传动轴发展
传动轴发展
一背景
汽车是最普通的代步、运输工具，许多国家均将汽车工业作为其重要的支柱产业。面对资源和环境的严峻挑战，推进汽车轻量化以降低油耗，一直是汽车工业发展的主题。复合材料因具有加工能耗低, 轻质高强, 可设计性强, 耐锈蚀, 成型工艺性好等优点, 成为汽车工业以塑代钢的理想材料。汽车用材料在经历了通用塑料、工程塑料时代之后, 20世纪九十年代进人复合材料时期。
通用汽车公司1953年生产的世界上第一辆复合材料汽车车身汽车Chevrolet Corvette，敲开了复合材料在汽车领域的应用，自推出此款车型以来通用汽车公司目前已销售130余万辆，此款车型采用的是玻璃纤维增强树脂复合材料。汽车复合材料的应用主要经历了两个时期：在20世纪70年代开始，由于SMC材料的成功开发和机械化模压技术以及模内涂层技术的应用，促使玻璃钢/复合材料在汽车应用的年增长速度达到25％，形成汽车玻璃钢制品发展的第一个快速发展时期；到20年代90年代初，随着环保和轻量化、节能等呼声越来越高，以GMT（玻璃纤维毡增强热塑性复合材料）、LFT（长纤维增强热塑性复合材料）为代表的复合材料得到了迅猛发展，主要用于汽车结构部件的制造，年增长速度达到10～15％，掀起第二个快速发展时期。作为新材料前沿的复合材料逐步替代汽车零部件中的金属产品和其它传统材料，并取得更加经济和安全的效果。
据统计，汽车用复合材料已占全球复合材料总量的23%以上，并且成逐步上升的趋势。美国、日本、欧洲的德国，意大利等发达国家是车用复合材料的主要国家，全球汽车用增强塑料制品的市场规模为每年454万吨，其中美国达到172 万吨，欧洲达到136万吨。目前，德国每辆汽车平均使用的纤维增强塑料制品近300kg，占汽车总消费材料的22%左右，日本每辆汽车平均使用的纤维增强塑料制品达100kg，约占汽车材料消费总量的7.5%。其汽车用复合材料部件制造的整体技术水平高，大量采用SMC/BMC材料，采用流水线作业方式，机械化、自动化程度高，产品质量好，经济效益高。涉及到轿车、客车、火车、拖拉机、摩托车以及运动车、农用车等所有车种，个别车型的单车平均用量已超过200kg。采用复合材料制造的汽车零部件种类繁多，主要包括以下几类[图1.]：
纤维增强树脂复合材料已被广泛应用于桥车、客车、卡车等的各种覆盖件和结构件上。主要包括以下应用，车身及车身部件：车身壳体、地板、车门、前端板、阻流板等；悬挂部件：前后保险杠、仪表板等；动力部件：传动轴、导流罩、发动机外壳等；车内装饰：门内饰板、车门把手、仪表盘等。
图
1. 碳纤维复合材料在汽车上的应用
图2.复合材料在汽车上的应用
碳纤维复合材料,具有高强度、高刚性, 有良好的耐蠕变和耐腐蚀性, 与其他纤维增强复合材料相比较更具有前途成为汽车轻量化材料。用碳纤维取代钢材制造车身和底盘构件, 可减轻质量, 从而节约汽油消耗。碳纤维复合材料在汽车上的应用, 美国开展的最好, 美国福特公司早已采用制造汽车传动轴、发动机罩、上下悬架臂等零部件，主要应用在结构件和受力件上。2003年，碳纤维的SMC 复合材料首先成功批量应用于2003款的Dodge Viper车型和mercedes Maybach 车型的系列化生产中。
二汽车传动轴发展历程
汽车传动轴作为汽车的一个重要的运动部件，传动轴在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力，工作环境都比较恶劣。对传动轴材料性能有着较高的要求，传统的汽车传动轴是金属件。包括传动轴体（一根或者多根）、万向节（两个或者多个）、滑动花键副、中间支承结构。对于金属传动轴而言，当两个万向节的中心距离不大于1.5m时，一般采用单根传动轴管。当距离较远传动轴长度超过1.5m时，通常就要采用两根或者两根以上传动轴管、由三个或者三个以上的万向节连接而成，并且要增设中间结构件。金属传动轴在使用过程中要定期给其注入润滑油，以保养传动轴，而且注润滑油又脏又累，给驾驶人员增加负担还浪费时间。并且金属传动轴在使用过程中容易磨损，引起传动轴噪音和发动机能量损失、缩短使用寿命。
为了解决磨损、润滑等缺点，美国最先进行了传动轴涂覆层的研发。1966年成功申请专利。此种工艺将尼龙11、尼龙12、尼龙1010粉末结合粘结剂涂覆在金属传动轴的表面。此种方法对传动轴的性能及其应用有一定的改进，但在部件简化及性能强度上的改善不大。纤维增强树脂复合材料传动轴的问世及发展正在逐渐解决传统金属传动轴的缺点和完善其性能。国内传动轴涂敷尼龙的研究已很成熟了，河南许昌传动轴总厂年产尼龙涂敷汽车传动轴总成90万套，其中:轻型汽车传动轴28万套,中型汽车传动轴34万套，重型汽车传动轴28万套。
最早生产碳纤维复合材料的公司是美国摩里逊公司（Morrison Molded Fiber Glass）生产的碳纤维复合材料汽车传动轴。其生产的传动轴供通用汽车公司载重汽车应用。采用的碳纤维复合材料可以使原来的两件合并为一件，与钢材相比
较质量可以减轻60%，每个传动轴减轻9Kg。该传动轴采用卓尔泰克公司（ZOLTKE）公司的工业级48K碳纤维，年生产量为60万根传动轴，每根传动轴消耗碳纤维0.68Kg。
福特公司1984年将玻璃纤维复合材料传动轴应用到汽车领域。此种材料的抗扭曲强度是传统金属材料的两倍以上，扭矩力测试结果为17 793N远大于安全设计值10 000N，作为受力材料玻璃纤维还要逊色于碳纤维复合材料。考虑到碳纤维使用的成本，早期传动轴主要采用的时玻璃纤维纤维增强树脂或者是玻璃纤维和碳纤维混合的使用，其中碳纤维作为结构层。GKN公司在1988年开始着手于碳纤维复合材料传动轴的研究，传动轴在Renault Espace Quadra 上的使用开导了碳纤维复合材料汽车传动轴的先驱。1992年推出的Renault Safrane Quadra 的传动轴由原始的金属三段式发展到了金属和复合材料相连的两节式，减重高达40%，此种传动轴销量较小，仅年产500套。在Toyota Mark II使用的碳纤维传动轴减重大50%，性能上大大改善了N?V?H。Audi 80/90 Quattro 首次使用碳纤维传动轴是在1989年，并且使用汽车汽车型号一直延续到了1998年的Audi A4/A8 Quattro，此种型号传动轴年产已达30 000套。此外碳纤维汽车传动轴在以下车型上均有使用：阿斯顿?马丁DB9，阿斯顿·马丁V8 Vantage Coupe，阿斯顿马丁V12 Vantage，马自达RX-8。即将上市的2011款奔驰SLS AMG欧翼，碳纤维传动轴的使用也将成为此款车型的标配。
