传动轴设计指南

1、奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第1页共21页奇瑞汽车有限公司底盘部设计指南编制:校对:审核:批准:汽车工程研究院奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第2页共21页目录 1简要说明1.1万向节和传动轴综述1.2万向的类型及适用范围1.3结构图1.4 工作原理2设计构想2.1设计原则和开发流程2.2基本的设计参数2.2.1传动轴的布置要点2.2.2关键性能尺寸的确定2.2.3粗糙度和形位公差的确定2.2.4零件号要求2.2.5传动轴的主要结构参数与计算2.3环境条件、材料、热处理及

2、加工要求3台架试验3.1十字轴式万向节传动轴台架试验3.2等速万向节传动轴台架实验4图纸模式4.1尺寸公差4.2文字说明奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第3页共21页1、简要说明1.1万向节和传动轴综述汽车上的万向节传动常由万向节和传动轴组成，主要用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传替动力。万向节传动应保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动，能可靠的传替动力；保证所连接两轴尽可能同步（等速）运转；允许相邻两轴存在一定角度；允 许存在一定轴向移动。1.2万向的类型及适用范围万向节按其在扭转方向上是否由明显的弹性可分为刚性万向节

3、和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的十字轴式），准等速万向节（双联式、三销轴式等）和等速万向节（球叉式、球笼式等）。等速万向节，英文名称 Co nsta nt Velocity Un iversal Joi nt ， 简称等速节（CVJ）。CVJ的种类如下：Fixed 口P IIimie in& Ja int (SlideT J : Iripod JointD O J : Doubl e Offset Joi ntEDO J和T J的恃征差异】-力式g s的删Ta DO J-thrust方7白的肝Action大暮甜的瞿豹DO JT J在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上，

4、由于工作时悬架变形，驱动桥主减速器输入轴与变速器（或分动器）输出轴间经常有相对运动，普遍采用万向节传动。在转向驱动桥中，由于驱动轮又是转向轮， 左右半轴间的夹角随行驶需要而变，这时多采用球叉式和球笼式等速万向节传动。当后驱动桥为独立悬架结构时，也必须采用万向节传动。 万向传动装置除用于汽车的传动系外，还可用于动力输出装置和转向操纵机构。1.3结构图 1.3.1十字轴式刚性万向节,如图所示:传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23 |编者：何迅版次：01第4页 共21页图16-3卜宇軸式刚性万向节轴玉能万向节叉P油嚨；卜卜宇轴焊安全陶匚 厂油封心滚廿套简1.3.2球笼式等速万向节

5、,如图所示:1.3.3伸缩型球笼式万向节f奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23|编者：何迅版次：01第5页共21页图16-18 伸缩型球茏式万向节1主动轴就形箕C内滚進曲-慄持架球 雏卄4-向形壳外滚道钢 球1.3.4 般的Drive Shaft主要构成零件以及机能【构成零件及其机能】BJ Assy :允许夹角很大的等速的固定式CVJTJ Assy :等速的Joi nt中心可以Slide的CVJIn termediate shaft :从TJ Assy至U BJ Assy 方向传动驱动力。Dampen 减小由于In termediate Shaft的弯曲共振

6、产生的振动噪音。Boot(BJ):满足 BJ Assy夹角较大时的回转，且保持 BJ润滑用 Grease。Boot(TJ): 满足TJ Assy回转及Joi nt中心的Slide，且保持 BJ润滑用 GreaseBoot Clamp : 把Boot 固定在 Joi nt 及 Shaft 上 Circular Clip : 把 TJ Assy 固定在 Differe ntial 侧Boot Claw1InLeraediate 3nftfont Claw Ci rGular Cl ipBJ 期BootCKJ)kuperBootfU)TJ輙我1.3.5 Fro nt Drive Shaft的支撑方法

7、Drive Shaft 的支撑方法，在 BJ 侧，W heel Bearing 以及 Hub 压入到 Knuckle 的 Axle Housing内，然后将Drive Shaft的EJ侧的 Spline 插入到 Hub中用Nut固定。在DOJ或 者TJ侧，将DOJ或TJ的Spline 的前端插入到 Differential侧的Gear内，然后用奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第6页共21页Circular Clip 固定Circular Cl IpbiuzlcleBJMDifferEnttidiMWheel Dn.r iv&Wbeel

