中型貨車萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)【帶CATIA有限元文件】【6張圖紙】【優(yōu)秀】

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萬(wàn)向傳動(dòng)裝置一般由萬(wàn)向節(jié)和軸管及伸縮花鍵等零部件所組成，對(duì)于軸距較長(zhǎng)的車輛，為了使傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速得到提高，并且為了避免共振，還需要裝有中間支承。萬(wàn)向傳動(dòng)裝置在汽車上應(yīng)用的比較廣泛，主要功用是使工作過程中相對(duì)位置不斷變化的兩根軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)裝置安裝在變速器輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋主減速器輸入軸之間；而前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的汽車省略了傳動(dòng)軸，萬(wàn)向節(jié)安裝在前橋半軸與車輪之間。在萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的工作過程中，輸出軸繞自身軸的旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力來(lái)源是由輸入軸繞其軸的旋轉(zhuǎn)提供的。為滿足動(dòng)力傳遞、適應(yīng)轉(zhuǎn)向和汽車運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的上下跳動(dòng)所造成的角度變化。萬(wàn)向節(jié)允許被連接的零件之間存在相應(yīng)的夾角并在一定范圍內(nèi)變化。 2.研究現(xiàn)狀： 按萬(wàn)向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上是否有明顯的彈性可分為剛性萬(wàn)向節(jié)和撓性萬(wàn)向節(jié)。剛性萬(wàn)向節(jié)又可分為不等速萬(wàn)向節(jié)、準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)和等速萬(wàn)向節(jié)三種。 （1）不等速萬(wàn)向節(jié) 　　 十字軸式剛性萬(wàn)向節(jié)為汽車上廣泛使用的不等速萬(wàn)向節(jié)，允許相鄰兩軸的最大交角為15゜～20゜。十字軸式萬(wàn)向節(jié)由一個(gè)十字軸，兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)叉和四個(gè)滾針軸承等組成。兩萬(wàn)向節(jié)叉1和3上的孔分別套在十字軸2的兩對(duì)軸頸上。這樣當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸既可隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，又可繞十字軸中心在任意方向擺動(dòng)，這樣就適應(yīng)了夾角和距離同時(shí)變化的需要。在十字軸軸頸和萬(wàn)向節(jié)叉孔間裝有滾針軸承5，滾針軸承外圈靠卡環(huán)軸向定位。為了潤(rùn)滑軸承，十字軸上一般安有注油嘴并有油路通向軸頸。潤(rùn)滑油可從注油嘴注到十字軸軸頸的滾針軸承處。 （2）準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié) 常見的準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)有雙聯(lián)式和三銷軸式兩種，它們的工作原理與雙十字軸式萬(wàn)向節(jié)實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)的原理是一樣的。 雙聯(lián)式萬(wàn)向節(jié)實(shí)際上是一套將傳動(dòng)軸長(zhǎng)度減縮至最小的雙十字軸式萬(wàn)向節(jié)等速傳動(dòng)裝置，雙聯(lián)叉相當(dāng)于傳動(dòng)軸及兩端處在同一平面上的萬(wàn)向節(jié)叉。在當(dāng)輸出軸與輸入軸的交角較小時(shí)，處在圓弧上的兩軸軸線交點(diǎn)離上述中垂線很近，使得α1與α2 的差很小，能使兩軸角速度接近相等，所以稱雙聯(lián)式萬(wàn)向節(jié)為準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)。 （3）等速萬(wàn)向節(jié) 目前轎車上常用的等速萬(wàn)向節(jié)為球籠式萬(wàn)向節(jié)，也有采用球叉式萬(wàn)向節(jié)或自由三樞軸萬(wàn)向節(jié)的。輸入軸和輸出軸以始終相等的瞬時(shí)角速度傳遞的萬(wàn)向節(jié)，既稱之為等速萬(wàn)向節(jié)。 二、研究方案及預(yù)期結(jié)果 （設(shè)計(jì)方案或論文主要研究?jī)?nèi)容、主要解決的問題、理論、方法、技術(shù)路線及論文框架等） 1.研究?jī)?nèi)容及主要解決問題： （1）當(dāng)前較為常見的萬(wàn)向節(jié)根據(jù)不同的要求有哪些分類。 （2）每種萬(wàn)向節(jié)的特點(diǎn)及其適用哪些車輛。 （3）對(duì)十字軸萬(wàn)向節(jié)進(jìn)行參數(shù)確定以及強(qiáng)度校核，以適應(yīng)其工作環(huán)境，并達(dá)到一定的使用強(qiáng)度和使用壽命。 2.