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: 基于有线元分析的汽车万向传动装置设计院系名称: 汽车与交通工程学院专业班级: 车辆工程B07-1 学生姓名: 导师姓名: 开题时间: 指导委员会审查意见：签字：年月日SY-025-BY-3毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆07-1班指导教师姓名职称副教授从事专业车辆工程、交通工程是否外聘是否题目名称基于有限元分析的汽车万向传动装置设计一、课题研究现状、选题目的和意义 1.汽车万向传动轴的发展与现状万向传动装置最早出现于1352年，在Strasbourg大教堂时钟机构中的万向节传动轴。1663年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。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。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42驱动形式的汽车仅有一根主传动轴。64驱动形式的汽车有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴。66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。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。2. 课题研究的目的与意义万向传动装置是汽车传动系中的重要总成，它直接与变速器和驱动桥相联系，用来实现对传动系的动力传递。课题研究对象是后轮驱动广泛应用的十字轴式万向传动装置，主要零件包括传动轴、万向节、支撑装置等，这些关键零部件的设计对整个万向传动装置性能具有很大的影响。本设计中的传动轴是两节的，由十字轴万向节连接。传动轴是由轴管、伸缩花键套和万向节组成。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发生变化时实现两轴的动力传输。万向节是由十字轴、十字轴轴承和凸缘叉等组成。在传动轴的设计中采用有限元技术研究这些关键零部件的静力学特性，对其结构进行优化设计，是非常重要和必须的。在此基础上，再进行万向传动装置设计不但可以获得最佳的万向传动装置基本参数，还可以大大缩短万向传动装置总成开发周期、降低开发费用，提高设计质量，保证其设计的精确性。汽车传动轴主要作用是把发动机减速器的运动传递到驱动桥，使驱动桥获得规定的转速和方向，其传递的主要为转矩。因此，传动轴的强度校核主要为受扭强度校核。传统的分析方法，一般都是首先通过轴传递的最大转矩，计算出轴的最小直径；然后通过计算作用在轴上的载荷、不同断面上的转矩、轴向力和弯矩，利用解析法或图解法确定轴不同位置的支反力，最后利用传统的计算公式进行强度校核，确定安全系数。如果安全系数小于许用安全系数，还要进行疲劳强度计算。此过程计算繁杂，反复性强，而且可靠性差，很可能因为计算误差，造成由于传动轴强度不够而引发的轴裂、轴断事故。因此，研究一种新的准确、快捷的强度分析方法迫在眉睫。ANSYS软件作为一种广泛应用CAE软件，应用有限元法对结构进行静力学、动力学、热力学和电磁学等多种分析。通过ANSYS软件的应用，可以大大缩短轴类零件的设计周期，从而减少设计成本，并有利于多种型号产品的开发。万向节是各类车辆传动系中传递扭矩的关键零件之一，它是连接变速器与减速器之间的桥梁，其工作性能直接影响车辆是否能正常工作。十字轴式万向节具有结构简单，低幅磨损小，传递功率大，主、从动轴间夹角允许变化范围大的特点，因而在车辆中应用较广。由于万向节叉形状复杂，传统的设计方法是根据经验确定万向节叉的尺寸，但按这种方法设计出的万向节很难达到最优的结果，所以对设计的合理性提出了疑问：是否有强度与刚度储备较大造成材料与产能巨大浪费现象这为传动轴万向节叉的轻量化设计及最优化设计提出了迫切的要求，其经济效益和社会效益的潜力是不言而喻的。现代计算技术的发展使有限元方法得到突飞猛进的进步。随着一系列大型分析软件的开发和完善，有限元方法被越来越广泛地应用于工程实践中。笔者利用三维造型及分析软件ProE对十字轴式万向节叉进行有限元分析和优化设计，以期对其整体应力分布规律和应力水平有较全面的了解，为万向节叉的优化设计提供定量的技术依据。因此通过本课题的研究可以完成理论课程的实践总结，掌握一种流行的设计方法和软件，获得一定的研究工作方法，提高科研工作素质。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1.设计的主要内容：（1）万向传动装置主要零部件的设计；（2）主要零部件的有限元分析与优化；（3）主要零部件的设计修正；（4）在CAE分析的基础上完成设计图纸。2. 拟解决的主要问题：（1）完成十字轴万向节、传动轴、滚针轴承、花键轴和凸缘叉的设计；（2）主要部件的强度校核；（3）用CAD/CAM/CAE软件Pro/E进行建模；（4）应用ANSYS优化工具解决单目标多变量约束非线性优化问题，提高设计的准确度和可靠性，同时保证设计的效率比以往要高；（5）保证所连接的两轴尽可能等速运转。由于万向节夹角而产生的载荷震动和噪声应在允许的范围内，在使用车速内不应产生共振现象；（6）使用有限元分析软件ANSYS对万向传动装置的设计零部件进行静态分析，完成万向传动装置主要部件的详细设计从而解决工艺合理、成本低、可靠性高的设计要求；（7）应用ANSYS优化工具解决单目标多变量约束非线性优化问题，提高设计的准确度和可靠性，同时保证设计的效率比以往要高；（8）用AutoCAD完成装配图、零件图，表达设计。三、技术路线（研究方法）调研并查阅相关资料确定汽车万向传动装置主要参数主要零部件的建模主要零部件的静态分析主要零部件的优化设计万向传动装置的主要零部件的设计优化后尺寸确定用Pro/E完成零部件装配完成设计图纸完成毕业设计说明书四、进度安排（1）调研、资料收集，完成开题报告第1、2周（2）研究汽车万向传动装置的设计步骤与设计方法，分析万向传动装置受力情况第3周（3）按照传统的汽车设计方法设计万向传动装置第4、5周（4）对按传统方法设计的万向传动装置进行有限元分析第69周（5）完成所设计装配图与零件图图纸第1012周（6）完成设计说明书的撰写，指导教师审核第13周（7）毕业设计（论文）修改、完善第14周（8）毕业设计（论文）审核、预审第15周（9）毕业设计（论文）修改、完善第15、16周（10）毕业设计（论文）答辩准备及答辩第17周五、参考文献1 郭慧玲. 传动轴的优化设计 J. 机械传动, 2008, 32 (6)：88-90. 2 喻志勇,阳华. 汽车传动轴零件的标准化设计 J. 科技广场, 2009, (5)：188-199. 3 彭红星. 传动轴的有限元分析与设计优化 J. 机械工程师, 2009, (12)：114-115. 4 吉林工业大学，诸文农.底盘设计（上册）.北京：机械工业出版社，1982.4.5 吉林大学，王望予.汽车设计(第四版).北京：机械工业出版社，2009.6.6 清华大学，余志生.汽车理论（第四版）.北京：机械工业出版社，2008.1.7 陈家瑞。汽车构造（第二版）M.北京：机械工业出版社，2008.1.8 刘惟信.汽车设计.北京：清华大学出版社，2001.7.9 羊拯民.汽车设计丛书-传动轴和万向节.北京：人民交通出版社，1986.10.10 邢琳，张秀芳.机械设计基础课程设计指导书.北京:机械工业出版社,2007.7.11 孙国刚. 十字轴式传动轴 J. 城市公共交通, 2003, (3)：101-106. 12 李科,何志兵,沈海等. 等速万向节总成的设计方法 J. 轴承, 2006, (9)：44-45. 13 吴汀,杨万福. 汽车传动系万向传动装置的多目标优化设计 J. 武汉汽车工业大学学报, 1999, (1)：101-106.14 李科,何志兵,沈海等. 等速万向节总成的设计方法 J. 轴承, 2006, (9)：5-9.15 Julian Happian-Smith. An Introduction to Modern Vehicle Design. Reed Educational and Professional Publishing Ltd 2002.16 S.D.Haddad and N.Watson.DESIGN AND APPLICATIONS IN DIESEL ENGINEERING.Ellis Horwood Limited,1984.