一、整车性能参数
满载重量：G=18433N
前轴G f=8295N
后轴 G r=10138N
驱动桥传动比i f=4.11i r=4.55
质心高度h=0.52mm
静态滚动半径R stat=0.296m
动态滚动半径R dyn=0.301m
轴距l=2.576m
发动机最大功率P emax=70KW/3800rpm
发动机最大扭矩M emax=173N∗m/2200rpm
分动箱速比i emax=2.522i emin=1.095
路面附着系数μ=0.85
振动系数K S=1.2
承载系数K t=1.33
各档利用率1-5档分别是1% 、 6% 、 18% 、 30% 、45%。
具体设计任务：
1）汽车前轮驱动、后轮驱动和四轮驱动球式万向节和中央传动轴的设计。
2）绘制三维图和三视图。
3）完成6千字左右的时间说明书。
二、各轴的启动转矩M A和附着转矩M H计算
用两者中的最小值作为静态转矩选择万向节，计算结果列入表1。
表1 启动转矩和附着转矩的计算结果
三、球笼式万向节的设计选用
1、万向节概述
万向传动轴由万向节和传动轴组成，有时还加装中间支承。它主要用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。万向传动轴设计应满足如下基本要求：
1)保证所连接的两轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力。
2)保证所连接两轴尽可能等速运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。
3)传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。
万向传动轴在汽车上应用比较广泛。在发动机前置后轮或全轮驱动的汽车上，由于弹性悬架的变形，变速器或分动器输出轴与驱动桥输入轴的轴线相对位置经常变化，所以普遍采用十字轴万向传动轴。在转向驱动桥中，内、外半轴之间的夹角随行驶需要而变，这时多采用等速万向传动轴。当后驱动桥为独立悬架时，也必须采用万向传动轴。
万向节按扭转方向是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节是靠零件的铰链
式连接传递动力的，可分成不等速万向节(如十字轴式)、准等速万向节(如双联式、凸块式、三销轴式等)和等速万向节(如球叉式、球笼式等)。挠性万向节是靠弹性零件
传递动力的，具有缓冲减振作用。
2、前轮驱动万向节的设计选用
前轮驱动时驱动半轴万向节寿命，当n x≤1000r/min时，L hx=25339
n x0.577（A x M d
M x
）
3
（h）；
当n x>1000r/min时，L hx=470756
n x.（A x M d
M x
）
3
，计算结果如表2所示。
表2前轮驱动时驱动半轴万向节寿命参数计算结果
结合各档使用的a
x
，百万次循环负荷条件下，该万向节的受用寿命满足下式：
1 Lℎ=
a1
Lℎ1
+
a2
Lℎ2
+
a3
Lℎ3
+
a4
Lℎ4
+
a5
Lℎ5
=
0.01
11.7
+
0.06
42.2
+
0.18
105.9
+
宝马760li多少钱0.30
223.5
+
0.45
412
=6.408×10;3h;1
L h=156.05h
平均行驶速度：
V m=a1v1+a2v2+a3v3+a4v4+a5v5
=0.01×16.9+0.06×28.5+0.18×41.3+0.3×56.7+0.45×73.2
=59.3 km/h
安全行驶里程：L S=L h V m=156.05×59.3=9254 km/h
由此可见，依据启动转矩选择的RF85万向节还不能满足行驶里程要大于100000km的耐
久性要求，因而，必须选择另一个大的万向节。利用行驶里程与转矩比值成三次方的关系，计算相同速度和轴间夹角下得万向节的耐久性。
L s2=L s1(M2 M1
)3
RF91万向节：L s2=9254(260508l
200
)3=20331km
RF95万向节：L s2=9254(360
200
)3=53969km
RF107万向节：L s2=9254(460
200
)3=112593km
只有RF107万向节，满足要求的耐久性；VL107万向节，是伸缩式万向节，它只能以平均夹角β=4°运转但承受M d较高。
VL107万向节：L s2=9254(0.926×522
0.865×200
)3=201853km
3、后轮驱动万向节的设计选用
后半轴用球笼式万向节，选用表1中的VL91万向节，计算结果如表3所示。
表3 后轮驱动后半轴万向节寿命参数计算结果
百万次寿命循环：
1 L h =
a1
L h1
+
a2
L h2
+
a3
L h3
+汽车万向节
垫片的作用a4
L h4
+
a5
L h5
=
0.01
26.8
+
0.06
95.7
+
0.18
243.3
+
0.30
500.4
+
0.45
927.2 =2.825×10;3h;1
Lℎ=354.0h
平均行驶速度：
V m=a1v1+a2v2+a3v3+a4v4+a5v5
=0.01×15.2+0.06×25.7+0.18×37.8+0.3×51.0+0.45×65.7
=53.4 km/h
安全行驶里程：L s=L h V m=354×53.4=18904km
显然，VL91万向节的耐久性不够。选择大一号的万向节计算耐久性。
VL107万向节：L s2=L s1(M2
M1)3=18904(522
267
)3=141264km
显然满足耐久性要求。
传动轴与后驱动桥的连接，选用球笼式万向节。
发动机转矩乘以变速器的传动比就是传动轴所传递的转矩。此外，它的速度比半轴速度高出4.11倍。根据起动转矩选择VL91万向节，查表得：M N=2200N∙m M d=267N∙m。计算结果列在表4中。
表4 后轮驱动时传动轴上万向节寿命参数计算结果
1 L h =
a1常熟车祸
L h1
+
a2
L h2
+
a3
L h3
+
a4
L h4
+
a5
L h5
=
0.01
132.1
+
0.06
466.9
+
0.18
990.8
+
0.30
1838.9
+
0.45
3068.2 =6.957×10;4ℎ;1
Lℎ=1437.4ℎ
平均行驶速度：
V m=a1v1+a2v2+a3v3+a4v4+a5v5
=0.01×69.3+0.06×117.4+0.18×71.2+0.3×233.1+0.45×301.2
=244 km/h
安全行驶里程：L s=L h V m=1437.4×244=350725.6km
显然，满足耐久性要求。
与后桥连接的传动轴上的虎克式万向节，选用GWB287.00，L hx=1.5×107
n xβx (CR
M x K t
)
10
3⁄
（h）
ruihu
查表得CR=289.
L h1=709h L h2=2425.3h L h3=5835.5ℎL h4=12005h L h5=21815.1h 百万次循环寿命：
1 L h =
a1
L h1
+
a2
L h2
+
a3
L h3
+
a4
L h4
+
a5
L h5
=
0.01
709
+
0.06
2425.3
+
0.18
5835.5
+
0.30
12005
+
0.45
21815.1 =1.153×10;4h;1
L h=8673h
平均行驶速度：L s=L h V m=8673×244=2116212km 所以GWB287.00满足耐久性要求。
4、四轮驱动时万向节的设计选用
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