《傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)及應(yīng)用》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)及應(yīng)用（27頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、汽 車 傳 動(dòng) 軸 設(shè) 計(jì) 及 應(yīng) 用 傳 動(dòng) 軸 功 能 及 用 途 傳 動(dòng) 軸 的 功 能 主 要 是 將 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 動(dòng) 力 和旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 傳 遞 給 車 輪 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 前 進(jìn) 。 在 汽 車上 主 要 安 裝 在 如 下 部 位 ：1、 變 速 箱 后 橋 （ 十 字 軸 式 萬(wàn) 向 節(jié) ）2、 變 速 箱 中 橋 （ 十 字 軸 式 萬(wàn) 向 節(jié) ）3、 中 橋 后 橋 （ 十 字 軸 式 萬(wàn) 向 節(jié) ）4、 變 速 箱 分 動(dòng) 箱 （ 十 字 軸 式 萬(wàn) 向 節(jié) ）5、 分 動(dòng) 箱 前 橋 （ 十 字 軸 式 萬(wàn) 向 節(jié) ）6、 分 動(dòng) 箱 后 橋 （ 十 字 軸 式

2、萬(wàn) 向 節(jié) ）7、 前 （ 中 、 后 ） 橋 車 輪 （ 球 籠 式 萬(wàn) 向 節(jié) 或雙 聯(lián) 十 字 軸 式 萬(wàn) 向 節(jié) 等 ） 傳 動(dòng) 軸 結(jié) 構(gòu) 及 原 理 傳 動(dòng) 軸 主 要 由萬(wàn) 向 節(jié) 、 軸 管 、 及滑 動(dòng) 花 鍵 副 組 成 。萬(wàn) 向 節(jié) 由 萬(wàn) 向 節(jié) 叉 、十 字 軸 帶 滾 針 軸 承總 成 及 定 位 零 件（ 卡 環(huán) 、 軸 承 壓 板等 ） 組 成 。 汽 車 行 駛 時(shí) ， 變 速 箱 與 驅(qū) 動(dòng) 橋 的 相 對(duì) 位 置 經(jīng)常 在 發(fā) 生 變 化 ， 與 之 相 連 的 傳 動(dòng) 軸 的 角 度 和 長(zhǎng) 度也 就 在 經(jīng) 常 變 化 ， 所 以 傳 動(dòng) 軸 帶 有

3、萬(wàn) 向 節(jié) 和 可 伸縮 的 滑 動(dòng) 花 鍵 。 傳 動(dòng) 軸 花 鍵 ， 以 往 大多 采 用 矩 形 花 鍵 ， 目 前 漸開(kāi) 線 花 鍵 的 應(yīng) 用 越 來(lái) 越 普遍 。 漸 開(kāi) 線 花 鍵 具 有 齒 面接 觸 好 、 自 動(dòng) 定 心 、 強(qiáng) 度高 、 壽 命 長(zhǎng) 、 加 工 成 本 低等 優(yōu) 點(diǎn) 。 滑 動(dòng) 花 鍵 按 在 傳動(dòng) 軸 中 的 位 置 分 ， 有 內(nèi) 側(cè)滑 動(dòng) 和 外 側(cè) 滑 動(dòng) 兩 種 結(jié) 構(gòu) 。按 結(jié) 構(gòu) 形 式 分 ， 有 滑 動(dòng) 叉結(jié) 構(gòu) 和 花 鍵 軸 叉 結(jié) 構(gòu) 。 為了 減 小 滑 動(dòng) 花 鍵 的 軸 向 滑動(dòng) 阻 力 和 磨 損 ， 有 時(shí) 對(duì) 花鍵 齒

4、進(jìn) 行 尼 龍 涂 敷 處 理 。 軸 管 用 來(lái) 連 接 萬(wàn) 向 節(jié) 和 滑 動(dòng) 花 鍵 。 高 速 旋 轉(zhuǎn) 的傳 動(dòng) 軸 要 求 軸 管 質(zhì) 量 分 布 均 勻 ， 容 易 動(dòng) 平 衡 ， 因 此通 常 采 用 低 碳 鋼 板 卷 制 的 電 焊 鋼 管 。 同 時(shí) ， 空 心 管還 有 重 量 輕 、 成 本 低 、 臨 界 轉(zhuǎn) 速 高 的 優(yōu) 點(diǎn) 。 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 振動(dòng) 固 有 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 的 轉(zhuǎn) 速 。 臨