8、jW1.4工作原理传统的 Un iversal Joi nt,Yoke和Yoke之间通过十字形的 Joi nt连接，可以传递不同角度方向上的回转运动。图示的输入轴=&轴在A平面上作旋转运动。输出轴=匕轴在 B平面上作旋转运动。a轴和b轴在同一条直线上时， a轴和b轴的转速相同。a轴和b轴之 间有一定的角度旋转时， a轴从V旋转到W位置 （4 5）时，b轴从 V旋转到W位置（小 于4 5 =移动的距离减小）。a轴和b轴之间有一定的角度旋转时，a轴从W旋转到X位置（4 5 ）时，b轴从W旋转到 X位置（大于 45= 移动的距离增大）。实现两轴间的十字轴式刚性万向节：单个十字轴万向节在有夹角时传动具

9、有不等速性;等角速传动须满足以下两个条件：第一万向节两轴间夹角ai与第二万向节两轴间夹角a 2相等；第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉处于同一平面内。Joi nt夹角大的FF车的 Drive Shaft 使用Uni versal Joi nt时，回转不圆滑，振动噪音大，操舵感觉不好。所以 Joi nt 需要使用 CVJ（C on sta nt Velocity Joi nt） CVJ （ Birfield Joi nt、Rzeppa Joi nt、Double Offset Joi nt、Tripod Joi nt ）与 Joi nt 夹角没有关系，它位于传动钢球的中心随时发生变化的输入轴

10、和输出轴的二等分面上，因此，2轴的中心到中心的距离（旋转运动的传动半径）相同， 2轴的回转速度相同。奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第7页共21页Ball-fZrBIT ttdEM2、设计构想2.1设计原则和开发流程对于转向驱动桥，前轮既是转向轮又是驱动轮 ，作为转向轮，要求它能在最大转角范围内 任意偏转到某一角度；作为驱动轮，则要求半轴在车轮偏转过程中不间断地把动力从差速器 传到车轮。因此转向驱动桥的半轴不能制成整体而要分段，中间用万向节连接，以适应汽车行驶时半轴各段的交角不断变化的需要。若采用独立悬架，则在靠近差速器处也需要有万向

11、节若采用非独立悬架，只需要在转向轮附近装一个万向节。传动轴设计开发流程见下图：DRIVE SHAFT的设计IRIVE SHAFT LAY OUT 研讨DRIVE SH冉FT规格研讨开发流程设计要求规格圜的做成强度耐处撮动噪音述验设计改良确认试验基本尺寸图 E/ROOM LAYOUT设计构想书-Power PI ant出力车辆各部尺寸车训重重Spec i f icat ion的设定评价方法改罠方案的具体化改良效果的确认2.2基本的设计参数2.2.1传动轴的布置要点奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第8页共21页在结构上，由于悬挂系统的上下

12、运动，使万向节的角度变化，同时从Differe ntial 到W heel的长度，即传动轴的长度发生变化。r 2 r 1。为了对应Shaft的长度的变化，、固定式 的CVJ的Birfield Joi nt (BJ) 或者Rzeppa Joi nt( RJ)等在轴向方向要有 可以滑动的 Double Offset Joi nt ( DOJ )或者 Tripod Joi nt (TJ)。通常FF 车，车 轮侧使用固定式的 Joi nt , Differe ntial 侧使用Slide 式的Joi nt 。Eng,Joint-cy 奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-

13、23编者：何迅版次：01第9页共21页右传动轴移动节中心坐标为（-49.24,294.54,25.05）。固定节中心坐标固定节至移动节的距离传动轴角度上极限(-2.29,647.99,107.50)365.9714.6满载(-2.29,647.99,29)356.587.07半载(-2.29,647.99,20.32)356.597.13空载(-2.29,647.99,1)357.378.14下极限(-2.29,647.99, -72.5)369.6617.00根据移矩-摆角图，从上表可以定出右传动轴移动节中心到固定节中心长度为360mm二、左传动轴长度左传动轴移动节中心坐标为（-57.03,

14、-295.85,26.35）固定节中心坐标固定节至移动节的距离传动轴角度上极限(-2.29,-647.99,107.50)365.516.6满载(-2.29,-647.99,29)356.48.9半载(-2.29,-647.99,20.32)356.418.89空载(-2.29,-647.99,1)357.279.8下极限(-2.29,-647.99,-72.5)369.8217.8根据移矩-摆角图，从上表可以定出左传动轴固定节中心到移动节中心长度为360mm*/222关键性能尺寸的确定传动轴中心距由传动轴总布置确定。确定方法见传动轴布置要点。 固定节、移动节的装配尺寸根据接口 （轮毂、半轴齿