图2.碳纤维传动轴使用进展
汽车传动轴的诸多性能参数但中，临界转速是其很重要的一个参数，当传动轴的转速与它的弯曲振动的固有频率相同时，传动轴就会发生共振使传动轴有折断的危险。常用的计算汽车传动轴临界转速的公式如下：
N c = (C / L2)·(E/?·I/A)0.5
上式中，N c为汽车传动轴的临界转速，
C为常数，
L为传动轴的长度，
I为轴管连接部位力矩，
A为万向十字节的连接面积。
对这些限制因素进行分析可以发现，传动轴长度及连接万向节确定的情况下，要提高传动轴的临界转速只能提高E/?模量系数，对复合材料而言有高强，高模，弯曲模量可高达100Gpa。
简化的临界转速的计算公式：
上式中：l为传动轴的长度，E al、E co为铝和碳纤维/环氧树脂的弹性模量；q al，q co为铝管和碳纤维铺层的单位长度质量。与金属材料相比较，碳纤维复合材料有着高弹性模量，并且有较小的单位长度质量。
碳纤维复合材料传动轴具有优异力学性能并且具有位移补偿能力，单根轴体管就能达到使用上的要求。研究表明：轴体直径一致的情况下，汽车传动轴的临界转速为8000 rev/min时传统金属传动轴的长度为1250mm，而碳纤维增强树脂复合材料传动轴的长度可以达到1650mm。碳纤维复合材料有望实现传动轴的一体化。
图3.传动轴长度与临界转速的关系
碳纤维复合材料具有很高的比强度、比模量，实现汽车轻量化的同时可以达到节能省油的目的。资料表明：碳纤维复合材料传动轴与传统金属传动轴相比较可以至少减轻40%的质量如示意图4，其中包括传动轴两段的金属链接部件。汽车普通部件质量每减轻1%，可节油1%，类似传动轴等运动部件则可以节油2%。纤维增强树脂复合材料传动轴已经广泛应用到汽车领域，并且成功的改善了传统金属汽车传动轴的N?V?H（Noise, Vibration, and Harshness）性能，为汽车驾驶者提供了安静怡人的环境。
图4.金属传动轴和CFRP
传动轴对比示意图
三 成型工艺
纤维增强树脂复合材料汽车传动轴成型技术已趋于成熟，常见的成型工艺有拉挤成型，缠绕成型，空心管轧碾成型，压模注塑成型等成型工艺。 3.1缠绕成型
图5.缠绕工艺示意图
金属传动轴
CFRP 传动轴
缠绕成型是生产复合材料传动轴最常用的成型工艺。缠绕成型可以精度的控制纤维的方向和轴体直径，此成型工艺具有高度的自动化生产能力。GKN公司所提供的复合材料传动轴均由缠绕工艺制备而成。缠绕成型过程中主要控制的参数有缠绕线型和缠绕角度对传动轴性能的影响，复合材料传动轴轴体与金属连接部件连接的方式。针对具体的的缠绕成型工艺选举典型的几个实例予以说明。
3.1.1缠绕线型对传动轴体的影响：
早期的复合材料传动轴考虑增强纤维的加工成本，增强纤维主要采用玻璃纤维（弹性模量552-827GPa，E-glass、S-glass），基体采用双酚A型环氧树脂：Epi-Rez508，Epi-Rez 510（Celanese Coatings），Epon 828（Shell），固化剂采用酸酐类固化剂（邻苯二甲酸酸酐，）或者胺类固化剂（间本二胺，N,N-二甲基苯胺）。其中纤维体积含量为55-70%（60%）。
传动轴长度69.5 英寸（176.53cm，1 英寸=2.54 cm），内径：4英寸（10.16cm），由四个缠绕层组成如图6所示，考虑缠绕角度及每层的厚度对传动轴的影响，US 4171626专利考察了轻微改变每缠绕层的厚度和缠绕角，采用了四种方案进行缠绕，并对比了传动轴的基本性能指标。
图5 轴体示意图
方案一：
Layer No. Thickness/ inch(cm) Fiber reinforcement Fiber angle
1 0.0
2 (0.051) E-glass fiber ±45°
2 0.074 (0.188) E-glass fiber 0°
3 0.01
4 (0.036) Carbon fiber
0°
（2206GPa）
4 0.012 (0.030) E-glass fiber 90°
Layer No. Thickness/ inch(cm) Fiber reinforcement Fiber angle
1 0.020 (0.051) E-glass fiber ±45°
2 0.070 (0.178) E-glass fiber ±10°
3 0.017 (0.043) Carbon fiber
±10°
（2206GPa）
4 0.012 (0.030) E-glass fiber ±80°
方案三：
Layer No. Thickness/ inch(cm) Fiber reinforcement Fiber angle
1 0.0
2 (0.051) E-glass fiber ±45°
2 0.082 (0.208) E-glass fiber 0°
0°
3 0.008 (0.020) Carbon fiber
（3792GPa）
4 0.010 (0.025) E-glass fiber 90°
方案四：
1 0.020 (0.051) E-glass fiber ±45°
2 0.080 (0.203) E-glass fiber ±10°
±10°
3 0.010 (0.025) Carbon fiber
（3792GPa）
4 0.010 (0.025) E-glass fiber ±80°
四种方案传动轴参数：