5、界 轉(zhuǎn) 速 的 計(jì) 算 公 式 如 下 ： 當(dāng) 傳 動(dòng) 軸 過(guò) 長(zhǎng) 時(shí) ， 自 振 頻 率 降 低 ， 容 易 產(chǎn) 生 共振 。 這 時(shí) 可 把 傳 動(dòng) 軸 分 為 兩 段 、 三 段 甚 至 更 多 ， 傳動(dòng) 軸 分 段 時(shí) 須 加 中 間 支 承 裝 置 。L dDn k 2 228102.1 萬(wàn) 向 節(jié) 萬(wàn) 向 節(jié) 按 工 作 環(huán) 境 ， 分 為 開(kāi) 式 萬(wàn) 向 節(jié) 和 閉 式 萬(wàn) 向 節(jié) 。 萬(wàn) 向 節(jié) 按 扭 轉(zhuǎn) 方 向 是 否 有 明 顯 的 彈 性 ， 可 分 為 剛 性 萬(wàn) 向 節(jié) 和 撓性 萬(wàn) 向 節(jié) 。 剛 性 萬(wàn) 向 節(jié) 是 靠 零 件 的 鉸 鏈 式 連 接 傳 遞 動(dòng)

6、 力 的 ， 可分 為 不 等 速 萬(wàn) 向 節(jié) 、 準(zhǔn) 等 速 萬(wàn) 向 節(jié) 和 等 速 萬(wàn) 向 節(jié) 。 撓 性 萬(wàn) 向 節(jié)是 靠 彈 性 零 件 傳 遞 動(dòng) 力 的 ， 具 有 緩 沖 減 振 作 用 。 不 等 速 萬(wàn) 向 節(jié) (卡 當(dāng) 或 虎 克 萬(wàn) 向 節(jié) ） ： 十 字 軸 萬(wàn) 向 節(jié) 為 不 等 速萬(wàn) 向 節(jié) 。 對(duì) 于 單 萬(wàn) 向 節(jié) 傳 動(dòng) ， 當(dāng) 主 動(dòng) 軸 等 速 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 從 動(dòng) 軸 的轉(zhuǎn) 速 時(shí) 快 時(shí) 慢 ， 這 就 是 十 字 軸 萬(wàn) 向 節(jié) 的 不 等 速 性 。 不 等 速 性 與兩 軸 夾 角 有 關(guān) ， 夾 角 越 大 ， 不 等 速 性 越 嚴(yán) 重 ，

7、 從 而 引 起 動(dòng) 力 總成 支 承 和 懸 架 彈 性 元 件 的 擺 動(dòng) ， 引 起 變 速 箱 和 后 橋 齒 輪 的 沖 擊噪 聲 。 一 般 要 求 ， 當(dāng) 萬(wàn) 向 節(jié) 工 作 夾 角 大 于 3 時(shí) ， 夾 角 （ 度 ）與 轉(zhuǎn) 速 （ 轉(zhuǎn) /分 ） 的 乘 積 不 大 于 18000。 十 字 軸 萬(wàn) 向 節(jié) 盡 管 有 不等 速 性 的 弊 病 ， 但 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 制 造 方 便 、 成 本 低 廉 ， 還 是 被 汽車 工 業(yè) 廣 泛 采 用 。 只 要 設(shè) 計(jì) 合 理 ， 可 以 克 服 和 最 大 限 度 降 低 其 不 等 速 性 的 影 響 。 我 們 在

8、設(shè) 計(jì) 時(shí) 盡 力 調(diào) 整 各 萬(wàn) 向 節(jié) 夾 角 、 傳 動(dòng)軸 叉 子 相 位 等 因 素 ， 使 輸 出 軸 與 輸 入 軸 在 汽 車 滿 載 使 盡 可 能 接近 等 速 。 準(zhǔn) 等 速 萬(wàn) 向 節(jié) ： 是 指 輸 入 軸 和 輸 出 軸 以 近 似 等 速 傳 遞 運(yùn) 動(dòng)的 萬(wàn) 向 節(jié) 。 雙 聯(lián) 式 萬(wàn) 向 節(jié) 、 凸 塊 式 萬(wàn) 向 節(jié) 和 三 銷 軸 式 萬(wàn) 向節(jié) 等 為 準(zhǔn) 等 速 萬(wàn) 向 節(jié) 。 主 要 用 于 轉(zhuǎn) 向 驅(qū) 動(dòng) 橋 。 等 速 萬(wàn) 向 節(jié) ： 等 速 萬(wàn) 向 節(jié) 是 指 輸 入 軸 和 輸 出 軸 以 等 速 傳 遞運(yùn) 動(dòng) 的 萬(wàn) 向 節(jié) 。 球 籠 式 萬(wàn)