15、轮等）尺寸、结构确定，主要结构参数参见2.2.5传动轴的主要结构与计算。2.2.3粗糙度和形位公差的确定移动节轴颈与变速箱油封配合处，为保证油封的密封效果，轴颈处粗糙度一般选0.8或0.63。移动节、固定节轴承配合端面垂直度取0.05。形状和位置公差 GB/T1182-ISO1302。表面粗糙度符号按 GB/T131-ISO1302。形状和位置的未注公差按GB/T1184-k,线性尺寸的未注公差按 GB/T1804-m,角度的未注公差按 GB/T11335-m。2.2.4零件号要求传动轴组号为22。前传动轴分组号2201。中间传动轴分组号 2202。后传动轴组号2203。 2.2.5传动轴的主

16、要结构参数与计算a）关于CVJ的主要尺寸表示CVJ强度区分的Size表示法和Layout设计时重要的CVJ尺寸（下图：D1D3 L1L3）,根据各个 Vendor不同而不同。在研究 Drive shaft 的强度及Layout实施前，首先要与委托生产 Drive shaft的Ven dor联系，确认Drive shaft 的允许强度及主要尺寸。（下图：D1D3, L1L3）这对提高设计效率非常重要。理由如下：?扭转强度及耐久寿命由各Vendor的CVJ的具体设计规格决定。奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第10页共21页?各Vendor

17、把Drive shaft的主要尺寸都标准化(下图：D1D3, L1L3),这样可以达到缩短Drive shaft的开发期间及降低成本。b) CVJ的静扭转强度根据从Ven dor得到的各Size的允许强度和下表计算得出的CVJ的输入扭矩，选定CVJ的SIZE.另外也要考虑 2-1-3项中的CVJ的耐久寿命。Dmt Shaft 林蹲 (C*J faille =9 DecJCCTJ Amle =H0 g)g霆悔屋勒时帕扎换耗旳偵圖Toe申蚁片、雋f 刑心严介甘r|$ sf /漿 十1或 腋遼比 1=覇锻电出 叭：辻畫牺： Clutches霸F童寅密 珀*诃 (r,E- rf) M Clnlcl F

18、aeinr璋撷东融 r& Ffci丄nr外笔In Fseine円轻Fs押方Toi*ILt* u F Sf0商黑趣廊Ft= Tr 动沁一U T= Tio显艾產检呑越血円)Driue Shaft 蕊妙fS 同蛊记为粗崎肿it愕允许的詰R直直旳鬧屋值1寰相烷罰伏叽会更蛭奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第11页共21页Drive SIbjFI: tpfj iocle Veitl町fcnQi =40 Ee )Sum刼lTc*曩W宛默配功时输入iff矩旳悩删选収Tor的一供T4fTei*St* c严P卅叽車对/期Tki fes. Tcraui o

19、f El世Max. +殳 11 Torqjie Katie制乂左金率ToE=i*ni*M 倉就琢前轮莹屋(单加Rti Ti er 勃鈕Mir Tier园寅席舉乘澈(山引写hi诞Shaft牺取相左记対肛峪的计昔T.舍更蚌c) Wheel侧CVJ的耐久寿命的预测关于W heel侧CVJ的耐久寿命的预测，为了提高精度，应该包括实车的操舵频度在内，研究CVJ的寿命，设定 CVJ的Size。【CVJ寿命研讨概要】(1) FF 车(Front Engine & Front Drive )的 Drive Shaft ，在 W heel 侧使用 BJ,在Differentia侧使用TJ或者DOJ 一般情况下，

20、组合使用同Size的CVJ 一般情况下，代表等速Joi nt自身的强度？耐久性的指标用 Size来表示。同Size的CVJ设 定时W heel侧BJ的载荷容量要比 Differential 侧TJ的载荷容量大。v参考例：NTN会社BJ82: T 100= 245NmDOJ82: T100 = 230NmT100 的基本 Torque : CVJ夹角 B= 3 N= 100rpm时，寿命时间为1500hr,对应的Torque可以查图表得到(2 )CVJ的耐久性主 要是由Torque(T)、转速(N)、夹角(0 )决定，同时还受温度(润滑)的影响。(3)实车的CVJ的损坏一般是由于应该设有载荷余量

