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哈佛
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哈佛H6轿车万向传动装置设计含CAD图,哈佛,H6,轿车,万向,传动,装置,设计,CAD
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哈佛H6万向传动装置设计前言 本次课程设计的任务是对哈佛H6进行万向传动轴的设计、研究。在指导老师的细心指导下，通过对汽车万向传动装置的了解，进一步进行万向传动轴的设计。通过实际的市场调查和客观的实际观察，全面了解万向传动轴的结构，充分了解到万向传动装置的工作原理与意义，及其在汽车行驶中的重要作用。在汽车的正常工作中，是一个必不缺少的部件，也是一个不可替代的关键部件。对于万向传动轴的研究，有很大的发展空间，具有相当大的研究意义。在充分与指导老师讨论、研究后，故选此课题进行设计任务时，分析了万向传动装置类型的，根据题目所要求的原始数据要求，确定了所选用万向传动轴的种类。汽车设计课程设计1. 传动轴与十字轴万向节设计要求1.1 结构方案选择十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低，但所连接的两轴夹角不宜太大。当夹角增加时，万向节中的滚针轴承寿命将下降。普通的十字轴式万向节主要由主动叉，从动叉，十字轴，滚针轴承及轴向定位件和橡胶封件等组成。1.2 计算传动轴载荷由于发动机前置后驱，根据表4-1，位置采用：用于变速器与驱动桥之间 按发动机最大转矩和一档传动比来确定Tse1=kdTemaxki1if/n Tss1= G2 m2rr/ i0imm 根据富利卡2.0数据，发动机最大转矩Temax=156Nm驱动桥数n=1，发动机到万向传动轴之间的传动效率=0.85，液力变矩器变矩系数k=(k0 -1）/2+1=1.615,满载状态下一个驱动桥上的静载荷G2=65%mag=0.65*1970*9.8=12548.9N，发动机最大加速度的后轴转移系数m2=1.3，轮胎与路面间的附着系数=0.85，车轮滚动半径rr=0.35,主减速器从动齿轮到车轮之间传动比im=1,主减速器主动齿轮到车轮之间传动效率m=发动机离合器=0.9*0.85=0.765，因为0.195 mag/Temax16,fj=0，所以猛接离合器所产生的动载系数kd=1，主减速比i0=4.5所以：Tse1=kdTemaxki1if/n=963.671NTss1= G2 m2rr/ i0imm=1409.814NT1=min Tse1, Tss1 T1= Tse1=963.671N1.3 传动轴强度校核按扭转强度条件T=T/WTT式中，T为扭转切应力，取轴的转速n=4500r/min，轴传递的功率P=65kw，Dc=60mm，dc=81mm分别为传动轴的外内直径，根据机械设计表15-3得T为15-25 MpaT=7.266 MpaT故传动轴的强度符合要求1.4 十字轴万向节设计 设作用于十字轴轴颈中点的力为F，则F= T1/2rcos=7428.561N 十字轴轴颈根部的弯曲应力w和切应力应满足w=w=式中，取十字轴轴颈直径d1=38.2mm，十字轴油道孔直径d2=10mm，合力F作用线到轴颈根部的距离s=14mm，w为弯曲应力的许用值，为250-350Mpa，为切应力的许用值，为80-120 Mpaw=19.094 Mpaw= = =6.959 Mpa故十字轴轴颈根部的弯曲应力和切应力满足校核条件 十字轴滚针的接触应力应满足j=272j式中，取滚针直径d0=3mm，滚针工作长度Lb=27mm，在合力F作用下一个滚针所受的最大载荷Fn=776.622N,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为3000-3200 Mpaj=272=272=0.875 Mpaj故十字轴滚针轴承的接触应力校核满足 万向节叉与十字轴组成连接支承，在力F作用下产生支承反力，在与十字轴轴孔中心线成45的截面处，万向节叉承受弯曲和扭转载荷，其弯曲应力w和扭应力b应满足w=Fe/Wwb=Fa/Wtb式中，取a=40mm,e=80mm,b=35mm,h=70mm,查表4-3，取k=0.246,W=bh2/6, Wt=khb2, 弯曲应力的许用值w为50-80Mpa，扭应力的许用值b为80-160 Mpaw=Fe/W= =20.791 Mpa wb=Fa/Wt= =14.086 Mpab故万向节叉承受弯曲和扭转载荷校核满足要求 十字轴万向节的传动效率与两轴的轴间夹角，十字轴的支承结构和材料，加工和装配精度以及润滑条件等有关。