方法、理論： 本論文采用理論研究與實(shí)際研究、定性與定量分析、文字?jǐn)⑹雠c圖表說(shuō)明相結(jié)合的方法，對(duì)研究對(duì)萬(wàn)向傳動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行了分析，確定出萬(wàn)向節(jié)的轉(zhuǎn)矩，并對(duì)十字軸上的力以及十字軸頸根部的彎曲應(yīng)力和切應(yīng)力進(jìn)行校核。保證使其在正常使用時(shí)，擁有更長(zhǎng)的使用時(shí)將。對(duì)十字軸滾針軸承進(jìn)行接觸應(yīng)力和滾針?biāo)艹惺艿淖畲筝d荷的計(jì)算，以適合十字軸的使用；對(duì)萬(wàn)向節(jié)叉與十字軸連接支承時(shí)產(chǎn)生的作用反力，對(duì)其萬(wàn)向節(jié)叉承受彎曲和扭矩載荷進(jìn)行校核，以達(dá)到使用強(qiáng)度。 萬(wàn)向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求： （1) 能可靠傳遞動(dòng)力，當(dāng)兩軸的相對(duì)位置在預(yù)計(jì)的范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)。 （2）保證傳動(dòng)盡可能同步，兩軸的轉(zhuǎn)速盡可能一樣。 （3）振動(dòng)噪音以及附加載荷（萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)引起的）在允許范圍內(nèi)。 （4）效率高，使用壽命長(zhǎng)。 （5) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、維修容易。典型的十字軸萬(wàn)向節(jié)主要由主動(dòng)叉、從動(dòng)叉、十字軸、滾針軸承及其軸向定位件和橡膠密封件等組成。 學(xué)習(xí)研究《汽車構(gòu)造》、《汽車?yán)碚摗?、《汽車設(shè)計(jì)》、《材料力學(xué)》、《理論力學(xué)》等相關(guān)課程，深入了解萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。 3.技術(shù)路線： （1）先閱讀大量關(guān)于汽車萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的理論文獻(xiàn)，打好理論基礎(chǔ)。后在老師的指導(dǎo)下，明確總體方案設(shè)計(jì)。 （2）通過圖書館查閱相關(guān)文獻(xiàn)、工具書、網(wǎng)絡(luò)資源搜索等方法收集相關(guān)資料比整理以備查閱。 （3）通過分析研究后完成圖紙繪制并撰寫成論文。 4.預(yù)期結(jié)果： 汽車在行駛過程中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)及不平路面的沖擊等因素影響，會(huì)引起彈性懸架系統(tǒng)的振動(dòng)，使變速器的輸出軸和驅(qū)動(dòng)橋的輸入軸相對(duì)位置經(jīng)常變化，采用萬(wàn)向傳動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)兩軸之間的動(dòng)力傳遞。 0號(hào)紙 2.5 張 說(shuō)明書 1份40000字左右 5.論文框架： 題名、作者、中英文摘要、引言、正文、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性分析、結(jié)論、參考文獻(xiàn)。 正文： 1． 萬(wàn)向傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)方案分析 2． 萬(wàn)向節(jié)分類 3． 萬(wàn)向節(jié)的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 4． 萬(wàn)向傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 5． 基于CATIA的有限元分析 三、研究進(jìn)度 第1-2周：畢業(yè)實(shí)習(xí)，熟悉相關(guān)資料和參考圖 第3-4周：編寫開題報(bào)告及萬(wàn)向傳動(dòng)裝置總體方案設(shè)計(jì) 第5-6周：確定萬(wàn)向節(jié)基本參數(shù)和主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 第7-8周：傳動(dòng)軸尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 第9-10周：繪制萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸的總裝配圖 第11-12周：繪制萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸零件圖 第13-14周：編寫說(shuō)明書 第15-16周：修改說(shuō)明書及準(zhǔn)備答辯 四、主要參考文獻(xiàn) [1] 王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].吉林大學(xué)：機(jī)械工業(yè)出版社2009.4 [2] 羊拯民.傳動(dòng)軸和萬(wàn)向節(jié)[M]. 北京：人民交通出版社，1986.10 [3] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.5 [4] 孫志禮，冷興聚,魏延剛,曾海泉. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 第1版.東北大學(xué)出版社,2000. 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