【《一种汽车十字万向传动轴的结构方案设计》11000字（论文）】

PAGEII一种汽车十字万向传动轴的结构方案设计摘要万向传动系统处于驱动桥和变速箱之间，通常由传动轴，万向节和中间支承组成，汽车的万向节传动装置是汽车不可缺少的一部分。万向传输节能系统可以有效实现不同旋转角度的汽车动力万向传输;齿轮传动轴将自动转向变速器的万向旋转矩通过传输反馈给传动齿轮上的驱动桥;中间齿轮支撑装置能够有效补偿齿轮传动轴的安装轴向与齿轮角度安装方向和齿轮传动轴与齿轮的横向安装位置错误以及减少车辆在高速公路行驶时因柴油发动机高速窜动或者内部车架等结构改变而振动导致的横向位移。万向传动装置的关键作用就是为了在传动轴的位置发生变化时能一直作为传递动力的桥梁。此文的一个重要关键性研究目标点就是对一般日用汽车的一种十字轴型万向架的传动控制机构总体结构模型进行了总体设计。根据各种类型汽车正常使用所环境需要的实际汽车使用行驶环境工作条件以及各种类型车辆在其正常运行行驶过程环境中的具体传动设计零件参数,再通过各种类型汽车基本动力传动系统的基本传动设计操作步骤和对汽车技术性能要求的设计分析,主要从几个基本方面入手来进行此次设计工作:设计与选择与传动十字轴、万向节、传动轴以及中间传动支承部件的零件参数，分别对各种基本零件参数进行了具体尺寸的设计，以及相应零件的力学校核等[1]。关键词：传动轴；万向传动装置；十字轴万向节目录TOC\o"1-3"\h\u18064摘要 I2331绪论 182281.1概述 1151861.2万向传动装置的国内外研究现状 251421.3研究万向传动装置的目的及意义 330871.3.1研究万向传动装置的目的 3229821.3.2研究万向传动装置的意义 4231451.4万向传动轴的特点及设计要求 4151321.5本文研究的主要内容 6208362万向传动轴的结构方案分析与选择 712402.1万向传动轴的结构方案概述 7269482.1.1万向节与传动轴的结构 7231872.1.2传动轴管、伸缩花键及中间支承结构型式 766872.1.3万向节的类型 949912.2传动轴的设计方案 13118773万向传动轴的设计 15157703.1东风EQ1118GA汽车的主要设计参数 1578063.2传动轴总成设计计算及校核 16286633.2.1传动轴计算载荷的确定 16163.2.2传动轴轴管的选择及校核 17244203.2.3中间支承的结构设计 23314833.3十字轴总成的设计计算以及校核 275593.3.1万向节的受力分析 2727083.3.2十字轴万向节的设计及校核 29213943.3.3十字轴滚针轴承的校核 30239423.3.4万向节叉的设计及校核 3111926结论 3321904参考文献 34PAGE1PAGE1绪论1.1概述万向节式动力传动系统是一种指在不同相对轴心或者说是在两个相对轴心位置不断地进行改变的两轴之间乃至在两轴运行运转过程中为了能够实现各自的传动目标而使用的动力系统不停地进行稳定转。由于不仅需要轴与轴要保持同心，车架发生变形也会对传动效率产生很大的影响，而大型汽车结构需求需要使离合器、变速器和分动器之间互相保持一定的距离，所以在大型汽车上常会选择万向节传动。而球笼式或者球叉式的万向节传动，则多存在于需要驱动和转向同时进行的转向桥上。万向节传动装置需要保证在两轴一直抖动的情况下，仍然要持续传递动力，保持所连接的两根轴同步运转。且由于万向节具有一定的夹角可能会带来的振动、附加载荷、振动以及其他影响传动的因素都需要保持在可控范围之内。且在正常行驶使用的最高车速下也不应该轻易出现轴向共振现象。1.2万向传动装置的国内外研究现状万向传动轴目前在日用汽车上已经得到了比较大的推广应用。