CVC轧机主传动万向接轴叉头有限元分析及优化
万向传动装置练习题(一)
万向传动装置练习题（一） 一、填空题 1万向传动装置一般由和组成，有时还加装。 2万向传动装置用来传递轴线且相对位置的转轴之间的动力。 3传动轴在高速旋转时，由于离心力的作用将产生剧烈振动。因此，当传动轴与万向节装配后，必须满足要求。 4等速万向节的基本原理是从结构上保证万向节在工作过程中。 二、选择题 1、十字轴式刚性万向节的十字轴轴颈一般都是( )。 A．中空的B．实心的C．无所谓D．A，B，C均不正确 2、十字轴式不等速万向节，当主动轴转过一周时，从动轴转过( )。 A．一周B．小于一周C．大于一周D．不一定 3、双十字轴式万向节实现准等速传动的前提条件之一是( )。(设a1为第一万向节两轴间夹角，a2为第二万向节两轴间的夹角) A．al=a2 B a1>a2 C．al 万向轴的正确安装，合理使用和经常性维护对于保证其工作质量和工作寿命是至关重要的，特此提出以下几点注意事项，敬请用户予以合作： 1、对于可伸缩花键副的万向轴，安装时必须检查花键套与花键轴应按标志位置相配合，以保证两端叉头轴承孔轴线的相位差不超过1°，否则就不可能使主动轴与从动轴的角速度相等，以致运转时产生不应有的冲击。转速越高，则后果就越严重。 2、万向轴的两端原则上均可作主动或从动端，安装时应符合传动系统的设计图规定，但以下两点还须提醒用户注意： (1)花键配合处应尽量远离振动源和冲击源。 (2)尽可能避免污物或水进入花键配合面。 3、安装前将法兰接合面的防锈油脂清洗干净，并清除可能降低接触面摩擦力或减少接合面接触面积的不利因素。 4、应避免长期超载使用和操作事故的发生。 5、带负荷工作一个班后，应检查法兰联接螺栓是否松动，并以规定的拧紧力矩再次拧紧，如此重复几个班，直到拧紧力处于稳定状态。 6、万向轴的关节轴承和花键副处，在高温工作条件下应每隔1-2周加油脂一次，在一般工作条件下每连续工作500小时加油脂一次，在间断工作条件下每三个月加油脂一次。油脂牌号采用2号工业锂基润滑脂。 7、在工作运转中，应经常观察万向轴是否发生异常的径向摆动和轴承发热等现象，发现这些现象必须及时维修。 8、正常工作的万向轴，维修期一般在半年至一年或随设备进行维修，维修检查项目为： (1)轴承滚道，十字轴轴径和滚子的磨损量或压陷量>0．25mm者需要更换。 (2)轴承端面与档板接触面的磨损量>0．35mm者需要更换。 (3)花键副配合表面磨损量>0．35mm者需要更换。 以上所有零部件均可以委托本公司进行修复。 十字轴式万向联轴器是一种通用的传动基础件，它的主要特点是：可联接不在同一轴线的两个传动轴系，并能可靠地传递转据和运动。该联轴器具有承载能力高，使用寿命长，运转平稳，无噪音，轴向补偿量大，维护保养简单等优点。 按其轴承固定方式有：SWP型（部分轴承座）、SWZ型（整体轴承座）、SWC型（整体叉头）及SWB型（半叉）四种。它的正确安装，合理使用和经常性的维护，对保证传动性能及延长使用寿命相当重要，特提出注意事项： 开题报告概述表 学生姓名班级学号指导教师毕业设计(论文)题目万向节滑动叉的工艺规程及工装设计 选题的目的和意义 在工程机械和汽车的传动装置中，由于总体布置上的需要，都要用到万向传动装置。它的功用主要是在两轴不同心或有一定夹角的轴间传递动力，在工作中相对位置不断发生变化的两轴间传递动力。万向传动装置一般是由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承，主要用于以下一些位置：发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间。当变速器与驱动桥之间距离较远时，应将传动轴分成两段甚至多段，并加设中间支承。 万向节是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的地方。传动轴是万向传动装置的组成部分之一，这种轴一般长度较长，转速高；并且由于所连接的部件（如变速箱与驱动桥）间的相对位置经常变化，因而要求传动轴长度也要相应地有所变化，以保证正常运转，这就要用到滑动花键副。滑动花键副由内、外花键组成，在工作时滑动副之间的伸缩运动来实现距离变化，用于传递长度的变化。 万向节滑动叉就是将万向节叉和滑动花键副的一部分组合起来，使其成为一个零件，其特征是该万向节滑动叉为采用管材制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，其端部呈叉形结构，并设有两个十字销孔，用于安装十字万向节；在管内设有内花键，这种呈整体式结构的滑动叉，不仅加工容易、成本低，而且强度高，故其使用寿命与传统的万向节叉滑动套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以简化万向传动装置的结构，也满足功能要求，因此对万向节滑动叉的研究有极大的实际意义。 国内外研究现状 目前世界上对万向节滑动叉的研究还是比较成熟的，给汽车行业的飞速发展提供了一个很好的技术支撑。十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，不能传递等角速转动。主要用于传递角度的变化，一般由突缘叉、十字轴带滚针轴承总成、万向节叉或滑动叉或花键轴叉、滚针轴承的轴向固定件等组成。万向节叉是一个叉形零件，一般 万向传动装置典型故障及案例分析 一万向传动装置常见故障 万向传动装置因使用、维修不当，将产生以下多种异响，应查明原因并排除异响故障。 1）万向节异响 （1）现象 此种响声是无节奏的“咯噔咯噔”撞击声，有时是“刚当刚当”的严重撞击声。