临沂大学工学院本科专业职业生涯设计
ABSTRAT
Universal transmission device in cars have many applications, the structure also slightly different, but its function is the same, namely, the axis intersection and mutual position often changes between the two power axis passed. And other gear transmission, compared with transmission, chain institutions, universal has a unique drive mechanism, other agencies cannot replace advantages, when need to plug a shaft torque or transmission with the larger axial Angle reached between far apart, and another Angle may change when the shaft, often can only choose gimbal transmission mechanism to realize. Its role in aerospace, machine tool, machinery, especially the automobile field is very important. Along with the development of automobile industry more than 100 years history, the universal shafts design forms to also get fast development.
Key words: Universal joint, Transmission shaft, Strength, Bearing, Check
－ 10 －
临沂大学工学院本科专业职业生涯设计
1概论
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。
不等速万向节是指万向节连接的两轴夹角大于零时， 输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动，但平均角速度比为1的万向节。准等速万向节是指在设计角度下工作时以等于1的瞬时角速度比传递运动，而在其它角度下工作时瞬时角速度比近似等于1的万向节。输出轴和输入轴以等于1的瞬时角速度比传递运动的万向节，称之为等速万向节。
－ 11 －
临沂大学工学院本科专业职业生涯设计
2华利微型客车TJ6350汽车原始数据及设计要求
原始数据：
表2-1 主要参数 Tab.2.1 The main parameter
额定载荷 （kg） 630 最大总质量 （kg） 1450 最高车速 （km/h） 100 最大扭矩 额定功率 [N· m/(r/min)] [kw/(r/min)] 59/3500 29.4/5500 TJ6350 微型货车的一些初定基本参数：
汽车的总长：3200mm 总宽：1400mm 总高；1700mm 货箱的内部尺寸：长1900mm 宽1350mm 高250mm 轴距：1800mm
轮距：前轮1200mm 后轮1180mm
整车整备质量：820kg 前轴451kg（55%） 后轴369kg（45%） 最大总质量：前轴580kg（40%） 后轴870kg（60%） 设计要求：
设计微型货车的万向传动装置，进行万向传动的运动和受力分析，确定万向传动装置的基本组件的尺寸，进行弯、扭矩的强度校核，画图。
－ 12 －
临沂大学工学院本科专业职业生涯设计
3 万向传动轴的结构特点及基本要求
万向传动轴一般是由万向节、传动轴和中间支撑组成。主要用于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。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角的变化，并实现两轴的等角速传动。一般万向节由十字轴、十字轴承、凸缘叉及轴向定位件和橡胶密封件等组成。
传动轴是一个高转速、少支承的旋转体，因断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。重型载货汽车根据驱动形式的不同选择不同型式的传动轴。一般来讲4×2驱动形式的汽车仅有一根主传动轴。6×4驱动形式的汽车有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴。6×6驱动形式的汽车不仅有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴，而且还有前桥驱动传动轴。在长轴距车辆的中间传动轴一般设有传动轴中间支承．它是由支承架、轴承和橡胶支承组成。其广泛应用在汽车上，如下图
传动轴是由轴管、伸缩套和万向此它的动平衡是至关重要的。一般传动轴在出厂前都要进行动平衡试验，并在平衡机上进行了调整。因此，一组传动轴是配套出厂的，在使用中就应特别注意。其基本结构如下图：
图3-1 万向传动装置的工作原理及功用
Fig.2.1 The work theory and function of Universal drive shaft
图3-2 变速器与驱动桥之间的万向传动装置
Fig.2.1 Universal drive shaft of Transmission and Drive bridge
基本要求：
1.保证所连接的两根轴的夹角及相对位置在一定范围内变动时，能可靠而稳定地传递动力。
2.保证传动尽可能同步，所连接两轴尽可能等速运转。
3.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，在使用
－ 13 －
临沂大学工学院本科专业职业生涯设计
车速范围内不应产生共振现象。
4.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。
另，万向传动装置有极其广泛的应用，发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时，由于悬架不断变形，变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化，因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴；某些汽车根据总布置要求需将离合器与变速器、变速器与分动器之间拉开一端距离，考虑到它们之间很难保证轴与轴同心及车架的变形，所以常采用十字轴万向传动轴或挠性万向传动轴；对于转向驱动桥，左、右驱动轮需要随汽车行驶轨迹变化而改变方向，这时多采用等速万向传动轴。如下图
图3-3 万向节在汽车上的各种应用 Fig.3.3 All kinds of apply of Cardan in cars
－ 14 －