万向传动轴简介共28页文档
万向传动轴设计
压力铸造
利用高压将金属液注入模具， 适用于小型零件。
离心铸造
利用离心力进行铸造，适用于 管状和套筒类零件。
锻造工艺
自由锻造
通过锤击或压力机对金属坯料 进行塑性变形，得到所需形状
的零件。
模锻
在模具中通过压力或冲击力使 金属坯料变形，适用于批量生 产。
辗环工艺
通过辗压机对环形坯料进行连 续塑性变形，得到环形零件。
根据动态特性分析结果，对万向 传动轴的结构和材料进行优化设 计，提高其动态性能。
减振降噪
采用有效的减振降噪措施，减小 万向传动轴在工作过程中产生的 振动和噪声，提高整车的舒适性。
04
万向传动轴的制造工艺
铸造工艺
01
02
03
04
砂型铸造
利用砂型模具进行铸造，适用 于大批量生产。
熔模铸造
通过熔模制作精密铸造，适用 于高精度零件。
定期润滑
根据需要定期对万向传动 轴进行润滑，以保证其正 常运转。
定期检查与保养
检查外观
定期检查万向传动轴的外观，查 看是否有裂纹、磨损等现象。
检查紧固件
确保万向传动轴的紧固件（如螺栓、 螺母等）紧固，无松动现象。
检查润滑情况
定期检查万向传动轴的润滑情况， 确保润滑良好。
常见故障及排除方法
传动轴异响
03
万向传动轴的优化设计
轻量化设计
轻量化设计
在满足强度和刚度要求的前提下，通过优化材料、结构、工艺等方式 降低万向传动轴的质量，从而提高整车的燃油经济性和动力性。
材料选择
选用高强度轻质材料，如铝合金、钛合金等，以减小万向传动轴的质 量。
结构优化
采用先进的有限元分析方法对万向传动轴的结构进行优化设计，去除 冗余部分，减小体积和重量。
传动轴基本知识
传动轴基本知识一、传动轴总成简介(结合具体总成图)传动轴，英文PROPELLER（DRIVING） SHAFT。
在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。
传动轴按其重要部件——万向节的不同，可有不同的分类。
如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。
前者是靠零件的铰链式联接传递动力的，后者则靠弹性零件传递动力，并具有缓冲减振作用。
刚性万向节又可分为不等速万向节（如十字轴式万向节）、准等速万向节（如双联式万向节、三销轴式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节、球叉式万向节）。
等速与不等速，是指从动轴在随着主动轴转动时，两者的转动角速率是否相等而言的，当然，主动轴和从动轴的平均转速是相等的。
主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节，称为等速万向节或等角速万向节。
它们主要用于转向驱动桥、断开式驱动桥等的车轮传动装置中，主要用于轿车中的动力传递。
当轿车为后轮驱动时，常采用十字轴式万向节传动轴，对部分高档轿车，也有采用等速球头的；当轿车为前轮驱动时，则常采用等速万向节——等速万向节也是一种传动轴，只是称谓不同而已。
在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上，由于汽车在运动过程中悬架变形，驱动轴主减速器输入轴与变速器（或分动箱）输出轴间经常有相对运动，此外，为有效避开某些机构或装置（无法实现直线传递），必须有一种装置来实现动力的正常传递，于是就出现了万向节传动。
万向节传动必须具备以下特点：a 、保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力；b 、保证所连接两轴能均匀运转。
由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内；c 、传动效率要高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。
对汽车而言，由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴（有一定的夹角）是不等速旋转的，为此必须采用双万向节（或多万向节）传动，并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面，且使两万向节的夹角相等。
汽车万向传动轴的共35页word资料
目录1.1 汽车万向传动轴的发展与现状 (2)1.2 万向传动轴设计技术综述 (2)2 万向传动轴结构方案确定 (3)2.1 设计已知参数 (3)2.2 万向传动轴设计思路 (6)2.3 结构方案的确定 (6)3 万向传动轴运动分析................................ 错误!未定义书签。
4 万向传动轴设计 (9)4.1 传动载荷计算 (9)4.2 十字轴万向节设计 (11)4.3滚针轴承设计 (12)4.4传动轴初步设计 (13)4.5 花键轴设计 (14)4.6 万向节凸缘叉连接螺栓设计 (15)4.7 万向节凸缘叉叉处断面校核 (15)5基于UG的万向传动轴三维模型构建 (16)5.1万向节凸缘叉作图方法及三维图 (16)5.2万向节十字轴总成作图方法及三维图 (17)5.3 内花键轴管与万向节叉总成作图方法及三维图 (25)5.4 花键、轴管与万向节叉总成作图方法及三维图 (2618)5.5万向传动轴总装装配方法及三维图 (27)6 万向传动装置总成的技术要求、材料及使用保养 (29)6.1普通万向传动轴总成的主要技术要求 (29)6.2万向传动轴的使用材料 (29)6.3 传动轴的使用与保养 (30)7 结论 (31)总结体会 (32)谢辞 (33)附录1外文文献翻译 (34)附录2模拟申请万向传动轴专利书 (48)【参考文献】 (52)1引言1.1 汽车万向传动轴的发展与现状万向传动装置的出现要追溯到1352年，用于教堂时钟中的万向节传动轴。