9、 向 節(jié) 和 球 叉 式 萬(wàn) 向 節(jié) 等 為 等 速 萬(wàn)向 節(jié) 。 主 要 用 于 轎 車 和 驅(qū) 動(dòng) 橋 。 撓 性 萬(wàn) 向 節(jié) ： 撓 性 萬(wàn) 向 節(jié) 依 靠 其 中 彈 性 零 件 的 彈 性 變 形 來(lái)保 證 在 相 交 兩 軸 間 傳 動(dòng) 時(shí) 不 發(fā) 生 干 涉 。 它 能 減 小 傳 動(dòng) 系 的扭 轉(zhuǎn) 振 動(dòng) 、 動(dòng) 載 荷 和 噪 聲 ， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 使 用 中 不 需 潤(rùn) 滑 ，一 般 用 于 兩 軸 間 夾 角 不 大 和 很 小 軸 向 位 移 的 萬(wàn) 向 傳 動(dòng) 場(chǎng) 合 。 十 字 軸 萬(wàn) 向 節(jié) 結(jié) 構(gòu) 十 字 軸 萬(wàn) 向 節(jié) 按 滾 針 軸 承 的 定 位 方

10、 式 ， 可 分 為 壓 板 式 （ 蓋 板 式 ） 、 卡 環(huán)式 、 軸 承 蓋 式 （ 瓦 蓋 式 ） 和 翼 形 軸 承 式 。 壓 板 式 結(jié) 構(gòu) ： 采 用 壓 板 、 螺 栓 和 鎖 片 來(lái) 定 位 十 字 軸 及 滾 針 軸 承 。 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn)單 ， 工 作 可 靠 ， 工 藝 性 好 。 卡 環(huán) 式 結(jié) 構(gòu) ： 采 用 卡 環(huán) 來(lái) 定 位 十 字 軸 及 滾 針 軸 承 ， 它 又 分 為 外 卡 式 和 內(nèi)卡 式 兩 種 。 這 兩 種 結(jié) 構(gòu) 的 共 同 點(diǎn) 是 結(jié) 構(gòu) 質(zhì) 量 輕 ， 卡 環(huán) 尺 寸 分 組 后 可 調(diào) 整十 字 軸 端 面 間 隙 。 另 外 ， 外 卡

11、 式 結(jié) 構(gòu) 比 內(nèi) 卡 式 結(jié) 構(gòu) 工 藝 簡(jiǎn) 單 ， 便 于 實(shí) 現(xiàn)流 水 線 生 產(chǎn) 。 目 前 的 傳 動(dòng) 軸 越 來(lái) 越 普 遍 采 用 外 卡 式 結(jié) 構(gòu) 。 軸 承 蓋 式 結(jié) 構(gòu) ： 其 萬(wàn) 向 節(jié) 叉 與 十 字 軸 滾 針 軸 承 配 合 的 園 孔 不 是 一 個(gè) 整 體 ，而 是 分 成 兩 部 分 ， 成 瓦 蓋 式 結(jié) 構(gòu) ， 用 螺 栓 螺 母 緊 固 。 這 種 結(jié) 構(gòu) 的 特 點(diǎn) 是裝 拆 方 便 ， 但 結(jié) 構(gòu) 、 工 藝 復(fù) 雜 ， 剛 性 差 ， 目 前 已 不 多 見(jiàn) 。 翼 形 軸 承 結(jié) 構(gòu) ： 這 種 結(jié) 構(gòu) 其 實(shí) 是 瓦 蓋 式 結(jié) 構(gòu) 的

