傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)指南_第1頁(yè)
傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)指南_第2頁(yè)
傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)指南_第3頁(yè)
傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)指南_第4頁(yè)
傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)指南_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩17頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、奇瑞汽車(chē)有限公司傳動(dòng)軸總成系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)指南編制日期:2005-03-23編者:何迅 版次:01第22頁(yè) 共22頁(yè)奇瑞汽車(chē)有限公司底盤(pán)部設(shè)計(jì)指南編制:校對(duì):審核:批準(zhǔn):汽車(chē)工程研究院目 錄1簡(jiǎn)要說(shuō)明1.1萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸綜述1.2萬(wàn)向的類(lèi)型及適用范圍 1.3結(jié)構(gòu)圖 1.4工作原理2設(shè)計(jì)構(gòu)想 2.1設(shè)計(jì)原則和開(kāi)發(fā)流程 2.2基本的設(shè)計(jì)參數(shù)2.2.1傳動(dòng)軸的布置要點(diǎn)2.2.2關(guān)鍵性能尺寸的確定2.2.3粗糙度和形位公差的確定2.2.4零件號(hào)要求2.2.5傳動(dòng)軸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與計(jì)算 2.3環(huán)境條件、材料、熱處理及加工要求3臺(tái)架試驗(yàn) 3.1十字軸式萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸臺(tái)架試驗(yàn) 3.2等速萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸臺(tái)架實(shí)驗(yàn) 4圖

2、紙模式 4.1尺寸公差 4.2文字說(shuō)明1、簡(jiǎn)要說(shuō)明1.1萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸綜述汽車(chē)上的萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)常由萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸組成,主要用來(lái)在工作過(guò)程中相對(duì)位置不斷改變的兩根軸間傳替動(dòng)力。萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)應(yīng)保證所連接兩軸的相對(duì)位置在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)變動(dòng),能可靠的傳替動(dòng)力;保證所連接兩軸盡可能同步(等速)運(yùn)轉(zhuǎn);允許相鄰兩軸存在一定角度;允許存在一定軸向移動(dòng)。1.2萬(wàn)向的類(lèi)型及適用范圍萬(wàn)向節(jié)按其在扭轉(zhuǎn)方向上是否由明顯的彈性可分為剛性萬(wàn)向節(jié)和撓性萬(wàn)向節(jié)。剛性萬(wàn)向節(jié)又可分為不等速萬(wàn)向節(jié)(常用的十字軸式),準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)(雙聯(lián)式、三銷(xiāo)軸式等)和等速萬(wàn)向節(jié)(球叉式、球籠式等)。等速萬(wàn)向節(jié),英文名稱Constant Velocity U

3、niversal Joint,簡(jiǎn)稱等速節(jié)(CVJ)。CVJ的種類(lèi)如下: 在發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)(或全輪驅(qū)動(dòng))的汽車(chē)上,由于工作時(shí)懸架變形,驅(qū)動(dòng)橋主減速器輸入軸與變速器(或分動(dòng)器)輸出軸間經(jīng)常有相對(duì)運(yùn)動(dòng),普遍采用萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)。在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中,由于驅(qū)動(dòng)輪又是轉(zhuǎn)向輪,左右半軸間的夾角隨行駛需要而變,這時(shí)多采用球叉式和球籠式等速萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)。當(dāng)后驅(qū)動(dòng)橋?yàn)楠?dú)立懸架結(jié)構(gòu)時(shí),也必須采用萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)。萬(wàn)向傳動(dòng)裝置除用于汽車(chē)的傳動(dòng)系外,還可用于動(dòng)力輸出裝置和轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。1.3結(jié)構(gòu)圖1.3.1十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié),如圖所示:1.3.2球籠式等速萬(wàn)向節(jié),如圖所示:1.3.3伸縮型球籠式萬(wàn)向節(jié):1.3.4 一般的Drive

