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1、中型货车万向节与传动轴设计开题报告大学 本科毕业设计开题报告题 目 中型货车万向节与传动轴设计指 导 教 师院（系、部）机械学院车辆工程系专 业 班 级学 号姓 名日 期 教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状 1.目的及意义：随着汽车行业的日渐成熟，特别是近几十年来汽车工业大发展以来，汽车行业对世界经济的发展和人类社会的进步产生了巨大影响。现今生活中的汽车的普及极大的扩大了人们的活动范围也加快的人们的生活节奏。因此，汽车成为了人类生活中不可或缺的一部分。如今，汽车的设计要求提高汽车的技术水平，使其承载能力更强，动力性更好，污染更少使用性能更好，更安全，更可靠，更经济舒适。本设计的研究对象是
2、中型货车的万向传动装置，其作为汽车传动系统中的重要部件，零件的结构方案、材料的选择、所受力的分析是本文探讨设计的重点。万向传动装置一般由万向节和轴管及伸缩花键等零部件所组成，对于轴距较长的车辆，为了使传动轴的临界转速得到提高，并且为了避免共振，还需要装有中间支承。万向传动装置在汽车上应用的比较广泛，主要功用是使工作过程中相对位置不断变化的两根轴之间传递转矩和旋转运动。在发动机前置后轮驱动的汽车上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的汽车省略了传动轴，万向节安装在前桥半轴与车轮之间。在万向传动装置的工作过程中，输出轴绕自身轴的旋转的动力来源是由输入轴
3、绕其轴的旋转提供的。为满足动力传递、适应转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化。万向节允许被连接的零件之间存在相应的夹角并在一定范围内变化。2.研究现状：按万向节在扭转方向上是否有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、准等速万向节和等速万向节三种。（1）不等速万向节 十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大交角为 1520。十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。两万向节叉 1 和 3 上的孔分别套在十字轴2 的两对轴颈上。这样当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动，这样就
4、适应了夹角和距离同时变化的需要。在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承5，滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。为了润滑轴承，十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈。润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处。1（2）准等速万向节 常见的准等速万向节有双联式和三销轴式两种，它们的工作原理与双十字轴式万向节实现等速传动的原理是一样的。双联式万向节实际上是一套将传动轴长度减缩至最小的双十字轴式万向节等速传动装置，双联叉相当于传动轴及两端处在同一平面上的万向节叉。在当输出轴与输入轴的交角较小时，处在圆弧上的两轴轴线交点离上述中垂线很近，使得 1 与 2 的差很小，能使两轴角速度接近相等，所以称双联式万向节为准
5、等速万向节。（3）等速万向节 目前轿车上常用的等速万向节为球笼式万向节，也有采用球叉式万向节或自由三枢轴万向节的。输入轴和输出轴以始终相等的瞬时角速度传递的万向节，既称之为等速万向节。二、研究方案及预期结果2（设计方案或论文主要研究内容、主要解决的问题、理论、方法、技术路线及论文框架等）1.研究内容及主要解决问题：（1）当前较为常见的万向节根据不同的要求有哪些分类。（2）每种万向节的特点及其适用哪些车辆。（3）对十字轴万向节进行参数确定以及强度校核，以适应其工作环境，并达到一定的 使用强度和使用寿命。2.方法、理论：本论文采用理论研究与实际研究、定性与定量分析、文字叙述与图表说明相结合的方法，
6、对研究对万向传动轴运动情况进行了分析，确定出万向节的转矩，并对十字轴上的力以及十字轴颈根部的弯曲应力和切应力进行校核。保证使其在正常使用时，拥有更长的使用时将。对十字轴滚针轴承进行接触应力和滚针所能承受的最大载荷的计算，以适合十字轴的使用；对万向节叉与十字轴连接支承时产生的作用反力，对其万向节叉承受弯曲和扭矩载荷进行校核，以达到使用强度。万向传动轴设计应满足的要求：（1 能可靠传递动力，当两轴的相对位置在预计的范围内变动时。（2）保证传动尽可能同步，两轴的转速尽可能一样。（3）振动噪音以及附加载荷（万向节传动引起的）在允许范围内。（4）效率高，使用寿命长。（5 结构简单、制造方便、维修容易。典
7、型的十字轴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。、学习研究汽车构造 汽车理论 汽车设计 材料力学 理论力学等相关课程，深入了解万向传动装置的结构及工作原理，为毕业设计打下坚实的理论基础。3.技术路线：（1）先阅读大量关于汽车万向传动装置的理论文献，打好理论基础。后在老师的指导下，明确总体方案设计。（2）通过图书馆查阅相关文献、工具书、网络资源搜索等方法收集相关资料比整理以备查阅。（3）通过分析研究后完成图纸绘制并撰写成论文。4.预期结果：3 汽车在行驶过程中，由于发动机的振动及不平路面的冲击等因素影响，会引起弹性悬架系统的振动，使变速器的输出轴和驱动桥的
8、输入轴相对位置经常变化，采用万向传动装置可实现两轴之间的动力传递。0 号纸 2.5 张 说明书 1 份40000 字左右 5.论文框架：题名、作者、中英文摘要、引言、正文、技术与经济性分析、结论、参考文献。正文：1万向传动装置结构方案分析 2万向节分类 3万向节的设计与强度校核 4万向传动轴的设计及强度校核 5基于 CATIA 的有限元分析三、研究进度第 1-2 周：毕业实习，熟悉相关资料和参考图第 3-4 周：编写开题报告及万向传动装置总体方案设计第 5-6 周：确定万向节基本参数和主要结构尺寸设计第 7-8 周：传动轴尺寸设计计算第 9-10 周：绘制万向节与传动轴的总装配图第 11-12
9、 周：绘制万向节与传动轴零件图第 13-14 周：编写说明书第 15-16 周：修改说明书及准备答辩 4 四、主要参考文献1 王望予.汽车设计M.吉林大学：机械工业出版社2009.42 羊拯民.传动轴和万向节M.北京：人民交通出版社，1986.103 陈家瑞.汽车构造 M.北京：机械工业出版社，2006.54 孙志礼，冷兴聚魏延刚曾海泉.机械设计 M.第 1 版.东北大学出版社 2000.5 习天录，苏俊华.十字轴万向节串联轴系传动特性研究J.机床与液压，2003.6 刘惟信.汽车设计 M.吉林大学：机械工业出版社，2004.87 Erich Aucktor.万向节与传动轴 M.汽车工程图书出版社，1997.8 巩云鹏，田万禄，张祖立，黄秋波.机械设计课程设计 M.东北大学出版社，2000.12.9 韩正铜，王天煜.机械精度设计与检测 M.徐州：中国矿业大学出版社2007.10 JB/T10189，2000 汽车用等速万向节及其总成.中华人民共和国机械行业标准S11 JB/T3232-1994 轴承齿轮.万向节滚针轴承 S12 张武农.我国汽车工业创新的策略研究 J.汽车工业研究 200194.五、指导教师意见指导教师签字：