小角度纤维缠绕层主要为传动轴提供静态弯曲强度，大角度纤维缠绕层为了保障静传动轴态扭曲强度。为了避免小角度缠绕时的纤维脱落、打滑在缠绕时采用
辅助部件销钉如示意图中的31所示。由专利文献小角度缠绕角一般在10°-45°之间，大角度缠绕角度一般为75°-90°。
3.1.2复合材料传动轴轴体与金属连接部件的连接形式 齿纹式连接
连接工序分两种情况，一种是现将碳纤维传动轴轴体成型加工好之后再将其与金属连接部件粘和连接。另外一种则是在缠绕成型过程中将金属连接部件固定在缠绕芯模上，在缠绕过程中即可完成粘和连接。不管是两者中的任何一种连接方式，金属连接部件的外表面都经过齿纹状处理以增加连接强度的作用。（US 2003/0157988 A1）专利传动轴轴体部位采用缠绕成型的工艺，复合材料轴体连接部位和连接部件连接部位采用齿纹连接的方式。
图
7传动轴示意图
图8.传动轴连接部位连接示意图
如上图所示13为传动轴金属连接部件，14为金属连接部件上的齿纹带。齿纹带齿纹的顶角角度为45°-75°（推荐使用60°）。金属连接部件齿纹带14的外径为70mm-75mm ，齿纹顶尖厚度为0.05mm ，相邻齿纹顶尖宽度为0.9-1.8mm ，齿纹高度为1.25mm ，齿纹根部宽度为1.5mm,齿纹数量在145个左右。
United states patent 5309620本专利中传动轴的连接示意图如下图所示，3为
金属连接部件，5为金属连接部件与复合材料轴体的连接层，6为纤维增强复合材料传动轴轴体。Fig1-3为金属连接部件上连接部位齿纹示意图。齿纹尺寸高为：0.15-1mm，齿纹顶角角度为90°。
图9.传动轴连接部位的连接示意图
缠绕所用轴芯的外直径为70.0mm，长度为1500mm（on winding Position芯模两端各有50mm长度被高强的薄膜（厚度35微米）包裹），增强纤维为碳纤维，树脂基体为双酚A型环氧树脂，固化剂为胺类固化剂（TONOX 60/40），采用此体系缠绕成型轴体部分，厚度为2.85mm，缠绕角度为±16°。增强纤维的体积分数为60±2%。玻璃纤维复合材料作为加强层缠绕在连接层部位，厚度为3mm，缠绕角度为±85°。将芯模放置固化炉中固化，将芯模脱模，切割两端多余部分，最终得到长度为1100mm，内径为70.1mm的传动轴。
此专利中着重研究了连接部位薄膜的加入对连接强度的影响，并且讨论了连接部位的长度与连接强度的关系。如下表所示，专利中数据表明薄膜的加入增强了扭矩断裂强度，并且随着薄膜连接长度的增加断裂强度增加。当长度为45mm 时，传动轴轴体比连接部位先断裂，复合材料传动轴轴体与金属连接部件的连接强度已非常可观。
传动轴连接部位性能参数：
销钉式连接
US4380443中采用的销钉连接的方式，如图9所示：1为传动轴示意图，2为连接部位销钉连接示意图，3为连接部位横切面示意图。
2
3
1
图10.传动轴连接示意图
碳纤维传动轴在冲击强度上有一定的不足、在传动轴的设计生产过程中在最外表面加上增强层，一般为玻璃纤维复合材料。可在缠绕成型过程中完成，也可采用喷射工艺将短纤维复合材料喷射在轴体表面固化成型加强层。
3.2 空心管轧碾真空袋成型（Tube-rolling）
图11。传动轴成型工艺过程
专利US2005159229A1采用真空袋成型工艺，如上图所示：a 将4层碳纤维复合材料布和1层玻璃纤维复合材料布整理叠层卷绕在芯模上。b将芯模插入到铝制空心管中。（复合材料布的长度与略大于芯模与铝制空心管的内孔周长一致）；c 旋转芯模将复合材料布堆坨在铝制空心管的内表面；d 将铝制空心管放置在真空袋中；e抽真空固化成型。此种工艺更有利于成型高尔夫球杆、钓鱼杆等小直径的管材。
复合材料轴体固化成型后经加工与金属连接部件采用齿纹式相粘和连接如下图所示：
图12。连接装备示意图
国内对复合材料汽车传动轴有一定的研究。许昌汽车传动轴总厂生产的尼龙涂敷汽车传动轴的生产工艺为：金属零件经过除油、除锈处理后采用马日夫盐、硝酸盐对其进行磷化处理，敷粘结剂后浸敷尼龙，流均匀冷却定型，最后精加工可得成品。此工序过程在美国专利基础上有所改进，改善了采用磨砂处理金属零件不均匀的缺点，并且粘结剂的使用在结合强度上也要有利于涂底漆的处理方法。
哈尔滨玻璃钢研究院、中国船舶重工集团对碳纤维传动轴都有所研究。哈玻院采用采用缠绕成型工艺生产传动轴，轴体分三层、内表层为玻璃纤维增强树脂复合材料采用缠绕或者喷射成型；中间层也称结构层为碳纤维复合材料，采用缠绕成型而成；最外层为玻璃纤维复合材料经缠绕成型而成。经加压固化后，采用特殊的工装和设备进行无锥度脱模，轴体的厚度在3mm 左右。中国船舶重工集团的研究主要是解决了碳纤维轴体与连接部件的连接。采用的法兰连接的方式如下图：
图13. 法兰连接方式
此种类型的碳纤维传动轴主要应用于冷却塔风机、造纸机、印刷机、压缩机、泵等。
四应用展望
资料统计表明2007年中国汽车销售879.15万辆，同比增长20%以上。在汽车市场的带动下，2007年我国汽车传动轴的需求已经突破992万根，产值达到了45亿元。2008年汽车销量达到938.05万辆，而作为汽车零部件的汽车传动轴需求量也接近1900万套，产值达到54亿元。预计，2010年我国汽车传动轴总销售额将达87亿元，在汽车材料应用领域复合材料传动轴具有很大的潜在应用市场。
目前国内传动轴市场被GKN Driveline等大型外资所控制。GKN Driveline 凭借自身技术优势在中国轿车市场占有50%汽车传动轴市场份额，其年产量可达500 万根。2008年10月又在上海投资新工厂，并计划2009年在中国武汉在开设新的传动轴工厂，这将是GKN继上海、重庆、吉林之后，在中国开设的第五家传动轴工厂，全国布局还在继续。中国碳纤维传动轴的研究和生产迫切需要提高。
碳纤维传动轴的大规模的产业化受碳纤维成本高的影响，美国对汽车工业用碳纤维作了研究分析, 结论是碳纤维价格降至16.5美元以下时, 碳纤维与钢材相比就有竞争性了。但其优良的性能及减轻车重的作用对制造商来说具有巨大的魅力。
传动轴发展.