4、Shaft主要構(gòu)成零件以及機(jī)能【構(gòu)成零件及其機(jī)能】BJ Assy:允許夾角很大的等速的固定式TJ Assy:等速的Joint中心可以Slide的Intermediate shaft:從TJ Assy到BJ Assy方向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)力。Damper: 減小由于Intermediate Shaft的彎曲共振產(chǎn)生的振動(dòng)噪音。Boot(BJ):滿足BJ Assy夾角較大時(shí)的回轉(zhuǎn),且保持BJ潤(rùn)滑用Grease。Boot(TJ):滿足TJ Assy回轉(zhuǎn)及Joint中心的Slide,且保持BJ潤(rùn)滑用GreaseBoot Clamp: 把Boot固定在Joint及Shaft上Circular Clip: 把TJ

5、Assy固定在Differential側(cè) 1.3.5 Front Drive Shaft的支撐方法Drive Shaft的支撐方法,在BJ側(cè),heel Bearing以及Hub壓入到Knuckle的Axle Housing內(nèi),然后將Drive Shaft的側(cè)的Spline插入到Hub中用Nut固定。在DOJ 或者 TJ側(cè),將DOJ 或 TJ的 Spline的前端插入到Differential側(cè)的Gear內(nèi),然后用Circular Clip固定 。1.4工作原理傳統(tǒng)的Universal Joint,Yoke和Yoke之間通過(guò)十字形的Joint連接,可以傳遞不同角度方向上的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖示的輸入軸軸

6、在A平面上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。輸出軸軸在B平面上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。a軸和b軸在同一條直線上時(shí),a軸和b軸的轉(zhuǎn)速相同。a軸和b軸之間有一定的角度旋轉(zhuǎn)時(shí),軸從旋轉(zhuǎn)到位置(°)時(shí),b軸從 旋轉(zhuǎn)到´位置(小于°移動(dòng)的距離減小)。a軸和b軸之間有一定的角度旋轉(zhuǎn)時(shí),軸從旋轉(zhuǎn)到X位置(°)時(shí),b軸從W´旋轉(zhuǎn)到X´位置(大于°移動(dòng)的距離增大)。十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié):?jiǎn)蝹€(gè)十字軸萬(wàn)向節(jié)在有夾角時(shí)傳動(dòng)具有不等速性;實(shí)現(xiàn)兩軸間的等角速傳動(dòng)須滿足以下兩個(gè)條件:第一萬(wàn)向節(jié)兩軸間夾角1與第二萬(wàn)向節(jié)兩軸間夾角2相等;第一萬(wàn)向節(jié)的從動(dòng)叉與第二萬(wàn)向節(jié)的主動(dòng)叉處于同一平面內(nèi)。J

7、oint夾角大的車(chē)的Drive Shaft使用Universal Joint時(shí),回轉(zhuǎn)不圓滑,振動(dòng)噪音大,操舵感覺(jué)不好。所以Joint需要使用CVJ(Constant Velocity Joint)。(Birfield Joint、Rzeppa Joint、Double Offset Joint、Tripod Joint)與Joint夾角沒(méi)有關(guān)系,它位于傳動(dòng)鋼球的中心隨時(shí)發(fā)生變化的輸入軸和輸出軸的二等分面上,因此,2軸的中心到中心的距離(旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)半徑)相同,2軸的回轉(zhuǎn)速度相同。2、設(shè)計(jì)構(gòu)想2.1設(shè)計(jì)原則和開(kāi)發(fā)流程對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋,前輪既是轉(zhuǎn)向輪又是驅(qū)動(dòng)輪,作為轉(zhuǎn)向輪,要求它能在最大轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)