21、的BJ侧的Flak ing ? Pitchi ng等的CVJ的耐久性不足引起的。推测原因主要是Wheel側的BJ在操舵时，一时使用大夹角而导致CVJ的损坏。(4)把实车的操舵频度列入到寿命计算的输入项目中，计算BJ的损坏值，选定BJ的最佳Size。BJ损伤值计算：参考Birfild 会社的CVJ寿命计算 方式。操舵频度：2540的操舵频度使用一般车在Cross-country 路面行驶时的数据5倍以上的数据。BJ温度预测：根据下记F值及实车温度实际测量Date进行预测。F=(T*D* 0 *N 人 0.577 ) / (T100 *AX)【计算理论】(1) Birfild 会社的CVJ寿命计算

22、方式(Ball轨道面产生Pitchi ng 摩擦为止的寿命)? NXV 1000rpm 时1= 21,400 *(T 1 0 0 3 *AX 3 /TX 3 *NXA 0.573 /TXA 3 *NX)7 ) (hour)NX 1000rpm 时1= 396,580 *(T100 人3*人乂人奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第12页共21页(hour)在此T 10 0 人 3 ：基本 TorqueAX：角度系数 BJ：AX=(1- Sin )* Cos A 2DOJ可以查表TX：CVJ的载荷TorqueNX: CVJ的转速(2) BJ

23、温度预测法根据下记F值及温度实际测量数据预测。F =(T*D*E*NA 0.577 )/(T 10 0*A X)D：CV J 的 Pitch Circle Diameter(3) 线形累积损伤值(Min er值)频度N 0.Torque转速夹角运转时间计算寿命时间损伤值1T 1N 1O 1H 1L 1D 12T 2N 2O 2H 2L 2D 23T 3N 3O 3H 3L 3D 34T 4P N 4O 4H 4PL 4D 4nTnNnOnHnLnDnCVJ在某一期间内按下表的频度使用时，给定Torque (Tn)、转速(Nn)、夹角(0 n)时，这一载荷条件下的寿命Ln可以通过Birfild会

24、社的计算公式求出来。因此，由损伤值Dn的给定公式 D n=H n/L n可知，全寿命时间 Ln中，只有在运转时间H n内，才会产 生寿命的消耗。从No. 1到No n的损伤为线形累积，损伤值的合计为：D = D1+D2 + +Dn=H i /L i通常当这一累积损伤值达到D=1时，CVJ就会发生Pitchi ng， 达 到 寿 命 期 限。奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第13页共21页耐久春命丽计Inpu奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第14页共21页满载7056705.驱

25、动轴角度及TJ端运动距离参数BJ(L)TJ(L)BJ(R)TJ(R)上跳点9.371 11.663 4.677 6.94 满载点5.768 5.95 3.371 3.553 空载点6.848 7.232 3.956 4.315 下跳点10.372 12.795 5.277 7.606 TJ端运动距离(mr)17.30717.993以满载与空载的均值作为工况点2驱动轴角度系数 Ax=cos 3X( 1-sin 3)满载与空载的均值TJAxBJAx平均夹角6.591 0.87366.308 0.87946.计算寿命目标值：100000km二、分析计算1、 假定参数：1)0= 1.0，振动系数Ks=

26、 1.2，承载系数kt = 1.332)汽车以卩=1 , Ks= 1.2时最大扭矩起步，以发动机最大扭矩的2/3驱动且各档匀速，各档利用率分别为：1:1 % n： 5% 川：27% IV:40% V: 27%。2、 起步扭矩和附着扭矩计算应力，并以两者中较小值选取CVJ尺寸M n传动轴的额定扭矩；MB静态失效扭矩；M动态额定扭矩；起步转矩：MA=1/2 x Ks x MmaxMA= 1/2 x 1.2 x 118 x 13.679=968.47(N- m) (2 轮驱动)附着转矩：MH=1/2 x Ks x G x B/(L+ x h) x RrMH =1/2x 1.2 x 1375 x 9.

27、8 x 1.2/(2.34+1 x 0.572) x 0.275=920.02(N m)MN依取920.02 N - m适取球笼式万向节的系列规格以 GKN形式为 Base 3 =0 /103 =0时的静态失效扭矩3 =0 /10TJ 取 GI 型 580M n=1040 N - mMb=1900 N - mMd=220 N - mBJ 取 AC 75 Mn=944 N - mMd=178 N - m3、校核使用寿命TJ端12345Ax0.010.050.270.40.27ix13.6797.7475.6974.4583.277Nx328.97580.87789.891009.421373.2

28、1Vx34.1160.2281.89104.65142.37Mx538.04304.72224.08175.35128.90Lhx40.75161.57340.26613.991136.29Mx=1/2 x 2/3 x Mm x ix奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第15页共21页当 nx v lOOOrpm 时 Lhx=25339/n x0.577 x (A XM/Mx)3当 nx 1000rpm 时 Lhx=470756/n x x (A xlM/Mx)31/L n=0.01/40.75+0.05/161.57+0.27/340.

