发布时间 : 星期日 文章车辆工程毕业设计164轻型货车万向传动装置设计更新完毕开始阅读b590b52c01f69e31433294f1
如图a为常用的单轴双万向节传动，如图b为连接距离较长且不宜于采用单轴双万向节传动的连接。由于参考车型轴距为2.85米，故选取如图b的传动方案。
综上可确定，解放CA1041轻型货车的万向传动装置设计为：三个十字轴式万向节和两个传动轴。此时的传动轴分段，因此需加中间支撑。
3.2 万向传动轴的计算载荷
传动轴计算扭计算公式如下: T?kdTemaix1? （3.1）
n式中：Temax—发动机最大转矩(N·mm)，Temax?210?103N·mm；
N—计算驱动桥数，CA1041为后桥驱动车辆，所以取n?1；
i1—变速器一挡传动比，CA1041装配的变速器一挡传动比i1?4.91；
?—发动机到万向传动轴之间的传动效率，取??0.96；
kd—猛接离合器所产生的动载系数，液力自动变速器kd?1，具有手动操
纵的机械变速器的高性能赛车kd?3，性能系数fj?0 的汽车：
kd?1，fj?0的汽车：kd?2或由经验选定。
性能系数fj计算由下式计算：
fj?mag?mag1??? 当16?0.1950.195?16时 ?100?TTemax??emaxfj?0 当0.195式中：ma—汽车满载质量（若有挂车，则要加上挂车质量），kg；
mag?16时 TemaxTemax由CA1041技术参数查得：ma?4060Kg，Temax?210N·m。代入
0.195mag得： Temax
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0.195mag4060?9.8?0.195?37.4?16，fj?0，取kd?1。 Temax210将Temax?210?103N·mm、n?1、i1?4.91、??0.96、kd?1代入公式3.1得：
T?kdTemaxi1?1?210?4.91?0.96mm ??989860N·
n1传动轴轴管形势的选择
当传动轴长度确定后，其断面尺寸必须保证有足够的强度，并能承受相当的转速。其许用的传动轴转速，不应超过临界转速。所谓临界转速，即当某个长度为L的传动轴，在两支点中旋转时，如图3-4所示，由于轴自身的重力作用，使传动轴中心（即质量中心）相对轴线有一偏移量（初挠度）a，如果再考虑到轴与孔的间隙，传动轴质量的不均匀，则a将再增大。当此轴旋转时，在质量中心必有离心力的作用，这个别离心力又将引起传动轴的进一步弯曲，产生附加挠度
y。由于重力的大小和方向是不变的，而离心力的大小与方向是改变的，故使传动轴的弯曲力（垂直力与离心力的向量和）也周期性的变化着，从而传动轴的挠度也随时在变化。即传动轴的旋转，将伴随有弯曲振动，它的频率即等于传动轴的转速。当传动轴的转速接近于它的弯曲自然振动频率时，即出现共振现象，振幅（挠度）急剧增加，致使传动轴折断，这一转速即称为传动轴的临界转速。
图3-4万向节传动轴的弯曲振动
传动轴的临界转速与轴的直径、长度和支承点数目有关。设传动轴转速为
?(rad/s)。作用在传动轴上的离心力则为：
F?m(y?a)?2 （3.2）
式中:m—传动轴的质量
这时离心力被与长度成正比的材料弹性力p所平衡，由材料力学得知：
10
P?cyEI （3.3） L8式中：E—传动轴材料的抗拉弹性模数，E?21?1010N/mm2；
L—支承长度，取两万向节的中心距离（m）； I—轴剖面对其对称轴线（直径）的转动惯量（m4）；
系数c与受载情况、支承型式有关，当载荷在两端自由支承的梁上沿长度平均分布时c?384，而在同样受载情况下，对两端固定支架支承的梁
5c?384； P—材料弹性力 由平衡条件得：
m(y?a)?2?cyEI （3.4） 3Lm?2a y? （3.5）
EIc3?m?2L式中：a—初挠度；
Y—附加挠度；
ω—传动轴角速度 EI当c3?m?2时，轴的挠度y趋于无穷大，即若轴以与此相应的角速度?h0L旋转时必将折断。这时：
?h0?2?nk0cEI （3.6） ?60mL3对于直径为D的实心轴，由力学得知 I?m??D464
?D24?L （3.7）
式中：?—传动轴材料单位体积重量
由此，对于两端自由支承（开式传动轴），且载荷沿轴长平均分布的轴，其临界转速为：
nk0?1.2?108D （3.8） L211
对于两端有固定支承的轴（轴封闭于传动轴套管中的闭式传动轴），则： nk0?2.3?108Dr/min （3.9）
L2对于大量采用的空心轴，若其剖面外径D，内径为d，则：
I??64(D4?d4)??64(D2?d2)(D2?d2)
m??4(D2?d2)?L
于是两端自由支承的轴：
D2?d2r/min （3.10） L2nk0?1.2?108对两端固定支承的轴，则：
D2?d2r/min （3.11） L2nk0?2.3?108从上面公式可以看出：当传动轴外径相同时，空心轴的临界转速比实心的要高。 因此本设计选用空心轴管. 用质量分面比较均匀的焊接钢管代替无缝钢管；作轴管的钢板厚度一般取1.85～2.50mm；对每根传动轴总成应进行动平衡检验，保证不平衡度在规定范围以内，如果不合格应进行校正（贴焊平衡块）并使偏心振摆也在公差以内。
3.3传动轴钢管尺寸的选择
电焊管参数应按冶金部标准YB242-63选取。表3.1给出外径D=60~95mm的标准参数值。
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