传动轴和万向节设计2.
第5章 万向节与传动轴设计
3）将传动轴做成空心的（无缝钢管或1.5～3mm厚的 薄钢板卷焊）
35
提高传动轴动平衡的方法
传动轴两端点焊平衡片
❖扭转强度 应保证有足够的扭转强度, 轴管的扭转切应力应满足
c
16 DcT1
( Dc4
d
4 c
)
c
300 MPa
36
37
38
2n
按驱动轮打滑 来确定
按日常平均使 用转矩来确定
TSS1
G2m2 i0imm
rr
TSF1
Ft rr i0immn
TSS2
G1m1 rr 2i m m
TSF 2
Ft rr 2i mm n
静强度计算时, 计算载荷TS取TSe1和TSS1 （或TSe2和TSS2 ）的较小 值；
进行疲劳寿命计算时, 计算载荷TS取TSF1或TSF2。
12
十字轴万向节构造
• 万向节叉 十字轴、套筒、轴承盖
万向节叉
套筒
十字轴
13
速度特性
当叉轴1以等角速度
1旋转，A点的瞬
时线速度可求:
A= 1r=
2rcos
2> 1
当叉轴1转过900后，
B点的瞬时线速度可
求:
B= 1rcos =
2r
2<
1
不等速性
14
不等速性曲线图
15
准等速万向节
2.双联式万向节
0
1
f
d1 r
2 tan
( 25时)
❖通常约为97%～99％
30
三、球笼式万向节设计
Rzeppa型球笼式万向节设计
假定六个传力钢球均匀受载，则钢球的直径 可按下列经验公式确定:
中型货车万向节与传动轴设计
学科门类：单位代码：毕业设计说明书（论文）中型货车万向节与传动轴设计MEDIUM V ANS’ UNIVERSAL AND SHAFT DESIGN学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○**年X X月开题报告一、选题的目的、意义和研究现状二、研究方案及预期结果三、研究进度四、主要参考文献五、指导教师意见摘要万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还需加装中间支承。
本设计主要研究中型货车变速器与驱动桥之间的万向传动装置。
该设计是以万向传动装置的结构与工作原理为基础，采用有限元分析、理论研究与实际研究、定性与定量分析等方法计算出较为合理的万向节与传动轴结构。
并用文字叙述与图表说明相结合的方法阐述了万向传动装置的构造及所选基本尺寸，然后计算了万向节的转矩，对十字轴上的力以及十字轴颈根部的弯曲应力和切应力进行强度校核，其中应用有限元分析的方法对中间传动轴进行应力分析，并绘制出了传动轴的受力云图。
对十字轴滚针轴承进行接触应力和滚针所能承受的最大载荷的计算，以适合十字轴的使用；对万向节叉与十字轴连接支承时产生的作用反力，对其万向节叉承受弯曲和扭矩载荷进行校核，以达到使用强度。
确保其在正常使用的情况下，拥有更长的使用寿命。
关键词：中型货车；万向传动装置；十字轴式万向节；伸缩花键AbstractUniversal transmission device is generally composed by universal and shaft, and sometimes it also needs to install middle supporting. This design mainly studies about the medium van’s transmission and the universal transmission between axles.It is based on universal transmission device structure and working principle, and calculates the universal shaft and the reasonable structure by finite element analysis, theoretical research , practical research, the qualitative and quantitative analysis. Use text and illustrations method combining describes the structure ,universal