8、任意偏轉(zhuǎn)到某一角度;作為驅(qū)動(dòng)輪,則要求半軸在車(chē)輪偏轉(zhuǎn)過(guò)程中不間斷地把動(dòng)力從差速器傳到車(chē)輪。因此轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的半軸不能制成整體而要分段,中間用萬(wàn)向節(jié)連接,以適應(yīng)汽車(chē)行駛時(shí)半軸各段的交角不斷變化的需要。若采用獨(dú)立懸架,則在靠近差速器處也需要有萬(wàn)向節(jié);若采用非獨(dú)立懸架,只需要在轉(zhuǎn)向輪附近裝一個(gè)萬(wàn)向節(jié)。傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程見(jiàn)下圖:2.2 基本的設(shè)計(jì)參數(shù)2.2.1傳動(dòng)軸的布置要點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上,由于懸掛系統(tǒng)的上下運(yùn)動(dòng),使萬(wàn)向節(jié)的角度變化,同時(shí)從Differential 到heel 的長(zhǎng)度,即傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度發(fā)生變化。2 1。為了對(duì)應(yīng) Shaft的長(zhǎng)度的變化,、固定式的的Birfield Joint()或者 Rzepp

9、a Joint()等在軸向方向要有可以滑動(dòng)的 Double Offset Joint ()或者Tripod Joint()。通常車(chē),車(chē)輪側(cè)使用固定式的Joint,Differential側(cè)使用Slide式的Joint。下面以我公司A15CVT的傳動(dòng)軸布置為例。/*A15CVT傳動(dòng)軸的布置一、右傳動(dòng)軸長(zhǎng)度右傳動(dòng)軸移動(dòng)節(jié)中心坐標(biāo)為(-49.24,294.54,25.05)。固定節(jié)中心坐標(biāo)固定節(jié)至移動(dòng)節(jié)的距離傳動(dòng)軸角度上極限(-2.29,647.99,107.50)365.9714.6滿載(-2.29,647.99,29)356.587.07半載(-2.29,647.99,20.32)356.597

10、.13空載(-2.29,647.99,1)357.378.14下極限(-2.29,647.99, -72.5)369.6617.00根據(jù)移矩-擺角圖,從上表可以定出右傳動(dòng)軸移動(dòng)節(jié)中心到固定節(jié)中心長(zhǎng)度為360mm。二、左傳動(dòng)軸長(zhǎng)度左傳動(dòng)軸移動(dòng)節(jié)中心坐標(biāo)為(-57.03,-295.85,26.35)固定節(jié)中心坐標(biāo)固定節(jié)至移動(dòng)節(jié)的距離傳動(dòng)軸角度上極限(-2.29,-647.99,107.50)365.516.6滿載(-2.29,-647.99,29)356.48.9半載(-2.29,-647.99,20.32)356.418.89空載(-2.29,-647.99,1)357.279.8下極限(-2.

11、29,-647.99, -72.5)369.8217.8根據(jù)移矩-擺角圖,從上表可以定出左傳動(dòng)軸固定節(jié)中心到移動(dòng)節(jié)中心長(zhǎng)度為360mm。*/2.2.2關(guān)鍵性能尺寸的確定傳動(dòng)軸中心距由傳動(dòng)軸總布置確定。確定方法見(jiàn)傳動(dòng)軸布置要點(diǎn)。固定節(jié)、移動(dòng)節(jié)的裝配尺寸根據(jù)接口(輪轂、半軸齒輪等)尺寸、結(jié)構(gòu)確定,主要結(jié)構(gòu)參數(shù)參見(jiàn)2.2.5 傳動(dòng)軸的主要結(jié)構(gòu)與計(jì)算。2.2.3粗糙度和形位公差的確定 移動(dòng)節(jié)軸頸與變速箱油封配合處,為保證油封的密封效果,軸頸處粗糙度一般選0.8或0.63。移動(dòng)節(jié)、固定節(jié)軸承配合端面垂直度取0.05。形狀和位置公差GB/T1182-ISO1302。 表面粗糙度符號(hào)按GB/T131-ISO