六、备注指导教师意见：签字：年月日附录附录A 外文文献原文A shaft assembly, profileThe shaft axis in two different, even in its working process and relative position between the two shafts changing. According to the important components - shaft, can have the different universal classification. If the direction in reverse universal elastic, whether can be divided into the rigid universal shaft transmission and flexible joints. The former is the hinged on parts of the power transmission link, the latter by elastic parts, and has passed dynamic buffer reduced. Rigid gimbal and can be divided into different speed universal shaft type (such as cross gimbal) and patterned (such as double type gimbal, three pin shaft type gimbal) and patterned (such as ball cage gimbal, fork type gimbal). Patterned constant, and refers to the driven shaft rotation in driving shaft with the rotation Angle, whether of equal velocity, of course, driving shaft and driven shafts is equal to the speed of the average.Lord, the driven shaft axis in two angular change when the Angle between the universal and equal still called patterned or DengJiao velocity universal. They mainly used to drive axles, breaking the wheel transmission device etc, and is mainly used in the power of the car. When the car for a rear wheel drive, often using the universal shaft, on the part of high-grade car, have adopted the isokinetic ball head, When the car for front wheel drive, often USES patterned constant - universal shaft, but also a kind of different appellation.In front of a rear wheel drive motor (or all round the bus driver), due to the automobile suspension in athletic process, main reducer drive shaft transmission (or input shaft and FenDongXiang) output shaft is relative motion between often, in addition to avoid certain institutions or device (not) line, there must be a device to realize the dynamic transfer, then the normal appeared gimbal transmission. Universal must have the following characteristics: the transmission and ensure that the relative position of the two shafts in expected range changes, can reliably transfer power, B, ensure that connects the two shafts could even operation. Due to the universal and additional load Angle, the vibration and noise should be allowed in, C, high transmission efficiency, long service life, simple structure, easy fabrication, easy maintenance. For automobile, due to a cross gimbal output shaft relative to the input shaft (have) is not constant rotation Angle, therefore, must adopt double gimbal (or more), and the universal shaft driving connected with the two cardan arrangement in the same plane and make two equal to the Angle. It is very important. In the design to minimize the Angle.Shaft assembly imbalance is the transmission of the bending vibration. The cause of the vibration noise is obvious. In addition, the universal joint cardan shaft kiln, axial clearance, the sliding spline shaft assembly precision, peeling ends when high-speed rotary shaft transmission and the elastic deformation of a hot spot balance affecting factors can change the imbalance of shaft assembly. Reducing the imbalance, shaft for cars, especially the high-speed car like (car) is extremely important, otherwise it will cause a lot of relevant fault or damage.The universal shaft rigidity of vehicle drivetrain is in the most widely used, and the long history. Usually say the shaft is generally refers to the universal shaft rigidity type. The axial rigidity of universal is mainly used in the transmission Angle of CAM flange, generally, the shaft needle bearing assembly, cardan joint or sliding fork, fork or spline fork, needle