汽車構(gòu)造與設(shè)計(jì)- 萬向傳動(dòng)裝置

1、Loading 第十章 萬向傳動(dòng)裝置車輛結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)本章內(nèi)容本章內(nèi)容23 13 34在軸線相交且相對(duì)位置經(jīng)常變化的兩轉(zhuǎn)軸間傳遞動(dòng)力。在軸線相交且相對(duì)位置經(jīng)常變化的兩轉(zhuǎn)軸間傳遞動(dòng)力。和和。當(dāng)。當(dāng)傳動(dòng)軸比較長(zhǎng)時(shí)，還要加傳動(dòng)軸比較長(zhǎng)時(shí)，還要加。1. 變速器變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間與驅(qū)動(dòng)橋之間2. 變速器變速器與分動(dòng)器之間、分動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)橋之間與分動(dòng)器之間、分動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)橋之間3. 驅(qū)動(dòng)橋與驅(qū)動(dòng)輪之間驅(qū)動(dòng)橋與驅(qū)動(dòng)輪之間4. 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向器之間機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向器之間實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸之間轉(zhuǎn)軸之間。剛性萬向節(jié)剛性萬向節(jié)不等速萬向節(jié)不等速萬向節(jié)等速萬向節(jié)等速萬向節(jié)準(zhǔn)等速萬向節(jié)準(zhǔn)等速萬向節(jié)撓性撓性萬向節(jié)萬向

2、節(jié)十字軸式十字軸式雙聯(lián)雙聯(lián)式式、三三銷軸銷軸式式球叉式、球籠式球叉式、球籠式萬向節(jié)萬向節(jié)1. 不等速萬向節(jié)不等速萬向節(jié)1. 不等速萬向節(jié)不等速萬向節(jié)1-套筒套筒2-十字軸十字軸3-萬向節(jié)叉萬向節(jié)叉4-卡環(huán)卡環(huán)5-滾針軸承滾針軸承6-萬向節(jié)叉萬向節(jié)叉主動(dòng)叉在垂直位置主動(dòng)叉在垂直位置，十字，十字軸平面軸平面與主動(dòng)軸垂直與主動(dòng)軸垂直時(shí)：時(shí)： 2 1 主動(dòng)叉在水平位置主動(dòng)叉在水平位置，十字，十字軸平面軸平面與從動(dòng)軸垂直：與從動(dòng)軸垂直： 2 1VB=1rcos=2r 2=1cos 21 單單 十字十字軸式剛性軸式剛性萬向節(jié)兩萬向節(jié)兩軸夾角軸夾角越大，越大，轉(zhuǎn)角差（轉(zhuǎn)角差（1-2）越大，萬向節(jié)的不等速特性

3、）越大，萬向節(jié)的不等速特性越嚴(yán)重越嚴(yán)重。 (一般一般為為l5l52020) ) 萬向節(jié)萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速特性將使從動(dòng)傳動(dòng)的不等速特性將使從動(dòng)軸及與其相連的傳動(dòng)部件產(chǎn)生軸及與其相連的傳動(dòng)部件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，從而產(chǎn)生附加的從而產(chǎn)生附加的交變載荷交變載荷，影響傳動(dòng)部，影響傳動(dòng)部件的壽命件的壽命。摩擦損失大，效率低摩擦損失大，效率低。 十字十字軸式剛性萬向節(jié)軸式剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠作可靠、且允許所連接的兩軸之間有、且允許所連接的兩軸之間有較較大交角大交角，在汽車上應(yīng)用最為普遍。，在汽車上應(yīng)用最為普遍。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)2. 準(zhǔn)等速萬向節(jié)準(zhǔn)等速萬向節(jié)根據(jù)根據(jù)雙十字萬向節(jié)雙十字萬向

