轿车万向传动轴设计【三维CATIA】【4张CAD图纸和说明书】

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摘要
万向传动轴在汽车上应用比较广泛。发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴。本设计注重实际应用，考虑整车的总体布置，改进了设计方法，力求整车结构及性能更为合理。传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化；万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角发生变化时实现两轴的动力传输；万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，合理优化轴与轴之间的角度。

关键字：万向传动轴、伸缩花键、十字轴万向节、临界转速、扭转强度

ABSTRACT

Cardan shaft is widely used in automobiles. Front engine rear or all wheel drive cars, due to suspension continuous deformation, transmission or sub actuator output shaft and the input shaft axis drive axle relative position between the change frequently, so it is generally adopts a telescopic cross shaft universal transmission shaft. The design focuses on practical application, considering the overall layout of the vehicle, improving the design method, and strive to be more reasonable vehicle structure and performance. The transmission shaft is composed of an axle tube, a universal joint and a telescopic spline. The telescopic sleeve can automatically adjust the transmission distance between the drive axle and change; universal joint is to ensure the transmission output shaft and drive input power transmission two axis and two axis angle changes; universal joint is composed of a cross shaft, cross bearing and flange fork. The arrangement of the transmission shaft directly affects the service life of the cross shaft universal joint and the main reducer. In the design of drive shaft, mainly considering the critical speed of drive shaft, spline shaft and tube size calculation of the drive shaft, and check its torsional strength and critical speed, determine the appropriate safety factors, reasonable optimization between the shaft and the shaft angle.
Key words: universal transmission shaft, telescopic spline, cross shaft universal joint
目录

1绪论1
1.1本课题研究的意义与目的1
1.2国内外发展概况1
2传动轴设计5
2.1万向节传动的运动分析5
2.1.1万向节传动（普通十字轴万向节） 5
2.1.2双万向节传动6
2.1.3多万向节传动（普通十字轴式万向节） 5
2.1.4万向传动的计算载荷9
2.1.5万向节的设计计算10
2.2传动轴的设计13
2.3花键的设计16
2.4中间支承16
3万向传动轴的设计计算19
3.1传动轴结构方案的选择19
3.2传动轴转矩计算19
3.3传动轴的内外径尺寸21
3.4花键设计计算21
3.5万向节的计算22
3.6传动轴布置23
3.7花键的滑动长度计算28
4总结展望29
致谢34
参考文献35

第一章绪论
1.1本课题研究的意义与目的

传动轴是发动机前置后驱汽车的动力传递重要组成部分，本设计注重实际运用，是建立在参考国内轿车的动力设计的基础之上，考虑整车的总体布置，改进了一些设计方法，力求整车结构及性能更为合理，使用寿命更长，振动噪声更小。本设计中的传动轴是两节的，由十字轴万向节连接。传动轴是由轴管、伸缩花键套和万向节组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角发生变化时实现两轴的动力传输。万向节是由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，分析出传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核了其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，更合理优化了轴与轴之间的角度。采用新方法计算

三维文件

细节图

传动轴装配图

十字轴总成图

万向节叉

中间传动轴