12、1302。形狀和位置的未注公差按GB/T1184-k,線性尺寸的未注公差按GB/T1804-m,角度的未注公差按GB/T11335-m。2.2.4零件號(hào)要求傳動(dòng)軸組號(hào)為22。前傳動(dòng)軸分組號(hào)2201。中間傳動(dòng)軸分組號(hào)2202。后傳動(dòng)軸組號(hào)2203。2.2.5傳動(dòng)軸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與計(jì)算 a) 關(guān)于的主要尺寸 表示CVJ強(qiáng)度區(qū)分的Size表示法和Layout設(shè)計(jì)時(shí)重要的CVJ尺寸(下圖:D1D3 L1L3),根據(jù)各個(gè)Vendor不同而不同。在研究Drive shaft的強(qiáng)度及Layout實(shí)施前,首先要與委托生產(chǎn)Drive shaft的Vendor聯(lián)系,確認(rèn)Drive shaft的允許強(qiáng)度及主要尺寸。

13、(下圖:D1D3,L1L3)這對(duì)提高設(shè)計(jì)效率非常重要。理由如下:扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度及耐久壽命由各Vendor的CVJ的具體設(shè)計(jì)規(guī)格決定。各Vendor把Drive shaft的主要尺寸都標(biāo)準(zhǔn)化(下圖:D1D3,L1L3),這樣可以達(dá)到縮短 Drive shaft的開(kāi)發(fā)期間及降低成本。 b)的靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 根據(jù)從Vendor得到的各Size的允許強(qiáng)度和下表計(jì)算得出的CVJ的輸入扭矩,選定CVJ的SIZE.另外也要考慮 2-1-3項(xiàng)中的CVJ的耐久壽命。c)heel側(cè)CVJ的耐久壽命的預(yù)測(cè)關(guān)于heel側(cè)CVJ的耐久壽命的預(yù)測(cè),為了提高精度,應(yīng)該包括實(shí)車(chē)的操舵頻度在內(nèi),研究CVJ的壽命,設(shè)定CVJ的Size。【

14、CVJ壽命研討概要】()FF車(chē)(Front Engine & Front Drive )的Drive Shaft,在 heel側(cè)使用BJ,在Differentia側(cè)使用TJ或者DOJ、一般情況下,組合使用同Size的CVJ。一般情況下,代表等速Joint 自身的強(qiáng)度耐久性的指標(biāo)用Size來(lái)表示。同Size的CVJ、設(shè)定時(shí)heel側(cè)BJ的載荷容量要比Differential側(cè)TJ的載荷容量大。參考例:NTN會(huì)社BJ82: T100245NmDOJ82: T100230NmT100 的基本Torque :CVJ夾角3°N100rpm時(shí),壽命時(shí)間為1500hr,對(duì)應(yīng)的Torque可

15、以查圖表得到。()CVJ的耐久性主要是由Torque(T)、轉(zhuǎn)速(N)、夾角()決定,同時(shí)還受溫度(潤(rùn)滑)的影響。(3)實(shí)車(chē)的CVJ的損壞一般是由于應(yīng)該設(shè)有載荷余量的BJ側(cè)的FlakingPitching 等的CVJ的耐久性不足引起的。推測(cè)原因主要是heel側(cè)的BJ在操舵時(shí),一時(shí)使用大夾角而導(dǎo)致CVJ的損壞。(4)把實(shí)車(chē)的操舵頻度列入到壽命計(jì)算的輸入項(xiàng)目中,計(jì)算BJ的損壞值,選定BJ的最佳Size。BJ損傷值計(jì)算:參考Birfild會(huì)社的CVJ壽命計(jì)算方式。操舵頻度:25°40°的操舵頻度使用一般車(chē)在Cross-country路面行駛時(shí)的數(shù)據(jù)5倍以上的數(shù)據(jù)。BJ溫度預(yù)測(cè):根