传动轴发展 一背景 汽车是最普通的代步、运输工具，许多国家均将汽车工业作为其重要的支柱产业。面对资源和环境的严峻挑战，推进汽车轻量化以降低油耗，一直是汽车工业发展的主题。复合材料因具有加工能耗低, 轻质高强, 可设计性强, 耐锈蚀, 成型工艺性好等优点, 成为汽车工业以塑代钢的理想材料。汽车用材料在经历了通用塑料、工程塑料时代之后, 20世纪九十年代进人复合材料时期。 通用汽车公司1953年生产的世界上第一辆复合材料汽车车身汽车Chevrolet Corvette，敲开了复合材料在汽车领域的应用，自推出此款车型以来通用汽车公司目前已销售130余万辆，此款车型采用的是玻璃纤维增强树脂复合材料。汽车复合材料的应用主要经历了两个时期：在20世纪70年代开始，由于SMC材料的成功开发和机械化模压技术以及模内涂层技术的应用，促使玻璃钢/复合材料在汽车应用的年增长速度达到25％，形成汽车玻璃钢制品发展的第一个快速发展时期；到20年代90年代初，随着环保和轻量化、节能等呼声越来越高，以GMT（玻璃纤维毡增强热塑性复合材料）、LFT（长纤维增强热塑性复合材料）为代表的复合材料得到了迅猛发展，主要用于汽车结构部件的制造，年增长速度达到10～15％，掀起第二个快速发展时期。作为新材料前沿的复合材料逐步替代汽车零部件中的金属产品和其它传统材料，并取得更加经济和安全的效果。 据统计，汽车用复合材料已占全球复合材料总量的23%以上，并且成逐步上升的趋势。美国、日本、欧洲的德国，意大利等发达国家是车用复合材料的主要国家，全球汽车用增强塑料制品的市场规模为每年454万吨，其中美国达到172 万吨，欧洲达到136万吨。目前，德国每辆汽车平均使用的纤维增强塑料制品近300kg，占汽车总消费材料的22%左右，日本每辆汽车平均使用的纤维增强塑料制品达100kg，约占汽车材料消费总量的7.5%。其汽车用复合材料部件制造的整体技术水平高，大量采用SMC/BMC材料，采用流水线作业方式，机械化、自动化程度高，产品质量好，经济效益高。涉及到轿车、客车、火车、拖拉机、摩托车以及运动车、农用车等所有车种，个别车型的单车平均用量已超过200kg。采用复合材料制造的汽车零部件种类繁多，主要包括以下几类[图1.]：
万向传动轴设计说明书
目录 （一）万向传动轴设计 1.1 概述 (02) 1.1 结构方案选择 (03) 1.2 计算传动轴载荷 (04) 1.3 十字轴万向节设计 (05) 1.4 传动轴强度校核 (07) 1.5 传动轴转速校核及安全系数 (07) 1.6 参考文献 (09)
概述 万向传动轴一般是由万向节、传动轴和中间支承组成。主要用于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.保证所连接的两根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。 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。 4.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。 变速器或分动器输出轴与驱动桥输入轴之间普遍采用十字轴万向传动轴。在转向驱动桥中，多采用等速万向传动轴。当后驱动桥为独立的弹性，采用万向传动轴。
1.传动轴与十字轴万向节设计要求 1.1 结构方案选择 十字轴万向节结构简单，强度高，耐久性好，传动效率高，生产成本低，但所连接的两轴夹角不宜太大。当夹角增加时，万向节中的滚针轴承寿命将下降。 普通的十字轴式万向节主要由主动叉，从动叉，十字轴，滚针轴承及轴向定位件和橡胶封件等组成。 1. 组成：由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承、轴向定位件和橡胶密封件组成 2. 特点：结构简单、强度高、耐久性好、传动效率高、成本低，但夹角不宜过大。 3.轴向定位方式： 盖板式卡环式瓦盖固定式塑料环定位式 4. 润滑与密封：双刃口复合油封多刃口油封
1.2 计算传动轴载荷 由于发动机前置后驱，根据表4-1，位置采用：用于转向驱动桥中 ①按发动机最大转矩和一档传动比来确定 T se1=k d T emax ki1i f i0η/n T ss1= G1 m’1υr r/ 2i mηm 发动机最大转矩T emax=186Nm 驱动桥数n=1， 发动机到万向传动轴之间的传动效率η=0.89， 液力变矩器变矩系数k={(k0 -1）/2}+1=1, 满载状态下一个转向驱动桥上的静载荷G1=50%m a g=0.5*1747*9.8=8530.9N，满载状态下一个驱动桥上的静载荷G2=65%m a g=0.65*1747*9.8=11128.39N， 发动机最大加速度的前轴转移系数m’1=0.8 发动机最大加速度的后轴转移系数m’2=1.3， 轮胎与路面间的附着系数υ=0.85， 车轮滚动半径r r=0.35, i=3.6 变速器一挡传动比 1 i=1 分动器传动比 f 主减速器从动齿轮到车轮之间传动比i m=0.55, 主减速器主动齿轮到车轮之间传动效率ηm=η发动机η离合器=0.98x0.96=0.94 因为0.195 m a g/T emax>16,f j=0，所以猛接离合器所产生的动载系数k d=1，主减速
传动轴基本知识
传动轴基本知识 一、传动轴总成简介 传动轴总成图 传动轴，英文PROPELLER（DRIVING）SHAFT。在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。 传动轴按其重要部件万向节的不同，可有不同的分类。如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的，后者则靠弹性零件传递动力，并具有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节（如十字轴式万向节）、准等速万向节（如双联式万向节、三销轴式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节、球叉式万向节）。等速与不等速，是指从动轴在随着主动轴转动时，两者的转动角速率是否相等而言的，当然，主动轴和从动轴的平均转速是相等的。 主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节，称为等速万向节或等角速万向节。它们主要用于转向驱动桥、断开式驱动桥等的车轮传动装置中，主要用于轿车中的动力传递。当轿车为后轮驱动时，常采用十字轴式万向节传动轴，对部分高档轿车，也有采用等速球头的；当轿车为前轮驱动时，则常采用等速万向节，等速万向节也是一种传动轴，只是称谓不同而已。 在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上，由于汽车在运动过程中悬架变形，驱动轴主减速器输入轴与变速器（或分动箱）输出轴间经常有相对运动，此外，为有效避开某些机构或装置（无法实现直线传递），必须有一种装置来实现动力的正常传递，于是就出现了万向节传动。万向节传动必须具备以下特点：a、保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力；b、保证所连接两轴能均匀运转。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；c、传动效率要高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。对汽车而言，由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴（有一定的夹角）是不等速旋转的，为此必须采用双万向节（或多万向节）传动，并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面，且使两万向节的夹角相等。这一点是十分重要的。在设计时应尽量减小万向节的夹角。 传动轴总成不平衡是传动系弯曲振动的主要原因。其引起的振动噪声是明显的。此外，万向节十字轴的轴向窜动、传动轴滑动花键中的间隙、传动轴总成两端连接处的定心精度、高速回转时传动轴的弹性变形及传动轴上点焊平衡片时的热影响因素等都能改变传动轴总成的不平衡度。降低传动轴的不平衡度，对于汽车，