随着响声的出现，车辆有抖动感。在高速档位且发动机低转速运转时，响声特别明显，抖动更严重。当车辆起步时，往往有“刚当”一声响之后，才能行使。在缓坡路上，以最慢的速度往上倒车时，可听到“咯把咯吧”的异响声。 （2）原因 1）万向节轴承缺油、因密封垫失效而磨损松旷。 2）经常用高档低转速行使（俗称拖档行驶），滚针轴承受力不均匀，加速滚针的磨损。 3）轴承滚针折断或破碎及滚针数量不足而歪斜，及在修理时滚针直径大小不一混装。 4）传动轴弯曲、万向节叉位置不正确及连接螺栓松动。 5）万向节十字轴轴颈表面被滚针磨出凹坑。 （3）诊断与处理 诊断：出现上述现象时，可变换车速试验。若响声为“咯噔”的撞击声时，可能是轴承磨损松旷或缺油。若是“咯楞咯愣”杂 乱响声，并在缓坡上倒车出现“咯吧”的断续响声，一般为滚针折断。若听到“刚当”严重撞击声，起步时产生“刚当”一声响时，说明滚针碎散或丢失。 停车后，松开驻车制动器，用手扭动并上下晃动传动轴及万向节，可较易判断。 处理：因缺油添加润滑脂后，如异响消失，可继续使用。滚针折断、碎散时，应更换轴承；若十字轴颈第一次磨出凹坑，可暂时将万向节由传动轴万向节叉上拆下，旋转90°改变受力方向，可装复使用。 2）中间支承轴承异响 （1）现象 此种响声是无节奏的“呜——”或“嗡——”的响声，或产生“咯噔咯噔”的响声，转速越快、响声越大。 （2）原因 1）中间支承轴承松旷或缺油。 2）中间支承架位置不正确、或装配不当，使轴承歪斜。 3）中间支承轴承损坏。 4）可调的支承轴承间隙因调整不当。 （3）诊断与处理 诊断：当出现上述异响时，可变换车速试验，车速越快响声越大，利用脱档滑行，可使响声易判断。若听到“呜呜”声时，可能是轴承松旷或缺油；若听到“嗡嗡”声，一般为轴承歪斜； 摘要 本毕业设计的任务是对解放CA1140型货车进行万向传动装置的设计、研究。在指导老师的细心指导下，通过对汽车万向传动装置的了解，进一步进行万向传动装置的设计。通过实际的市场调查和客观的实际观察，全面了解万向传动装置的结构，充分了解到万向传动装置的工作原理与意义，及其在汽车行驶中的重要作用。在汽车的正常工作中，是一个必不缺少的部件，也是一个不可替代的关键部件。对于万向传动装置的研究，有很大的发展空间，具有相当大的研究意义。在充分与指导老师讨论、研究后，故选此课题。在进行设计任务时，分析了万向传动装置类型的，根据题目所要求的原始数据要求，确定了所选用万向传动轴的种类。在初定各个部件的相关尺寸后，根据要求进行了计算和校核，确定了所设计部件的尺寸和参数，并选择了零部件的材料。 关键字：万向节,传动轴，强度，计算，校核 ABSTRACT This graduation task is on the Jiefang CA1140 type trucks for universal transmission design. In the instructor's careful guidance, through the automotive universal drive unit, further universal design of the drive shaft. Through actual market research and objective observations, a comprehensive understanding of the structure of universal drive shaft to fully understand the universal drive unit works and significance, and its vehicle. In the car's work, is a not missing parts, is a key part. For the study of universal drive shaft, have a high potential for growth, with considerable significance. In fully and instructor to discuss, study, this issue. The design task, analyzed the universal transmission device type, under the title the required raw data requirements, decide to choose the kind of universal drive shaft. In various parts of the associated YTC sizes depending on the requirements for the calculation and check, determine the design part of dimensions and parameters, and selected parts of the material. Keywords：Universal joint, Transmission shaft, Strength,Calculation, Check 目录 摘要………………………………………………………………………………………I Abstract……………………………………………………………………………………II 第1章绪论 (1) 1.1 选题的目的和意义 (1) 1.2 国内外研究现状和发展趋势 (2) 第 2 章设计方案选择 (4) 2.1 万向传动装置基本组成的选择 (4) 2.2 万向节类型的选择 (4) 2.3 十字轴式万向节结构方案分析 (5) 2.4 十字轴万向节总成尺寸的确定与强度校核 (5) 2.5 中间支承结构分析与设计 (6) 2.6 本章小结 (6) 第3章万向传动轴总成的设计 (7) 3.1 万向传动轴总体概述及传动布置型式的选择 (7) 3.2 传动轴断面尺寸的确定与强度校核 (8) 3.2.1传动轴的运动分析 (8) 3.2.2传动轴的临界转速 (11) 一、单万向联轴节结构与运动情况(Structure and Motion Condition of Single Universal Joint) 下图所示为单万向联轴节结构简图，主动轴1和从动轴3端部都带有叉，两叉又与十字头2组成轴线垂直的转动副B和C，轴1和轴3又与机架组成转动副A和D。当主动轴1转一周时，从动轴3也转动一周，但主动轴与从动轴的瞬时传动比不为常数。 图7-27 其传动比的计算公式为： 由上式可知，该传动比不仅随主动轴转角 而变 化，还与两轴之间的夹角β有关。 二、双万向联轴节(Double Universal Joint) 为避免单万向联轴节中的从动轴角速度产生周期性变化，可采用图7-29所示的双万向联轴节结构，在图a中，从动轴与主动轴相平行，而图b中的主动轴和从动轴是不平行的。 a) b) 图7-29 轴1到中间轴M的传动比： 轴3到中间轴M的传动比： 故 1)β1=β3，即主动轴与中间轴的夹角必须等于从动轴与中间轴的夹角。 =M3，即在任何时刻，中间轴两端叉平面 2) 相对同一起始位置的转角相同。或在特定情况下，使中间轴两叉平面位于同一平面。 三、万向联轴节的应用(Applications of Universal Joint) 由于万向联轴节结构上的特点，它既能传递两平行轴和不平行轴间的运动和动力，而且在两轴夹角发生变化时，仍能正常工作，因此，它在工业中得到了广泛的应用。 图7-30a 是用双万向联轴节把汽车变速箱的运动和动力传给后桥差速器的实例，由于汽车行驶时道路不平或振动引起差速器的位置发生变化，传动仍能正常进行。 机械制造工艺学 课程设计说明书设计题目：“万向节滑动叉”专用夹具设计 姓名： 班级：08机电1班 学号：0811115055 学院：机电及自动化学院 指导教师： 华侨大学 2012年01月09日 [目录] 前言------------------------------------------3 1.设计题目------------------------------------4 2.生产纲领------------------------------------4 3.工序说明------------------------------------4 4.问题提出------------------------------------4 5.方案选择------------------------------------4 6.具体设计方案--------------------------------5 6.1定位元件选择-----------------------------5 6.2夹紧元件选择-----------------------------6 6.3夹具体定位-------------------------------7 6.4夹具体设计-------------------------------7 7.夹具设计-----------------------------------8 7.1定位基准的选择---------------------------8 7.2切削力及夹紧力计算-----------------------8 7.3定位误差的分析---------------------------9 8.夹具设计总结-------------------------------10 致谢-----------------------------------------11 参考文献-------------------------------------12 [前言] 汽车工程系教案 200 /200 学年第学期 课程名称：汽车构造（二）授课教师： 班级：第08讲 题目：第五章万向传动装置 第08讲万向传动装置 第周星期 本讲教学目标： 知识点 ·万向传动装置的功用及类型 ·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速万向节结构及工作特点 ·万向传动装置的动平衡性 能力点 ·具备识别万向传动装置类型的能力·具备理解万向传动装置理论基础的能力本讲主要内容： ·万向传动装置的功用及类型 ·万向节结构及工作特点 ·万向传动装置的传动轴及中间支承 本讲教学要求及适合专业： ·汽车检测与维修专业（2课时） ·汽车维修与营销专业（2课时） ·汽车制造与维修专业（2课时） ·汽车电子技术专业（2课时） ·简介·自动变速器的电子控制系统 ·无级自动变速器的结构和工作原理·重点讲解·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速球笼式万向节结构及特点 教学重点：·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速球笼式万向节结构及工作特点 教学难点：·万向节的传动理论分析 教学方法及手段：导入、重点介绍、简介、对比介绍、归纳小结、多媒体、实物演示 作业或课外阅读资料： 1．万向传动装置有何功用？