transmission device and selected basic dimensions. Then calculate the torque, and compare the bending stress and shear stress intensity of universal shaft and the roots of the neck. Use application of the finite element analysis method in stress analysis of intermediate shaft transmission and mapped the stress contours. The cross axis needle bearing on contact stress and needle roller can withstand the maximum load calculation for the use of spiders. Compare the cardan shaft supporting the role of the reverse force, cardan sustaining bending and torque load test, in order to achieve intensity. To ensure the service life be longer by normal use in the circumstances.Key words:medium truck；universal driving device；cardan universal joint；slip join目录绪论 (11)1 万向传动装置结构方案分析 (12)1.1 中型货车主要参数选择 (12)1.2 总体设计方案 (12)1.2.1 传动轴管选择 (14)1.2.2 伸缩花键的选择 (14)1.2.3 万向节分析 (15)1.2.4 中间支承结构分析与设计 (16)2万向节的分类 (18)2.1 不等速万向节 (18)2.2 准等速万向节 (19)2.3 等速万向节 (19)3 万向节的设计与强度校核 (20)3.1 万向节结构与尺寸设计 (20)3.1.1 基本构造与基本原理 (20)3.1.2 确定十字轴尺寸 (20)3.1.3 十字轴万向节的传动效率 (21)3.2 万向节强度校核 (21)3.2.1 十字轴万向节运动和受力分析 (21)3.2.2 十字轴万向节传动的附加弯矩和惯性力矩 (22)3.2.3 十字轴万向节传动的弯曲应力与剪切应力 (25)4万向传动轴设计及强度校核 (29)4.1 传动轴的临界转速 (29)4.2 传动轴长度选择 (32)4.3 传动轴管内外径确定 (32)4.4 传动轴扭转强度校核 (32)4.5 花键内外径确定 (33)4.6 花键挤压强度校核 (34)5基于CATIA的有限元分析 (35)5.1 设计零件模型 (35)5.2 生成静态分析 (35)6 技术与经济性分析 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)绪论随着汽车行业的渐成熟，特别是近几十年来汽车工业大发展以来，汽车行业对世界经济的发展和人类社会的进步产生了巨大影响。
万向节和传动轴设计
万向节和传动轴设计1.引言万向节是一种能够在不同角度传动转矩和旋转动力的机械零件，主要用于在非直线传输轴或传动系统中实现旋转传动。
传动轴则是将功率从原动机传递到负载的一种传动装置。
在机械设计中，万向节和传动轴的设计至关重要，因为它们直接决定了传输系统的力学性能和运动传动的效率。
本文将详细介绍万向节和传动轴的设计原理及其在实际工程中的应用。
2.万向节的设计原理和应用万向节的设计原理基于其能够在多个平面上旋转，如X、Y和Z轴，从而实现非常灵活的角度传输。
万向节通常由两个旋转连接部分组成，具有两个旋转轴。
其中一个旋转轴称为输入轴，另一个旋转轴称为输出轴。
两个旋转轴的交点称为万向节的中心。
通过合理设计万向节的结构，可以实现不同的角度传输和旋转。
万向节广泛应用于汽车工业、航空航天、船舶和机械制造等领域。
