确定滚针轴承尺寸：
根据已知条件选取滚针轴承WN2532T。 ① 作用于十字轴轴颈中点的力为F，则
F?T1
2rcos?α为万向传动轴的最大夹角18? ， F= 17049.16N
② 十字轴轴颈根部的弯曲应力σ
σw=
32d1Fs
≤[σw]
π（d14-d42）
w和切应力τ
应满足
4F
τ=≤[τ]
π(d21-d22)
合力F作用线到轴颈根部的距离s=13.5mm， [σw]为弯曲力的许用值，为250-350Mpa，
[τ]为切应力的许用值，为80-120 Mpa ∴ σw=151.71 Mpa<[σw]
τ=38.71Mpa<[τ]
故十字轴轴颈根部的弯曲应力和切应力满足校核条件 ③ 十字轴滚针的接触应力应满足： σj=272式中，
滚针直径d0=3mm，
滚针工作长度Lb=L-(0.15~1.00)d0，L为滚针工作长度，取Lb为20.3mm， 4.6F在合力F作用下一个滚针所受的最大载荷Fn=iZ：
i为滚针列数，取一列；Z为每列中的滚针数，近似计算取为28，
11Fn（d+d）L≤[σj]
1
0
b
Fn =2800.93N, 所以 σj=1952.18 Mpa
当滚针和十字轴轴颈表面硬度在58HRC以上时，许用接触应力为30003200MPa 。
即： σj<[σj] 故十字轴滚针轴承的接触应力校核满足。
④ 万向节叉与十字轴组成连接支承，在力F作用下产生支承反力，在与十字轴轴孔中心线成45°的截面处，万向节叉承受弯曲和扭转载荷，其弯曲应力σ
w和扭应力τb应满足
σw=Fe/W≤[σw] τb=Fa/Wt≤[τb] 查表，
取k=0.246, W=bh26；Wt=khb2,
所以W=292008mm3 ；Wt=5986.2mm3
弯曲应力的许用值[σw]为50-80Mpa，扭应力的许用值[τb]为80-160 Mpa
∴σw= 2.57Mpa< [σw] τb= 68.35Mpa<[τb]
故万向节叉承受弯曲和扭转载荷校核满足要求。
⑤ 十字轴万向节的传动效率与两轴的轴间夹角α，十字轴的支承结构和材料，加工和装配精度以及润滑条件等有关。当α≤25°时，可按下式计算（α=18°）
d2tan?
r??0?1?f(1)f为轴颈与万向节叉的摩擦因数，滚针轴承f=0.05~0.10，取f=0.09，
?0=98.14%
通常情况下，十字轴万向节传动效率约为97%~99%。
1.4传动轴的计算与强度校核
1.4.1传动轴
①传动轴的临界转速为 nk=1.2×108
Dc2?dc2L2c
在设计传动轴时，取安全系数K= 1.5 K= nk/nmax==1.5，
nmaxnw? =3000r/min, i5nk =4500r/min
LC为传动轴长度(mm)，即两万向节中心的距离，Dc和dc分别为传动轴轴管的
外、内径(mm) 。
根据轴距L=3950mm,初选传动轴支承长度LC为（15503.5）mm，花键轴长度应小于支承长度，满足万向节与传动轴的间隙要求，取花键轴长度为（5002.0）mm。
传动轴经常处于高速旋转状态下，所以轴的材料查机械零件手册选取40CrNi，适用于很重要的轴，具有较高的扭转强度。
传动轴管由低碳钢板制壁厚均匀、壁薄（1.5～3.0mm）、管径较大、易质量平衡、扭转强度高、弯曲刚度高、适用高速旋转的电焊钢管制成。
Dc2?dc2 =8116.9
又1.5mm?Dc?dc?3mm 2根据电焊钢管外径6095mm的标准资料（从冶金部标准YB24263中选取） 取Dc =66mm，则dc?8116.9?Dc2 =61.3mm，圆整后dc=61mm。 ②传动轴扭转强度校核。
由于传动轴只承受扭转应力而不承受弯曲应力，所以只需校核扭转强度。 轴管的扭转应力τc=式中[τc]=300 Mpa
16DcT1≤[τc]
?(Dc4?dc4)T1?Tss1 =1297.1N?m τc=85.05 Mpa<[τc]
轴管的扭转应力校核符合要求.
1.4.2花键轴
① 对于传动轴上的花键轴，通常以底径计算其扭转应力τh，许用应力一般按安全系数2~3确定。
τ
h =
16T1 3?dhdh 为花键内径， 取安全系数为2.25，
?h??c2.25= 37.8MPa
16T1? 37.8MPa 3?dhdh? 55.9mm
由于花键齿侧许用挤压应力较小，所以选用Lh较大尺寸的花键，查GB/T1144-2001,取花键内径dh=56mm，花键外径Dh =62mm，键齿宽B=10mm，花键齿数n0 =8，花键有效工作长度Lh =140mm ② 传动轴花键的齿侧挤压应力σy应满足
?y?T1K?≤[σy]
Dh?dhDh?dh()()Lhn042式中,取花键转矩分布不均匀系数K’=1.35,
当花键的齿面硬度大于35HRC时：许用挤压应力[σy]=25-50 Mpa ∴σy=17.67MPa <[σy]
∴传动轴花键的齿侧挤压应力σy满足要求
1.5 参考文献：
[1] 王望予.汽车设计.北京：机械工业出版社，2004.8 [2] 纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社，2006.5 [3] 刘鸿文.材料力学.北京：高等教育出版社，2004.1
[4] 羊拯民.传动轴和万向节. 北京：人民交通出版社，1986，10