bearing axial fixation. Ashdod, with the gearbox commonly margin fork shaft drive or other such links. Tu margin with a fork is the flange, generally USES the fork form part of the carbon steel or medium-carbon steel forging, also have adopted the ductile iron castings and sand carbon steel or medium-carbon steel high precision castings. Tu margin with a flat binary general, also have brought a flanged end flange of trapezoid tooth. The shaft needle bearing assembly includes four needle bearing, a cross axis, a grease. Roller bearings are generally consists of several needle roller bearings, a bowl, a blade rubber seal (more than with partial skeleton). In some needle bearing, and a belt round bearings, nylon, gasket also adopts copper or other materials, mainly for the decrease of universal shaft axial clearance, improve the quality of dynamic balance. A binary form cardan parts, generally USES medium-carbon steel or carbon steel forging parts, also have adopted the precision casting medium-carbon steel. Needle bearing axial fixation thing is generally holes (or axis) with elastic ring (internal and external), or bearing the cassette, bolt locking plate, etc.Another shaft is an important part of the spline is sliding, internal and external spline (rectangular), and the involute used to convey length change.The universal shaft and sliding swinging Angle of slip is biggest spline is decorated, according to the vehicle shaft and beat the check.Transmission of low carbon steel tube generally made of steel wire coiling of big norms, the tube, also have adopted the cold drawn seamless tube. The tube diameter and wall thickness (or diameter) is based on the maximum transmission torque, highest speed conditions of work. Hollow shaft tube has smaller quality and can deliver large torque, and the same diameter than the solid shaft possesses higher critical speed characteristics.Normally, two gimbal centre distance is not more than 1.5 m. When the distance is close, generally by two universal and a sliding spline shaft, no vice. When the distance and make more than 1.5 m shaft length, often divided into two or three roots, using three or four joints, and finally a belt, the rest of the spline vice sliding bearing structure among belt.Typical middle by a supporting general cylindrical ball bearing, a housing, two seal, a rubber pad, a grease mouth. By supporting bracket among middle shaft connecting to the frame beams, transmission line and the middle axis required support among perpendicular to the plane. General layout in supporting shaft transmission system among the first-order critical speed nodes.In use process, generally need timely maintenance. In the joints, sliding bearing etc, among the spline is fat mouth place, want to periodically according to related regulations prescribed grease filling. Also have adopted in maintenance free universal shaft bearings and support in the reserve, need not regular grease filling grease.Second, the universal descriptionUniversal joint is a key component of the car transmission. In front of the rear wheel drive motor vehicle, universal shaft installed in transmission and the output shaft drive between input shaft gear reducer, And lead the front wheel drive motor vehicle omitted, universal shaft driving is responsible for installation in the front axle and be responsible for steering wheels and half shaft.Automobile is a movement of objects. The bus driver, engine, clutch and transmission as a whole, and installed in the frame by elastic suspension frame and drive connections between a distance, the need for connection. The car runs in rough pavement produces