12、延 伸 。 就 是 將 瓦 蓋 和 滾 針軸 承 合 為 一 個(gè) 整 體 ， 用 螺 栓 螺 母 緊 固 。 這 種 結(jié) 構(gòu) 的 特 點(diǎn) 是 裝 拆 方 便 ， 但是 結(jié) 構(gòu) 、 工 藝 復(fù) 雜 ， 但 是 由 于 它 結(jié) 構(gòu) 質(zhì) 量 輕 ， 在 越 野 車 上 使 用 的 比 較 廣泛 。 內(nèi) 卡 結(jié) 構(gòu) 外 卡 結(jié) 構(gòu)翼 形 軸 承 結(jié) 構(gòu) 瓦 蓋 式 結(jié) 構(gòu)蓋 板 式 結(jié) 構(gòu) 傳 動(dòng) 軸 中 間 支 承 在 長(zhǎng) 軸 距 汽 車 上 ， 為 了 提 高 傳 動(dòng) 軸 臨 界 轉(zhuǎn) 速 、 避 免共 振 以 及 考 慮 整 車 總 體 布 置 上 的 需 要 ， 常 將 傳 動(dòng) 軸分 段 。 當(dāng)

13、 傳 動(dòng) 軸 分 段 時(shí) ， 需 加 設(shè) 中 間 支 承 。 中 間 支 承 通 常 安 裝 在 車 架 橫 梁 上 或 車 身 底 架 上 ， 義補(bǔ) 償 傳 動(dòng) 軸 軸 向 和 角 度 方 向 的 安 裝 誤 差 以 及 車 輛 行駛 過(guò) 程 中 由 于 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 竄 動(dòng) 或 車 架 變 形 引 起 的 位 移 。目 前 廣 泛 采 用 的 是 橡 膠 彈 性 中 間 支 承 。 橡 膠 彈 性 元件 能 吸 收 傳 動(dòng) 軸 的 振 動(dòng) ， 降 低 噪 聲 。 這 種 彈 性 中 間支 承 不 能 傳 遞 軸 向 力 ， 它 主 要 承 受 傳 動(dòng) 軸 不 平 衡 、偏 心 等 因 素 引

14、 起 的 徑 向 力 ， 以 及 萬(wàn) 向 節(jié) 上 的 附 加 彎矩 所 引 起 的 徑 向 力 。 當(dāng) 這 些 周 期 性 變 化 的 作 用 力 的頻 率 等 于 彈 性 中 間 支 承 的 固 有 頻 率 時(shí) ， 便 會(huì) 發(fā) 生 共振 。 傳 動(dòng) 軸 的 動(dòng) 平 衡 傳 動(dòng) 軸 總 成 不 平 衡 是 傳 動(dòng) 系 彎 曲 振 動(dòng) 的 一 個(gè) 激勵(lì) 源 ， 當(dāng) 高 速 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 將 產(chǎn) 生 明 顯 的 振 動(dòng) 和 噪聲 。 所 以 傳 動(dòng) 軸 裝 配 后 必 須 100 進(jìn) 行 動(dòng) 平 衡檢 驗(yàn) ， 并 在 傳 動(dòng) 軸 兩 端 焊 平 衡 片 校 正 不 平 衡 量 ，其 剩 余 不

15、平 衡 量 不 應(yīng) 低 于 GB 9293中 規(guī) 定 的 G40平 衡 品 質(zhì) 等 級(jí) 。 影 響 傳 動(dòng) 軸 動(dòng) 平 衡 品 質(zhì) 的 因 素 ： 1、 萬(wàn) 向 節(jié) 十 字 軸 的 軸 向 間 隙 ； 2、 傳 動(dòng) 軸 滑 動(dòng) 花 鍵 副 中 的 間 隙 ； 3、 傳 動(dòng) 軸 總 成 兩 端 連 接 處 定 心 精 度 ； 4、 高 速 回 轉(zhuǎn) 時(shí) 傳 動(dòng) 軸 的 彈 性 變 形 。 傳 動(dòng) 軸 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 傳 動(dòng) 軸 總 成 的 臨 界 轉(zhuǎn) 速 在 確 定 傳 動(dòng) 軸 軸 管 尺 寸 和 總 成 長(zhǎng) 度 時(shí) ， 必 須 保 證 傳 動(dòng) 軸 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和足 夠 的 臨 界 轉(zhuǎn)

