傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算

1、傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算1概述在汽車傳動(dòng)軸系或其它系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)一些軸線相交或相對(duì)置經(jīng)常變化的轉(zhuǎn)軸之間的 動(dòng)力傳遞，必須采用萬向傳動(dòng)裝置。萬向傳動(dòng)裝置一般由萬向節(jié)和傳動(dòng)軸組成，當(dāng)距離較遠(yuǎn) 時(shí)，還需要中間支承。在汽車行業(yè)中把連接發(fā)動(dòng)機(jī)與前、后軸的萬向傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)稱傳動(dòng)軸。 傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足所要傳遞的扭矩與轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)輕型載貨汽車多采用不等速萬向節(jié)傳動(dòng)軸。 2傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)2. 1傳動(dòng)軸萬向節(jié)、花鍵、軸管型式的選擇根據(jù)整車提供發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速、最大扭矩及變速箱提供的-檔速比，及市后軸負(fù)荷車輪附 著力，計(jì)算得扭矩，由兩者比較得出的最小扭矩來確定傳動(dòng)軸的萬向節(jié)、花鍵、軸管型式。 a按最大附著力計(jì)算傳動(dòng)軸的額定負(fù)荷公式

2、：虬 m=G , QJ /i<,G滿我時(shí)驅(qū)動(dòng)軸上的負(fù)荷。車輪的滾動(dòng)半徑甲車輪與地面的附看系數(shù)i。主減速器速比b按發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩計(jì)算傳動(dòng)軸的額定負(fù)荷公式：=M in i>/nM發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩i ”變速器一檔速比i,分動(dòng)器低檔速比n使用分動(dòng)器時(shí)的驅(qū)動(dòng)軸數(shù)按汽車傳動(dòng)軸總成臺(tái)架試驗(yàn)方法中貫定選取以上二者較小值為額定負(fù)荷?？紤]到出現(xiàn)最 大附著力時(shí)的工況是緊急制動(dòng)工況此時(shí)的載荷轉(zhuǎn)移系數(shù)為口因此實(shí)際可利用最大附著力矩：虬= A J M傳動(dòng)軸的試驗(yàn)扭矩：由汽車設(shè)計(jì)從書傳動(dòng)軸和萬向節(jié)中得知：一般總成的檢查扭矩為設(shè)計(jì)扭矩的1.5-2.0 倍。傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)中軸管與萬向節(jié)的設(shè)計(jì)扭矩也應(yīng)選取1. 5-2. 0

3、倍的計(jì)算扭矩，以滿足整車使 用中的沖擊載荷。軸管扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式：mm160(X01 r ,二IT (DW)e =120N/D軸管直徑：d軸管內(nèi)徑；M變速箱輸出最大扭矩;花鍵軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：16000Mzr,2T 二 11 注 < 廿=350N/ mm" 氏花鍵軸花鍵底徑：D2=27. 667mmcZ花健齒數(shù)m花鍵模數(shù)M變速箱輸出最大扭矩：傳動(dòng)軸花鍵齒側(cè)的擠壓應(yīng)力：9 x Td f在25-50N.皿推薦范圍內(nèi)甲 XZXmXLXZXm叩各齒載荷不均系數(shù)：Z花健齒數(shù)；L花鍵齒的最短工作長(zhǎng)度長(zhǎng)度；m花鍵模數(shù)；2. 2傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速公式：頑+/n>

4、=L 2X10n«i<0. 7 nkn«x= n i$m傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)軸最大輸入轉(zhuǎn)速n發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速i5變速箱五檔速比傳動(dòng)軸最大輸入轉(zhuǎn)速，可由發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速及變速箱的速比計(jì)算得出，及由整車 的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速反推出，取兩者中的較大者。若該單傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速不能滿足設(shè)計(jì)要求，可通 過使用雙節(jié)傳動(dòng)軸，或?qū)⑤S管壁厚減薄（必須在該軸管滿足設(shè)計(jì)扭矩的前提卜），以使用傳 動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速滿足使用要求。2. 3傳動(dòng)軸的動(dòng)平衡及共振因傳動(dòng)軸為高速旋轉(zhuǎn)件，任何質(zhì)景的偏移都會(huì)導(dǎo)致劇烈振動(dòng)。所以傳動(dòng)軸在組裝完成后 都要進(jìn)行動(dòng)平衡。剩余不平衡最不低于GB9239中規(guī)定的G40平衡品質(zhì)等級(jí)。傳動(dòng)