1663年英国物理学家虎克制造了一个铰接传动装置，后来被人们叫做虎克万向节，也就是十字轴式万向节，但这种万向节在单个传递动力时有不等速性。
1683年双联式虎克万向节诞生，消除了单个虎克万向节传递的不等速性，并于1901年用于汽车转向轮。
上世纪初，虎克万向节和传动轴已在机械工程和汽车工业中起到了极其重要的作用。
1908年第一个球式万向节诞生，1926年凸块式等速万向节出现，开始用于独立悬架的前轮驱动轿车和四轮驱动的军用车的前轮转向节。
万向传动轴简介
万向传动轴简介 挠性万向节优点：结构简单， 挠性万向节优点：结构简单，使用中不需润 并能缓冲传动系中的高峰冲击载荷， 滑，并能缓冲传动系中的高峰冲击载荷，减少传 动系中的扭转振动及消除在某种工况下传动系发 生共振现象的可能。 生共振现象的可能。且由它所连接的两轴之间可 轴向位移。 有3°～5°的夹角和 ～2mm轴向位移。 ° °的夹角和1～ 轴向位移 因此挠性万向节应用于传动系， 因此挠性万向节应用于传动系，对提高机件 的可靠性与使用寿命均有良好的效果。 的可靠性与使用寿命均有良好的效果。但挠性万 向节对橡胶的质量要求较高，因此给它的广泛使 向节对橡胶的质量要求较高， 用受到很大的限制。 用受到很大的限制。
万向传动轴简介 规定， 规定，同时还要求它的价格更具有竞争性和质量 尽可能的小。 尽可能的小。 在良好的密封和润滑条件下， 在良好的密封和润滑条件下，限制这些部件 寿命的主要因素是经过数百万次运转的材料的疲 劳强度。在不良密封条件下，其寿命取决于腐蚀； 劳强度。在不良密封条件下，其寿命取决于腐蚀； 如果存在污染，会使磨损加剧。 如果存在污染，会使磨损加剧。为了计算传动轴 的使用寿命，假设它处于某种状态（ 的使用寿命，假设它处于某种状态（即密封和润 滑条件良好）之下。 滑条件良好）之下。
万向传动轴简介 万向节种类 不等速万向节（ 不等速万向节（十字轴式Spider ） 准等速万向节（双联式、凸块式、 准等速万向节（双联式、凸块式、 三销轴式） 三销轴式） 等速万向节（球笼式、球叉式） 等速万向节（球笼式、球叉式）
（Weiss） ） （Rzeppa） ）
刚性万向节
挠性万向节（具有缓冲减振作用 ）
万向传动轴简介 等速节优点：用一个万向节把两轴连接起来， 等速节优点：用一个万向节把两轴连接起来， 并使这两轴以相同或相近似的转速旋转。 并使这两轴以相同或相近似的转速旋转。一般用 于前轮前驱或独立悬架的汽车， 于前轮前驱或独立悬架的汽车，用来把半轴上的 扭矩直接传给驱动轮， 扭矩直接传给驱动轮，并保证半轴和车轮等速旋 以利于它们在大角度范围内能够正常工作。 转，以利于它们在大角度范围内能够正常工作。
传动轴介绍解读
＝
2e
4
sin 2(1 )
（4-7）
式中， e 为多万向节传动的当量夹角；为主动叉的初相位 1 角；为主动轴转角。 式（4-7）表明，多万向节传动输出轴与输入轴的运动关 系，如同具有夹角为 e ，而主动叉具有初相位 的单万向
节传动一样。 假如多万向节传动的各轴轴线均在同一平面，且各传动轴 两端万向节叉平面之间的夹角为零或 2 ，则当量夹角 为
2 2 1
K =
2 max 2 min 1
=
sin tan
显然，当 最小时，从动轴上的转矩为最大值，
2 1
T2max =
T1 cos
;当
2
1
最大时，从动轴上的转矩为最小
值，T2min= T1 cos 当T1与 一定时，T2在其最大 值与最小值之间每一转变化两次。
万向传动轴
2008.4.28
一 . 组成 二 . 用途 三 . 设计要求 四 . 使用范围 五 . 分类（万向节） 六 . 十字轴式万向节(分析)
一.组 成
万向传动轴由万向节、轴管及其伸缩花键等组成，对于 长轴距的汽车有时还加装中间支承。
二.用 途
主要用于工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递 转矩和旋转运动。
球面滚轮式万向节
1.5万向节轴；2简状体的轴向槽；
3销轴；4球面滚轮
六
十字轴式万向节
普通的十字轴式万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、 滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。
十字轴万向节的磨损形式为十字轴轴颈和滚针轴承的磨 损、工作表面的压痕和剥落。通常认为当磨损或压痕超过 0.25mm时就应报废。
万向传动装置课件
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2 万向节结构及运动特性
十字轴式刚性万向节
1-套筒 2-十字轴 3-万向节叉 4-卡环 5-滚针轴承 6-万向节叉
技术研究院传动轴项目小组
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2 万向节结构及运动特性
②输入轴、输出轴与传动轴的夹 角相等，即α1=α2。
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2 万向节结构及运动特性
准等速万向节
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双联式
结构简单，制造方便 ，工作可靠，允许有 较大的转向角，多在 转向驱动桥中采用
1) 长度减缩至最小的 双万向节
2)等角速排列条件：
α1=α2
1、2-万向节叉轴，3-双联叉