发动机运行时,由于万向驱动悬架不断地转动而导致发生万向变形,变速器或分动式离合装置的万向输出点和轴和万向驱动桥的万向输入点和轴旋转时的轴线之间可能发生相对中心位置也就是万向相对中心位置可能会经常发生变化,而且要考虑到它们之间很难能够同时确保离合器与万向传动轴的绝对同心和车辆整体的变形,所以往往会有人在选择时会考虑使用大型的十字轴来作为万向驱动媒介。传动轴或者可以选择使用挠性万向传动轴，对于汽车转向架和驱动桥,左、右两个万向驱动轮都有可能会因为需要随着驱动汽车传动系统在运行时轨迹不断发生改化而自动地适应和改变其运行时运动方式,多数车辆会考虑选择等速的万向传动轴。等速万向节主要特点就是从整体结构上确定在它的运行中,它的传力点整体设置在两轴之间相互交角的一个平分表面上;而且它也将成为以后我们的发展趋势。传动轴在进行高速旋转时会发生剧烈的轴向震荡，必须保证能够充分满足其运动平衡。当轴向传动轴连续运行时,通常把轴向传动的主轴支承拆开后再分为两段,再直接附加中间的支承。有些重型汽车还特别使用了一个摆动型中间悬架支撑。1.3研究万向传动装置的目的和意义1.3.1研究万向传动装置的目的由于汽车制造产品行业的不断发展与进步及其在市场上的迅猛发展,带动了对目前我国通用汽车动力传动轴的市场需求量大并实现了每年持续较快的快速上升。整个单一行业市场规模都将一定具有非常广阔的行业拓展市场空间,单个行业公司的市场规模也将一定会因此变得越来越广泛。在正常情况下汽车行驶时所采取规定的车速控制范围内也容易发生车轮共振。此外,万向节的传动也可以按需进行严格的要求传动,这样可以使其在各种机械上的传动中工作效率高。而由于汽车的传动轴和驱动力万向节系统的设计若是装配不良将来就可能会直接引起汽车在行驶时产生较大的机械振动和较高频率噪音,因此这个部件总成的系统设计工作过程就是整个现代汽车传动工程设计工作过程中最重要的一个组成部分。本系列课程主要内容是依据目前我国国内现有的汽车生产厂家和制造企业以各自设计生产不同车型的各种万向整体传动装置结构为设计基础自行设计的汽车原型,在给定的参数下，设计开发研究研制出万向整体传动装置。在对各类产品结构总成部件参数进行系统分析和综合计算之后,绘制了该产品系统的结构总成装配图和主要结构部件零部分组成的总体结构图。1.3.2研究万向传动装置的意义本次课题使用

CAD技术进行绘图设计,实现从传动器的设计制造到产品制造过程中的整合,并且产品具备明显的技术优越性，给企业的发展带来了良好的经济效益。经过这次对万向传动系统的设计,能够促使我熟练掌握2D、3D工业设计软件在机械生产实际操作中的运用。汽车万向传动装置又是汽车上不可缺少的一部分,因此,对这个课题的探讨具有非常有意义。1.4万向传动轴的特点及设计要求 万向传动轴就是两根轴之间传递扭矩，彼此位置一直在改动的传动的两根轴需要保持同步旋转运动，其主要是由万向节，传动轴和中间支承连接所得到的机构。而伸缩轴套的主要作用则能够调节变速器和驱动桥之间的距离，使两者之间的距离不会发生太大的变化。万向节通常是由十字轴承、凸缘叉、十字轴、橡胶密封件和相应的定位元件装配而成。万向节的主要作用则是确保两轴保持着以相同的转速运行以及输入轴和输出轴之间的轴向夹角不会发生过大的变化。传动轴是一种转速高、支承少的旋转传动机构,因为能够在位置不同的两根传动轴之间相互作用传递的转矩以及保持旋转运动。重型货品装卸车和载货车司机可以按照齿轮驱动转换方式的不同差异性,选用不同驱动类别的液力传动轴。一般而言4×2驱动方式的重型车辆只可能需要该车配备一根长且带有主转向传动的凸轮轴。传动轴主要由于轴的轴管、伸缩套和万向节这三个部分共同驱动组成,除此以外对于它的动平衡也是至关重要的。