针轴承联接元件的设计联接螺栓万向节叉十字轴总成的润滑补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差，以及车车辆行驶过程中由于弹性支承的发动机的窜动和车架等变形所引起的位移。目前中间支承主要有橡胶弹性中间支承和摆臂式中间支承两种形式。橡胶弹性中间支承在其结构中采用单列滚子轴承，橡胶弹性元件能吸收传动轴的振动，降低噪声。这种弹性中间支承不能传递轴向力，它主要承受传动轴因不平衡偏心等因素引起的径向力，以及万向节上的附加弯矩所引起的径向力。蜂窝软垫式中间支承与车架横梁相连接。单列球轴承可在轴承座内滑动。由于蜂窝形橡胶垫的弹性作用，能适应上述安装误差和行驶中出现的位移。此外还可吸收振动并减少噪声。单列球轴承通过油嘴加入的润滑脂来实现，并在球轴承两端安装油封加以密封。蜂窝软垫式结构简单，效果良好，应用广泛。双列圆锥滚子轴承中间支承，其特点是双列圆锥滚子轴承可承受较大的轴向力，且便于调整，使用寿命长。有的汽车采用摆式中间支承。整个中间支承通过螺栓固定在支架和车架横梁上。当发动机轴向窜动时，摆臂可绕支承轴摆动，适应中间传动轴的轴线在纵向平面的位置变化，改善了轴承的受力状况。此外橡胶衬套能适应传动轴轴线在横向平面内少量的位置变化。综上所述，由于本设计适用车型载重小，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，其结构如图。单列深沟球轴承套装在中间传动轴上，内圈由凸缘叉和轴肩轴向定位，外圈由两个卡环固定在轴承座孔上使之不能在轴向滑动。两个支承销管由两个挡圈通过销联接在起销管分别与轴承座和支架焊接，支架由螺栓固定在车架横梁上。由于摆动式中间支承的结构特点，作用在轴承上的轴向力和径向力都较小，故选用单列深沟球轴承。中间传动轴花键大径，所以取轴承内径,初选黑龙江工程学院本科生毕业设计轴承外径，轴承宽度。选定轴承型号后需对其使用寿命进行校核。图摆动式中间支承轴承的选取由机械设计手册查得对于每日小时工作的机械利用率不高，预期使用寿命每日小时工作利用率较高，预期使寿命。取预期使用寿命计算。计算公式以小时数表示如下式中轴承转速，取ε寿命指数，对球轴承基本额定动载荷当量动载荷温度系数，工作温时，当量动载荷的般计算公式为式中考虑载荷性质引入的载荷系数，取黑龙江工程学院本科生毕业设计径向，轴向载荷系数轴承径向载荷轴承轴向载荷，取轴承径向载荷可按如下公式计算式中滑动花键滑动时的阻力传动轴工作时两万向节的夹角传动轴重力作用在轴承上的分力由机械设计手册查得，。将，，代入公式得将，，代入公式得经计算轴承寿命符合设计要求。另外，还应考虑中间支承的固有频率，计算公式如下式中中间支承的固有频率中间支承橡胶弹性元件的径向刚度中间支承悬置质量，等于传动轴落在中间支承上的部分质与中间支承轴承及其轴承座所阴承受的质量之和。在设计中间支承时，应合理选择橡胶弹性元件的径向刚度，固有频率对应的临界转速尽可能低于传动轴的常用转速范围，以免共振，保证隔振效果好。许用临界转速为，对于乘用车，取下限。当中间支承的固有频率依此数据确定时，由于传动轴不平衡引起的共振转速,而由于万向黑龙江工程学院本科生毕业设计节上的附加弯矩引起的共振转速为，这样就避免了中间支承与传动轴的谐振。本章小结本章完成了中间支承总成的设计。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。当发动机轴向窜动时，摆臂可绕支承轴摆动，适应中间传动轴的轴线在纵向平面的位置变化，改善了轴承的受力状况。橡胶衬套可以大大吸收减小由于传动轴引起的振动，进而减小车辆行驶时的噪声和振动。此外，还选择了轴承的型号并对轴承的使用寿命进行校核设计了合理有效的润滑及密封型式，从而提高了总成的使用寿命。黑龙江工程学院本科生毕业设计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。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。黑龙江工程学院本科生毕业设计参考文献吴修义汽车万向节传动轴的选择和应用重型汽车,卢曦,周萍,孙跃东汽车等速万向节的现状与发展机械设计与制造，陈家瑞汽车构造北京机械工业出版社北京理工大学出版社,万向节与传动轴,张立,王丽娟在汽车传动轴涂敷系统中的应用西安工业大学学报,刘惟信汽车设计清华大学出版社,肖生发,伍德荣种新型等速万向节的设计机械工程师任少云,朱正礼,张建武双十字轴万向节传动力学建模与仿真上海交通大学学报,王望予,汽车设计,机械工业出版社,何西冷万向节机构的运动学分析起重运输机械,康健,管迪华万向节运动传递非等速特性研究清华大学学报,年,第卷,第期华同曙,沈雪瑾,陈晓阳虎克万向节节叉轴承滚针的凸度设计华南理工大学学报自然科学版,李仕清,张波万向节砖正确润滑,吴家洲,吴波,杨叔子球笼式万向节快速设计系统研究机床与液压,龚微寒,汽车现代设计制造,人民交通出版社,诸文农底盘设计机械工业出版社,五之煦,许杏根机械设计手册机械工业出版社,黑龙江工程学院本科生毕业设计致谢本人的毕业设计是在导师苏清源副教授的悉心指导和热切关怀下完成的。从设计的选题到研究，从资料的收集到构思，从思路的形成到设计，步步的进展，点点的收获都倾注着指导老师大量的心血。苏老师严谨的治学态度和精益求精的务实精神让我获益很多，指导老师渊博的知识和对问题敏锐的洞察力更成了我终身追求的目标。苏老师为人谦虚诚恳，做事严谨认真，治学丝不苟，深深地影响着我，并将使我在未来的工作岗位上展现出更好的工作能力和工作表现。在此，对苏老师的辛勤培养致以崇高的敬意和衷心的感谢。我定会遵照您的教导，在学习工作和生活的道路上继续努力。感谢汽车工程师系系主任及各级领导，为我们提供了良好的教学设施学习环境和学术氛围。对我们在毕业设计中遇到的各种困难给予了理解和支持。另外，还要感谢车辆工程教研室基础教研室实验室的各位老师在我大学期间的帮助和指导。从他们那里，我学到了很多书本上学不到的经验和解决问题的思想。在本设计的完成过程中得到罗辉施奇等同学的帮助，感谢他们在做设计过程中给予我的无私的帮助。本科学生毕业设计轻型商用车传动轴及万向节设计系部名称汽车工程系专业班级车辆工程班学生姓名指导教师职称副教授黑龙江工程学院二九年六月黑龙江工程学院本科生毕业设计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黑龙江工程学院本科生毕业设计黑龙江工程学院本科生毕业设计目录摘要第章绪论选题的目的和意义国内外研究现状发展趋势研究内容及方法传动轴方案的选择及主要参数的确定万向节类型的选择十字轴式万向节的结构分析万向节总成主要参数的确定与校核中间支承的设计与校核第章传动轴总成的设计万向传动轴总体概述传动布置型式的选择传动轴断面尺寸的确定与强度校核传动轴的运动分析传动轴断面尺寸的计算与校核主传动轴滑动花键的设计中间传动轴花键的设计本章小结第章万向节总成的设计