在万向节的设计中，需要考虑以下几个方面：1)承受的转矩：根据传动系统的需求，确定万向节需要承受的转矩大小。
这个参数将直接影响到万向节的尺寸和材料选择。
2)角度范围：确定万向节需要实现的角度传输范围。
这个参数将决定万向节的结构设计。
3)装配空间：根据实际的装配空间限制，确定万向节的尺寸和形状。
3.传动轴的设计原理和应用传动轴是将原动机的动力传递到负载的一种传动装置。
传动轴的设计原理基于承受和传递转矩的难度及传输效率的要求。
在传动轴的设计中，需要考虑以下几个方面：1)轴材料的选择：根据传动系统的要求，选择合适的轴材料。
常用的轴材料有铁、钢和铝等。
材料的强度和刚度是选择的重要考虑因素。
2)圆整度和平行度：传动轴的圆整度和平行度对传动的效率和平稳度有很大影响。
在轴的制造过程中，需要保证其圆整度和平行度的要求。
3)轴的结构设计：根据传动系统的要求，确定轴的结构设计。
包括轴的直径、轴的长度、轴的形状等。
传动轴广泛应用于各种机械传动系统中，如汽车变速器、工业机械和机床。
在设计传动轴时，需要综合考虑功率传输、转速、扭矩、材料的选择和轴的结构设计等因素，以满足传动系统的要求。
万向节和传动轴设计
§4-6 中间支承结构分析与设计
1.开式：单式复式2.闭式：万向节被密封于管内，管承受驱动轴反力（独立悬架采用）
应合理选择CR，避免共振
§4-6 中间支承结构分析与设计
中间支承固有频率
感谢阅读
感谢阅读万向节：圆弧槽型球叉式万向节：传动夹角小于33°，磨损快，用于轻中型越野车转向驱动桥；直槽滚道型球叉式万向节：传动夹角小于20°，可以略微伸缩，用于断开式驱动桥
三、等速万向节
2.球笼式万向节：Birfield型球笼式万向节（RF节）：承载能力和耐冲击能力强，效率高，结构紧凑，安装方便，应用最广泛，用于独立悬架转向驱动桥靠近转向轮一侧。
一、单十字轴万向节传动
2.转矩变化若T1为常数，则
一、单十字轴万向节传动
3.附加弯曲力偶矩变化1）1=0°，180°时，则T2'= T1sinα，最大；2）1=90°，270°时，则T1'= T1tgα ，最小；因此，主、从动轴受到周期作用的附加弯曲力偶矩，其周期比主动轴转速大一倍（π），在主从动轴支承上引起周期性变化的径向载荷（振动）。
三、等速万向节
2.球笼式万向节：伸缩型球笼式万向节（VL节）：外滚道为直槽，可伸缩，省去滑动花键，结构简单，效率高；用于独立悬架转向驱动桥靠近主减速器一侧。
四、挠性万向节
特点：能减小扭转振动、动载荷、噪声结构简单，不用润滑用于两轴间夹角不大（3～5°），轴向位移小的场合
四、挠性万向节
用途：轿车三万向节传动中的靠近变速器的第一节；重型汽车发动机与变速器之间；越野车变速器与分动器之间，以消除制造安装误差和车架变形对传动的影响。
二、准等速万向节
2.凸块式万向节 特点：相当于双联式万向节，工作可靠，加工简单，允许的夹角较大（50°），工作面为全滑动摩擦，效率低，易磨损，对密封和润滑要求高。 用途：多用于中型以上越野车转向驱动桥。
传动轴和万向节设计
传动轴和万向节设计一、传动轴的结构传动轴是连接发动机和驱动轴的重要传动部件，其主要结构包括中心轴、连接部件和连接套管。
中心轴是传动轴的主体，其外形通常为圆柱形。
连接部件用于连接中心轴与其他传动部件，常用的连接方式有接合螺母和套筒连接。
连接套管则用于安装传动轴，起到支撑和保护的作用。
二、传动轴的设计要求传动轴作为汽车传动系统的关键零部件，其设计需要满足以下几个主要要求：1.良好的刚度和强度：传动轴在传递发动机动力的同时，还需要承受车辆行驶过程中的各种载荷。
因此，传动轴的设计需要保证足够的刚度和强度，以防止变形和断裂。
2.良好的动平衡性能：传动轴在高速旋转过程中会产生振动和不平衡力，对汽车驾驶稳定性产生不利影响。
因此，传动轴的设计需要考虑动平衡性能，采取相应的平衡措施。
3.重量轻、体积小：随着汽车动力性能和燃油经济性要求的提高，传动轴的质量也要求尽量减小，以减轻整车质量，提高燃油经济性。
4.良好的耐久性和可靠性：传动轴在汽车使用过程中会受到多种因素的影响，如冲击、杂乱加载和腐蚀等。
因此，传动轴的设计需要保证其良好的耐久性和可靠性，减少故障发生的概率。
三、万向节的结构和工作原理万向节用于连接传动轴和车轮之间，是一种能够在不同角度下实现传动的装置。