16、據(jù)下記F值及實(shí)車(chē)溫度實(shí)際測(cè)量Date進(jìn)行預(yù)測(cè)。F(T*D*N0.577)(T100 *AX) 【計(jì)算理論】()Birfild會(huì)社的CVJ壽命計(jì)算方式(Ball軌道面產(chǎn)生Pitching摩擦為止的壽命)1000rpm時(shí)21,400( )(hour)1000rpm時(shí)396,580()(hour)在此 :基本Torque :角度系數(shù) :(Sin )Cos 可以查表:CVJ的載荷Torque :CVJ的轉(zhuǎn)速()溫度預(yù)測(cè)法根據(jù)下記值及溫度實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)。(0.577)( X):的Pitch Circle Diameter()線形累積損傷值(Miner值)CVJ在某一期間內(nèi)按下表的頻度使用時(shí),給定Tor

17、que(Tn)、轉(zhuǎn)速(Nn)、夾角(n)時(shí),這一載荷條件下的壽命n可以通過(guò)Birfild會(huì)社的計(jì)算公式求出來(lái)。因此,由損傷值Dn的給定公式 nnn 可知,全壽命時(shí)間Ln中,只有在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間n內(nèi),才會(huì)產(chǎn)生壽命的消耗。從No.1到No.n 的損傷為線形累積,損傷值的合計(jì)為:-ii通常當(dāng)這一累積損傷值達(dá)到時(shí),CVJ就會(huì)發(fā)生 Pitching ,達(dá)到壽命期限。 以奇瑞公司S21項(xiàng)目傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)的選型和壽命計(jì)算為例:/*S21車(chē)型驅(qū)動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)的選型和壽命計(jì)算一、基本參數(shù)1 發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)(靜功率測(cè)試狀態(tài))最大功率:65kw/6000rpm最大扭矩:118N·m/4500rpm斷油點(diǎn):7000rp

18、m2 變速器的相關(guān)參數(shù) 檔檔檔檔檔R檔ig3.6361.6671.2261.1850.8712.909io3.7624.6474.6473.7623.7624.647i13.6797.7475.6974.4583.27713.518傳動(dòng)效率0.953 車(chē)輪相關(guān)參數(shù)采用175/60 R14輪胎Rr0.275m4 整車(chē)相關(guān)參數(shù) 前軸荷(Kg)后軸荷(Kg)軸距L(m)質(zhì)心高度h(m)質(zhì)心距前輪心距離b(m)空載5804202.340.572 1.2滿載7056705 驅(qū)動(dòng)軸角度及TJ端運(yùn)動(dòng)距離參數(shù) BJ(L)TJ(L)BJ(R)TJ(R)上跳點(diǎn)9.371°11.663°4.67

19、7°6.94°滿載點(diǎn)5.768°5.95°3.371°3.553°空載點(diǎn)6.848°7.232°3.956°4.315°下跳點(diǎn)10.372°12.795°5.277°7.606°TJ端運(yùn)動(dòng)距離(mm)17.30717.993以滿載與空載的均值作為工況點(diǎn)驅(qū)動(dòng)軸角度系數(shù)Ax=cos2×(1-sin)滿載與空載的均值TJAxBJAx平均夾角6.591°0.87366.308°0.87946 計(jì)算壽命目標(biāo)值:100000km二、分析計(jì)

20、算1、假定參數(shù):1)1.0,振動(dòng)系數(shù)Ks1.2,承載系數(shù)kt1.33 2)汽車(chē)以1,Ks1.2時(shí)最大扭矩起步,以發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的2/3驅(qū)動(dòng)且各檔勻速,各檔利用率分別為:1 :5 :27 :40 :27。2、 起步扭矩和附著扭矩計(jì)算應(yīng)力,并以兩者中較小值選取CVJ尺寸 MN傳動(dòng)軸的額定扭矩; MB靜態(tài)失效扭矩; Md動(dòng)態(tài)額定扭矩;起步轉(zhuǎn)矩:MA=1/2 × KS × MmaxMA1/2 ×1.2× 118 × 13.679=968.47(N·m)(2輪驅(qū)動(dòng))附著轉(zhuǎn)矩:MH=1/2 × KS × G × B/