传动轴优化设计
汽车传动轴的可靠性优化设计 摘要：运用可靠性优化设计方法，建立了传动轴的可靠性分配模型及可靠性优化设计的数学模型，并进行了实例计算。 关键词：传动轴；可靠性；优化设计 前言 传动轴是汽车传动系中传递力矩的关键零件之一，其工作性能直接影响汽车是否能正常工作。传动轴的传统设计方法是以材料力学为基础，根据轴的强度计算初定其内、外径!然后校核临界转速和稳定性"。这种强度计算的特点是将传动轴的应力、强度都视作常量"。但由于各种因素的影响，轴的应力、强度是随机变量，因而按这种方法设计出的传动轴很难达到最优的结果。 可靠性优化设计是可靠性技术与优化技术相结合的一种设计方法，它的基本思想是在使结构或零部件达到最佳的性能指标时，要求不安全元件的工作可靠度不低于某一规定的水平；或在保证元件的主要性能条件下，使其可靠度达到最大。这样的设计方法不仅可保证零件的可靠度，而且使零件最优。本文运用这一方法对某汽车传动轴进行了设计，达到了比较满意的效果。 一传动轴的可靠度分配模型 两端连接万向节的传动轴，其主要失效形式有轴管折断、扭断，花键的齿面磨损、点蚀等。考虑到传动轴中任何一种失效都将
导致传动轴功能的丧失。故传动轴可看作是由各种性能组成的串联系统。对于这一串联系统，其可靠度模型可视为： 一般传动轴的预定可靠度指标考虑到工作中轴管折断、 扭断造成的危害最大，故取；同样花键齿根折断所造成的危害也较大，故取；由于花键齿面即使产生一些磨损，也并不影响传动轴正常工作，故，这样传动轴的可靠度可大于0.94. 二传动轴的可靠性优化设计 2.1 传动轴可靠性优化设计的方法 一般来说，传动轴设计所涉及的参数有：轴管的内外径D、d，花键轴的底径D2和外径D1 。为了减少设计参量的个数，使问题得到简化，一般先对传动轴管进行可靠性优化设计，确定其内外径，在此基础上再对花键进行可靠性校核计算。本文主要进行前部分工作。
万向传动轴设计说明书
汽车设计课程设计说明书 设计题目：上海大众-桑塔纳志俊万向传动 轴设计 2014年11月28日
目录 1前言 2设计说明书 2.1原始数据 2.2设计要求 3万向传动轴设计 3.1万向节结构方案的分析与选择3.1.1十字轴式万向节 3.1.2准等速万向节 3.2万向节传动的运动和受力分析3.2.1单十字轴万向节传动 3.2.2双十字轴万向节传动 3.2.3多十字轴万向节传动 4 万向节的设计与计算 4.1 万向传动轴的计算载荷 4.2传动轴载荷计算
4.3计算过程 5 万向传动轴的结构分析与设计计算 5.1 传动轴设计 6 法兰盘设计
前言 万向传动轴在汽车上应用比较广泛。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。本设计注重实际应用，考虑整车的总体布置，改进了设计方法，力求整车结构及性能更为合理。传动轴是由轴管、万向节、伸缩花键等组成。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发生变化时实现两轴的动力传输；万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。传动轴的布置直接影响十字轴万向节、主减速器的使用寿命，对汽车的振动噪声也有很大影响。在传动轴的设计中，主要考虑传动轴的临界转速，计算传动轴的花键轴和轴管的尺寸，并校核其扭转强度和临界转速，确定出合适的安全系数，合理优化轴与轴之间的角度。
2 设计说明书 2.1 原始数据 最大总质量：1210kg 发动机的最大输出扭矩：Tmax=140N·m（n=3800r/min）； 轴距：2656mm； 前轮胎选取：195/60 R14 、后轮胎规格：195/60 R14 长*宽*高（mm）：4687*1700*1450 前轮距（mm)；1414 后轮距(mm):1422 最大马力(pa):95 2.2 设计要求 1．查阅资料、调查研究、制定设计原则 2．根据给定的设计参数(发动机最大力矩和使用工况)及总布置图，选择万向传动轴的结构型式及主要特性参数，设计出一套完整的万向传动轴，设计过程中要进行必要的计算与校核。 3．万向传动轴设计和主要技术参数的确定 （1）万向节设计计算 （2）传动轴设计计算 （3）完成空载和满载情况下，传动轴长度与传动夹角变化的校核 4．绘制万向传动轴装配图及主要零部件的零件图 3 万向传动轴设计 3.1 万向节结构方案的分析与选择 3.1.1 十字轴式万向节 普通的十字轴式万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。
传动轴的原理
十字轴式万向传动轴的原理及其结构 十字轴式万向传动轴是应用于两相交轴或两平行轴之间的动力或运动的传递装置。由于 它结柯简单、运行可靠、使用维护方便而被广泛应用于各类机械传动中。如：交通运输，建 筑工程．冶金矿山、轧钢以及军工器械等。其传避的扭矩小至几N ·m ，大到几百kN ·m ，它 的结构也从单接头，双接头发展到多根联接的万向传动链。 图1是常见的双接头万向传动轴属于刚性非等速率传椭十字轴式万向传动轴。 使用于不同场台的传动轴，其结构型式和技术性能要求也有所不同。准确、台理地选用 和维护传动轴，对保证机槭稳定、可靠地运行以及延长其使用寿命十分重要。 一、传动轴的运动特性 一套完整的传动轴是由不同数量的万向节以不同的联接方式组合而成。 1、单接头万向节的运动特性 图2是单接头万向传动轴的原理图。它由两个分别与主动轴和从动轴相连接的叉头与一 个轴承组成，两轴成一定的角度β相交。Β称为输入或输出轴的轴间折角。 由图2可以看到，当主动轴旋转一周时，从动轴也旋转一周，因而它们的旋转周数始终 相等，即传动比始终等于1。但是，当我们观察其瞬时传动情况时会发现，由于轴间折角的 存在，它的传动比是变化的，即当主动轴以角速度ω1匀速转动时，从动轴由于叉子所处的 位置不同而以ω2转动，并且随着叉子角位移φ1的变化而变化： ()[]1 2122sin cos 1/cos ωβ?βω?-= 角速度的差异必然出现二轴转角的差异 ()211cos ?β?tg tg -= 图3为单接头万向轴的运动特性描述，从图中我们可以得出如下结论： 图1 双接头万向传动轴
（1）由于轴f可折角的存在(β≠0，其瞬时的传动比发生变化(i≠1），并以输人轴转角的π为周期交替变化，表明输入、输出轴之间为等周数而非等速率传动。 （2）轴间折角越大，瞬时传动比变化也越大，当轴间折角趋于9O°时，传动比趋于零，表明机构将会卡死， 不能传动。 （3）角位移差的存在，表明输入、输出轴之间出现异相，从而产生传动误差，降低了两轴间的传动精度。 （4）从动轴角速度的变化，必产生角加速度，由此系统的附加惯性矩引起冲击和振动，从而影响传动效率，降低机械及传莉轴的使用寿命。 （5）结构上的对称性，可以实现逆向传动。 2、双接头万向节和双联接万向节的运动特性 图4所示是按下列条件组合两个单接头万向节而形成的双接头十字轴式万向传动轴的结构。其组合条件是轴同折角必须相等β1=β2；中间联接轴两端叉头的轴承孔中心必须处在同一平面内；主，从动轴和中间联接轴的轴线必须处在同一平面内。 由图4我们可以看到．双接头万向轴与单接头万向轴在运动特性上的区别： （1）传动过程中两个万向节的不等速性互补，正好实现主、从动轴之间的等速率传动，即ω1=ω2； （2）中间联接轴仍然具有不等角速度转动的特点。因而，上述的组合条件称为十字轴式万向传动轴的等速条件。图5是按等速条件组成的双联中心球节十字轴式万向传动轴。 图2 单接头万向节的原理