29、26+0.40/613.99+0.27/1136.29Ln=446.93 ( h)vn=0.01 x 34.11+0.05 x 60.22+0.27 x 81.89+0.4 x 104.65+0.27 x 142.37=105.76 (km/h)Ls=Ln x Vm=47268.84再取ETJ79 (广州 NTN裕隆公司生产的)Mn=1520 N- m Md 317 (N- m)3由 Ls1/Ls2=(Md2/Md1)Ls2=(317/220) x 47268.84= 141411 ( km),满足使用的强度及耐久性要求。BJ端12345Ax0.010.050.270.40.27ix13.67

30、97.7475.6974.4583.277nx328.97580.87789.891009.421373.21Vx34.1160.2281.89104.65142.37Mx538.04304.72224.08175.35128.90Lhx22.0287.30183.85331.75613.961/Lh=0.01/22.02+0.05/87.30+0.27/183.85+0. 40/331.75+0.27/613.96Lh=241.486 (h)Ls=Lh x Vm=25540.28 ( km)再取BJ82 (广州 NTN裕隆公司生产的)Mn=1790 N - m, Md 340N - m3由

31、Ls1/Ls2=(Md2/Md1)Ls2=(340/178) x 25540.28= 177993 ( km),满足使用的强度及耐久性要求。三、选取传动轴的结构形式1.按照分析计算的结果，S21车型的驱动轴为广州NTN裕隆公司生产的 BJ82+ETJ79型驱动轴。*/d) 球笼式等速万向节花键轴直径的计算和钢球直径的选择以S11+DA465传动轴(S11-2203010/20GB)球笼式等速万向节花键轴直径的计算和钢球 直径的选择为例：/*S11+DA465专动轴球笼式等速万向节花键轴直径的计算和钢球直径的选择 一、发动机及变速箱参数发动机型号：LJ465Q-1ANE1额定功率：38.5KW/

32、5200RPM最大扭矩：83N.m/3000-3500RPM奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第16页共21页档位12345倒主传动比传动比3.4161.8941.2800.9410.7573.8184.388maxT ioi max二、设计计算 发动机输出最大扭矩对于这种变速箱有:M max 83 4.388 3.8181390.53N mW1-K历尺寸蓦列常押詔如上图所示对于花键轴部分S有其中M max为车轮打滑扭矩（kgf.m）Sf为使用因素，考虑几种不便于精确计算的变量对万向节寿命的影响因素。使用因素与安全系数相似。对使用扭矩而

33、言，它的值越大，允许负荷就越小。SF = 1SF = 1 . 2 1 . 5Sf = 1 . 7 2 . 0使用因素推荐如下， 理想传动一一无振动 轻微振动中等振动在这里考虑到M max为车轮打滑扭矩，而M max为发动机输出的最大扭矩，M maxM max，所以他们之间就已经存在一点安全系数了。对 M max = M max / 2 = 695.27N.m = 70.95Kgf.m奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第17页共21页J70.95 10.00872(mm)=20.1mm取SF为1然后根据S的值查表可得钢球的直径D=15.1

34、mm*/e) .十字轴万向节强度校核在设计十字轴万向节时，应保证十字轴颈有足够的抗弯强度。设诸滚针对十字轴颈作用力的合力为F,则：T2r cos式中T传动轴计算扭矩，取按两种情况计算的转矩(按发动机最大扭矩、变速器一档和 按满载驱动轮附着系数为 0.8计算)的较小者；r合力作用线与十字轴中心间的距离；a万向节的最大夹角；十字轴颈根部的弯曲应力为：32d1 Fs44-(d1 d2)式中d1 十字轴轴颈直径；d2 十字轴油道孔直径；s力作用点到轴颈根部的距离。弯曲应力应不大于 250350N/mm。十字轴轴颈的剪应力：4F44(d1 d2)剪应力应不大于 80120N/mm。滚针轴承的接触应力：式

35、中d滚针直径，d为mmL 滚针工作长度，L为mm;d1如前所述，d 1为mmFn在力F作用下一个滚针所受的最大载荷，F n为NF 4.6FiZF n奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第18页共21页式中i 滚针列数；Z每列中的滚针数。当滚针和十字轴轴颈表面硬度在HRC58以上时，许用接触应力为 30003200N/mnlf）传动轴临界转速的计算在选择传动轴长度和断面尺寸时，应考虑使传动轴有足够高的临界转速。假设传动轴断面为均匀一致、两端自由支承的弹性梁，由机械振动理论可知，对应其弯曲振动的一阶固有 频率的临界转速为：nK81.2 10.

