中华人民共和国教育部大学毕业设计设计题目: 四驱车万向传动装置学生:指导教师:学院:交通学院专业:交通运输类(车辆工程)大学毕业设计任务书论文题目四驱车万向传动装置指导教师专业交通运输类(车辆工程)学生2 1 题目名称:四驱车万向传动装置设计课题内容本题目要求学生利用计算机设计软件完成四驱车万向传动装置的结构设计,包括各十字轴万向节、传动轴的设计以及相应零件的计算、校核。
课题要求1、查阅相关资料,学习使用相关软件。
2、计算参数,设计结构,利用计算机辅助设计软件绘图。
3、编写设计说明书。
4、结构设计合理,图面清晰。
时间安排2010.12.202011.3.13 调研、查阅万向传动装置设计的资料,撰写开题报告,进行毕业实习。
2011.3.14~2011.3.20 开题。
2011.3.21~2011.4.17 计算各项基本数据,绘制草图,利用设计软件绘出零件图及装配图。
2011.4.18~2011.4.28 中期考核。
毕业设计应完成总体设计方案、初步计算及总装配图,提供相应计算结果、方案布置图等材料。
2011.4.28~2011.5.20 完成设计和论文初稿。
2011.5.21~2011.5.24 指导教师审定设计和说明书内容、格式,修改后准备预答辩。
2011.5.25 ~2011.5.30 设计预答辩。
毕业设计应完成所有设计图纸及设计说明书的全部内容,并提供打印稿,指导教师审阅并签字。
2011.5.31 ~2011.6.5 修改设计和说明书,确定最终装配图、文稿,完善内容、格式,制作电子答辩演示稿,完成答辩准备。
2011.6.6 ~2011.6.12 毕业设计、论文答辩。
完成工作量: 参考文献篇数:10 篇以上。
图纸张数:折合0 图纸≥3 张,其中至少含1 张0 图纸。
说明书字数:不低于6000 字。
学科(专业)负责人意见签名:年月日2 1 万向传动装置的设计摘要本设计主要是深入学习和研究万向节与传动轴的结构、功能,同时也为整车装配提供三维图。
因十字轴万向节是应用最为广泛的万向节,故在设计中选用合适类型的十字轴万向节和传动轴,进行实物测绘,对数据进行计算校核后,用CATIA 软件画出十字万向传动装置的三维立体图形,用CAD 出图。
设计通过详细的公式计算、准确的绘图、正确的参数选择,大大缩短了设计的周期,提高了工作效率,对十字万向传动装置的生产产生一定积极的作用。
通过此次设计,熟练掌握了CATIA、CAD 的使用方法,并将过去所学的知识融会贯通,了解并掌握工业设计的过程和基本方法,为将来实践中的设计打下良好基础。
关键词:十字轴万向节;传动轴;设计Propeller shaft and Cardan universal joint contrary design Abstract This design has mainly gone deeply into studying the structure and the function of the universal jointand the propeller shaft. Because the cardan universal joint has the most extensive application in the universaljoint I have used the suitable kind of cardan universaljoint and propeller shaft and I have had the real objectdrawn and after computed and examined the logarithms I have drawn the 3D stereoscopic sketch of thecardan shaft system with the CATIA softwaresand then used the CAD to have the diagram. The design had adetailed formula calculation an accurate painting and a right parameter choice which shortened the periodof the design consumedly raised the work efficiency and also made an aggressive function to the productionof the cardan shaft system. Through the design I have controlled the operation method of theCATIA CADmasterly have had the knowledge learned in the past integrated and have understood and controlled theprocess and basic method of the industrial design all of which made me lay a good foundation in the designin