当25时，可按下式计算（取=15）0=1-f（）=1-0.07（）=99.30%1.5 传动轴转速校核及安全系数传动轴的临界转速为nk=1.2108式中，取传动轴的支承长度Lc=1.5m, dc=70mm, Dc=90mm分别为传动轴轴管的内外直径, nmax=4500 r/minnk=1.2108=6080.933 r/min在设计传动轴时，取安全系数K= nk/nmax=1.2-2.0K= nk/nmax=1.351故符合要求 传动轴轴管断面尺寸除应满足临界转速要求以外，还应保证有足够的扭转强度。轴管的扭转应力c=c式中c=300 Mpac=10.618 Mpac轴管的扭转应力校核符合要求 对于传动轴上的花键轴，通常以底径计算其扭转应力h，许用应力一般按安全系数2-3确定h = 式中,取花键轴的花键内径dh=70mm，外径Dh=80mm,h =14.039 Mpa 传动轴花键的齿侧挤压应力y应满足y=T1K/Lhn0y式中,取花键转矩分布不均匀系数K=1.35,花键的有效工作长度Lh=60mm，花键齿数n0=18,当花键的齿面硬度大于35HRC时：许用挤压应力y=25-50 Mpay= =6.424Mpa y传动轴花键的齿侧挤压应力y满足要求2万向节结构与尺寸设计（1） 基本构造与基本原理：十字轴受力简图由于本设计对象为重型货车的万向节与传动轴，因此，选用十字轴式万向节。十字轴式万向节具有结构简单和传动效率高等优点。为了减少摩擦损失，提高传动效率和使用寿命，在十字轴轴颈和万向节叉孔之间装有由滚针和套筒组成的滚针轴承。本设计选用轴向定位为外卡环式，它具有结构简单、工作可靠、零件少和质量小的优点。滚针轴承的润滑密封好坏能影响到十字轴万向节的使用性能及寿命。为防止漏油、提高防尘和防水效果，本设计选用结构较复杂的双刃口复合油封，在工作条件较差的情况下可显著提高万向节使用寿命。（2） 确定十字轴尺寸:查阅汽车设计等资料，结合其他汽车的十字轴万向节尺寸及本设计汽车重吨位确定十字轴的尺寸范围如下：（十字轴总成）十字轴滚针轴承套花键外型外径（mm）花键工作长度Hdhh1L滚针数套C14734303532438504直65115轴颈直径d=34mm；油道直径h=30mm；十字轴轴颈长90mm；r：切向力作用方向与万向节叉之间的距离根据初选参数选取45mm；万向传动的最大夹角一般为8。（3） 滚针轴承的设计与校核： i：滚针列数为1 z：每列滚针数为38。d0：滚针直径3mm；Lb：滚针工作长度24mm；30003200mPa。 所以符合要求。 2.1 十字轴万向节强度校核十字轴万向节强度的校核计算：轴颈根弯曲应力： d1:十字轴轴颈直径34mm；d2：油道直径3mm；S：合力作用线到轴颈根距离15mm；为弯曲应用许用值，为250-350Mpa。十字轴轴颈的切应为应满足：为切应力许用值，为80120Mpa。2.2万向传动轴的设计及强度校核2.2.1 万向节传动轴结构与尺寸设计(一) 传动轴尺寸设计：1) 计算动力传递参数CR： Lh：目标寿命=500h；kt：轴承系数1.001.66由表3-2选1.33；：传动轴夹角4；n：转速=2000r/min.查表3-3，可以看到，387.20万向节可以满足需要。考虑安全系数，选取387.20万向节进行验算。d=3.00mm; l=16.8mm;滚柱数z=21；滚柱列数i=1；R=39.45mm=0.03945m；D=23.82mm则：q：滚针长度系数由图3-6可知为1。0mm万向节GW387.20（CR=1116Nm）的特征数据是：额定转矩MN=6200Nm，A=120mm；K=125mm;S=70x5mm；lz=490mm;la=60mm.2) 静承载能力C0为：3) 静承载态转矩为：与表3-3中Mc的值
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