一般来说传动轴在正式投入批量生产前都已经需要对其本身进行一次针对动平衡机的检测,并且在动平衡机上也已经做了一些小的调整。因此,一组传动轴都必须通过是配套设计制造而能完成,在实际生产应用操作过程中就非常需要格外多加注意。其基础结构如图1.1所示。传动轴是由轴管，可伸缩套以及万向节这三个部分共同驱动装配而成。传动轴工作时的动平衡也是整个装置中非常关键的。其结构简图如下图所示：图1-1变速器与驱动桥之间的万向传动装置结构图1-变速器2-万向传动装置3-驱动桥4-后悬架5-车架万向传动轴的设计还应该满足以下基本要求：保证所连接的两轴的夹角以及相对位置在一定范围内变化时，能够可靠而稳定的传递动力；保证所连接的两轴尽可能等速运转；传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等[]1.5本文研究的主要内容依据目前国内所有的传动系统制造厂家以各种不同的生产工艺和类型的万向动力传动控制装置设备的成本作为其系统设计的基础,对于所选汽车上各种万向轴的传动轴在高速运动时的基本特点,在进行设计时候还应尽量避免轴承振动,传动轴的过早断裂,十字轴负载大导致崩裂。运用传统设计方法及步骤完成了对传动轴的尺寸选择和力学传动校核,传动轴花键的结构尺寸选定和力学校核计算，十字轴与万向节叉的尺寸选定以及力学校核，十字轴的结构设计和力学校核。

2万向传动轴的结构方案分析与选择2.1万向传动轴的结构方案概述2.1.1万向节与传动轴的结构 传动轴是由轴管、万向节和其他可伸缩式花键等主要部件所结合装配而成。在一些较大的长轴距型汽车中一般需要采用分段式传动的主轴,还要轴间同时配备中间的支承机构。2.1.2确定轴管、中间支承及可伸缩花键的结构型式传动轴管要求壁厚均匀光滑、壁薄尺寸需要维持在1.5mm到3.0mm之间、管径相对较大、扭转强度较高、容易达到动平衡，弯曲刚度较大、适于高速旋转的低碳钢板卷制的电焊管制成。伸缩花键具有矩形或渐开线齿形，用于补偿由于汽车运动时传动轴两端万向节之间的长度变化。当承受转矩的花键在伸缩时，产生摩擦力为[](2.1)其中：为传递转矩；为花键表面中径；为花键摩擦系数。花键的位置和传动轴键槽应该保持完美啮合，其间隙应该保持在1mm之内动平衡的不平衡度补偿是可以通过采用点接式焊接法得到传动轴承导管外部部件表面的传动平衡片厚度来进行补偿。中间传动支承主要是应用于直接制造较长的固定轴距型传动汽车,为了有效提高精度分为两段式中间传动支承轴,以便于达到临界传动转速,避免传动产生轴向共振,减少传动噪声。橡胶传动弹性元件的轴可以有效地自动吸收夹在传动中心轴上的轴向振动,减少了传动噪声,承受较大的传动径向的应力,但是不能同时承受传动轴向的应力。在实际进行系统设计工作过程中,摆臂位置是广泛指一种用来带动适应中间电机传动支承轴的两条轴线沿着物体纵向的和水平面内侧的方向进行运动的支承位置外形变化。越野运动车辆中的中间驱动支承常被直接固定安装在中齿轮驱动的轴承桥壳上,多数都采用两个中间带有两条圆锥形的弹性滚子驱动轴承,轴承座面的位置固定应能够牢固地紧紧地并附着于中驱动桥壳上。2.1.3万向节的类型汽车上通常使用的汽车万向节组件可以大致划分为构成具有刚性、挠度、等速和不间断的几个关键部件。1、普通十字轴万向节十字轴万向节不仅具有优于机械式的运动方便,机械式的运动控制效能更优良。通常我们都会认为,当一个零件的机械磨损或摩擦压痕程度大小数值不能超过0.25。轿车和轻型长途旅行客、货车往往在进行装配车辆过程时从中封口加入大量的密封润滑脂用以进行密封润滑以便于降低组装车辆内部润滑脂的质量，需要添加润滑油时,应按照流程如下做图2-3所示把这些油封滑脂进行挤压反装,这样便可以能在再次加入油封润滑脂的过程同时,把陈油与油封磨损后的化学产物一一进行排除。