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傳動軸總成及零件設計

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更新時間：2016-04-26
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傳動軸總成及零件設計三、總成及主要零件的設計計祘：
傳動軸的設計計祘，應采用《汽車設計》中介紹的公式，這是傳動軸行業通用的，只有采用相同的計祘公式，其結果才具有可比性。不要用一般機械設計手冊中介紹的公式。
1、總成臨界轉速：
N=0.12*10^9*((D^2+d^2)^1/2)/L^2
其中：D：軸管外徑；d：軸管內徑；L：兩萬向節中心距。
安全系數：
k=臨界轉速N / 傳動軸最高工作轉速n k>1.5
只有制造精度高，動平衡精度高的傳動軸，才允許采用低的安全系數。臨界轉速安全系數過小，可引發災難性事故，務必謹慎。
在上述公式中，將傳動軸簡化為軸管進行臨界轉速的計祘，存在誤差。經過激振法測試傳動軸臨界轉速驗證，證明公式計祘出耒的數值偏大。用旋轉法測量包含了傳動軸的幾何位置偏差，更符合實際，其數值可能比激振法測得的還要小一些。在使用過程中，由于磨損間隙增大，臨界轉速會變小。過小的臨界轉速安全系數，不能保證傳動軸平穩工作。
2、十字軸：
a)危險截面彎曲應力：
b=32D*p*h/(π(D^4-d^4))
其中：D：十字軸軸徑；P=M最大/2R：軸頸上作用力；h：作用力到危險截面距離；d：軸頸內油孔直徑；R：十字軸作用力半徑；π：圓周率。
其數值大小決定十字軸的疲勞斷裂壽命。應使十字軸的疲勞壽命大于使用壽命，保證安全性。
危險截面彎曲應力許用值，輕中型汽車十字軸，小于等于350Par；重型小于等于300Par；超重型小于等于250Par；特重型小于等于200Par。
b）滾針與軸頸的擠壓應力：
b=272((1/D+1/d針)*4.6P/(i針*L針))^1/2
其中：D：十字軸軸徑；d針：滾針軸徑；P：十字軸軸頸上作用力；i針：滾針根數；L針：滾針有效長度。
擠壓應力決定十字軸表面的接觸疲勞。應力太高會產生早期壓痕及剝落，引起接觸疲勞而過早失效。耳孔同軸度，軸承支承剛度等都能影響應力分布的均勻性，對接觸疲勞影響很大。帶凸度的滾針軸承可以減少耳孔同軸度、耳孔受載荷變形的敏感性，改善應力分布，顯著提高萬向節使用壽命。
3、滑動花鍵軸：
a)花鍵軸扭轉應力：
T=16M最大*10^3/（π*d^3）
其中：π：圓周率；d：花鍵齒根圓直徑。
它決定花鍵軸的扭轉疲勞壽命，其應力值應小于它的扭轉疲勞強度，保證安全性。
扭轉應力允許值小于等于240Par，安全系數2左右。...

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