都应用在哪些场合？ 2．分析十字轴刚性万向节的不等速性。 3．简单分析球笼式等速万向节的运动过程。 4．简述中间支承的功用，并例举几个应用类型。 上一讲 回主页 下一讲 不同专业本章内容比较： ·汽车检测与维修专业（2课时） ·简介·自动变速器的电子控制系统 ·无级自动变速器的结构和工作原理 ·重点讲解·十字轴万向节结构及工作特点 ·等速球笼式万向节结构及特点 ·汽车维修与营销专业（2课时） ·汽车制造与维修专业（2课时） ·汽车电子技术专业 （2课时） 本讲教学内容： 由复习提问汽车传动系的组成导入本讲内容： 汽检、汽车和汽电专业要求： 简单介绍： ·要求学生了解万向传动装置的功用及其在汽车上的应用 汽贸专业要求： 重点介绍： ·要求学生理解掌握万向传动装置的功用及其在汽车上的应用 一、万向传动装置的概述 1、万向传动装置的功用及组成 1）万向传动装置的功用是能在轴间夹角和相对位置经常发生变化的转轴之间传递动力。 2）万向传动装置主要由万向节、传动轴组成。对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度，还设置有中间支承。 2、万向传动装置的应用 ·万向传动装置在汽车上的应用主要有以下几个方面： 1）变速器与驱动桥之间 ·一般汽车的变速器、离合器与发动机三者合为一体装在车架上，驱动桥通过悬架与车架相连。在负荷变化及汽车在不平路面上行驶时引起的跳动，会使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化。 2）越野汽车变速器与分动器之间 ·为消除车架变形及制造、装配误差等引起的其轴线同轴度误差对动力传动的影响，须装有万向传动装置。 一. 零 件 的 分 析 （一）零件的作用 题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉（见附图1），它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由于零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个39027 .0010.0_Φ+mm 的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联节的作用。零件mm 65Φ外圆内为mm 50Φ花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 （二）零件的工艺分析 万向节滑动叉共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1以39Φmm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个39027 .0010.0Φ+-mm 的孔及其倒角，尺寸为1180 07.0-mm 的与两个mm 39027 .0010.0Φ+-孔相垂直的平面，还有在平面上的四个螺孔。其中，主要加工表面为mm 39027 .0010.0Φ+-的两个孔。 2.以mm 50Φ花键孔为中心的加工表面 （1） 这一组加工表面包括： 50 039 .00 Φ+mm 十六齿方齿花键孔，mm 55Φ阶梯孔，以及65Φmm 的外圆表面和的外螺纹表面。 花键孔与二孔中心联线的垂直度公差为100:0.2; （2） mm 39Φ二孔外端面对孔垂直度公差为0.1mm; （3） 50039 .00 Φ+mm 花键槽宽中心线与mm 39Φ中心线偏转角度公差为 2°. 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求 二.工 艺 规 程 设 计 （一）确定毛坯的制造形式 项目四万向传动装置 教学目标： 要求学生了解万向传动装置在汽车上的具体应用； 掌握十字轴式刚性万向节的结构和特性； 掌握准等速万向节和等速万向节的结构类型； 了解挠性万向节。 任务一万向传动装置概述 汽车的发动机、离合器和变速箱是连成一体固装在车架上，而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接，所以变速器输出轴与驱动桥的输入轴的轴线不在同一平而上。当汽车行驶时，车轮的跳动会造成驱动桥与变速器的相对位置不断变化，变速器的输出轴与驱动桥的输入轴不可能刚性连接，应装有万向传动装置。 一、万向传动装置的作用 万向传动装置的作用是连接不在同一直线上的变速器输出轴和主减速器输入轴，并保证在两轴之间的夹角和距离经常变化的情况下，仍能可靠地传递动力．在汽车传动系中，为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递，必须采用万向传动装置，如图1- 79所示。但要注意，在安装时必须使传动轴两端的万向节叉处于同一平面。 1-车架 2-后悬架 3-驱动桥 4-万向传动装置5-变速器 图1- 79 万向传动装置的应用 二、万向传动装置的位置 在汽车传动系统中万向传动装置主要用于发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间，如图1-80(a)所示。当变速器与驱动桥之间距离较远时，应将传动轴分成两段甚至多段，并加设中间支撑，如多轴驱动汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间，如图l-80(b)所示。万向传动装置除了用于汽车的传动系外，还可用于动力输出装置、转向操纵机构等。 (a)变速器与驱动桥之间 1-万向节 2-传动轴 3-前传动轴 4-中间支撑 (b)分动器与驱动桥之间或驱动桥与骄动桥之间 图1-80万向传动装置的位置 由于越野汽车的前轮既是转向轮又是驱动轮。作为转向轮，要求在转向时可以在规定范围内偏转一定角度；作为驱动轮，则要求半轴在车轮偏转过程中不间断地把动力从主减速器传到车轮。因此，半轴不能制成整体而必须分段，中间用等角速万向节相连。 在发动机与变速器之间，独立悬架与差速器之间；汽车的动力输出装置和转向操纵机构中；转向驱动车桥的差速器与车轮之间，均可采用万向传动装置，如图1- 81所示。 图1- 8万向传动装置的位置 三、万向传动装置的组成 万向传动装置一般由万向节、传动轴和中间支撑等组成，是在轴线相交且相对位置经常变化的两转轴之间可靠传递动力的一种装置，如图1- 82所示。 万向联轴器 简介： 万向联轴器利用其机构的特点，使两轴不在同一轴线，存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递转矩和运动。万向联轴器最大的特点是：其结构有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高。不同结构型式万向联轴器两轴线夹角不相同，一般在5°-45°之间。 结构型式： 万向联轴器有多种结构型式，例如：十字轴式、球笼式、球叉式、凸块式、球销式、球铰式、球铰柱塞式、三销式、三叉杆式、三球销式、铰杆式等；最常用的为十字轴式，其次为球笼式。在实际应用中，根据所传递转矩大小，分为重型、中型、轻型和小型。 用途： 用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴），使之共同旋转，以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。 分类： 联轴器种类繁多，按照被联接两轴的相对位置和位置的变动情况，可以分为：①固定式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。②可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方，根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿，如牙嵌联轴器（允许轴向位移）、十字沟槽联轴器（用来联接平行位移或角位移很小的两根轴）、洛阳通豪热能提供万向联轴器（用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方）、齿轮联轴器（允许综合位移）、链条联轴器（允许有径向位移）等，弹性可移式联轴器（简称弹性联轴器）利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移，同时弹性元件也具有缓冲和减振性能，如蛇形弹簧联轴器、径向多层板簧联轴器、弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器、橡胶套筒联轴器等。联轴器有些已经标准化。选择时先应根据工作要求选定合适的类型，然后按照轴的直径计算扭矩和转速，再从有关手册中查出适用的型号，最后对某些关键零件作必要的验算。 选择： 联轴器的选择主要考虑所需传递轴转速的高低、载荷的大小、被联接两部件的安装精度等、回转的平稳性、价格等，参考各类联轴器的特性，选择一种合用的联轴器类型。 具体选择时可考虑以下几点： 绝大多数联轴器均已标准化或规格化。设计者的任务是选用，而不是设计。选用联轴器的基本步骤如下： 选择联轴器的类型 机械制造专业 课程设计说明书 设计题目：万向节滑动叉机加工艺及工装设计 设计者 指导教师 河南理工大学高等职业学院 机械制造专业课程设计任务书 题目：万向节滑动叉机加工艺及工装设计 内容：（1）零件图l张 （2）毛坯图l张 （3）机械加工工艺规程卡片 1套 （4）铣床夹具装配图及零件图1套 （5）课程设计说明书 1份原始资料：万向节滑动叉零件图一份，零件材料为45钢。 评语： 指导教师 年月日 目录 1引言 (2) 2零件的分析 (3) 2.1零件的作用 (3) 2.2零件的材料 (3) 2.3 零件的工艺分析 (3) 2.3.1.结构分析 (3) 2.3.2加工表面的技术要求分析 (4) 2.3.3.表面处理内容及作用 (4) 3 工艺规程设计 (5) 3.1制定零件工艺规程的原则和技术要求 (5) 3.1.1工艺要求 (5) 3.1.2技术依据 (5) 3.2生产类型的确定 (5) 3.3确定毛坯的制造形式 (6) 3.4制定工艺路线及方法 (6) 3.4.1加工方法的选择 (6) 3.4.2基准的选择 (6) 3.4.3制定工艺路线 (7) 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (10) 3.6 确定切削用量及基本工时 (13) 3.6.1加工条件 (13) 3.6.2计算切削用量 (13) 4夹具设计 (25) 4.1问题的提出 (25) 4.2夹具设计 (25) 4.2.1 定位基准的选择 (25) 4.2.2切削力及夹紧力计算 (25) 4.2.3定位误差分析 (26) 4.2.4 铣床夹具操作的简要说明 (27) 4.2.5车床夹具操作的简要说明 (27) 总结 (29) 参考文献 (30) 致谢 (31) 中华人民共和国教育部大学毕业设计设计题目: 四驱 车万向传动装置学生：指导教师：学院：交通学院专业：交通运输类（车辆工程）大学毕业设计任务书论文题目四驱车万向传动装置指导教师专业交通运输类（车辆工程）学生2 1 题目名称：四驱车万向传动装置设计课题内容本题目要求学生利用计算机设计软件完成四 驱车万向传动装置的结构设计，包括各十字轴万向节、传动轴的设计以及相应零件的计算、校核。