21、(L+×h) ×RrMH =1/2 × 1.2× 1375 × 9.8× 1.2/(2.34+1×0.572) × 0.275=920.02(N·m)MN依取920.02 N·m適取球籠式萬(wàn)向節(jié)的系列規(guī)格以GKN形式為Base =0 /10° =0°時(shí)的靜態(tài)失效扭矩 =0 /10° TJ取 GI型580 MN=1040 N·m MB=1900 N·m Md=220 N·m BJ 取 AC 75 MN=944 N·m Md=17

22、8 N·m 3、校核使用壽命TJ端12345Ax0.010.050.270.40.27ix13.6797.7475.6974.4583.277Nx328.97 580.87 789.89 1009.42 1373.21 Vx34.11 60.22 81.89 104.65 142.37 Mx538.04 304.72 224.08 175.35 128.90 Lhx40.75 161.57 340.26 613.99 1136.29 Mx=1/2 × 2/3 × Mm × ix當(dāng)nx1000rpm 時(shí) Lhx=25339/nx0.577 × (

23、AXMd/MX)3當(dāng)nx1000rpm 時(shí) Lhx=470756/nx × (AXMd/MX)31/Ln=0.01/40.75+0.05/161.57+0.27/340.26+0.40/613.99+0.27/1136.29Ln=446.93(h)vm=0.01×34.11+0.05×60.22+0.27×81.89+0.4×104.65+0.27×142.37=105.76(km/h)Ls=Ln × Vm=47268.84再取ETJ79(廣州NTN裕隆公司生產(chǎn)的)Mn=1520 N·m Md317(N·

24、m)由 Ls1/Ls2=(Md2/Md1)3 Ls2=(317/220)3×47268.84=141411(km),滿足使用的強(qiáng)度及耐久性要求。BJ端12345Ax0.010.050.270.40.27ix13.6797.7475.6974.4583.277nx328.97 580.87 789.89 1009.42 1373.21 Vx34.11 60.22 81.89 104.65 142.37 Mx538.04 304.72 224.08 175.35 128.90 Lhx22.02 87.30 183.85 331.75 613.96 1/Lh=0.01/22.02+0.05

25、/87.30+0.27/183.85+0. 40/331.75+0.27/613.96Lh=241.486(h)Ls=Lh×Vm=25540.28(km)再取BJ82(廣州NTN裕隆公司生產(chǎn)的) Mn=1790 N·m, Md340N·m由 Ls1/Ls2=(Md2/Md1)3Ls2=(340/178)3×25540.28=177993(km),滿足使用的強(qiáng)度及耐久性要求。三、選取傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)形式1.按照分析計(jì)算的結(jié)果,S21車(chē)型的驅(qū)動(dòng)軸為廣州NTN裕隆公司生產(chǎn)的BJ82+ETJ79型驅(qū)動(dòng)軸。*/d) 球籠式等速萬(wàn)向節(jié)花鍵軸直徑的計(jì)算和鋼球直徑的選擇以S

26、11+DA465傳動(dòng)軸(S11-2203010/20GB)球籠式等速萬(wàn)向節(jié)花鍵軸直徑的計(jì)算和鋼球直徑的選擇為例:/*S11+DA465傳動(dòng)軸球籠式等速萬(wàn)向節(jié)花鍵軸直徑的計(jì)算和鋼球直徑的選擇 一、發(fā)動(dòng)機(jī)及變速箱參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào):LJ465Q-1ANE1額定功率:38.5KW/5200RPM最大扭矩:83N.m/3000-3500RPM檔位12345倒主傳動(dòng)比傳動(dòng)比3.4161.8941.2800.9410.7573.8184.388二、設(shè)計(jì)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大扭矩:對(duì)于這種變速箱有:如上圖所示對(duì)于花鍵軸部分S有其中為車(chē)輪打滑扭矩(kgf.m)為使用因素,考慮幾種不便于精確計(jì)算的變量對(duì)萬(wàn)向節(jié)壽命的影響