4、節(jié)實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)的原理而設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)的原理而設(shè)計(jì)的萬向節(jié)。萬向節(jié)。允許所聯(lián)兩軸夾角較大允許所聯(lián)兩軸夾角較大( (可達(dá)可達(dá)5050) )，軸承密封性好，效率，軸承密封性好，效率高，工作可靠，制造方便。高，工作可靠，制造方便。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，外形尺寸較大，零件數(shù)目較多。較復(fù)雜，外形尺寸較大，零件數(shù)目較多。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)萬向節(jié)與轉(zhuǎn)向節(jié)同心度要求不嚴(yán)，萬向節(jié)與轉(zhuǎn)向節(jié)同心度要求不嚴(yán)，允許允許所聯(lián)兩軸夾角較大所聯(lián)兩軸夾角較大( (可可達(dá)達(dá)4545) )，可軸向伸縮，易密封?？奢S向伸縮，易密封。外形尺寸較大，外形尺寸較大，形狀復(fù)雜，兩軸受形狀復(fù)雜，兩軸受附加彎矩和軸向力。附加彎矩和軸向力。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

5、缺點(diǎn)2. 等速萬向節(jié)等速萬向節(jié)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證萬向節(jié)在工作時(shí)，傳從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證萬向節(jié)在工作時(shí)，傳力點(diǎn)始終位于力點(diǎn)始終位于兩軸交角的平分面上。兩軸交角的平分面上。鋼球所受單位壓力較大，磨損較快。鋼球所受單位壓力較大，磨損較快。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，兩軸最大夾角為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，兩軸最大夾角為3233。在傳遞轉(zhuǎn)矩的過程中，主從動(dòng)軸之間只能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、不會(huì)在傳遞轉(zhuǎn)矩的過程中，主從動(dòng)軸之間只能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、不會(huì)產(chǎn)生軸向位移。產(chǎn)生軸向位移。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)兩軸兩軸最大最大夾角達(dá)夾角達(dá)47。結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力強(qiáng)、拆裝方便。結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力強(qiáng)、拆裝方便。 在在傳遞轉(zhuǎn)矩的過程中，傳遞轉(zhuǎn)矩的過程中，主從動(dòng)軸主從動(dòng)軸

6、之間不僅相對(duì)之間不僅相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)、還會(huì)還會(huì)產(chǎn)生軸向位移。產(chǎn)生軸向位移。VL節(jié)特點(diǎn)節(jié)特點(diǎn)VL節(jié)與節(jié)與RF節(jié)節(jié)的應(yīng)用的應(yīng)用 彈性彈性件的彈性變形量有限，故撓性萬向節(jié)一般用于兩軸間夾件的彈性變形量有限，故撓性萬向節(jié)一般用于兩軸間夾角角不大于不大于5 和和只有微量軸向位移的萬向傳動(dòng)場(chǎng)合。只有微量軸向位移的萬向傳動(dòng)場(chǎng)合。缺點(diǎn)缺點(diǎn)3. 撓性萬向節(jié)撓性萬向節(jié) 依靠依靠其中彈性其中彈性件的彈性變形來保件的彈性變形來保證在相交兩軸間傳證在相交兩軸間傳動(dòng)時(shí)不發(fā)生機(jī)械干動(dòng)時(shí)不發(fā)生機(jī)械干涉。涉。原理原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無需潤(rùn)滑，可結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無需潤(rùn)滑，可消除制造安裝誤差和車架變形對(duì)傳消除制造安裝誤差和車架變形對(duì)傳動(dòng)的影響，動(dòng)

7、的影響，吸收沖擊載荷和衰減扭振。吸收沖擊載荷和衰減扭振。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸、花鍵軸、滑動(dòng)叉、中間支承和萬向節(jié)叉等、花鍵軸、滑動(dòng)叉、中間支承和萬向節(jié)叉等共同組成了傳動(dòng)軸。共同組成了傳動(dòng)軸。傳動(dòng)軸組成傳動(dòng)軸組成 由于汽車行駛由于汽車行駛時(shí)，變速器與驅(qū)動(dòng)時(shí)，變速器與驅(qū)動(dòng)橋的相對(duì)位置經(jīng)常橋的相對(duì)位置經(jīng)常變化，滑動(dòng)叉和花變化，滑動(dòng)叉和花鍵軸組成的鍵軸組成的滑動(dòng)花滑動(dòng)花鍵連接鍵連接，可實(shí)現(xiàn)傳，可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸長(zhǎng)度的變化動(dòng)軸長(zhǎng)度的變化。 為了為了減少摩擦減少摩擦和磨損，有些汽車和磨損，有些汽車在花鍵槽內(nèi)設(shè)置了在花鍵槽內(nèi)設(shè)置了滾動(dòng)元件滾動(dòng)元件。 傳動(dòng)軸在高速旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。時(shí)，會(huì)產(chǎn)生劇