课题要求1、查阅相关资料，学习使用相关软件。2、计算参数，设计结构，利用计算机辅助设计软件绘图。3、编写设计说明书。4、结构设计合理，图面清晰。时间安排2010.12.202011.3.13 调研、查阅万向传动装置设计的资料，撰写开题报告，进行毕业实习。2011.3.14～2011.3.20 开题。2011.3.21～2011.4.17 计算各项基本数据，绘制草图，利用设计软件绘出零件图及装配图。2011.4.18～2011.4.28 中期考核。毕业设计应完成总体设计方案、初步计算及总装配图，提供相应计算结果、方案布置图等材料。2011.4.28～2011.5.20 完成设计和论文初稿。2011.5.21～2011.5.24 指导教师审定设计和说明书内容、格式，修改后准备预答辩。2011.5.25 ～2011.5.30 设计预答辩。毕业设计应完成所有设计图纸及设计说明书的全部内容，并提供打印稿，指导教师审阅并签字。2011.5.31 ～2011.6.5 修改设计和说明书，确定最终装配图、文稿，完善 内容、格式，制作电子答辩演示稿，完成答辩准备。2011.6.6 ～2011.6.12 毕业设计、论文答辩。完成工作量: 参考文献篇数：10 篇以上。图纸张数：折合0 图纸≥3 张，其中至少含1 张0 图纸。说明书字数：不低于6000 字。学科（专业）负责人意见签名：年月日2 1 万向传动装置的设计摘要本设计主要是深入学习和研究万向节与传动轴的结构、功能，同时也为整车装配提供三维图。因十字轴万向节是应用最为广泛的万向节，故在设计中选用合适类型的十字轴万向节和传动轴，进行实物测绘，对数据进行计算校核后，用CATIA 软件画出十字万向传动装置的三维立体图形，用CAD 出图。设计通过详细的公式计算、准确的绘图、正确的参数选择，大大缩短了设计的周期，提高了工作效率，对十字万向传动装置的生产产生一定积极的作用。通过此次设计，熟练掌握了CATIA、CAD 的使用方法，并将过去所学的知识融会贯通，了解并掌握工业设计的过程和基本方法，为将来实践中的设计打下良好基础。关键词：十字轴万向节；传动轴；设计Propeller shaft and Cardan universal joint contrary design Abstract This design has mainly gone deeply into studying the structure and the function of the universal jointand the propeller shaft. Because the cardan universal joint has the most extensive application in the universaljoint I have used the suitable kind of cardan universal 实训五：传动轴与万向传动装置的拆装与调整 一、实训目的及要求 1、掌握万向传动装置在汽车上的安装及其注意事项的要求； 2、了解万向传动装置的组成及其各组成零件的构造； 3、掌握万向传动装置的拆装步骤及技术要求； 4、掌握万向传动装置的检修方法。 二、实训仪器设备 1、货车传动轴与万向传动装置1套； 2、常用汽车维修工具1套； 3、专用夹具、工作台1套。 三、实训内容与操作步骤 1、实训内容 （1）传动装置的检验 （2）传动轴与万向传动装置的拆装及调整（3）万向传动装置的检修 2、操作步骤 （1）传动装置的检验 1）车辆起步时，试听传动装置有无“咯咯”的声响； 2）突然加速（猛踩油门）或突然减速（猛踩刹车），试听有无异响； 3）中、高速时，试听底盘传动装置有无异响及振动； 4）减速行驶，以最小半径绕圈时，试听底盘传动装置有无异响及振动，并确定是左边还是右边的异响及振动。 （2）传动轴与万向传动装置的拆装与调整 对国产中型载货汽车，一级维护时应进行润滑和紧固作业。对传动轴的十字轴、传动轴滑动叉、中间支撑轴承等加注润滑脂；检查传动轴各部螺栓和螺母的紧固情况，特别是万向节叉凸缘连接螺栓和中间支撑支架的固定螺栓等，应按规定的力矩拧紧。 拆卸传动轴时，要防止汽车的移动。同时按下图所示的方法，在每个万向节叉的凸缘上做好标记，以确保作业后原位装复，否则极易破坏万向传动装置的平衡性，造成运转噪声和强烈振动。 拆卸传动轴时，应从传动轴后端与驱动桥连接处开始，先把与后桥凸缘连接的螺栓拧松取下，然后将与中间传动轴凸缘连接的螺栓拧下，拆下传动轴总成。接着，松开中间支撑支架与车架的连接螺栓，最后松下前端凸缘盘，拆下中间传动轴。 轿车前驱传动轴的拆卸具体操作步骤如下： 1）卸下两侧的横向稳定杆的轴承夹箍、制动卡盘、制动盘； 2）卸下相连的下控制臂外端的球形连接伴，往外压球形连接件的销子，如其过紧可用管形撬棒撬出，使下控制臂与转向节臂(车轮轴承罩)脱开；使用专用工具使横向稳定杆与下控制臂相脱开； 一. 零 件 的 分 析 （一）零件的作用 题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉（见附图1），它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由于零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个39027 .0010.0_Φ+mm 的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联节的作用。