future.Keywords: Cardan universal joint Propeller shaft Design 目录摘要Abstract1 绪论…………………………………………………………………………………………11.1 各种万向节简介……………………………………………………………………………11.1.1 十字轴式刚性万向节……………………………………………………………………11.1.2 准等速万向节……………………………………………………………………………21.1.3 等速万向节………………………………………………………………………………21.1.4 挠性万向节………………………………………………………………………………31.2 传动轴………………………………………………………………………………………3… … … … … … … … … … … … … …2 十字轴万向传动装置基本参数的确定与校核……………………………………………52.1 万向节基本尺寸参数的确定与校核……………………………………………………52.1.1 十字轴尺寸参数的确定与校核………………………………………………………52.1.2 万向节叉和凸缘螺栓的计算……………………………………………………………62.1 .3 十字轴万向节的轴承……………………………………………………………………72.2 传动轴和花键基本尺寸参数的确定与校核……………………………………………82.2.1 花键基本尺寸参数的确定与校核………………………………………………………82.2.2 主要参数和主要尺寸的确定和校核……………………………………………………93 结论…………………………………………………………………………………………10参考文献附录致谢万向传动装置的设计1 绪论万向传动装置的应用十分广泛,更是汽车的重要组成部分,汽车上任何一对轴线相交且相对位置经常变化的轴线之间的动力传递,均需通过万向传动装置。
前置发动机四轮驱动的汽车在行驶过程中,由于悬架的不断变形,变速器与驱动桥的相对位置(高度和距离)也在不断变化。
在他们之间需要用可伸缩的万向传动轴连接。
这时当传动轴的长度小于1.5m 时常采用两个十字轴万向节和一根可伸缩的传动轴;万向传动轴应适应所联两轴夹角及相对位置在一定范围内的不断变化且能可靠而稳定地传递动力,保证所联两轴能等速旋转,并且由于万向节夹角而产生的附加载荷振动及噪声等应在允许范围内,在使用车速范围内不应有共振现象。
还要求传动效率高,使用寿命长,结构简单,制造方便及维修容易。
最原始的万向节是英国物理学家(Robert Hook)1663 年制造的一个铰接传动装置,在虎克把这种装置称为“万向节”。
后来法国人雷诺将万向节首先用于汽车传动,拉开了万向传动装置在汽车上应用的序幕。
从此万向传动装置成为汽车上不可缺少的重要的部件。
研究万向传动装置对提高汽车的性能具有十分重要的意义。
1.1 各种万向节简介在发动机前置后驱的汽车上,变速器与驱动桥通过万向节连接。
汽车运行中路面不平产生跳动,负荷变化或者两个总成安装位置差异,都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化,这也需要万向节来连接。
同样,越野车变速器与分动器之间,前驱动的可转向驱动桥与半轴之间,也都不能直接刚性连接,而需要万向节来连接。
上述万向节的各种应用如图1-1 所示:图1-1 万向节在汽车上的各种应用常用的万向节大体可以分为四类:十字轴式刚性万向节、准等速万向节、等速万向节、1挠性万向节。
1.1.1 十字轴式刚性万向节在各种万向节中,使用最为广泛的是十字轴式刚性万向节,又称为叉式万向节。
十字轴式刚性万向节结构简单、强度高、耐久性好,生产性高,生产成本较低,且传动可靠,1效率较高,目前允许两传动轴之间的交角一般为15°- 20°,在连接角较小时大都使用这种万向节。
因其成本较低,且传动可靠,普遍应用于各类汽车的传动系中。
其缺点是不等速,并且当连接角较大时,转速的波动很大,从而引起传动系统的振动和噪声,特别是在四轮驱动汽车中,由于驱动轮系的增加,万向节使用的数量比较大,问题尤其突出。
结构如图1-2 所示1:图1-2 十字轴式刚性万向节1.1.2 准等速万向节(1)双联式万向节双联式万向节是由两个十字轴式万向节组合而成。
双联式万向节的主要优点是允许两轴间的夹角较大,轴承密封性好,效率高,工作可靠,制造方便。
缺点是结构较复杂,外形尺寸较大,零件数目较多。
当应用于转向驱动桥时,由于双联式万向节轴向尺寸较大,为使主销轴线的延长线与地面交点到轮胎的接地印迹中心偏离不大,就必须用较大的主销1内倾角。
(2)凸块式万向节凸块式万向节,就运动副来看也是一种双联式万向节。
它主要由两个万向节叉以及两个特殊形状的凸块组成。
可以保证输入轴与输出轴近似等速。
它工作可靠,加工简单,允许的万向节夹角较大。
但是由于工作面全为滑动摩擦,所以效率低,摩擦表面易磨损,且对密封和润滑要求较高。
它主要用于中型上越野车的转向驱动桥1。
(3)三销轴式万向节三销轴式万向节是由双联式万向节演变而来。
它主要由两个偏心轴叉、两个三销轴和六个滚针轴承组成。
三销轴式万向节允许所连接的两轴最大夹角45°,易于密封。