课件PPT吉林大学 汽车设计基础PPT自测题4

1,第四章万向传动轴设计,第一节概述第二节万向节结构方案分析第三节万向传动的运动和受力分析第四节万向节设计第五节传动轴结构分析与设计,2,第一节概述,二、万向传动轴的组成万向节、传动轴、中间支承,一、设计要求1.保证所连接的两轴在一定的轴间夹角变化范围内，能可靠地传递动力;2.保证所连接的两轴尽可能等速运转;3.万向节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，制造维修容易。,3,三、万向节的分类,4,第二节万向节结构方案分析一、万向节结构方案分析,5,（续上表）,6,（续上表）,夹角由4增至16，滚针轴承寿命降至原来的25%工作面为滑动摩擦低，且易磨损寿命短只有传力钢球与滚道之间有预紧力作用时，才能保证等角速传动。当磨损后，预紧力消失，两球叉可轴向窜动，破坏了传动等速性。,7,二、十字轴万向节,1.组成主、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件、橡胶密封件2.滚针轴承的轴向定位方式,8,2.滚针轴承的轴向定位方式（续）,9,第三节万向传动的运动和受力分析,由机械原理知识可以得到：,一、单十字轴万向节传动1、转速关系,10,2、不等速性分析（假设主动轴等速转动）,当主动轴以等角速度转动时，从动轴时快时慢，这就是十字轴万向节传动的不等速性。用转速不均匀系数K来表示：,a越大，K越大，转动越不均匀。,11,3.从动轴转矩T2,若忽略摩擦损失，则输入、输出轴上的功应相等：,假设输入轴转矩T1不变，则：,当T1与一定时，T2在最大值与最小值之间每转一转变化两次。减少角或采用挠性万向节可以减小T2的振幅。,12,二、双十字轴万向节传动,对于一个万向节传动轴，主动轴等速转动，则从动轴不等速转动，且愈大，转动的不等速性愈大。对于双万向节传动轴，若要使输入轴和输出轴等速旋转，需满足以下条件：传动轴两端的万向节叉位于同一平面内；两万向节夹角相等，即1=2。,13,第四节万向节设计,一、计算载荷Ts,符号含义见教材126、127页。,14,日常平均牵引力：,应用：静强度计算时，计算载荷TS取TSe1和TSS1（或TSe2和TSS2）的较小值；进行疲劳寿命计算时，计算载荷TS取TSF1或TSF2。,15,二、十字轴万向节设计,1、损坏形式：十字轴轴颈、滚针轴承磨损；十字轴轴颈、滚针轴承碗表面出现压痕和剥落；十字轴轴颈根部断裂。,16,2、轴颈根部强度计算作用于十字轴轴颈中点的力：式中，T1为万向传动轴的计算转矩；为主、从动叉轴的最大夹角。轴颈根部的弯曲应力:=250350MPa轴颈根部的剪切应力:=80120MPa,17,3、十字轴滚针轴承的接触应力其中：Lb为滚针工作长度(mm)，L为滚针总长度(mm)Fn为一个滚针所受的最大载荷(N)；i滚针列数；Z每列中的滚针数。当滚针和十字轴轴颈表面硬度在58HRC以上时，许用接触应力j=30003200MPa。,18,4、万向节叉的强度计算,万向节叉在与十字轴联接处，产生支承反力；在与十字轴轴孔中心线成45的BB截面处为危险截面；弯曲应力=5080MPa扭转应力=80160MPa,5、十字轴万向节的传动效率,通常约为97%99。,19,三、传动轴临界转速的计算,传动轴质心与转动中心不重合，将引起传动轴弯曲振动；当传动轴激振力频率（与工作转速有关）等于它的弯曲振动固有频率时，将出现共振；共振时，振幅急剧增加，传动轴有折断危