传动轴设计计算书

1、上海同济同捷科技有限公司企业标准上海同济同捷科技有限公司发布、几前为使底盘传动轴设计计算书在设计编制时，做到设计计算内容全面、正确，格式规范、统一，便于管理和检查评审，特制定本标准。本标准中的各项要求，既是工程技术人员在计算书设计编制时，应该达到技术要求；又是检查评审传动轴设计计算书的依据。本标准于2005年8月16日实施。本标准的附录A为规范性附录。本标准由上海同济同捷科技有限公司提出。本标准由上海同济同捷科技有限公司质量与项目管理中心负责归口管理。本标准主要起草人：李国华上海同济同捷科技有限公司企业标准传动轴设计计算书编制规则1范围本标准规定了传动轴设计计算书的格式及内容本标准适用于底盘传

2、动轴新产品开发设计及改型设计2规范性引用文件QC/T3-92汽车产品图样及设计完整性3术语和定义无4要求4.1设计计算书的格式见规范性附录A。4.2设计计算书应包括封面、目录、正文、参考文献等四个部分4.3传动轴设计计算书应包含的计算内容轴管扭转应力校核花键挤压应力校核滑移量校核附录A（规范性附录）传动轴设计计算书范本密级：编号：传动轴设计计算书项目名称：R11汽车设计项目项目编号：ETF-TJKJ090-BDRC项目代码：AM-11编制：日期：校对：日期：审核：日期：批准：日期：上海同济同捷科技有限公司2004年11月18日-1-TJI/YJY0372-2005- -上海同济同捷科技有限公司

3、企业标准目录TOC o 1-5 h z概述0任务来源0传动轴基本介绍0传动轴滑移端滑移量简图1计算的目的1传动轴设计的输入条件1传动轴的校核计算2轴管直径的选择及校核2轴管的扭转应力的校核3传动轴花键齿侧挤压应力的校核5滑移线的校核5结论6参考文献7TJI/YJY0372-2005上海同济同捷科技有限公司企业标准1概述任务来源根据Rll、R12型汽车设计开发项目合同的规定，按照双方确认的设计依据和要求，并依据总布置的要求对传动轴选型并作局部修改。传动轴基本介绍本车采用前置横置发动机前驱动的结构型式，前桥既转向又驱动，传动轴输入端采用球面滚轮万向节，它为近似等速万向节，传动轴输出端采用球笼式万向

4、节，它为等速万向节，这种带有万向节的传动轴用于不同轴心的两轴之间甚至在汽车行驶过程中相对位置不断变化的两轴之间传递动力。结构型式见图1-1:图1TTJI/YJY0372-2005- -TJI/YJY0372-2005- -传动轴滑移端滑移量简图校核传动轴的直径、轴管的扭转应力、传动轴花键齿侧挤压应力和滑移线的校核。2传动轴设计的输入条件表21发动机与传动部分基本参数发动机型号宝马Tritec发动机最大转矩Temax149/4500发动机最大功率Nemaemax85/6000变速器各档速比(kW/ipm丿一档igi3.5二档ig21.95三档ig31.36四档ig40.97五档ig50.81倒档

5、igr3.417主减速比i03.941表21传动轴两端花键参数球笼端（暂定）滑套端圆齿根，齿面配合ANSIB92.1JISB16021961齿数2525模数1.058331.05833压力角4530分度圆直径26.45826.458成型直径25.5725.4小径25.05/25.3024.816/4.613大径27.07/27.4227.508/7.254螺旋角22/253传动轴的校核计算3.1轴管直径的选择及校核根据所传动最大转矩、额定转速和传动轴长度参考同类车型选取：D=24.6mmD轴管外径及内径mm。两端自由支撑、壁厚均匀的等截面传动轴的计算临界转速1.2x108n（r/min）为:（

6、3-1）其中D轴管的外径最细端（在这里是花键的底径）mm；L传动轴的支承长度，取两万向节之中心距：mm。各参数取值如下：汽车工程手册设计篇D=24.6mm左传动轴长L=350.5mm,右传动轴长L=608.5mm,取其中较长的一个L=608.5mm代入得：n=7973r/minc实际上传动轴的最大转速n=n/(ixi),r/minmaxeg0其中：n发动机的额定转速，r/min；ei变速器传动比；gi0主减速器传动比。各参数取值如下：n=6000r/mine变速器传动比取最小值,ig=0.81g主减速比：i0=3.941代入得：n=1880r/minmax由于传动轴动平衡的误差的影响,实际临界

7、转速要低于计算的值n。因此需要引进安全系数K,cK=n/n=1.22.0,cmax代入数值后K=7973/1880=4.242.0结论：合格轴管的扭转应力的校核传动轴除了应满足临界转速的要求外,还应保证有足够的扭转强度对于传动轴管传动轴的最大扭转应力t(Mpa)按下式计算：16DTT=n(D4d4)(3-2式中：T传动轴计算转矩，t=Tiik/2Nmm；emaxg1g0dT发动机最大转矩Nmm；emaxi】一变速器一档传动比；g1i0主减速器传动比g0匕一动载系数dD,d轴管的外径及内径，mm；各参数取值如下：T=149000Nmmemaxi=3.5g1i=3.941g0kd=1D=24.6m

8、m，d=0mm代入T=1027616Nmm代入得：=351.7MPa由于所计算的传动轴在使用中是起着半轴的作用，因而其要求与半轴相同。半轴的扭转许用应力=490588MPa351.7MPa。结论：合格汽车工程手册设计篇汽车设计(3-传动轴花键齿侧挤压应力的校核T(D1+D2)(D1-D2)ZL93)式中：T计算转矩，Nmm；D,D2花键的外径和内径，mm；乙L花键齿数和键齿有效长度9载荷分布的不均匀系数取0.75各参数取值如下：T=1027616Nmm传动轴输入端花键轴D1=27.508mm,D2=24.613mm传动轴输出端花键轴D1=27.42mm,D2=25.07mm(暂定)传动轴输入端

9、花键轴Z=25,L=16.5mm传动轴输出端花键轴Z=25,L=27.75mm（暂定）代入传动轴输入端花键轴=216N/mm2传动轴输出端车轮端花键轴=107N/mm2（暂定）随着工艺水平的提高传动轴的许用挤压应力可达到250MPa以上oIo结论：合格。滑移线的校核汽车在行驶过程中，传动轴的长度和角度是经常变化的，变化汽车设计TJI/YJY0372-2005- -TJI/YJY0372-2005- #-情况如下：规定：传动轴以车身坐标Y方向移动为正，反向为负，以满载时为零点。态状mm离O度角左传动轴305&89511-911757116648-右传动轴221125.02811O-54911O1135295.-072O11554-本车选用的传动轴允许的滑移线图和上面各点落在图中的位置为：从图中可以看出，以上几点均落在剖面线范围内，所以满足要求。4结论通过对传动轴的长度、最小直径和滑移量的计算校核。选定的传动轴符合本