5、軸許用不平衡量計(jì)算公式：1000-M-GUR許用不平衡量（g -mm）M傳動(dòng)軸質(zhì)量（kg）G平衡精度（mm/s）3角速度（rad/s）2. 4傳動(dòng)軸布置角度（增加圖示，詳細(xì)介紹雙軸布置要點(diǎn)，儲(chǔ)）因十字軸萬向節(jié)本身的不等速性，使傳動(dòng)軸部件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，從而產(chǎn)生附加的交變載 荷，影響零部件使用壽命。為改變這種不等速性，而應(yīng)盡量使傳動(dòng)軸兩端萬向節(jié)叉處于同一 平面，使第一萬向節(jié)兩軸間夾角與第二萬向節(jié)兩軸間夾角相等。實(shí)際上變速箱輸出軸和犯動(dòng) 橋輸入軸之間的相對(duì)位置是變動(dòng)的，因此不可能設(shè)計(jì)夾角為零。但軸間夾角越大，傳動(dòng)軸轉(zhuǎn) 動(dòng)的不均勻性越大，產(chǎn)生的附加交變載荷也越大，對(duì)傳動(dòng)件的使用壽命越不利，同時(shí)也降低

6、傳動(dòng)效率，所以在汽車總體布置上應(yīng)盡量減小這些軸間交角。輕型載貨汽車設(shè)計(jì)的兩軸線夾 角在空我靜止時(shí)，一般不超過6-8度。3常見故障及解決方法傳動(dòng)軸常見失效模型主要有以卜.凡種：3. 1傳動(dòng)軸管折分析原因及解決方法：首選通過理論計(jì)算、試驗(yàn)及故障出現(xiàn)前后整車的現(xiàn)象來判斷傳動(dòng)軸 的失效原因，出現(xiàn)該種失效模式多半是由扭矩及臨界轉(zhuǎn)速引起的。扭矩原因引起的傳動(dòng)軸失 效模式多為軸管折或扭成麻花，出現(xiàn)該現(xiàn)象時(shí)車速一般不高或在起步時(shí)，扭矩或沖擊扭矩發(fā) 揮到最大。這時(shí)應(yīng)采取加粗軸管的措施提高傳動(dòng)軸的承載扭矩。當(dāng)由臨界轉(zhuǎn)速原因?qū)е略摴?障時(shí)，傳動(dòng)軸管多為扭成麻花，并且車速較高行駛，當(dāng)故障發(fā)生前整車會(huì)感覺到激烈的抖動(dòng)。 這時(shí)應(yīng)采取將軸管加粗管壁減薄的措施來提高傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速。當(dāng)傳動(dòng)軸較長(zhǎng)時(shí)，可采取 將傳動(dòng)軸分成兩節(jié)來提高傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速。3. 2十字軸滾針損壞分析原因及解決方法：十字軸滾針損壞一般有以下幾種原因：制造缺陷、萬向節(jié)間隙大、油 封破損、注油不及時(shí)、萬向節(jié)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)萬向節(jié)間隙較大時(shí)，會(huì)使傳動(dòng)軸動(dòng)不平衡屈值 加大，出現(xiàn)該失效模式一般在早期。這時(shí)要求廠家加強(qiáng)萬向節(jié)質(zhì)量控制。油封破損、注油不 及時(shí)都會(huì)導(dǎo)致萬向節(jié)潤(rùn)滑不充分，加劇軸承磨損，導(dǎo)致滾針斷裂失