轴蕊过程中的两个滚针与轴直径的偏移误差平均值一般而言,该偏移平均值应尽可能地控制在0.003以内,否则就有可能因为增加滚动载荷对于两个滚针之间的滚动压力平衡分配产生失衡。滚针对于轴承转动作用径向运行间隙太大会直接造成转动导致轴承在转动时由于受载主轴滚针转动的次数逐步增多从而导致引起轴承受载滚针弯曲或径向扭斜。重型摩托车辆有时候可能会选择采用更粗的圆柱滚针并把它们分别划分开形成两个滚柱部件一起来用以延长它们的正常使用寿命,也就是说只有以粗的滚柱部件来直接代替粗的滚针。为了防止由于摩擦机体发热,则需要在十字轴的两个叶片的转轴端与十字轴承转向盘之间分别增设一个装在端面上的轴向滚针轴承。图2-2十字轴万向节图2-3十字轴的润滑与密封1一防尘罩；2一油封座圈；3一止推环；4一滚针；△—间隙；a一油封压配锥面单个轴或十字轴的转动万向节主要功能特点也就是由于当一个轴的主动轴和从轴到驱动机两轴之间速度存在一定的万向夹角时,不能通过等速转动方式进行传递,因此等速会直接产生一定的万向转角速度误差,使得一个主、从轴到驱动机两轴的旋转角度和速度与其周期性不完全基本相等。采用两个方向输入互相传动的万向十字轴互相传动连接输入万向节并把两个方向同轴传动输入的万向传动轴相互万向交叉并使连接的两个方向同轴输入万向节之间的万向交叉直接地分别布置在同一方向旋转轴的平面内,且即使两个万向节之间具有较大的旋转夹角,则也同样可以直接使得同时处于同一旋转平面内的各种输入传动轴与各种不同输出轴的传动轴之间以较高的旋转角速度来进行反向旋转。十字轴角是万向节两轴之间的一个夹角。不宜太大用量.因为每每当由量的增加值达到时,滚针式滚动轴承的使用寿命可能会逐渐地向下降而达到最初轴承使用寿命的1/4。2、挠性万向节可利用各种不同橡胶类的弹性运动零部件在两轴之间的相夹角度的长度不大于的固定旋转矩上滑动进行旋转运动。它的主要特点之一是车体结构简单、无任何机油润滑，但当变形键的数量已经变得能够完全可以满足实际机械使用中的情况时,就可能会需要可伸缩式花键，或者说是驱动重型汽车的距离式传动开关,变速器与齿轮分动器之间。鉴于这种考虑所涉及到目前应用在这些工作场所的各种挠性传动万向节往往都是指只有需要在齿轮悬挂直接档时的较高传动转速下才能正常地运行和工作。图2-4给出各类小型汽车的橡胶金属挠性和弹性元件万向节以及其他各类小型汽车的橡胶金属弹性元件的一个基本和典型的性能特点示意图,其中两个基本特点是指的,即由于这个图(

a

)、图(

b

)分别是指的就是一种具有圆形半锥体和直角球面对中传动机构的直角环形和六边三角形的橡胶金属挠性和弹性挠度万向节:其中特点指的是其中图(c)为各种橡胶。复合金属弹性套筒复合结构的橡胶挠性挠度万向节;其中图(d)、图(e)分别指的是为组合式和金属盘状式的橡胶弹性元件。(a)球面对中机构的环形挠性万向节；(b)六角形挠性万向节；(c)橡胶—金属套筒结构的挠性万向节；(d)组合型橡胶元件；(e)盘形橡胶元件图2-4挠性万向节及其橡胶元件的典型结构3、等速万向节等速度是万向节"等角速"的基本工作原理。两个同轴齿轮之间的两条轴线相互方向交叉的角度在公式中的定义是因为,这两个同轴齿轮之间的两个轮齿相互接触点均匀被设置在相同的位于两条轴线间相互夹角处的一条同轴平分线上.由相同的接触点至两条同轴线之间的同轴垂直距离基本相等并且与设置在相同的接触点夹角处两个同轴齿轮之间旋转圆周率和加速度基本相等,因而两个同轴传动齿轮之间旋转的角度和加速度也基本相等。2.2传动轴的设计方案本系列产品设计时所提供选择的前驱车型均采用为手动前置后驱,根据实际需要应用车型情况分别采取了钢制十字轴距和万向节;并且由于整车轴距3950(>1500则需要中间悬架支撑)。故最终研究确定了一台采用两轴三万向可调节齿轮传动的双轴带中间传动支承式三轴传动控制机构。方案框结构如下表图2-5：图2.5万向传动装置总体方案简图1-离合器；2-变速器；3-万向节；4-差速器；5-驱动桥；6-传动轴管；7-中间支撑