常见的万向节结构有三个球式和常角度式两种。
其中，三个球式万向节是一种可以实现任意角度传动的结构，由两个内圈、两个外圈和三个转动球组成。
常角度式万向节则适用于需要固定角度传动的场合，常用于前驱汽车。
万向节的工作原理是通过球和轴之间的球座和滚道实现传递动力。
当传动轴转动时，球会在轴上转动，通过球面与内圈、外圈的滚道接触传递动力。
相对于三个球式万向节，常角度式万向节的结构相对简单，其工作原理类似。
四、常见问题及解决方法1.传动轴产生振动：造成传动轴振动的原因有很多，可能是由于不平衡、轴材质问题或连接部件松动等原因。
解决方法可以是进行动平衡修正或更换质量较好的传动轴。
万向节与传动轴的标准
万向节与传动轴标准一、尺寸标准1. 万向节的尺寸应符合设计图纸的要求，尺寸偏差应在允许范围内。
2. 传动轴的长度、直径、偏心距等尺寸应符合设计图纸的要求，尺寸偏差应在允许范围内。
二、材料标准1. 万向节与传动轴的材料应具有足够的强度和韧性，以承受传动过程中的力和扭矩。
2. 材料应具有良好的耐磨性和抗疲劳性能，以适应长期使用的需求。
3. 材料应具有较好的耐腐蚀性能，以适应各种环境条件下的使用。
三、结构设计标准1. 万向节的结构设计应符合设计图纸的要求，确保传动轴在旋转过程中具有正确的传动方向和稳定的传动状态。
2. 传动轴的结构设计应合理分布载荷，减小应力集中，提高抗疲劳性能。
3. 结构设计应考虑制造工艺的可行性，便于加工和装配。
四、制造工艺标准1. 万向节的制造工艺应包括锻造、切削、热处理、表面处理等环节，确保产品质量和性能。
2. 传动轴的制造工艺应包括切割、锻造、切削、热处理等环节，确保产品质量和性能。
3. 制造工艺应遵循相关标准和规范，确保产品质量符合要求。
五、性能测试标准1. 万向节与传动轴的性能测试包括力学性能、动力学性能、耐久性等方面的测试。
2. 测试应在符合产品设计要求的条件下进行，以确保产品在实际使用中的性能表现。
3. 测试结果应符合相关标准和规范的要求，确保产品质量合格。
六、耐久性标准1. 万向节与传动轴的耐久性应符合设计要求，能够在规定的使用寿命内保持良好的性能。
2. 耐久性测试应包括模拟实际使用条件的长期试验，以评估产品的使用寿命。
3. 产品的耐久性应与安全性相结合考虑，以确保产品的可靠性。
七、安全性标准1. 万向节与传动轴的设计和制造应遵循相关安全标准和规范，确保产品在使用过程中的安全性。
2. 产品应配备必要的安全保护装置和警示标志，防止意外事故的发生。
3. 在产品的使用过程中，应定期进行安全检查和维护，确保产品的安全性能。
八、维护保养标准1. 万向节与传动轴的维护保养应定期进行，以确保产品长期保持良好的性能。
第四章万向节和传动轴设计
第四章万向节和传动轴设计一、引言万向节和传动轴是机械传动系统中重要的组成部分，它们的设计对于传动系统的正常运行和高效性能起着决定性的作用。
本章将从万向节和传动轴的基本原理、设计要点以及选材等方面进行探讨。
二、万向节的基本原理和分类万向节是将两个或多个轴相互连接并能够进行相对转动的装置。
它主要通过万向节的柔性连接来解决传动系统中因轴间相对偏斜而引起的传递不平稳、受力不均等问题。
万向节一般由内外球面、轴承和套筒等组成，常见的万向节分类有钢球万向节、十字接头万向节和常温万向节等。
钢球万向节广泛应用于工程机械和汽车等领域。
它通过钢球与内外球面的接触来实现传递扭矩，具有承载能力强、传动平稳等特点。
十字接头万向节主要应用于船舶、起重机等场合，它通过两个十字绞杆的连接来实现传递扭矩，具有承载能力大、传动效率高等特点。
而常温万向节则主要应用于高速高温场合，它通过金属软管的连接来实现传递扭矩，具有抗高温、耐腐蚀等特点。
三、万向节的设计要点（一）轴间角度设定轴间角度是万向节设计的重要参数，它直接影响万向节的传动性能。
在设计时需要根据实际需求和传动方式来确定轴间角度，通常轴间角度在5°~35°之间。
（二）轴间相对偏斜轴间相对偏斜是万向节设计中需要重点考虑的问题。
在实际应用中，轴间的相对偏斜会导致万向节产生额外的旋转变形、较大的径向力和不平稳传动等问题。
因此，在设计时需要合理控制轴间相对偏斜，通常限制在1°以内。
（三）轴向长度万向节的轴向长度是指万向节两个连接轴之间的距离。