16、 速 ， 以 便 傳 動(dòng) 軸 在 低 速 大 扭 矩 和 高 速 行 駛 時(shí) 都 能 可 靠 地 工作 。 實(shí) 際 生 產(chǎn) 的 傳 動(dòng) 軸 不 可 能 絕 對(duì) 平 衡 ， 高 速 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) ， 傳 動(dòng) 軸 質(zhì) 量 偏 心 產(chǎn) 生的 離 心 力 會(huì) 引 起 傳 動(dòng) 軸 的 彎 曲 振 動(dòng) 。 當(dāng) 傳 動(dòng) 軸 的 工 作 轉(zhuǎn) 速 接 近 于 其 彎 曲振 動(dòng) 固 有 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 彎曲 折 斷 ， 此 時(shí) 的 轉(zhuǎn) 速 稱 為 傳 動(dòng) 軸 的 臨 界 轉(zhuǎn) 速 。 臨 界 轉(zhuǎn) 速 的 計(jì) 算 公 式 如 下 ：

17、 式 中 D， d傳 動(dòng) 軸 的 軸 管 外 徑 和 內(nèi) 徑 ， mm L 傳 動(dòng) 軸 總 成 的 長(zhǎng) 度 （ 萬(wàn) 向 節(jié) 中 心 距 離 ） ， mm 由 于 計(jì) 算 臨 界 轉(zhuǎn) 速 的 公 式 是 近 似 的 ， 另 外 ， 傳 動(dòng) 軸 使 用 中 的 磨 損 ， 平 衡的 破 壞 等 ， 都 會(huì) 使 傳 動(dòng) 軸 的 臨 界 轉(zhuǎn) 速 下 降 。 因 此 ， 設(shè) 計(jì) 傳 動(dòng) 軸 時(shí) ， 為 安全 起 見(jiàn) ， 要 使 傳 動(dòng) 軸 的 最 高 轉(zhuǎn) 速 小 于 0.7nk。L dDnk 2 228102.1 傳 動(dòng) 軸 額 定 載 荷 的 確 定 傳 動(dòng) 軸 的 額 定 載 荷 是 根 據(jù) 車 型

18、 的 配 置 參 數(shù) 計(jì) 算 出 來(lái) 的 。 先 按 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 扭 矩計(jì) 算 ， 再 按 車 輪 的 最 大 附 著 力 計(jì) 算 ， 取 二 者 中 的 小 值 作 為 額 定 扭 矩 。 1、 按 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 扭 矩 計(jì) 算 ： Mg=Memax ik1 ip1/n 式 中 Mg按 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 扭 矩 計(jì) 算 時(shí) 傳 動(dòng) 軸 承 受 的 扭 矩 ， N.m Memax發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 扭 矩 ， N.m ik1 變 速 箱 一 檔 速 比 i p1 分 動(dòng) 箱 低 檔 速 比 n 使 用 分 動(dòng) 器 低 檔 時(shí) 的 驅(qū) 動(dòng) 軸 數(shù) 目 2、 按 車 輪 最 大 附

19、 著 力 計(jì) 算 ： Mmax=G rk /io 式 中 Mmax按 附 著 力 計(jì) 算 時(shí) 傳 動(dòng) 軸 承 受 的 扭 矩 ， N.m G滿 載 時(shí) 驅(qū) 動(dòng) 軸 上 的 載 荷 ， N rk 車 輪 的 滾 動(dòng) 半 徑 ， m 輪 胎 與 地 面 的 附 著 系 數(shù) （ 在 良 好 的 瀝 青 路 面 上 取 0.8） io 減 速 器 速 比 傳 動(dòng) 軸 系 統(tǒng) 當(dāng) 量 夾 角 的 計(jì) 算 假 如 多 萬(wàn) 向 節(jié) 傳 動(dòng) 的 各 軸 軸 線 均 在 同 一 平 面 ， 且 各 傳 動(dòng) 軸 兩 端 萬(wàn) 向 節(jié) 叉平 面 之 間 的 夾 角 為 0 或 90 ， 則 當(dāng) 量 夾 角 e為 式