传动轴基本知识
传动轴基本知识 一、传动轴总成简介(结合具体总成图) 传动轴，英文PROPELLER（DRIVING） SHAFT。在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。 传动轴按其重要部件——万向节的不同，可有不同的分类。如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的，后者则靠弹性零件传递动力，并具有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节（如十字轴式万向节）、准等速万向节（如双联式万向节、三销轴式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节、球叉式万向节）。等速与不等速，是指从动轴在随着主动轴转动时，两者的转动角速率是否相等而言的，当然，主动轴和从动轴的平均转速是相等的。 主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节，称为等速万向节或等角速万向节。它们主要用于转向驱动桥、断开式驱动桥等的车轮传动装置中，主要用于轿车中的动力传递。当轿车为后轮驱动时，常采用十字轴式万向节传动轴，对部分高档轿车，也有采用等速球头的；当轿车为前轮驱动时，则常采用等速万向节——等速万向节也是一种传动轴，只是称谓不同而已。 在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上，由于汽车在运动过程中悬架变形，驱动轴主减速器输入轴与变速器（或分动箱）输出轴间经常有相对运动，此外，为有效避开某些机构或装置（无法实现直线传递），必须有一种装置来实现动力的正常传递，于是就出现了万向节传动。万向节传动必须具备以下特点： a 、保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力； b 、保证所连接两轴能均匀运转。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； c 、传动效率要高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。对汽车而言，由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴（有一定的夹角）是不等速旋转的，为此必须采用双万向节（或多万向节）传动，并把同
QC T 649汽车转向传动轴总成性能要求及试验方法
中华人民共和国汽车行业标准 汽车转向传动轴总成性能要求及试验方法QC/T 649-2000 1 范围 本标准规定了汽车转向传动轴总成的性能要求及试验方法。 本标准适用于汽车转向传动轴总成。 2 试验项目 2.1 总成间隙试验 2.2 转动力矩试验 2.3 滑动花键的滑动起动力试验 2.4 静扭强度试验 2.5 扭转疲劳寿命试验 3 试验样品 试验样品应按照规定程序批准的图样和技术文件制造，其材料、尺寸、热处理及装配状态应符合图样和技术文件规定。每项试验样品数量不少于3件。 4 损坏的判定 4.1 总成的零件表面出现可见裂纹。 4.2 总成运动不灵活，不能继续使用。 5 性能要求 5.1 总成间隙试验 5.1.1 对于滑动花键结构，总成包含1个万向节，总成的扭转角度不大于45＇。 5.1.2 对于滑动花键结构，总成包含2个万向节，总成的扭转角度不大于1°。 5.1.3 对于无滑动花键结构，总成包含1个万向节，总成的扭转角度不大于15＇。 5.2 转动力矩试验 转动力矩应符合设计要求。 5.3 滑动花键的滑动起动力试验 滑动起动力应符合设计要求。 5.4 静扭强度试验 施加转矩Mj进行静扭强度试验后，总成不允许损坏。 5.5 扭转疲劳寿命试验 施加正反方向的疲劳寿命试验转矩M，经3×105次循环试验后，总成不允许损坏。 6 试验条件 在各项试验项目中，应满足以下条件： 总成应按实际装车状态安装与固定。 7 试验方法 7.1 总成间隙试验 7.1.1 将总成与转向器联接的一端固定，从转向盘一端施加±3Nm的转矩，所施加的转矩也可以按设计要求确定。 7.1.2 测定总成的扭转角度。 7.1.3 测量误差不大于2％。 7.2 转动力矩试验 7.2.1 将转向柱管固定，从转向盘一侧驱动。 7.2.2 测出总成的转动力矩。 7.2.3 测量误差不大于2％。 7.3 滑动花键的滑动起动力试验
传动轴设计
1.设计参数 1．所设计的汽车的载重量为32吨，驱动形式为发动机前置、6轮驱动，汽车的最高时速为max 85Km/h a V =。斯达—斯太尔1491.280/038/66? ，其发动机的型号为WD 615.67。 2 .WD 615.67发动机的参数如表2—1： max P e ?最大功率，KW ； r η?传动系效率，取0.95r η=； g ?重力加速度，210m/s g =； r f ?滚动阻力系数，货车取0.02f =； D C ?空气阻力系数，0.9D C =； A ?汽车正面投影面积，2m 1A B H =，1B ?前轮距，对于重型汽车：12m B ≈； H ?汽车总高，3m H ≈。 所以：21236m A B H ==?= max a V ?最高车速，max 85Km/h a V =； a m ?汽车总质量，Κg a m =32000。 emax T ?发动机的最大输出转矩，emax T N m =1070 静态滚动半径 Rstat=0.376m 动态滚动半径 Rdyn=0.401m (N m/r/min)1070/1400
2.传动轴 驱动形式的汽车的传动轴有主传动轴，中、后桥传动轴和前桥驱动轴。 66 2.1 传动轴概述 传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。伸缩套能自动调 节变速器与驱动桥之间的距离的变化。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、十字轴承和凸缘叉等组成，重型 汽车中，为了达到传递较大转矩的目的，十字轴承采用滚柱十 字轴轴承，并配合以短而粗的十字轴。在轴承端面设蝶形弹簧， 以压紧滚柱。十字轴的端面增加具有螺旋槽的强化尼龙垫片以 防止大角或大转矩传递动力时烧结。 传统结构的传动轴伸缩套是将花键套与凸缘叉焊接在一 起，将花键轴焊接在传动轴管上。我们决定采用的是GWB公 司所生产的传动轴，它是将花键轴与传动轴关焊接成一体，将花键轴与凸缘叉制成一体以便于挤压成型。在伸缩套管和花键轴的牙齿表面，整体涂浸一层尼龙材料以增加耐磨性和自润滑性，而且减少冲击负荷对传动轴的损害，提高缓冲能力。 该型传动轴在凸缘花键轴外增加了一个管形密封保护套，在该保护套端设置了两道聚氨酯橡胶油封，使伸缩套内形成了一个完全密封的空间，使伸缩花键轴不受外界沙尘的浸蚀，不仅防尘而且防锈。因此在装配时，在花键轴与套内一次性涂抹润滑脂，就完全可以满足使用要求，不需要油嘴润滑，减少了保养内容。 传动轴是一个高转速、少支撑的旋转体，因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。