8、烈振動(dòng)。因此，傳動(dòng)軸與萬向節(jié)因此，傳動(dòng)軸與萬向節(jié)裝配后要滿足動(dòng)平衡，裝配后要滿足動(dòng)平衡，加加平衡片平衡片，并在滑動(dòng)叉，并在滑動(dòng)叉與傳動(dòng)軸上標(biāo)與傳動(dòng)軸上標(biāo)上上裝配位裝配位置標(biāo)記置標(biāo)記，以免拆裝時(shí)誤以免拆裝時(shí)誤裝。裝。 傳動(dòng)軸過傳動(dòng)軸過長(zhǎng)長(zhǎng)，自，自振振頻率下降，易產(chǎn)生低頻頻率下降，易產(chǎn)生低頻共振，常將中間軸分為共振，常將中間軸分為中間傳動(dòng)軸中間傳動(dòng)軸 + 主傳動(dòng)軸，主傳動(dòng)軸，并加并加中間支承中間支承。裝在車架橫梁或驅(qū)動(dòng)裝在車架橫梁或驅(qū)動(dòng)橋殼橋殼上上中間支承中間支承安裝安裝 中間支承在安裝時(shí)中間支承在安裝時(shí)，應(yīng)保證軸，應(yīng)保證軸向、橫向應(yīng)有向、橫向應(yīng)有一定移動(dòng)量，一定移動(dòng)量，以補(bǔ)償傳動(dòng)軸軸向以補(bǔ)償傳動(dòng)

9、軸軸向及角度方向的安裝誤差，以及車輛行駛過程及角度方向的安裝誤差，以及車輛行駛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)動(dòng)機(jī)竄動(dòng)或車架竄動(dòng)或車架變形引起變形引起的位移。的位移。蜂窩蜂窩軟墊式中間支承軟墊式中間支承擺動(dòng)式中間支承擺動(dòng)式中間支承中間支承中間支承安裝安裝 裝在驅(qū)動(dòng)裝在驅(qū)動(dòng)橋橋殼殼上，相比車架上，相比車架上能使萬向節(jié)主上能使萬向節(jié)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸的動(dòng)軸與從動(dòng)軸的夾角小一些。夾角小一些。基本要求基本要求u保證所連接的兩根軸相對(duì)位置在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，保證所連接的兩根軸相對(duì)位置在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，能能可靠地傳遞動(dòng)力可靠地傳遞動(dòng)力。 u保證所連接兩軸保證所連接兩軸盡可能等速運(yùn)轉(zhuǎn)盡可能等速運(yùn)轉(zhuǎn)。u由于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的由

10、于萬向節(jié)夾角而產(chǎn)生的附加載荷、振動(dòng)和噪聲應(yīng)在附加載荷、振動(dòng)和噪聲應(yīng)在允許范圍允許范圍內(nèi)。內(nèi)。 u傳動(dòng)傳動(dòng)效率高效率高，使用，使用壽命長(zhǎng)壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便制造方便，維維修容易修容易等。等。 1 1、單十字軸萬向節(jié)傳動(dòng)、單十字軸萬向節(jié)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)受力分析運(yùn)動(dòng)受力分析 當(dāng)十字軸萬向節(jié)的主動(dòng)軸與從動(dòng)軸存在一定夾角當(dāng)十字軸萬向節(jié)的主動(dòng)軸與從動(dòng)軸存在一定夾角時(shí)，時(shí)， 主動(dòng)軸的角速度主動(dòng)軸的角速度 與從動(dòng)軸的角速度之間存在如下的關(guān)系與從動(dòng)軸的角速度之間存在如下的關(guān)系 十字軸萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速性可用轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù)十字軸萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速性可用轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù)k來表示來表示 12212cossin1c