20、中 ， 1、 2、 3為 各 萬(wàn) 向 節(jié) 的 夾 角 。 正 負(fù) 號(hào) 是 這 樣 規(guī) 定 的 ： 當(dāng) 第 一 萬(wàn)向 節(jié) 的 主 動(dòng) 叉 處 在 各 軸 軸 線 所 在 的 平 面 內(nèi) ， 在 其 余 的 萬(wàn) 向 節(jié) 中 ， 如 果 其主 動(dòng) 叉 與 此 平 面 重 合 定 義 為 正 ， 反 之 ， 定 義 為 負(fù) 。 為 使 多 萬(wàn) 向 節(jié) 傳 動(dòng) 的 輸 出 軸 與 輸 入 軸 等 速 旋 轉(zhuǎn) ， 應(yīng) 使 e=0。 在 設(shè) 計(jì) 多 萬(wàn) 向 節(jié) 傳 動(dòng) 時(shí) ， 總 是 希 望 其 當(dāng) 量 夾 角 盡 可 能 小 ， 一 般 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng)使 空 載 和 滿 載 兩 種 工 況 下 的 e不

21、大 于 3 。 232221 e 十 字 軸 萬(wàn) 向 節(jié) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 十 字 軸 萬(wàn) 向 節(jié) 的 損 壞 ， 通 常 是 十 字 軸 軸 頸 和 滾 針 軸 承 的 磨 損 、 十 字 軸 軸 頸 和 滾 針 軸 承 工 作 表面 的 壓 痕 和 剝 落 。 當(dāng) 磨 損 和 壓 痕 超 過(guò) 0.25mm時(shí) 十 字 軸 和 滾 針 軸 承 應(yīng) 報(bào) 廢 。 在 設(shè) 計(jì) 萬(wàn) 向 節(jié) 時(shí) ，應(yīng) 保 證 十 字 軸 有 足 夠 的 抗 彎 強(qiáng) 度 和 磨 損 壽 命 。 十 字 軸 危 險(xiǎn) 斷 面 大 都 發(fā) 生 在 軸 頸 根 部 。 軸 頸 根 部 的 彎 曲 應(yīng) 力 為 ： 軸 頸 根 部

22、 的 剪 切 應(yīng) 力 為 ： 十 字 軸 軸 頸 的 接 觸 應(yīng) 力 為 ： 式 中 ： d： 十 字 軸 軸 頸 直 徑 ， mm d0： 十 字 軸 油 孔 直 徑 ， mm t： 軸 頸 危 險(xiǎn) 斷 面 至 滾 針 中 心 距 離 ， mm r： 十 字 軸 中 心 至 滾 針 中 心 距 離 ， mm lz： 滾 針 工 作 長(zhǎng) 度 ， mm Z： 滾 針 數(shù) dz： 滾 針 直 徑 ， mm P： 作 用 在 十 字 軸 軸 頸 上 的 力 ， N （ P Mmax / 2r） Q： 每 個(gè) 滾 針 所 承 受 的 最 大 載 荷 ， N（ Q 4.6P/iz） i： 滾 針 列 數(shù)

23、 mmdd NdPt 2404 /350)(32 mmdd NP 2202 /120)( 4 mmd NlQd z 2/3200)11(272 軸 管 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 軸 管 的 扭 轉(zhuǎn) 應(yīng) 力 為 ： max = 120N/mm2 式 中 ： D 軸 管 外 徑 ,mm d 軸 管 內(nèi) 徑 ,mm 計(jì) 算 軸 管 扭 轉(zhuǎn) 應(yīng) 力 時(shí) ， 安 全 系 數(shù) 一 般 按 1.5來(lái)確 定 。 ） 44 d-D( maxM*D16 花 鍵 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 花 鍵 軸 的 扭 轉(zhuǎn) 應(yīng) 力 為 ： = 300N/mm2 花 鍵 齒 側(cè) 的 擠 壓 應(yīng) 力 為 ： 擠 = 式 中 ： D1： 花 鍵

24、 軸 花 鍵 大 徑 ， mm D2： 花 鍵 孔 花 鍵 小 徑 ， mm d： 花 鍵 軸 小 徑 ， mm n： 花 鍵 齒 數(shù) L： 花 鍵 嚙 合 長(zhǎng) 度 ， mm 計(jì) 算 花 鍵 軸 的 扭 轉(zhuǎn) 應(yīng) 力 時(shí) ， 安 全 系 數(shù) 一 般 按 2 3來(lái) 確 定 。 對(duì) 于 齒 面 硬 度 大 于 35HRC的滑 動(dòng) 花 鍵 ， 齒 側(cè) 許 用 擠 壓 應(yīng) 力 為 25 50Mp， 對(duì) 于 不 滑 動(dòng) 花 鍵 ， 齒 側(cè) 許 用 擠 壓 應(yīng) 力 為 50100Mp。 漸 開(kāi) 線 花 鍵 應(yīng) 力 的 計(jì) 算 方 法 與 矩 形 花 鍵 相 似 ， 只 是 計(jì) 算 的 作 用 面 是 按 其

