轻型货车万向传动装置设计【汽车类】【7张CAD图纸】【优秀】

轻型货车万向传动装置设计

46页 19000字数+说明书+任务书+开题报告+7张CAD图纸【详情如下】

万向节叉和套管叉.dwg

中间传动轴.dwg

中间支撑装配图.dwg

主传动轴.dwg

任务书.doc

优秀设计.doc

传动轴节叉.dwg

十字轴总成图.dwg

封皮.doc

成绩评定表.doc

指导教师评分表.doc

指导记录.doc

答辩相关材料.doc

答辩评分表.doc

装配图.dwg

评阅人评分表.doc

轻型货车万向传动装置设计开题报告.doc

轻型货车万向传动装置设计说明书.doc

过程管理材料封皮.doc

题目审定表.doc

摘  要

汽车的万向传动轴是由传动轴、万向节两个主要部件联接而成，在长轴距的车辆中还要加装中间支承。万向传动轴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。在本世纪初万向节与传动轴的发明与使用，在汽车工业的发展中起到了极其重要的作用。随着汽车工业的发展，现代汽车对万向节与传动轴的效率、强度、耐久性和噪声等性能方面的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承的布置形式。在确定了传动方案后，对传动轴、万向节总成、中间支承总成进行设计，使该总成能够在正常使用的情况及规定的使用寿命内不发生失效。

关键字：传动轴；万向节；中间支承；设计；校核

ABSTRACT

   The universal drive shaft of automotive is composed of transmission shaft and cardin joint. The main function of the universal drive shaft is to transmitting torque and rotation movement between two shafts whose relative position is variation in the working process. At the beginning of this century the transmission shaft and cardin joint play an important role in the development of automobile industry. As the development of automobile industry, the automobile demand that the design and verification of transmission shaft and cardin join stricter in the efficiency, intension, durability and noise performance. This graduation design chooses existing production business enterprise of basis is producing the car type(CA1041) of ten thousand to spread to move to equip the conduct and actions design prototype. Under the conditions of the main technical parameters of the given vehicle, installation location of engine, transmission and other major assembly are determined , the structure of the vehicle is analysised, the transmission shaft layout program is determined. Two shaft-three cardin joints is adapted. After determining the transmission options, the right drive shaft and universal joint assembly, intermediate bearing assembly is designed, so that the assembly can be used in normal situations and the life within no failure.

Keywords：Transmission shaft；Cardin joint；Middle supporting；Design ；Verification

目  录

`摘　　要I

ABSTRACTII

第一章 绪　　论1

1.1选题的目的和意义1

1.2国内外研究现状、发展趋势1

第2章 方案选择3

2.1解放CA1041轻型货车原始数据3

2.2万向传动轴的结构特点和基本要求3

2.3万向节总成主要参数及其选择5

2.4中间支承的选择6

2.5 本章小结6

第三章 传动轴总成的设计7

3.1万向传动轴结构方案分析7

3.1.1 基本组成的选择7

3.2 万向传动轴的计算载荷9

3.3传动轴钢管尺寸的选择12

3.4传动轴的计算与强度校核13

3.4.1传动轴的临界速度校核13

3.4.2传动轴扭转强度计算与校核14

3.5传动轴花键设计15

3.5.1主传动轴花键设计15

3.5.2中间传动轴花键的设计19

3.6本章小结20

第四章 万向节总成的设计21

4.1万向节类型的选择21

4.2十字轴式万向节的结构分析22

4.3万向节的受力分析23

4.3.1单十字轴万向节的受力分析23

4.3.2双十字轴万向节传动25

4.3.3多十字轴万向节传动26

4.4万向节总成主要参数的确定与校核27

4.4.1十字轴27

4.4.2滚针轴承29

4.5联连接元件的设计32

4.5.1联接螺栓32

4.5.2万向节叉34

4.6本章小结35

第五章 中间支承的设计36

5.1中间支承的结构分析与选择36

5.2轴承的选取37

5.3本章小结39

结  论40

参考文献41

致  谢42

1.1选题的目的和意义

随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为发展趋势，对汽车节能、舒适与轻量化的要求越来越高。而传动轴及万向节的设计装配不良将产生振动和噪声，增添未能估算在内的符加动载荷，还可能导致传动系不能正常运转和早期破坏，万向传动轴是汽车传动系的重要组成部件之一[1]。传动轴选用与设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。选用、设计不当会给传动系增添不必要的和设计未能估算在内的附加负荷，可能导致传动系不能正常运转，因此该总成设计是汽车设计中重要的环节之一。

1.2国内外研究现状、发展趋势第2章方案选择

2.1解放CA1041轻型货车原始数据

解放CA1041轻型货车的一些初定基本参数：

汽车轴距2.85m

发动机最大功率时的转速n=3400r/min

最高档传动比0.745

发动机最大转矩210000N.mm

发动机万向传动轴间的传动效率0.96

满载质量4160KG

2.2万向传动轴的结构特点和基本要求

万向传动轴一般是由万向节、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3.1.1 基本组成的选择

   通过参考我国微型货车的基本设计参数，选定CA1041微型货车为前置后驱的布置形式，平头驾驶室。因其用途一般，则轴数根据其特点确定为两轴，驱动形式：4х2，后轮驱动。此种布置的优点有：1.容易发现发动机的故障，维修方便；离合器、变速器等操作机构简单，容易布置；货厢地板低平；2.汽车总长和轴距尺寸短；最小转弯直径小；机动性能良好；不需要发动机罩和翼子板，加上总长缩短等因素的影响，汽车整备质量减小；驾驶员的视野得到明显改善；采用翻转式驾驶室是能改善发动机及其附件的接近性；汽车面积利用率高。

