汽车传动轴设计指南初稿.doc

万向节和传动轴设计指南 万向节和传动轴的功能 汽车上的万向节传动常由万向节和传动轴组成，主要用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传替动力。万向节传动应保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动，能可靠的传替动力；保证所连接两轴尽可能同步（等速）运转；允许相邻两轴存在一定角度；允许存在一定轴向移动。 万向的类型及适用范围 万向节按其在扭转方向上是否由明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的十字轴式），准等速万向节（双联式、三销轴式等）和等速万向节（球叉式、球笼式等）。 结构图 十字轴式刚性万向节如图所示： 球笼式等速万向节如图所示： 伸缩型球笼式万向节： 工作原理 十字轴式刚性万向节：单个十字轴万向节在有夹角时传动具有不等速性；实现两轴间的等角速传动须满足以下两个条件：①第一万向节两轴间夹角α1与第二万向节两轴间夹角α2相等；②第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉处于同一平面内。 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，其传力点永远位于两轴交点的平分面上。 基本的设计参数 传动轴的布置要点 以A15CVT的传动轴布置为例 /* A15＋CVT传动轴的布置 一、右传动轴长度 右传动轴移动节中心坐标为（-49.24,294.54,25.05）。 固定节中心坐标 固定节至移动节的距离 传动轴角度 上极限 (-2.29,647.99,107.50) 365.97 14.6 满载 (-2.29,647.99,29) 356.58 7.07 半载 (-2.29,647.99,20.32) 356.59 7.13 空载 (-2.29,647.99,1) 357.37 8.14 下极限 (-2.29,647.99, -72.5) 369.66 17.00 根据移矩-摆角图，从上表可以定出右传动轴移动节中心到固定节中心长度为360mm。 二、左传动轴长度 左传动轴移动节中心坐标为（-57.03,-295.85,26.35） 固定节中心坐标 固定节至移动节的距离 传动轴角度 上极限 (-2.29,-647.99,107.50) 365.5 16.6 满载 (-2.29,-647.99,29) 356.4 8.9 半载 (-2.29,-647.99,20.32) 356.41 8.89 空载 (-2.29,-647.99,1) 357.27 9.8 下极限 (-2.29,-647.99, -72.5) 369.82 17.8 根据移矩-摆角图，从上表可以定出左传动轴固定节中心到移动节中心长度为360mm。 */ 2．材料、热处理及加工要求 用于轿车的球笼式万向节工作环境十分恶劣，要经受高温气候、低温气候的侵袭及老化，泥土、砂、灰尘、油脂的浸泡、腐蚀、冲击，长时间承受高强度、满负荷、高转速工作。因而要求选用①优质材料、采用特种工艺，确保各零部件性能，并能保证密封性。②有足够的安全系数强度、韧性、刚度也要好，即具有可靠性和耐久性。③润滑良好，使用能耐高温、低温、高气压低发挥，不易变质润滑油脂。④使用过程不能有噪音。因而钟形壳选用cf53，以提高耐磨性、抗扭强度。星形套、保持架材质为优质低碳合金渗碳钢20CrMnTi。钢球采用GCr15。轴选用优质碳素合金结构钢40Gr。三销轴叉、轴承架选用优质低碳合金渗碳钢20CrMnTi。轴承外圈、滚针选用GCr15。差动弹簧圈选用65Mn。两端防尘罩根据运动情况,固定端采用聚脂防尘罩,移动端采用聚氯丁二烯橡胶，保证具有良好的机械性能，能耐高温、低温、酸、碱、油和耐老性，工艺加工性好，气密性、减震性高。主要零部件中，钟形壳外花键的热处理变形对产品的使用性能有重要影响，因而一方面选用优质材料和稳定的正火预先热处理，另一方面花键采用无切削加工，引进国外花键冷轧机，并进行中频感应热处理。 关键性能尺寸的确定 传动轴中心距由传动轴总布置确定。确定方法见传动轴布置要点。固定节、移动节的其他尺寸根据接口(轮毂、半轴齿轮等)尺寸、结构确定。 3．粗糙度和形位公差的确定 移动节轴颈与变速箱油封配合处，为保证油封的密封效果，轴颈处粗糙度一般选0.8或0.63。移动节、固定节轴承配合端面垂直度取0.05。形状和位置公差GB/T1182-ISO1302。 表面粗糙度符号按GB/T131-