25、 工 作 面 的 投 影進(jìn) 行 。 3maxdM16 nLxma *)D(D M8 2221 傳 動(dòng) 軸 連 接 螺 栓 的 計(jì) 算 連 接 螺 栓 的 強(qiáng) 度 校 核 ： 拉 應(yīng) 力 ： = 剪 切 應(yīng) 力 ： = 擠 壓 應(yīng) 力 ： 擠 = 式 中 ： n 螺 栓 數(shù) 量 d 螺 栓 小 徑 ， mm L 突 緣 叉 法 蘭 厚 度 ， mm r 突 緣 叉 螺 栓 分 布 圓 半 徑 ， mm P 每 個(gè) 螺 栓 承 受 的 拉 力 ， N（ P=Mmaxf/nr ） f 花 鍵 副 的 摩 擦 系 數(shù) 校 核 計(jì) 算 時(shí) ， 螺 栓 的 安 全 系 數(shù) 不 能 低 于 3。2d4 P

26、2dmax4 nrM dLmaxnrM 中 間 支 承 的 固 有 頻 率 可 按 下 式 計(jì) 算 ：式 中 fo： 為 中 間 支 承 的 固 有 頻 率 （ Hz） CR ： 為 中 間 支 承 橡 膠 元 件 的 徑 向 剛 度 （ N/mm） M ： 為 中 間 支 承 的 懸 置 質(zhì) 量 （ kg） ， 它 等 于 傳 動(dòng) 軸 落 在 中 間 支 承 上 的 一 部 分 質(zhì) 量 與 中 間 支 承 軸 承 及 其 座 所 受 質(zhì) 量 之 和 在 設(shè) 計(jì) 中 間 支 承 時(shí) ， 應(yīng) 合 理 選 擇 橡 膠 彈 性 元 件 的 徑 向 剛 度 ，使 固 有 頻 率 對(duì) 應(yīng) 的 臨 界 轉(zhuǎn)

27、 速 n=60f 0盡 可 能 低 于 傳 動(dòng) 軸 的 常 用 轉(zhuǎn)速 范 圍 ， 以 免 共 振 ， 保 證 良 好 的 隔 振 效 果 。 傳 動(dòng) 軸 共 振 有 一 階 共 振 、 二 階 共 振 和 三 階 共 振 。M Cf R210 中 間 支 承 的 計(jì) 算 1階2階3階 傳 動(dòng) 軸 的 諧 振 :單 根 傳 動(dòng) 軸 的 諧 振 頻 率 比 較 高 ， 從 激 振 試 驗(yàn) 的 測(cè) 試 結(jié) 果 看 ，一 階 振 頻 就 是 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 中 得 出 的 臨 界 轉(zhuǎn) 速 ， 一 般 高 出 傳 動(dòng) 軸 工 作 轉(zhuǎn) 速 1.5倍 以 上 ， 二 階 三 階 則 更 高 ， 都 不 在

28、工 作 轉(zhuǎn) 速 范 圍 內(nèi) ， 所 以 分 析 單 根 傳 動(dòng)軸 沒(méi) 有 實(shí) 際 意 義 。 兩 根 傳 動(dòng) 軸 及 中 間 支 承 系 統(tǒng) ， 通 常 有 兩 個(gè) 在 傳 動(dòng) 軸 工作 轉(zhuǎn) 速 范 圍 的 諧 振 頻 率 ， 一 階 振 頻 約 在 20至 30赫 芝 之 間 ； 二 階 振 頻 約 在40至 50赫 芝 之 間 ， 需 要 采 取 一 定 技 術(shù) 措 施 ， 防 止 嚴(yán) 重 的 振 動(dòng) 和 噪 音 出 現(xiàn) 。至 于 三 根 傳 動(dòng) 軸 及 兩 中 間 支 承 系 統(tǒng) ， 情 況 更 復(fù) 雜 。 模 態(tài) 分 析 方 法 ： 1、 試 驗(yàn) 分 析 法 ， 即 用 激 振 器 給