11、ostansin1min2max2k1） 1=0，180時(shí)，則時(shí)，則2max= 1/cos；2） 1=90，270時(shí)，則時(shí)，則2min= 1 cos；轉(zhuǎn)速分析轉(zhuǎn)速分析如不計(jì)萬向節(jié)的摩擦損失，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩如不計(jì)萬向節(jié)的摩擦損失，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩T1和從動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩和從動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩T2與各自相應(yīng)的與各自相應(yīng)的角速度有關(guān)系式角速度有關(guān)系式2211TT這樣這樣有有 11222coscossin1TT顯然，當(dāng)顯然，當(dāng)12/最小時(shí)，從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為最大最小時(shí)，從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為最大cos/1max2TT當(dāng)當(dāng)12/最大時(shí)，從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為最小最大時(shí)，從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為最小cos1min2TTT1與與一定時(shí)，一定時(shí)，T2在其最大

12、在其最大值與最小值之間每一轉(zhuǎn)變化兩次。值與最小值之間每一轉(zhuǎn)變化兩次。 轉(zhuǎn)矩分析轉(zhuǎn)矩分析具有夾角具有夾角 的十字軸萬向節(jié)，僅在主動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和從動(dòng)軸反轉(zhuǎn)矩的作用的十字軸萬向節(jié)，僅在主動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和從動(dòng)軸反轉(zhuǎn)矩的作用下是不能平衡的。下是不能平衡的。附加彎曲力偶矩的分析附加彎曲力偶矩的分析 1） 1=0， 時(shí)，時(shí)，T2= T1sin，最大；，最大；2） 1=/2，3/2 時(shí)，時(shí)，T1= T1tg ，最??；，最小； 主主、從動(dòng)軸受到周期作用的附加彎曲力偶矩、從動(dòng)軸受到周期作用的附加彎曲力偶矩，在，在主從動(dòng)軸支承上引起周主從動(dòng)軸支承上引起周期性變化的期性變化的徑向載荷，產(chǎn)生振動(dòng)，使傳動(dòng)軸產(chǎn)生附加應(yīng)力和變

13、形，從而降徑向載荷，產(chǎn)生振動(dòng)，使傳動(dòng)軸產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形，從而降低其疲勞強(qiáng)度。因此，應(yīng)避免低其疲勞強(qiáng)度。因此，應(yīng)避免過大過大。為為使輸出軸使輸出軸與輸入軸等速旋轉(zhuǎn)與輸入軸等速旋轉(zhuǎn)，必須，必須保證同傳動(dòng)軸相連的兩萬向節(jié)保證同傳動(dòng)軸相連的兩萬向節(jié)叉布置叉布置在同一平面內(nèi)，且使兩萬向節(jié)夾角在同一平面內(nèi)，且使兩萬向節(jié)夾角1與與2相等相等。 當(dāng)當(dāng)輸入軸與輸出軸平行時(shí)輸入軸與輸出軸平行時(shí)（圖圖a），直接連接傳動(dòng)軸的兩），直接連接傳動(dòng)軸的兩萬向節(jié)叉所萬向節(jié)叉所受的附加受的附加彎矩彼彎矩彼此平衡，使傳動(dòng)軸此平衡，使傳動(dòng)軸發(fā)生圖發(fā)生圖b中雙點(diǎn)劃線所示的彈性彎曲，從而引起傳動(dòng)軸的彎曲振動(dòng)中雙點(diǎn)劃線所示的彈性彎曲，