传动轴设计
轴加工设计 摘要：传动轴是组成机器零件的主要零件之，一切做回转运动的传动零件 （例如：齿轮，蜗轮等）都必须安装在传动轴上才能进行运动及动力的传动，传动轴常用于变速箱与驱动桥之间的连接。这种轴一般较长，且转速高，只能承受扭矩而不承受弯矩。应该使传动轴具有足够的刚度和高临界转速，在强度计算中，由于所取的安全系数较大，从而使轴的尺寸过大，本文讨论的传动轴工艺设计方法，并根据现行规范增添了些表面处理的方式比如表面发兰。 关键词：传动轴，零件，刚度，强度，表面发兰 设计任务书 设计题目： 输出轴的机械加工 设计要求： 1、根据输出轴的图纸要求，制定加工方案。 2、正确选择零件的材料，并按图纸要求正确选择零件的各种基准尺寸。 3、考虑制造工艺，使用，维护，经济和安全等问题；
目录 中文摘要 (Ⅰ) 计划任务书 (Ⅱ) 1概述 (1) 1.1 问题的提出及研究意向 (1) 1.2 本文研究的目的和研究内容 (1) 2零件的分析 (2) 2.1零件的作用 (2) 2.2零件的工艺分析 (2) 2.3零件表面加工方法的选择 (2) 3加工方案的选择 (3) 4确定毛坯 (4) 4.1确定毛坯种类 (4) 4.2确定锻件加工余量及形状 (4) 5工艺规程设计 (5) 5.1定位基准的选择 (5) 5.2制定工艺路线 (5) 6结论 (11) 7心得体会 (12) 8致谢 (13) 9 参考文献 (14)
1 概述 1.1问题的提出 问题:传动轴主要用于汽车行业，就目前来看传动轴存在的问题还是很多的，尤其是汽车方面。很多汽车生产商不得不把自己所产汽车召回，浪费了大量的人力物力，也给消费者带来了诸多麻烦，给自己企业造成了负面影响。 1.2 论文研究的目的和研究内容 本文研究的目的是研究传动轴的设计工艺，从而培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。综合运用机械设计课程及其他有关已修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，主要内容是传动轴的如何选择材料，传动轴的分析和加工方法的选择，传动轴的加工方案的选择以及如何选择毛坯。通过计算设计出加工传动轴的加工时间，做到有计划的利用时间去生产提高生产效率。增添了些表面处理防止传动轴生锈和腐蚀。
传动轴的特点详情介绍
传动轴的特点详情介绍 轴传动优点确实很多，但是很多人想当然认为相交轴齿轮传动效率低，这是直觉，但有机械常识的人都知道常用的双曲锥齿轮传动效率在95%左右，密闭式的会更高，自行车上要使用两对，效率大概在90%。链条的效率看似非常高，实际上一般也就是90% 左右，自行车使用开放式链条，相对会更低一点，加上链条效率随链条拉长而降低，所以轴传动在效率上绝对不输链传动。 轴驱动自行车的优势是什么 容易操作:简单的扭转控制转移方便,响应和运营独立骑车,这样你可以随时改变方式,即使在完全停止。 更安全:没有链条脱落,没有链咬衣服。 清洁:轴和齿轮是完全封闭的,没有油/油脂接触手或衣物。 较低的维护:全封闭、耐用锥齿轮免受影响,碎片和元素。 顺利的:液体转移和啮合传动装置结合起来创造流畅骑车和转移。 容易运输:容易装卸不链油脂手上和衣服。 降低拥有成本:增加耐用性和大大减少维修计划意味着更少的服务和维修成本。 轴驱动自行车存在多久了? 轴驱动自行车实际上可以追溯到1990年代初。然而,现代轴驱动已经生产了将近15年。我们目前采用的是第三代轴驱动。然而,直到最近几年,由于轴驱动自行车有限流行限制可用的传动装置。现在,随着禧马诺的先进7-speed和8速内部齿轮中心,让我们的自行车提供了很多种齿轮不需外部移动部件。 轴驱动是如何持久? 我们公司轴驱动设计寿命是普通链条类传动的两倍。在轴驱动的材料选择上采用等级最高的组件,是在我们自己的工厂手工组装,经过严格测试强度和耐久性。我们的轴驱动器是由: 热处理,硬化chromoly弧齿锥齿轮 热处理硬化chromoly主轴 碳钢轴杆 密封内部精密轴承 精密加工铝住房 轴驱动也是有弹性的影响,不受天气影响的全天候使用。密封的设计使它更好的保证其在砂、泥土、水、盐和污垢等不利条件下正常使用，这个比任何链自行车都要稳定和耐用。 内部齿轮传动自行车的重量是与链条自行车一样吗? 轴传动自行车使用我们的Versa公路自行车部件重量大约三磅。根据组件。轴传动公路自行车使用我们的V ersa道路内部组件是迄今为止自行车市场上最轻的,并与外部齿轮公路自行车是很有竞争力的。根据不同的款式，事实上,传动轴自行车使用我们的轴驱动系统重量不到2磅以上，而且这还跟传统链驱动自行车相同的配置的情况。换句话说,如果相同的自行车，车身上不是配置了一个链和链轮轴驱动,而是我们的轴驱动。这意味着我们所有的额外优势就包括了自行车的流畅,平滑转移,减少维护,减少维修和更大的安全,代价是不
传动轴开题报告
课题名称：传动轴设计与模态分析 一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述 1.课题来源 生产实际 2.课题研究的主要内容 传动轴是汽车传动系中传递动力的重要部件，它的作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力车轮，使汽车产生驱动力，一般由高抗扭、抗弯的空心碳钢钢管制成。传动轴的工作条件很恶劣，汽车行驶时，由于悬架变位，变速器与驱动桥的相对位置不断变化，使传动轴与变速器间存在相对轴向位移。汽车在起步、加速和制动时，传动轴要承受很大的扭矩。因此，传动轴对整车性能影响极大。 传动轴设计的主要内容是选择传动轴长度和断面尺寸。根据传动系统可靠而稳定的传递动力以及经济性等的要求，对传动轴进行结构分析设计，并应用ANSYS软件对传动轴的振动进行模态分析。 3.国内外现状综述 本课题是对汽车传动轴的设计，它是符合车辆制造技术专业的一个课题。通过对该课题的设计，培养了我们综合运用所学基础理论，基本知识，并且提高了我们对现实问题的分析,解决能力。 随着我国汽车业的高速发展，带动我国汽车传动轴需求持续大幅增长。2007年中国汽车传动轴的需求已经突破992万根，产值达到了45亿元。2008年汽车销量达到938万辆，而作为汽车零部件的汽车传动轴需求量也接近1900万套，产值达到54亿元。到了2010年我国汽车传动轴总销售额已达87亿元。2011年我国汽车传动轴产量达到3800万套以上。但同时，本土高技术产品汽车零部件企业面临采购方面的不利境界，难以获得成长机会。外资由于历史上传统的配套关系，在高技术含量及高附加值领域，基本移植国外原有的配套关系。目前，国内传动轴市场被GKNDriveline等大型外资企业所控制。GKNDriveline凭借自身技术优势在中国轿车市场占有50%的汽车传动轴市场份额，2008年在上海投资新工厂，又于09年在中国武汉开设新传动轴工厂，这是GKN继上海、重庆、吉林之后在中国开设的第五家传动轴工厂，全国布局还在继续。而其他企业尤其是内资企业只能在有限的空间里求得生存。另一方面，迫于竞争压力以及产品升级的需
传动轴发展
传动轴发展