29、 傳 動(dòng) 軸 系 統(tǒng) 輸 入 一 亇 激 振 力 ， 頻 率 從 低 緩慢 增 加 ， 測(cè) 出 諧 振 頻 率 一 階 、 二 階 、 三 階 ， 然 后 將 激 振 器 固 定 在 諧 振 頻率 ， 多 奌 測(cè) 量 振 幅 畫 出 振 型 曲 線 。 這 是 基 本 的 方 法 ， 結(jié) 果 可 靠 可 信 ， 但比 較 費(fèi) 事 。 2、 計(jì) 祘 機(jī) 模 態(tài) 分 析 法 ： 有 模 態(tài) 分 析 軟 件 ， 并 建 成 傳 動(dòng) 軸 系 統(tǒng) 數(shù) 學(xué) 模 型 ，合 理 確 定 邊 界 約 束 條 件 ， 就 可 以 進(jìn) 行 實(shí) 際 系 統(tǒng) 的 模 態(tài) 分 析 。 它 的 優(yōu) 奌 是方 便 快 捷 ，

30、 但 結(jié) 果 的 可 信 度 決 定 于 軟 件 水 平 、 數(shù) 學(xué) 模 型 仿 真 程 度 、 邊 界約 束 條 件 合 理 性 。 傳 動(dòng) 軸 模 態(tài) 分 析 系 統(tǒng) 的 建 立 ， 應(yīng) 通 過(guò) 多 次 實(shí) 驗(yàn) 驗(yàn) 證 方可 使 用 。 為 了 防 止 傳 動(dòng) 軸 系 統(tǒng) 因 工 作 在 諧 振 狀 態(tài) 而 發(fā) 生 嚴(yán) 重 振 動(dòng) ， 在 傳 動(dòng) 軸 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 中 運(yùn) 用 模 態(tài) 分 析 的 結(jié) 果 ， 可 以 獲 得 顯 著 的 效 果 。 把 傳 動(dòng) 軸 支 承 設(shè) 置在 振 型 的 節(jié) 奌 (即 振 幅 為 零 的 奌 )， 可 以 防 止 振 動(dòng) 通 過(guò) 支 承 傳 到 車

31、箱 駕 駛 室 。傳 動(dòng) 軸 系 統(tǒng) 的 一 階 諧 振 往 往 是 由 支 承 頻 率 決 定 的 ， 降 低 支 承 的 固 有 頻 率可 以 顯 著 降 低 傳 動(dòng) 軸 系 統(tǒng) 一 階 振 動(dòng) ， 改 善 傳 動(dòng) 軸 的 工 作 性 能 。 傳 動(dòng) 軸 許 用 不 平 衡 量 的 計(jì) 算 例 ： 某 傳 動(dòng) 軸 質(zhì) 量 為 20kg,最 高 使 用 轉(zhuǎn) 速 3000r/min， 平 衡 精 度 為 G40,求 許 用 不平 衡 量 Uper。 G eper*/1000.平 衡 精 度 (mm/s) eper Uper/M.許 用 不 平 衡 度 (g.mm/kg) 式 中 ： Uper

32、許 用 不 平 衡 量 ， g.mm M 傳 動(dòng) 軸 質(zhì) 量 ， kg 角 速 度 ， rad/s式 中 ： M=20kg, n=3000r/min, G=40mm/s =2n/60 2*3000/60(rad/s)1、 用 計(jì) 算 法 求 許 用 不 平 衡 量 ： G e per*/1000 Uper*/1000M Uper 1000*G*M/ 1000*40*20*60/2*3000 2548g.mm 每 端 許 用 不 平 衡 量 ： 2548/2 1274g.mm2、 用 查 曲 線 法 求 許 用 不 平 衡 量 ：在 n=3000r/min與 G40的 交 點(diǎn) 上 查 得 對(duì) 應(yīng) 的 eper130um 0.13mm eper Uper/M Uper eper*M 0.13*20*1000 2600g.mm 每 端 的 許 用 不 平 衡 量 ： 2600/2 1300g.mm 謝 謝