零件mm 65Φ外圆内为mm 50Φ花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 （二）零件的工艺分析 万向节滑动叉共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1以39Φmm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个39027 .0010.0Φ+-mm 的孔及其倒角，尺寸为1180 07.0-mm 的与两个mm 39027 .0010.0Φ+-孔相垂直的平面，还有在平面上的四个螺孔。其中，主要加工表面为mm 39027 .0010.0Φ+-的两个孔。 2.以mm 50Φ花键孔为中心的加工表面 （1） 这一组加工表面包括： 50 039 .00 Φ+mm 十六齿方齿花键孔， mm 55Φ阶梯孔，以及65Φmm 的外圆表面和的外螺纹表面。 花键孔与二孔中心联线的垂直度公差为100:0.2; （2） mm 39Φ二孔外端面对孔垂直度公差为0.1mm; （3） 50039 .00 Φ+mm 花键槽宽中心线与mm 39Φ中心线偏转角度公差为 2°. 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求 二.工 艺 规 程 设 计 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反向行驶，零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为4000件，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。 （二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 （1） 粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准完全合理的。但对本零件来说，如果以mm 65Φ外圆（或mm 62Φ外圆）表面作基准面（四点定位） ，则可能造成这一组内外圆柱表面与零件的叉部外形不对称。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准：若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选取叉部两个mm 39027 .0010.0Φ+-孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V 形块支承这两个mm 39027 .0010.0Φ+-的外轮廓作主要定位面，以消除→ x x → y y 四个自由度，再用一对自动定心的窄口卡爪，夹持在mm 65Φ外圆柱面上，用以消除→ z z 两个自由度，达到完全定位。 （2） 精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸转算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 （三）制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度 万向节滑动叉夹具设计 一. 零 件 的 分 析 （一）零件的作用 题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉（见附图1），它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由于零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个39027 .0010.0_Φ+mm 的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联节的作用。零件mm 65Φ外圆内为mm 50Φ花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 （二）零件的工艺分析 万向节滑动叉共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1以39Φmm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个39027 .0010.0Φ+-mm 的孔及其倒角，尺寸为 118007.0-mm 的与两个mm 39027 .0010.0Φ+-孔相垂直的平面，还有在平面上的四个螺 孔。其中，主要加工表面为mm 39027 .0010.0Φ+-的两个孔。 2.以mm 50Φ花键孔为中心的加工表面 （1） 这一组加工表面包括： 50 039 .00 Φ+mm 十六齿方齿花键孔， mm 55Φ阶梯孔，以及65Φmm 的外圆表面和的外螺纹表面。 花键孔与二孔中心联线的垂直度公差为100:0.2; （2） mm 39Φ二孔外端面对孔垂直度公差为0.1mm; （3） 50039 .00 Φ+mm 花键槽宽中心线与mm 39Φ中心线偏转角度公差 为2°. 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求 万向联轴器的传动分析 车辆0902 李文婷 万向联轴器主要用于两轴有较大的偏斜角（最大可达到35°~45°） 或在工作中有较大角位移的地方。