轴向长度的设计需要考虑到传递扭矩的大小、工作环境的限制以及安装方式等因素。
四、传动轴的设计要点（一）强度和刚度传动轴的设计需要满足一定的强度和刚度要求，以保证传递扭矩时不会产生过大的变形和振动。
根据传动轴的传动功率和转速等参数，可以通过强度校核和刚度计算等方法来确定传动轴的尺寸和材料。
（二）传动性能传动轴的传动性能包括传动效率、噪声和振动等方面的考虑。
汽车设计 第6版 第4章 万向传动设计
尺寸大，零件多，结构较复杂，传递转矩有限
当应用于转向驱动桥中，由于轴向尺寸大，为 使主销轴线的延长线与地面交点到轮胎的印迹 中心偏离不大，需要较大的主销内倾角
第四章 万向传动设计
汽车工程系
第二节 万向节结构方案分析
四、等速万向节
1.球笼式万向节
（1）固定型球笼式万向节
星形套7以内花键与主动轴1相连，其外表面设置有 6条凹槽（形成内滚道）。球形壳8的内表面设置有 对应的6条凹槽（形成外滚道）。6个钢球分别嵌装 在6条滚道中，并由保持架4使之保持在同一平面内。 动力由主动轴1经过钢球6、球形壳8输出。
第四章 万向传动设计
汽车工程系
第二节 万向节结构方案分析
二、十字轴式万向节
滚针轴承的润滑和密封
毛毡油封：因防漏油、防水、防尘效果差，已淘汰 双刃口复合油封：防漏油、防水、防尘效果好。在 灰尘较多的环境中万向节寿命显著提高。 多刃口油封：防漏油、防水、防尘效果更好。
第四章 万向传动设计
汽车工程系
第二节 万向节结构方案分析
第四章 万向传动设计
汽车工程系
第二节 万向节结构方案分析
四、等速万向节
2.三枢轴式万向节
三枢轴式万向节能允许最大轴间交角为43°
万向节安装位置或相连接总成
离合器-变速器；变速器-分动器 （相连接总成均安装在车架上）
驱动桥 传动轴
汽车满载 静止夹角
行驶中的 极限夹角
一般汽车 越野汽车 一般汽车 越野汽车
α不大于
1°~3°
6° 12° 15°~20° 30°
第四章 万向传动设计
汽车工程系
第二节 万向节结构方案分析
三、双联式万向节
汽车工程系
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目录（一）传动轴与十字轴万向节设计1.1结构方案选择 (03)1.2计算传动轴载荷 (03)1.3传动轴强度校核 (04)1.4十字轴万向节设计 (04)1.5传动轴转速校核及安全系数 (06)1.6参考文献 (08)(二）半承载式城市客车总体设计2客车主要数据 (08)2.1尺寸参数 (08)2.2质量参数 (09)2.3发动机技术参数 (09)2.4底盘参数 (10)2.5传动系的传动比 (10)3动力性计算 (10)3.1发动机使用外特性 (11)3.2车轮滚动半径 (11)3.3滚动阻力系数f (11)3.4空气阻力系数和空气阻力 (11)3.5机械效率 (11)3.6计算动力因数 (12)3.7确定最高车速 (15)3.8确定最大爬坡度 (15)3.9确定加速时间 (16)4燃油经济性计算 (16)5制动性能计算 (17)……………………………………… .17 5.1最大减速度jm ax5.2制动距离S (17) (17)5.3上坡路上的驻坡坡度im ax1 (18)5.4下坡路上的驻坡坡度i2m ax6稳定性计算 (18)6.1纵向倾覆坡度 (18)6.2横向倾覆坡度 (19)第一部分1.传动轴与十字轴万向节设计要求1.1 结构方案选择十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低，但所连接的两轴夹角不宜太大。
当夹角增加时，万向节中的滚针轴承寿命将下降。
普通的十字轴式万向节主要由主动叉，从动叉，十字轴，滚针轴承及轴向定位件和橡胶封件等组成。