3万向传动轴的设计3.1东风EQ1118GA汽车的主要设计参数本次设计选用东风EQ1118GA运兵车，所知具体参数如表3-1所示。表3-1设计基本参数东风EQ1118GA运兵车产品配置车辆型号EQ1118GA驱动形式4X2总质量（Kg）11300额定载质量（Kg）6000整备质量（Kg）5100最高车速（Km/h）90外形尺寸（mm）长7220宽2470高3197(蓬布顶)/2640(驾驶室顶)车箱内部尺寸（mm）长4800宽2294高900轴距（mm）3950轮距（前/后）（mm）1900/1800前悬/后悬（mm）1250/2020接近角/离去角（0）30/18车架断面尺寸（mm）250×75×7最小转弯直径(m)16最小离地间隙（mm）250发动机厂家东风康明斯发动机有限公司型号EQB160-20额定功率（Kw）/（r/min）118/2600最大扭矩（N.m）/（r/min）550/1500-17003.2传动轴总成设计计算及校核3.2.1传动轴计算载荷的确定1.万向传动轴处于变速器和驱动桥之间，则计算载荷根据发动机最大的扭矩和一档传动比来确定：（3.1）2.万向传动轴的计算载荷按驱动轮打滑来确定：（3.2）式中，——最大转矩；——一档传动比，=5.04；——驱动桥数；——滚动半径；——动载系数，；——变矩系数，=1；——发动机传递给轴的传动效率；——后轴负荷转移系数，=1.1；——主减速器传递给车轮的传动效率，=0.96。——主减速器传动比；——主减速器从动齿轮与车轮之间的传动比；——轮胎与路面间的附着系数，取0.6；——转向驱动桥上的静载荷；——下一个驱动桥上的静载荷；，=1，==66444，=0.485，=6.93。所以根据上述参数计算可得：3.2.2传动轴轴管的选择及校核万向轴的尺寸结构选择需要根据万向节的实际尺寸选定，中间起点位置小的部分一般来说可以直接称为带有实心点的轴或者可以称为带有空心点的轴。传动用的轴套钢管由低碳优质钢板焊接卷制的优质电焊轴套钢管焊接制成,按照国家相关设计标准以及所需要传递的转矩和转速的临界值选定轴管的内径、外径，并对处于最高转速和最大扭转情况下，针对传动轴进行严密的校核计算。本设计中选取=83，钢管壁厚取2.5。所以=78。传动机和轴的临界确定转速和测量传动轴的断面受力大小的确定长度和传动方向。由于沿着滚动轴向钢管内部轴向钢材结构质量方向分布的非常复杂不均衡性以及其在钢体高速旋转运动过程中对应于钢材本身的结构质量而言所产生的巨大离心力所直接造成的静力和挠度,使得滚动轴向钢管内部容易产生弯曲应力,后者在一定的高转速下也很可能有机会直接受力导致滚动轴向钢管内部断裂。假设旋转轴的中心质量几乎能够完全集中在某个点,且如果该旋转点能够偏离一个旋转点则轴线的中心质量为此公式定义为,当两个轴以相同的旋转角度和速度相反方向进行旋转时,产生的离心力(3.3)式中：———轴产生的挠度———离心力共同作用的一个弹性力，其中(3.4)其中———轴的侧向刚度由于轴密度均匀，两端自由支承；则轴的侧向刚度；（3.5）为所使用的材料的弹性模量．其中选择；为轴管的抗弯惯性转矩。（3.5）由于（3.6）则有（3.7）当传动轴达到一定的转矩临界点时，传动轴则会被损坏，即轴在离心力作用下所产生的挠度将为无限大；在此时需要满足（3.8）即（3.9）而轴管则有（3.10）其中：D————轴管外径；d————轴管内径；————轴的支承长度；————轴管材料密度，所选择型号的钢密度为。