它在汽车、拖拉机、轧钢机和金属切削机床中已获得了广泛应用。万向联轴器之所以能补偿偏斜是由于叉子与轴销之间构成了可动的脚链连接。如果在工作中偏斜角也要变化时，还应将联轴器的一个叉子轴及其联结轴之间构成一可以滑移的动联结。 万向联轴器的主要缺点是当两不在一轴线时，即使主动轴以恒定的角速度 1ω回转，从动轴的角速度2ω将在下列范围内作周期性的变化：1ωcos α≤2 ω∕cos α，因而在传动中将引起附加的动载荷。联接于从动轴上的零件的转动惯量愈大，动载荷也就愈大。为了消除这一缺点，常将万向联轴器成对使用，这时就称为双万向联轴器。在使用双万向联轴器时，应使两个叉子位于同一个平面内，而且应使用主、从动轴与联接轴所成的夹角α 相等，这样才能使主动轴和从动轴的角速度随时相等，从而得以避免动载荷的产生。 下面将阐述单万向联轴器的传动原理和双万向联轴器是如何避免动载荷产生的。 单万向联轴器用来传递两相交轴间的转动。图1所示为单万向联轴器的示意图。 图1 主动轴1和从动轴3端部带有叉，两叉与十字头组成转动副B 、C 。轴1和轴2与机架4组成转动副A 、D 。转动副A 和B 、B 和C 及C 和D 的轴线分别相互垂直，并均相交于十字头的中心点O 。轴1和轴2所夹的锐角为α 。当主动轴1回转一周时，从动轴2也随着回转一周，但是两轴的瞬时角速度并不时时相等，即当轴1以角速度1ω回转时，轴2作 变角速度2ω回转。设定轴1转角的初始位置为1?，轴2转角的初始位置为2 ?。经查证两轴角速度比的关系为： 1 2221 1cos sin cos αωα?ω=- 双万向联轴器是采用一个中间轴M 和两个单万向联轴器将主动轴1和从动轴2联接起来。在传递运动中，由于主、从动轴的相对位置发生变化，两万向节之间距离也相对发生变 2.1零件的作用 题目所给定的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉，它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个①39 0.020mm勺孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节的作用。零件①65mm外卜圆内为①50mn花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 2.2零件的材料 万向节滑动叉的材料选用45钢，属于优等碳素结构钢，经调质处理后有良好的综合机械性能和加工工艺性能，零件材料的选择主要是考虑到满足使用要求，同时兼顾材料的工艺性和经济性，45钢满足以上要求，所以选用45钢。 2.3零件的工艺分析 2.3.1. 结构分析 该零件由两个叉头和一个圆套筒内有的花键孔组成，类似套筒类零件，各部 分作用如下： a. 零件的两个叉头部位上有两个直径为39 0.01：mm勺孔，用以安装滚针轴 承和十字轴相联，起万向连轴节的作用； b. 在叉头和花键孔套筒相联结的筋条起过渡联结和加强零件刚性作用， 防止零件受阻变形； c. 外圆为①65mm内圆①50mm花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用以传 递动力。 2.3.2 加工表面的技术要求分析 万向节滑动叉共有两组加工表面，他们相互间有一定的位置要求。现分述如下： a. 以①39mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个① 390.010 mm 的孔及其倒角，尺寸为 118； 07的 与两个孔①390010mm 相垂直的平面，还有在平面上的四个 M8螺孔。其中， 0.027 主要加工表面为① 39 0.010mnt^两个孔。 b. 以①50mm 花键孔为中心的加工表面 0.039 这一组加工表面包括：①50) mn 十六齿方齿花键孔，①55mm 阶梯孔，以 及①65mm 的外圆表面和 M60X 1mm 的外螺纹表面。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： ① 50。"39 mm 花键孔与①39 0'0i0mm 二孔中心联线的垂直度公差 为100： 0.2； ①39mm 二孔外端面对①39mn 孔垂直度公差为0.1mm 0.039 ①50J mm 花键槽宽中心线与①39mn 中心线偏转角度公差为2°。 由于零件受正反向冲击性载荷， 容易疲劳破坏， 所以采用表面喷砂处理， 提 高表面硬度， 还可以在零件表面造成残余压应力， 以抵消部分工作时产生的拉应 力，从而提高疲劳极限。 3.4 制定工艺路线及方法 3.4.1 加工方法的选择 零件各表面加工方法的选择， 不但影响加工质量， 而且也要影响生产率和成 本。同一表面的加工可以有不同的加工方法，这取决于表面形状，尺寸，精度， 粗糙度及零件的整体构型等因素。 主要加工面的加工方法选择： (1) (2) (3) 2.3.3. 表面处理内容及作用万向接轴修复
万向节滑动叉的工艺规程及工装设计开题报告
万向传动装置故障案例分析
汽车万向传动设计
万向联轴节
万向节滑动叉”专用夹具设计说明书
万向传动装置教案
万向节滑动叉加工工艺及夹具设计
万向传动装置
万向联轴器
万向节滑动叉说明书
四驱车万向传动装置毕业设计
传动轴与万向传动装置的拆装与调整-)
万向节滑动叉夹具设计说明
万向节滑动叉夹具设计
万向联轴器的传动分析 - 副本
万向节滑动叉材料