1.2 计算传动轴载荷由于发动机前置后驱，根据表4-1，位置采用：用于变速器与驱动桥之间①按发动机最大转矩和一档传动比来确定T se1=k d T emax ki1i fη/nT ss1= G2 m’2φr r/ i0i mηm根据富利卡2.0数据，发动机最大转矩T emax=156Nm驱动桥数n=1，发动机到万向传动轴之间的传动效率η=0.85，液力变矩器变矩系数k={(k0 -1）/2}+1=1.615,满载状态下一个驱动桥上的静载荷G2=65%m a g=0.65*1970*9.8=12548.9N，发动机最大加速度的后轴转移系数m’2=1.3，轮胎与路面间的附着系数φ=0.85，车轮滚动半径r r=0.35,主减速器从动齿轮到车轮之间传动比i m=1,主减速器主动齿轮到车轮之间传动效率ηm=η发动机η离合器=0.9*0.85=0.765，因为0.195 m a g/T emax>16,f j=0，所以猛接离合器所产生的动载系数k d=1，主减速比i0=4.5所以：T se1=k d T emax ki 1i f η/n=1*1561.615*4.5*1*0.851=963.671N T ss1= G 2 m ’2φr r / i 0i m ηm =12548.9*1.3*0.85*0.354.5*1*0.765=1409.814N ∵T 1=min{ T se1, T ss1} ∴T 1= T se1=963.671N1.3 传动轴强度校核按扭转强度条件τT =T/W T ≈9550000P n 0.2D c 3(1-(d c /D c )4)≤[τT ] 式中，τT 为扭转切应力，取轴的转速n=4500r/min ，轴传递的功率P=65kw ，D c =60mm ，d c =81mm 分别为传动轴的外内直径，根据机械设计表15-3得[τT ]为15-25 Mpa∴τT =9550000×6545000.2×603(1-(5260)4)=7.266 Mpa<[τT ] 故传动轴的强度符合要求1.4 十字轴万向节设计① 设作用于十字轴轴颈中点的力为F ，则F= T 1/2rcos α=963.6712×65.5×10-3×cos8°=7428.561N② 十字轴轴颈根部的弯曲应力σw 和切应力τ应满足σw =32d 1Fs π（d 14-d 42）≤[σw ] τ=4F π(d 21-d 22)≤[τ]式中，取十字轴轴颈直径d 1=38.2mm ，十字轴油道孔直径d 2=10mm ，合力F 作用线到轴颈根部的距离s=14mm ，[σw ]为弯曲应力的许用值，为250-350Mpa ，[τ]为切应力的许用值，为80-120 Mpa∴σw =32d 1Fs π（d 14-d 42）=32×38.2×10-3×7428.561×14×10-3π[(38.2×10-3)4-(10×10-3)4]=19.094 Mpa<[σw ]τ=4F π(d 21-d 22) = 4×7428.561π[(38.2×10-3)2-(10×10-3)2=6.959 Mpa<[τ]故十字轴轴颈根部的弯曲应力和切应力满足校核条件③ 十字轴滚针的接触应力应满足σj =272（1d 1+1d 0）F n L b ≤[σj ]式中，取滚针直径d 0=3mm ，滚针工作长度L b =27mm ，在合力F 作用下一个滚针所受的最大载荷F n =4.6F iZ=4.6×7428.5611×44=776.622N,当滚针和十字轴轴颈表面硬度在58HRC 以上时，许用接触应力[σj ]为3000-3200 Mpa∴σj =272（1d 1+1d 0）F n L b =272[1(38.2×10-3)+1(3×10-3)]×776.62227×10-3=0.875 Mpa<[σj ]故十字轴滚针轴承的接触应力校核满足④ 万向节叉与十字轴组成连接支承，在力F 作用下产生支承反力，在与十字轴轴孔中心线成45°的截面处，万向节叉承受弯曲和扭转载荷，其弯曲应力σw 和扭应力τb 应满足σw =Fe/W ≤[σw ]τb =Fa/W t ≤[τb ]式中，取a=40mm,e=80mm,b=35mm,h=70mm,取k=0.246,W=bh 2/6, W t =khb 2, 弯曲应力的许用值[σw ]为50-80Mpa ，扭应力的许用值[τb ]为80-160 Mpa∴σw =Fe/W=7428.561×80×10-335×10-3×(70×10-3)26=20.791 Mpa< [σw ]τb =Fa/W t =7428.56×40×10-30.246×70×10-3×(35×10-3)2=14.086 Mpa<[τb ]故万向节叉承受弯曲和扭转载荷校核满足要求⑤ 十字轴万向节的传动效率与两轴的轴间夹角α，十字轴的支承结构和材料，加工和装配精度以及润滑条件等有关。