14、從而引起傳動(dòng)軸的彎曲振動(dòng)。 當(dāng)當(dāng)輸入軸與輸出軸相交輸入軸與輸出軸相交時(shí)時(shí)(圖圖c)，傳動(dòng)軸兩端萬向節(jié)叉上所受的附加彎矩方向相同，傳動(dòng)軸兩端萬向節(jié)叉上所受的附加彎矩方向相同，不能彼此平衡，傳動(dòng)軸不能彼此平衡，傳動(dòng)軸發(fā)生圖發(fā)生圖d中雙點(diǎn)劃線所示的彈性彎曲。中雙點(diǎn)劃線所示的彈性彎曲。2 2、雙十字軸萬向節(jié)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)受力分析、雙十字軸萬向節(jié)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)受力分析 3 3、萬向節(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算、萬向節(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算萬向傳動(dòng)軸的計(jì)算載荷萬向傳動(dòng)軸的計(jì)算載荷十字軸萬向節(jié)設(shè)計(jì)十字軸萬向節(jié)設(shè)計(jì)cos21rTF設(shè)作用于十字軸軸頸中點(diǎn)的力為設(shè)作用于十字軸軸頸中點(diǎn)的力為F式中，式中，T1為萬向傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，為萬向傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，

15、T1 =minTse,Tss，r為合力為合力F作用線到作用線到十字軸中心之間的距離十字軸中心之間的距離。 十字十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力和軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力和切應(yīng)力應(yīng)滿足切應(yīng)力應(yīng)滿足：wwddsFd)(3242411 )(42221ddF式中，式中，d1為十字軸軸頸直徑；為十字軸軸頸直徑； d2為十字軸油道孔直徑；為十字軸油道孔直徑；s為合力為合力F作用線到作用線到軸徑根部的距離軸徑根部的距離。 彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力許用值為許用值為250350MPa； 切應(yīng)力許切應(yīng)力許用值為用值為80120MPa。w 當(dāng)滾針和十字軸軸頸表面硬度在當(dāng)滾針和十字軸軸頸表面硬度在58 HRC以上時(shí)，以上時(shí)，j接觸應(yīng)力接

16、觸應(yīng)力許用許用值值為為30003200MPa。 保證滾針軸承有足夠的接觸強(qiáng)度保證滾針軸承有足夠的接觸強(qiáng)度 j01)11(272LFddnj式中，式中， L滾針工作長(zhǎng)度滾針工作長(zhǎng)度 d1油道孔直徑油道孔直徑 Fn一個(gè)滾針?biāo)惺艿淖畲笠粋€(gè)滾針?biāo)惺艿淖畲筝d荷載荷ZiFFn6.4i滾針列數(shù)滾針列數(shù)Z每列中的滾針數(shù)每列中的滾針數(shù)4.4.傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸總成主要傳動(dòng)軸總成主要由傳動(dòng)軸及其兩端焊接的花鍵和萬向節(jié)叉組成由傳動(dòng)軸及其兩端焊接的花鍵和萬向節(jié)叉組成。傳動(dòng)軸中一般設(shè)有由滑動(dòng)叉和花鍵軸組成的滑動(dòng)花鍵，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸中一般設(shè)有由滑動(dòng)叉和花鍵軸組成的滑動(dòng)花鍵，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)長(zhǎng)

17、度的變化。度的變化。 傳動(dòng)軸在工作時(shí)，其傳動(dòng)軸在工作時(shí)，其長(zhǎng)度和夾角是在一定范圍變化的長(zhǎng)度和夾角是在一定范圍變化的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證在傳動(dòng)軸長(zhǎng)度處在最大值時(shí)，花鍵套與軸有足夠的配合長(zhǎng)度；而保證在傳動(dòng)軸長(zhǎng)度處在最大值時(shí)，花鍵套與軸有足夠的配合長(zhǎng)度；而在長(zhǎng)度處在最小時(shí)不頂死。傳動(dòng)軸夾角的大小直接影響到萬向節(jié)的壽在長(zhǎng)度處在最小時(shí)不頂死。傳動(dòng)軸夾角的大小直接影響到萬向節(jié)的壽命、萬向傳動(dòng)的效率和十字軸旋轉(zhuǎn)的不均勻性。命、萬向傳動(dòng)的效率和十字軸旋轉(zhuǎn)的不均勻性。在長(zhǎng)度一定時(shí)，傳動(dòng)軸斷面尺寸的選擇應(yīng)保證傳動(dòng)軸有足夠的強(qiáng)度在長(zhǎng)度一定時(shí)，傳動(dòng)軸斷面尺寸的選擇應(yīng)保證傳動(dòng)軸有足夠的強(qiáng)度和足夠高的臨界轉(zhuǎn)速。和足夠