  由于本设计适用车型CA1041载重小，行驶时传动轴承受冲击载荷小，而摆动式中间支承具有结构简单、质量轻、制造容易、维修保养方便等优点，故本设计选用摆动式中间支承

在普通汽车传动装置中，因十字轴式刚性万向节结构简单、传动可靠等优点而得到了广泛应用。十字轴式刚性万向节结构简单、强度高、耐久性好，生产性高，生产成本较低，且传动可靠，效率较高，目前允许两传动轴之间的交角一般为15°~20°，在连接角较小时大都使用这种万向节。

十字轴式刚性万向节结构如图

结  论

随着汽车工业的迅猛发展，车辆的多样化、轻量化己成为发展趋势，对车辆的操控性、行驶稳定性、乘坐舒适性的要求也越来越高。而传动轴及万向节的布置、设计装配不良将产生振动和噪声，影响车辆的行驶性和舒适性。因此该总成设计是汽车设计中重要的环节之一。本题是依据现有生产企业在生产车型的万向传动装置作为设计原型，在给定变速器输出转矩、转速及发动机和主减速器安装位置等条件下，设计出符合要求的万向传动装置，着重设计了传动轴、花键；万向节总成及中间支承总成并对其进行了校核计算。

在对各种结构件进行了分析计算后，进行了合理的总体布置，该总成己基本符合了设计要求。此外，在主传动轴、十字轴滚针轴承、中间传动轴总成上均采用了较先进的润滑及密封形式，从而保证了传动轴总成工作的可靠性，并提高了使用寿命；主传动轴滑动花键采用了直齿矩形花键，提高了定心精度，而使传动轴的运转更加平稳，行驶时产生的振动的噪声更小。在过去，国内十字轴万向节一般应用在转速相对不高的车辆上，而且十字轴上都设计有注油嘴，要求定期对十字轴轴承碗补充润滑脂。随着高档商务车辆如丰田考斯特在国内的推出，同时一些厂家要求在十字轴上取消注油嘴实现免维护的越来越多，因此高速免维护十字轴万向节应用日益广泛，也必将成为十字轴万向节的发展趋势。

本设计中也存在一些缺点和不足，由于采用传统的设计方法，在设计上不可避免的会有设计精度不高、和资源、材料的浪费。

展望：随着计算机技术的发展、各种电脑辅助设计软件的开发如： Pro\E、CAD、CATIA、等软件的开发和对力学问题的有限元算法的普及，万向传动轴的设计的自动化，集成化，智能化己成为万向传动轴设计的发展趋势，也使设计更加精确定可靠、更加节省材料。

参考文献

[1] 吴修义.汽车万向节传动轴的选择和应用[J].重型汽车2010.6：200-212

[2] 卢曦,周萍,孙跃东.汽车等速万向节的现状与发展[J].机械设计与制造，2010.6：118-201

[3] 陈家瑞.汽车构造[M].北京机械工业出版社,2005.1.:38-42

[4]  F.Schmelz,Graf von H.-Cseherr-Thoss.AUTO MAINTENANCE,2006.12.:56-66

[5] 张立,王丽娟.PLC在汽车传动轴涂敷系统中的应用[J].西安工业大学学报,中国.710032..2000-07-26.

[6] 刘惟信.汽车设计[M].清华大学出版社,2001.7.

[7] 肖生发,伍德荣.一种新型等速万向节的设计[J].机械工程师,2010.7

[8]  Joachim Quarg,Das Verbrauchsminimierte Automobil,ATZ,2006:112-130

[9] 任少云,朱正礼,张建武.双十字轴万向节传动力学建模与仿真[J].上海交通大学学报,2004.11.

[10] 王望予,汽车设计[M],机械工业出版社,2008.8.

[12] 何西冷.万向节机构的运动学分析[J].起重运输机械,2001.6.

[13] 康健,管迪华.万向节运动传递非等速特性研究[J].清华大学学报,2008年,第39卷,第8期.

[14] 华同曙,沈雪瑾,陈晓阳.虎克万向节节叉轴承滚针的凸度设计[J].华南理工大学学报(自然科学版),2009.7.第10卷,第6期.

[15] French,M.J.Conceptual Design for Engineers(Third Edition).London.The Design concil2009:63-72

[16] 李仕清,张波.万向节砖正确润滑[J].北京理工大学出版社,2000.12.

[17] 吴家洲,吴波,杨叔子.球笼式万向节快速设计CAD系统研究[J].机床与液压,2001.6:90-110

[18] 龚微寒,汽车现代设计制造[M],人民交通出版社,2009.6.

[19] 诸文农.底盘设计[M].机械工业出版社,2009.8.

[20] 五之煦,许杏根.机械设计手册[M].机械工业出版社,2008.6.