27、因素。使用因素與安全系數(shù)相似。對(duì)使用扭矩而言,它的值越大,允許負(fù)荷就越小。使用因素推薦如下,理想傳動(dòng)無(wú)振動(dòng)輕微振動(dòng).中等振動(dòng).在這里考慮到為車(chē)輪打滑扭矩,而為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大扭矩,所以他們之間就已經(jīng)存在一點(diǎn)安全系數(shù)了。 對(duì)695.27N.m70.95Kgf.m取為1有20.1mm然后根據(jù)S的值查表可得鋼球的直徑D=15.1mm*/e).十字軸萬(wàn)向節(jié)強(qiáng)度校核在設(shè)計(jì)十字軸萬(wàn)向節(jié)時(shí),應(yīng)保證十字軸頸有足夠的抗彎強(qiáng)度。設(shè)諸滾針對(duì)十字軸頸作用力的合力為F,則: 式中T傳動(dòng)軸計(jì)算扭矩,取按兩種情況計(jì)算的轉(zhuǎn)矩(按發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩、變速器一檔和按滿載驅(qū)動(dòng)輪附著系數(shù)為0.8計(jì)算)的較小者;r合力作用線與十字軸中心間

28、的距離;萬(wàn)向節(jié)的最大夾角;十字軸頸根部的彎曲應(yīng)力為:式中d1十字軸軸頸直徑;d2 十字軸油道孔直徑;s 力作用點(diǎn)到軸頸根部的距離。彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于250350N/mm2。十字軸軸頸的剪應(yīng)力:剪應(yīng)力應(yīng)不大于80120N/mm2。滾針軸承的接觸應(yīng)力:式中d滾針直徑,d為mm;L滾針工作長(zhǎng)度,L為mm;d1如前所述,d1為mm;Fn在力F作用下一個(gè)滾針?biāo)艿淖畲筝d荷,F(xiàn)n為N式中 i滾針列數(shù);Z每列中的滾針數(shù)。當(dāng)滾針和十字軸軸頸表面硬度在HRC58以上時(shí),許用接觸應(yīng)力為30003200N/mm2。f)傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算 在選擇傳動(dòng)軸長(zhǎng)度和斷面尺寸時(shí),應(yīng)考慮使傳動(dòng)軸有足夠高的臨界轉(zhuǎn)速。假設(shè)傳動(dòng)軸斷面

29、為均勻一致、兩端自由支承的彈性梁,由機(jī)械振動(dòng)理論可知,對(duì)應(yīng)其彎曲振動(dòng)的一階固有頻率的臨界轉(zhuǎn)速為: 式中nk臨界轉(zhuǎn)速,nK為r/min;L傳動(dòng)軸長(zhǎng)度,即兩萬(wàn)向節(jié)中心之間的距離,L為mm;D、d傳動(dòng)軸軸管的外徑和內(nèi)徑,它們的單位為mm。臨界轉(zhuǎn)速與最大轉(zhuǎn)速之比為安全系數(shù):g)傳動(dòng)軸軸管扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的計(jì)算 軸管的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: 式中,T傳動(dòng)軸計(jì)算扭矩; D、d如前所述。按上式算出的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力不應(yīng)大于300N/mm2。h)傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的校核 萬(wàn)向節(jié)的角加速度過(guò)大時(shí),會(huì)引起過(guò)大的慣性力矩,從而可能引起傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng), 為不致引起可感覺(jué)的振動(dòng),一般要求萬(wàn)向節(jié)的最大角加速度小于1000rad/s2,也可寫(xiě)成萬(wàn)向節(jié)夾