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1螺丝 2橡胶 3中心钢球4黄油嘴 5传动凸缘 6球座
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3 中间支撑及轴管
中间支撑
1）中间支承通常装 在车架横粱上，能 补偿传动轴轴向和 角度方向的安装误 差，以及汽车行驶 过程中因发动机窜 动或车架变形等引 起的位移。
2）中间支承常用弹性元件来满 足上述要求，它主要由轴承、 带油封的盖、支架、弹性元件 等组成。
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技术研究院传动轴项目小组
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3 中间支撑及轴管
轴管
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为了得到较高的强度和刚度，轴管多做成空心、壁厚均匀的钢管，一般 由厚度1.5-3.0mm的薄钢板卷焊而成
1）功用 ·传动轴是万向传动装置中的 主要传力部件。通常用来连接 变速器(或分动器)和驱动桥， 在转向驱动桥和断开式驱动桥 中，则用来连接差速器和驱动 轮。
万向传动轴简介-文档资料
万向传动轴简介
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万向传动轴简介
对于转向驱动轮，作为转向轮，要求它能 在最大转角范围内任意偏转某一角度；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。因此对于转向驱动布置 的汽车，对应半轴要求采用万向传动装置，以适 应汽车行驶时半轴各段的交角不断变化的需要。
万向传动轴简介
对连接前后桥的传动轴装置而言，为ห้องสมุดไป่ตู้免 运动干涉，前后桥之间的传动轴装置中设有滑动 叉和花键轴组成的滑动花键连接，以实现传动轴 长度的变化。
万向节种类
万向传动轴简介 不等速万向节（十字轴式Spider ）
刚性万向节
准等速万向节（双联式、凸块式、 三销轴式）
等速万向节（球笼式、球叉式）
（Weiss） （Rzeppa）
挠性万向节（具有缓冲减振作用 ）
万向传动轴简介
等速节优点：用一个万向节把两轴连接起来， 并使这两轴以相同或相近似的转速旋转。一般用 于前轮前驱或独立悬架的汽车，用来把半轴上的 扭矩直接传给驱动轮，并保证半轴和车轮等速旋 转，以利于它们在大角度范围内能够正常工作。
万向传动轴简介
等速节： 内外星轮：25MnMo 球笼：40MnB 三球销节： 轴叉、三球销节轴：40MnB
万向传动轴简介
万向传动轴的使用寿命 万向传动轴的使用寿命主要取决于万向节的
使用寿命。在评价万向节性能时，首要的任务是 确定滚动体与其轨道之间的压力。
随着汽车工业的发展，万向节和传动轴的生 产商家之间的竞争也越来越激烈。把一种新产品 投放市场，其强度和寿命应满足各种使用要求的
万向传动轴简介
单个万向节示意图
双万向节传动
万向传动轴简介
1、2、3－万向节；5、6－传动轴；7－中间支承
万向传动轴说明书
万向传动轴设计说明书商用汽车万向传动轴设计摘要万向传动轴在汽车上应用比较广泛。
发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴。
本设计注重实际应用，考虑整车的总体布置，改进了设计方法，力求整车结构及性能更为合理。
传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。
伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化；万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角发生变化时实现两轴的动力传输；万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。
传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。
在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，合理优化轴与轴之间的角度。
关键字：万向传动轴、伸缩花键、十字轴万向节、临界转速、扭转强度目录一、概述 (04)二、货车原始数据及设计要求 (05)三、万向节结构方案的分析与选择 (06)四、万向传动的运动和受力分析 (08)五、万向节的设计计算 (11)六、传动轴结构分析与设计计算 (17)七、法兰盘的设计 (19)八、参考文献 (20)一、概述汽车上的万向传动轴一般是由万向节、轴管及其伸缩花键等组成。
主要是用于在工作过程中相对位置不断变化的两根轴间传递转矩和旋转运动。
在动机前置后轮驱动的汽车上，由于工作时悬架变形，驱动桥主减速器输入轴与变速器输出轴间经常有相对运动，普遍采用万向节传动（图1—1a、b）。
当驱动桥与变速器之间相距较远，使得传动轴的长度超过1.5m时，为提高传动轴的临界速度以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两段，万向节用三个。
此时，必须在中间传动轴上加设中间支承。
在转向驱动桥中，由于驱动桥又是转向轮，左右半轴间的夹角随行驶需要而变，这是多采用球叉式和球笼式等速万向节传动（图1—1c）。
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
万向传动轴简介
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克