当α≤25°时，可按下式计算（取α=15°）η0=1-f （d 1r ）2tan απ=1-0.07（38.265.5）2tan15°π=99.30%1.5 传动轴转速校核及安全系数①传动轴的临界转速为n k =1.2×108D c 2+d 2c L c 2式中，取传动轴的支承长度L c =1.5m, d c =70mm, D c =90mm 分别为传动轴轴管的内外直径, n max =4500 r/min∴n k =1.2×108×902+70215002=6080.933 r/min在设计传动轴时，取安全系数K= n k /n max =1.2-2.0∴K= n k /n max =6080.9334500=1.351故符合要求② 传动轴轴管断面尺寸除应满足临界转速要求以外，还应保证有足够的扭转强度。
轴管的扭转应力τc =16D c T 1π（D c 4-d c 4）≤[τc ] 式中[τc ]=300 Mpa∴τc =16×90×10-3×963.6713.14×[(90×10-3)4-(70×10-3)4]=10.618 Mpa<[τc ]∴轴管的扭转应力校核符合要求③ 对于传动轴上的花键轴，通常以底径计算其扭转应力τh ，许用应力一般按安全系数2-3确定τh =16T 1πd h 3式中,取花键轴的花键内径d h =70mm ，外径D h =80mm,∴τh =16×963.6713.14×(70×10-3)3=14.039 Mpa④传动轴花键的齿侧挤压应力σy应满足σy=T1K’/(D h+d h)4(D h-d h)2L h n0≤[σy]式中,取花键转矩分布不均匀系数K’=1.35,花键的有效工作长度L h=60mm，花键齿数n0=18,当花键的齿面硬度大于35HRC时：许用挤压应力[σy]=25-50 Mpa∴σy=963.671×1.35 37.5×5×60×18×10-9=6.424Mpa <[σy]∴传动轴花键的齿侧挤压应力σy满足要求1.6 参考文献：[1]王望予.汽车设计.北京：机械工业出版社，2004.8[2] 纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社，2006.5[3]刘鸿文.材料力学.北京：高等教育出版社，2004.1[4]羊拯民.传动轴和万向节. 北京：人民交通出版社，1986，10第二部分 6117客车总体设计2客车主要数据2.1尺寸参数：见表1.1表1.1 6117客车整体尺寸参数尺寸类型项目参数值整车外型尺寸总长LB（mm） 11500整车外型尺寸总宽BB（mm） 24600整车外型尺寸总高HB（mm） 3200车厢内部尺寸长L'B（mm） 10500车厢内部尺寸宽B'B（mm） 2340车厢内部尺寸高H'B（mm） 2200 底盘布置尺寸轴距L（mm） 5700底盘布置尺寸前后轮距B1/B2(mm) 2020/1830通过性参数最小离地间隙hm in(mm） 2402.2质量参数：见表1.2表1.2 6117客车质量参数表类别项目参数值质量参数整车整备质量m(kg) 11000 质量参数乘员数 60+1质量参数最大总质量ma(kg) 15000最大轴载质量前轴G1(kg) 5100最大轴载质量后轴G2(kg) 99002.3发动机技术参数：见表1.3表1.3 发动机性能参数类别参数值发动机类型柴油四冲程、直列六缸、水冷、增压、直喷额定功率Pe(kw) 175额定功率转速ne(rpm) 1950最大扭矩Tmax(N·m) 890最大扭矩时转速nt(rpm) 1650最大转速(rpm) 2100全负荷最低燃油消耗量b (g/kw·h) 2152.4底盘参数：见表1.4表1.4 底盘参数项目参数值底盘型号 D117离合器单片、干式、膜片弹簧变速箱机械式、四个前进档、一个倒档，变速比见1.5悬架系统非独立式，少片变截面钢板弹簧主减速比 5.091轮胎 10R20—14PR行车制动气压双管路鼓式车轮制动器驻车制动手控阀控制后轮弹簧储能弹力2.5传动系的传动比：见表1.5表1.5 变速器的传动比档位Ⅰ档i1g Ⅱ档i2gⅢ档i3gⅣ档i4gⅣ档i5g倒档传动比 6.65 3.77 2.66 1.40 1.00 6.65 3动力性计算3.1发动机使用外特性根据发动机厂提供的外特性曲线列成表2.1。