change, load or two assembly location, will make the output shaft transmission with the reducer drive shaft Angle between input and the distance change, therefore, to use a in changing devices to solve this question, it is the universal.In between, off-road vehicle transmission and the front drive thansfer can turn with half shaft drive between the universal, need to do . The structure and function of a bit like human limbs, it is allowed to connect the Angle between the parts. But it and body joints and different forms of activities, it only allows the Angle of the change in a certain range.Universal shaft type is the universal, rigid patterned (double axle and three pin shaft type), patterned (ball fork and ball cage), cross gimbal sex. After the car at the most widely used a cross gimbal.Single gimbal cannot make the output shaft and the instantaneous velocity of axle shaft vibration, easy to cause the equal parts, aggravate the damage, produce a lot of noise. Therefore, after the car driver using universal form of transmission shaft double gimbal, is a universal at each end, its function is equal to the transmission Angle, both the output shaft and the instantaneous velocity of axle shaft always equal.In order to satisfy the power transmission, steering and auto operation generated by beating down before the Angle, drive the car drive shaft and the wheel, and also used between universal connected. Due to the limit, the axial dimensions of landform and bigger, request to do, so common universal widely adopted various patterned. In general, the former drive car every half shaft with two patterned, near the speed of universal joint is a half drive axle shaft inside, near the universal shaft lateral velocity is half. In various patterned, common ball cage is universal, it with six steel ball force, driving shaft and driven shafts intersect in any of the circumstances, the ball is located on the intersection of two in two axis, namely the equally intersect, thus ensure the driven shaft, equal angles speed transmission.附录B 外文文献中文翻译传动轴简介传动轴，在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。传动轴按其重要部件万向节的不同，可有不同的分类。如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的，后者则靠弹性零件传递动力，并具有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节（如十字轴式万向节）、准等速万向节（如双联式万向节、三销轴式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节、球叉式万向节）。等速与不等速，是指从动轴在随着主动轴转动时，两者的转动角速率是否相等而言的，当然，主动轴和从动轴的平均转速是相等的。主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节，称为等速万向节或等角速万向节。它们主要用于转向驱动桥、断开式驱动桥等的车轮传动装置中，主要用于轿车中的动力传递。当轿车为后轮驱动时，常采用十字轴式万向节传动轴，对部分高档轿车，也有采用等速球头的；当轿车为前轮驱动时，则常采用等速万向节等速万向节也是一种传动轴，只是称谓不同而已。在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上，由于汽车在运动过程中悬架变形，驱动轴主减速器输入轴与变速器（或分动箱）输出轴间经常有相对运动，此外，为有效避开某些机构或装置（无法实现直线传递），必须有一种装置来实现动力的正常传递，于是就出现了万向节传动。万向节传动必须具备以下特点：a、保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力；b 、保证所连接两轴能均匀运转。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；c 、传动效率要高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。对汽车而言，由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴（有一定的夹角）是不等速旋转的，为此必须采用双万向节（或多万向节）传动，并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面，且使两万向节的夹角相等。这一点是十分重要的。在设计时应尽量减小万向节的夹角。传动轴总成不平衡是传动系弯曲振动的主要原因。其引起的振动噪声是明显的。此外，万向节十字轴的轴向窜动、传动轴滑动花键中的间隙、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及传动轴上点焊平衡片时的热影响因素等都能改变传动轴总成的不平衡度。降低传动轴的不平衡度，对于汽车，尤其是高速汽车如（轿车）是极其重要的，否则会引起很多相关故障或异常损坏。十字轴式刚性万向节传动轴在汽车传动系中用得最广泛，历史也最悠久。平时所说的传动轴一般指的就是十字轴式刚性万向节传动轴。十字轴式刚性万向节主要用于传递角度的变化，一般由突缘叉、十字轴带滚针轴承总成、万向节叉或滑动叉、中间连接叉或花键轴叉、滚针轴承的轴向固定件等组成。突缘叉一般与变速箱、驱动桥或别的传动轴等连接。突缘叉是一个带法兰的叉形零件，一般采用中碳钢或中碳合金钢的锻造件，也有采用球墨铸铁的砂型铸造件和中碳钢或中碳优质合金钢的精密铸造件。突缘叉

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