30、角與角速度乘積小于31.6。i)傳動(dòng)軸伸縮花鍵齒側(cè)擠壓應(yīng)力 (N/mm2)式中:Z花鍵齒數(shù); L鍵齒有效長(zhǎng)度,mm; 許用擠壓應(yīng)力,當(dāng)花鍵齒面硬度大于HRC35時(shí),伸縮花鍵取=2550N/mm2,非滑動(dòng)花鍵取=50100N/mm2。j)Damp的設(shè)定 (1)Shaft彎曲固有振動(dòng)頻率設(shè)計(jì)后記的Dynamic dumper時(shí),以及研討Drive Shaft的彎曲共振引起的振動(dòng)噪音問(wèn)題時(shí),必須要推定 Shaft的彎曲固有振動(dòng)頻率。在此,就 Drive Shaft的固有振動(dòng)頻率的計(jì)算方法作以解說(shuō)。簡(jiǎn)易計(jì)算方法:假定Shaft為均一斷面時(shí),固有振動(dòng)頻率按下式計(jì)算 (L2)(/A)0.20210DeDe

31、(Dd) L: Shaft長(zhǎng) :彎曲剛性:重力加速度 :比重 :斷面面積 :外徑. d:內(nèi)徑多段斷面Shaft直徑的差有很大段差時(shí)的Shaft,使用 Rayleigh method等可以得到比較正確的近似固有振動(dòng)頻率。 (2)Dynamic Dumper的設(shè)計(jì)設(shè)定 Dynamic dumper的目的是為了降低Drive Shaft的彎曲共振產(chǎn)生的Booming Noise、Differential Gear Noise 、Beat Noise等。設(shè)定Dynamic dumper的特性時(shí),基本上要最大限度的降低Shaft的共振,但是因?yàn)閷?duì)振動(dòng)特性也會(huì)產(chǎn)生很大的影響,所以最終要根據(jù)實(shí)車(chē)試驗(yàn)設(shè)定最佳

32、值。在此,關(guān)于基本規(guī)格設(shè)計(jì)法進(jìn)行說(shuō)明。設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)學(xué)模型二自由度強(qiáng)制振動(dòng)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算 Mass weight (M2)的設(shè)定M20.15M1 0.30.493(等價(jià)值量)固有振動(dòng)頻率(Fn2)的設(shè)定基本尺寸、按照下式設(shè)定。(1+) Fn2Fn1 loss factor (Lf)的設(shè)定 38(1+) Lf2上式為理論公式,實(shí)際計(jì)算時(shí)要根據(jù)橡膠的特性計(jì)算?!?Natural Rubber (NR):Lf=0.1 ,Butyl Rubber (IIR):Lf= 0.4 】效果確認(rèn) 安裝Dumper 時(shí)進(jìn)行計(jì)算,繪制如下的圖形,來(lái)確認(rèn)衰減效果 2.3 環(huán)境條件、材料、熱處理及加工要求用于轎車(chē)的球籠式萬(wàn)

33、向節(jié)工作環(huán)境十分惡劣,要經(jīng)受高溫氣候、低溫氣候的侵襲及老化,泥土、砂、灰塵、油脂的浸泡、腐蝕、沖擊,長(zhǎng)時(shí)間承受高強(qiáng)度、滿負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速工作。因而要求選用優(yōu)質(zhì)材料、采用特種工藝,確保各零部件性能,并能保證密封性。有足夠的安全系數(shù)強(qiáng)度、韌性、剛度也要好,即具有可靠性和耐久性。潤(rùn)滑良好,使用能耐高溫、低溫、高氣壓低發(fā)揮,不易變質(zhì)潤(rùn)滑油脂。使用過(guò)程不能有噪音。因而鐘形殼選用cf53,以提高耐磨性、抗扭強(qiáng)度。星形套、保持架材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)低碳合金滲碳鋼20CrMnTi。鋼球采用GCr15。軸選用優(yōu)質(zhì)碳素合金結(jié)構(gòu)鋼40Gr。三銷(xiāo)軸叉、軸承架選用優(yōu)質(zhì)低碳合金滲碳鋼20CrMnTi。軸承外圈、滾針選用GCr15。差動(dòng)彈簧圈選用65Mn。兩端防塵罩根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況,固定端采用聚脂防塵罩,移動(dòng)端采用聚氯丁二烯橡膠,保證具有良好的機(jī)械性能,能耐

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論