36、D2 d2式中nk临界转速，n k为r/min ；L 传动轴长度，即两万向节中心之间的距离，L为mmD、d 传动轴轴管的外径和内径，它们的单位为mm临界转速与最大转速之比为安全系数：nKnmaxg）传动轴轴管扭转强度的计算轴管的扭转应力：16DTD4 d4式中，T传动轴计算扭矩；D、d如前所述。按上式算出的扭转应力不应大于300N/mm。h）传动轴扭转振动的校核万向节的角加速度过大时，会引起过大的惯性力矩，从而可能引起传动系的扭转振动，为不致引起可感觉的振动，一般要求万向节的最大角加速度小于1000rad/s 2,也可写成万向节夹角a与角速度3乘积小于31.6。i）传动轴伸缩花键齿侧挤压应力j

37、 ( N/mm)D1D2 D1 D242Tj式中：Z花键齿数L 键齿有效长度， mm; j许用挤压应力，当花键齿面硬度大于HRC35时，伸缩花键取2 2j =2550N/mm,非滑动花键取j =50100N/mm。j）Damp的设定传动轴总成系统设计开发指南奇瑞汽车有限公司编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第19页共21页(1) Shaft弯曲固有振动频率设计后记的Dynamic dumper时，以及研讨 Drive Shaft的弯曲共振引起的振动噪音问题时，必须要推定Shaft的弯曲固有振动频率。在此，就 Drive Shaft的固有振动频率的计算方法作以解说。 简易计算方法

38、：假定Shaft为均一断面时，固有振动频率按下式计算fn= ( n/2 L2)衣(Elg / 丫 A) 1/2 二 0.202 * 10 7 * De/L 2 De = (D 2 + d 2) 1/2 L : Shaft长 El：弯曲刚性g：重力加速度丫：比重 A：断面面积D：外径.d :内径多段断面 Shaft直径的差有很大段差时的 Shaft，使用Rayleigh method等可以得到比较正确的近似固有振 动频率。(2) Dynamic Dumper的设计设定 Dynamic dumper的目的是为了降低 Drive Shaft的弯曲 共振产生的 Booming Noise、Differ

39、ential Gear Noise 、Beat Noise 等。设定Dynamic dumper的特性时，基本上要最大限度的降低Shaft的共振，但是因为对振动特性也会产生很大的影响，所以最终要根据实车试验设定最佳值。在此，关于基本规格设计法进行说明。设计计算数学模型二自由度强制振动数学模型的计算M =f 二FnEZFnlC=0/Co=Lf/2Ml:;Mass weiehtI (Shaft)MI2：Nass weight 2 iDamper height) Fnl:Natural Frequence 1 (Shaft) Fn2i(Damper)Lf ：Loss factor Mass weig

40、ht (M2) 的设定M企 0.15 * M1L0.3 * 0.493(等价值量) 固有振动频率(Fn2)的设定 基本尺寸、按照下式设定fn。f=l/( 1+卩)Fn2 =f* Fn1 loss factor (Lf) 的设定Z 2 = 3 卩/ 8(1+ 卩)3 Lf =Z* 2 上式为理论公式，实际计算时要根据橡胶的特性计算。w奇瑞汽车有限公司传动轴总成系统设计开发指南编制日期：2005-03-23编者：何迅版次：01第20页共21页【Natural Rubber (NR) : Lf=0.1，Butyl Rubber (IIR) : Lf= 0.4】效果确认安装 Dumper时进行计算，绘制如下的图形，来确认衰减效果Is-JBUT7LNR 闪匕-0细附g9 f86ULCJE 寸 guIiia40IO*Si11i1isShaft Fn / Input Fn2.3环境条件、材料、热处理及加工要求用于轿车的球笼式万向节工作环境十分恶劣，要经受高温气候、低温气候的侵袭及老化，泥土、砂、灰尘、油脂的浸泡、腐蚀、冲击，长时间承受高强度、满负荷、高转速工作。因 而要求选用优质材料、采用特种工艺，确保各零部件性能，并能保证密封性。有足够的 安全系数强度、韧性、刚度也要好，即具有可靠性和耐久性。润滑良好，使用能耐高温、 低温、高气压低发挥，不易变质