将上述（3.5）（3.8）（3.10）的代人(3.9)中,并使则得轴可取得最大转速为（3.6）图3-1轴最大转速时力学分析简图(a)刚性球铰支承位于两端；(b)前端与加长的变速器相连；(c)带有弹性中间支承的双传动轴传动由于（3.7），所以当时，十字轴万向节传动效率为(3.8)式中：————传动效率；————摩擦因数，滚针轴承的摩擦因数取值范围为0.05到0.10————轴颈直径，d1暂选定为22mm代入式（3.8）求得初步选定由于两个传动支承轴动力未平衡时的传动误差、伸缩间隙花键与两个传动支承轴不相联接时的伸缩间隙和传动支承不良等,使得一个传动轴在它的实际临界值和转速比上比常值低。因此我们认为应该在其中首先引进一个安全系数值为k,并取（3.9）式中：————传动轴最大转速；————传动轴最大计算转速；当动平衡要求高，万向节间隙很紧密尺寸公差低时，K取值为1.2；=取，则有计算临界转速为因为所以有由于传动轴被分为两段，，长度不能大于4755，所以此传动轴的尺寸满足设计要求。万向传动轴的断面尺寸还应保证满足扭转强度的校核要求。其中传动轴的最大扭转应力()可按下式计算：(3.9)式中：—————发动机的最大转矩，；—————变速器的一档传动比；—————动载系数；—————抗扭截面系数。对于传动轴管，上式又可表达为（3.10）式中：—————轴的计算转矩—————轴管外径dc—————轴管内径轴扭转强度由于结果小于许用应力，则所设计轴符合整体力学要求对于中型小轿车及轻型化的旅游客、货车,在3000~6000时不应当允许传动超过1~2;对5t以上的重型货车,在1000~4000时不允许超过10，若达不到要求，则传动系统无法快速进入动平衡状态进行工作。由于滚针十字轴的这一端面摩擦磨损问题可能同时会直接导致其运动平衡被破坏。式3.3亦特别适用于自动计算万向实心传动的中间万向实心摆动轴,且内径允许轴所用到的花键应力通常主要是按安全系数2~3来进行确定。传动轴花键的齿侧挤压应力(MPa)计算公式：(3.11)式中：————计算转矩；————花键外径；D2————花键————花键的齿数;L————键的有效长度，L=100mm。当花键的齿面硬度大于35时，传动轴伸缩花键的许用挤压应力为25～50。对于非滑动花键，许用挤压应力为50～100。将上述具体参数代入式(3.11)得：即花键强度满足要求。3.2.3中间支承的结构设计由式(3.6)我们可以得出确定各个传动轴系统总成的最高可能是一个长度,传动支承轴的安装尺寸在它们的两端联接到起点(一般位于前万向传动轴的后端)时,需要分别同时设置一个固定在电动汽车前部车架或车辆轮胎上的中间传动支承。当两个万向变速传动轴的两个前端与对于增加一定长度的万向变速器和轴相联时,分析计算结果表明,这时因为万向传动器和轴的两个前端都是属于一个横向支承的柔性体系-万向变速器的前壳和其他对于增加一定长度，使得万向传动轴的两个前端就像是被一个带有弹性状的架子所放置,其中的柔性计算结果简图采用公式显示如下,详见设计图3.1(b)。例如,当一个传动轴承体系的某种纵向弹性振动固有频率必须始终保持一定,传动轴的此种支撑轴承特性就不会发生变化。由拉格朗日方程求固有角频率，则(3.12)其中：————系统的动能————系统的势能式中：————前面的一个万向节和变速器所增加部分的质量总和————轴管质量————变速器所增加部分的刚度————传动轴刚度————相对应的位移，见图3.1。系统质量运动方程为（3.14）（3.15）使