18、高的臨界轉(zhuǎn)速。2228102 . 1ccckLdDn式中，式中，Lc為傳動(dòng)軸長(zhǎng)度（為傳動(dòng)軸長(zhǎng)度（mm），即兩萬向節(jié)中心之間的距離；），即兩萬向節(jié)中心之間的距離； dc和和Dc分別為傳動(dòng)軸軸管的內(nèi)、外徑（分別為傳動(dòng)軸軸管的內(nèi)、外徑（mm）。）。 所謂臨界轉(zhuǎn)速，所謂臨界轉(zhuǎn)速，就是當(dāng)傳動(dòng)軸的工作轉(zhuǎn)速接近于其彎曲固有振動(dòng)頻就是當(dāng)傳動(dòng)軸的工作轉(zhuǎn)速接近于其彎曲固有振動(dòng)頻率時(shí)，即出現(xiàn)共振現(xiàn)象，以致振幅急劇增加而引起傳動(dòng)軸折斷時(shí)的轉(zhuǎn)速。率時(shí)，即出現(xiàn)共振現(xiàn)象，以致振幅急劇增加而引起傳動(dòng)軸折斷時(shí)的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速nk （r/min）為）為 臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速在設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸時(shí)，取在設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸時(shí)，取

19、安全系數(shù)安全系數(shù)K=nk/nmax=1.22.0，K=1.2用于精確動(dòng)用于精確動(dòng)平衡、高精度的伸縮花鍵及萬向節(jié)間隙比較小時(shí)平衡、高精度的伸縮花鍵及萬向節(jié)間隙比較小時(shí)；nmax為傳動(dòng)軸的最高為傳動(dòng)軸的最高轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（r/min）。）。當(dāng)傳動(dòng)軸長(zhǎng)度超過當(dāng)傳動(dòng)軸長(zhǎng)度超過1.5m時(shí)，為了提高時(shí)，為了提高nk以及總布置上的考慮，常將以及總布置上的考慮，常將傳動(dòng)軸斷開成兩根或三根，萬向節(jié)用三個(gè)或四個(gè)，而在中間傳動(dòng)軸上加傳動(dòng)軸斷開成兩根或三根，萬向節(jié)用三個(gè)或四個(gè)，而在中間傳動(dòng)軸上加設(shè)中間支承。設(shè)中間支承。 cccccdDTD)(16441式中，式中，c為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，為為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，為300Mpa；其余符號(hào)同前。；其余符號(hào)同前。 傳動(dòng)軸軸管斷面尺寸除滿足臨界轉(zhuǎn)速的要求外，還應(yīng)保證有足夠的傳動(dòng)軸軸管斷面尺寸除滿足臨界轉(zhuǎn)速的要求外，還應(yīng)保證有足夠的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。軸管的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力應(yīng)滿足軸管的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力應(yīng)滿足 強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算花鍵花鍵處扭轉(zhuǎn)應(yīng)力處扭轉(zhuǎn)應(yīng)力h31T16hhd式中，式中，T1為傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（為傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（Nmm），），dh花鍵根花鍵根徑（徑（mm）。）。 許用應(yīng)力許用應(yīng)力安全系數(shù)安全系數(shù) n=23。花鍵處擠壓應(yīng)力花鍵處擠壓應(yīng)力yy0h124TnLDDDDKhhhhy式