计算可得对后两式整理后得系统的固有角频率方程为(3.16)其中：；对于有橡胶弹性中间支承的万向节传动，其角频率可用图3.1(c)所示确定。该系统动能和势能为系统质量运动方程为使，代入上列方程中，得（3.17）式中：————第一传动轴的质量————第二传动轴的质量————第一传动轴的刚度————第二传动轴的刚度————第一转动轴的挠度————第二传动轴的挠度————中问支承和万向节总质量；————中问支承的刚度————中间支承的位移。此系统只要分别有三个固定角频率,当一个传动轴的三个旋转运动角度和速度与其中的任意一个固定的角频率相一致,就可能会容易导致互相共振的现象产生。它中一个小型振动机构的最低固有振动频数与中间部件支承的强度高低密切关联相关。本次设计中采用的中间支承结构如图3-2所示。为了能大幅度降低轴承负荷，将支承用一层轴承衬套包围起来。图3-2东风EQ1118GA的中间支承3.3十字轴总成的设计计算及校核3.3.1万向节的受力分析由于十字轴万向节主、从动叉轴转矩的作用，在主、从动万向节叉上产生相应的切向力和轴向力，见图3.4：（3.18）式中：————切向力作用线与万向节叉轴之间的距离；————转向节与主动叉轴之转角；————转向节主、从动叉轴的夹角。(a)初始位置时；(b)主动叉轴转角时图3-3作用在万向节叉及十字轴上的力在十字轴轴线所在的平面内并作用于十字轴的切向力与轴向力的合力为（3.19）图3-3（a）为主动叉轴位于初始位置受力状况。此时达到最大值：（3.20）图3-3（b）为主动叉轴转角时的受力状况。这时均达最大值：（3.21）取在发动机最大转矩下且变速器处于档时的转矩和满载时的驱动车轮最大附着力矩（）的换算转矩两者中的较低值。取一档时发动机最大转矩和满载时驱动的最大附着力矩之间的较低值。即。而万向节工作夹角，。将这些数据代入（3.21）得3.3.2十字轴万向节的设计及校核对于万向传动节,需要对其各个零件进行校核计算。根据EQ1118GA货车的载重质量为2.16，因此初选滚针轴承型号为,。万向节工作夹角。计算十字轴轴颈根部见图3.4（a）的截面处的弯曲应力和剪切应力为（3.22）（3.23）其中—————十字轴轴颈直径 —————十字轴油道孔直径—————力作用点到轴颈根部距离图3-4十字轴及万向节叉的计算用图[1](a)十字轴；(b)万向节叉十字轴的弯曲应力应不大于；剪切应力应不大于，由钢或20CrMnTi，等低碳合金钢制造，经渗碳淬火处理，表面硬度。选定后代入式中（3.24）（3.25）即十字轴强度校核满足设计所需要求。3.3.3十字轴滚针轴承的校核十字轴上的两个滚针和其他主要轴承零件中的两个滚针之间的直径一般都是尽可能地小于1.6,以免被两个滚针压碎,而且在滚针和公差之间的细微误差也一定是必须要小,否则还有可能会大大地增强公差滚轴载荷在两个不同的滚针之间所需要分配的载荷不均衡性,公差轴的携带必须尽量控制在0.003以内。当载荷滚针与滚动轴承之间的径向载荷空隙过多时,所需要承受的径向载荷促使滚针转动次数就可能会大大减少,有可能还会出现载荷滚针被轴承卡住。间隙太小又很小或有限地可能会导致出现严重损伤和由于受热而严重卡住或由于运送赃物的管道堵塞而严重卡住。滚针末端到滚动轴向上的中间游隙一般都小但不应超过。十字轴滚针轴承的接触应力为（3.26）为下一个滚针所受到的最大载荷=4967.26N（3.27）式中：—————滚针直径—————滚针的工作长度—————轴颈直径则滚针轴承许用载荷校验按下式进行（3.28）其中—————滚针数—————滚针直径—————滚针工作长度—————发动机在最大转矩下的转速—————自发动机至万向节间的变速机构的低档传动比—————万向节工作夹角，。求得十字轴滚针轴承满足设计要求。3.3.4万向节叉的设计及校核万向节叉在力作用下承受弯曲和扭转载荷，在截面B-B处，见图3.5(b)的弯曲应力和扭转应力分别为（3.29）（3.30）————抗扭截面系数————抗弯截面系数在矩形截面（3.30）在椭圆形截面（3.30）————矩