传动轴发展 一背景 汽车是最普通的代步、运输工具，许多国家均将汽车工业作为其重要的支柱产业。面对资源和环境的严峻挑战，推进汽车轻量化以降低油耗，一直是汽车工业发展的主题。复合材料因具有加工能耗低, 轻质高强, 可设计性强, 耐锈蚀, 成型工艺性好等优点, 成为汽车工业以塑代钢的理想材料。汽车用材料在经历了通用塑料、工程塑料时代之后, 20世纪九十年代进人复合材料时期。 通用汽车公司1953年生产的世界上第一辆复合材料汽车车身汽车Chevrolet Corvette，敲开了复合材料在汽车领域的应用，自推出此款车型以来通用汽车公司目前已销售130余万辆，此款车型采用的是玻璃纤维增强树脂复合材料。汽车复合材料的应用主要经历了两个时期：在20世纪70年代开始，由于SMC材料的成功开发和机械化模压技术以及模内涂层技术的应用，促使玻璃钢/复合材料在汽车应用的年增长速度达到25％，形成汽车玻璃钢制品发展的第一个快速发展时期；到20年代90年代初，随着环保和轻量化、节能等呼声越来越高，以GMT（玻璃纤维毡增强热塑性复合材料）、LFT（长纤维增强热塑性复合材料）为代表的复合材料得到了迅猛发展，主要用于汽车结构部件的制造，年增长速度达到10～15％，掀起第二个快速发展时期。作为新材料前沿的复合材料逐步替代汽车零部件中的金属产品和其它传统材料，并取得更加经济和安全的效果。 据统计，汽车用复合材料已占全球复合材料总量的23%以上，并且成逐步上升的趋势。美国、日本、欧洲的德国，意大利等发达国家是车用复合材料的主要国家，全球汽车用增强塑料制品的市场规模为每年454万吨，其中美国达到172 万吨，欧洲达到136万吨。目前，德国每辆汽车平均使用的纤维增强塑料制品近300kg，占汽车总消费材料的22%左右，日本每辆汽车平均使用的纤维增强塑料制品达100kg，约占汽车材料消费总量的7.5%。其汽车用复合材料部件制造的整体技术水平高，大量采用SMC/BMC材料，采用流水线作业方式，机械化、自动化程度高，产品质量好，经济效益高。涉及到轿车、客车、火车、拖拉机、摩托车以及运动车、农用车等所有车种，个别车型的单车平均用量已
传动轴设计
德州科技职业学院 毕业设计（论文）题目传动轴的工艺设计 系（部）：机电工程系 学生姓名：苗壮青 学号：070201317 班级名称：07机电3班 指导教师：李娟 答辩教师：孙丽华 时间：2010年5月12日
摘要 机械制造工业是在我国国民经济中起着极其重要作用的基础工业。近年来，随着现代科学技术的进步，机械制造工业的面貌发生了深刻的变化，呈现出激烈的国际性竞争的高速发展态势。 机械工业的高速发展，对高职院校培养工程技术人才提出了新的更高的要求。机械制造工艺在机械制造工业中为国民经济各部门和自身的技术进步提供先进的技术、装备，在国民经济中具有重要的地位和作用，应用于各个领域。机械工业的规模和技术水平是衡量国家科技水平和经济实力的重要标志。 机械制造工艺知识具有很强的实践性。因此，本课题的内容重视的是零件的作用，结构和工艺过程的拟制及夹具设计和加工方案的确定。即通过设计及车间调研来更好的体会，加深理解。本课题给出的仅是零件图，真正的设计与加工必须在不断的实践、理论循环中总结。 在研究本课题过程中通过各种渠道搜集了一些与本课题相关的资料。例如：图书查阅、上网搜集、请教老师及和同学之间的讨论。本课题的重点零件的工艺分析和工艺规程制定 关键词：机电一体化，传动轴，零件，刚度，强度
ABSTRACT Mechanical manufacturing industry in the national economy in China is plays an important role in the basic industry.In recent years,along with the development of modern science and technology progress,machinery manufacturing industry,great changes have taken place,the fierce international competition of high-speed development trend. The rapid development of industry,mechanical engineering in higher vocational colleges are put forward new talents of higher requirements. Mechanical manufacturing process in mechanical manufacturing industry for national economic sectors and its technical progress of advanced technology and equipment provided in the national economy,and has an important position and role,applied in various fields.Mechanical industrial scale and technology level of national science and technology level and measure is an important symbol of economic strength. Mechanical manufacturing process knowledge is strong practicality. Therefore,the importance of this topic is part of the content,structure and process of artificial and fixture design and processing of the scheme. Through the investigation and design and workshop,better to deepen understanding.This topic is only part of the design and fabrication,in practice,and to summarize cycle theory. This topic in the research process through various channels and collected the data of topic.Example:the Internet access,collect books, consult teachers and classmates and the discussion between.The key parts of the subject of process analysis and procedure Keywords：mechanical and electrical integration，Shaft,parts,stiffness, strength
传动轴振动分析
毕业设计（论文）题目：传动轴振动分析 院别：汽车与交通学院 专业班级：交通运输 学生姓名：XXX 学号：XXXXXXXXX 指导老师：XXX 2010年5月21日
摘要 传动轴作为汽车传动系统的主要部件在汽车行驶过程中起着传递运动及扭矩的作用。由于传动轴在使用过程中的特点是转速高，并且其结构较为复杂，所以不可避免的存在振动现象。 传动轴的振动存在许多危害，首先会产生噪音，作为汽车部件这会大大地影响汽车舒适性；还会降低传动效率，产生配合松动，乃至于使元件断裂，从而导致事故的发生。 本文的中心内容是利用Solidworks软件来研究传动轴的振动问题，也就是针对某种车型的传动轴这一特定的旋转体，先使用大型CAD软件Solidworks 进行实体建模，利用其自有的计算模块分别计算各个不同部件的质量，然后利用Solidworks 中的Simulation 插件进行有限元分析，建立相应的CAE模型，进行网格化，分成一定数量的单元，再通过计算机的分析计算，经过有限元算法的处理，得出相应的数据结果，最后算出临界速度和固有频率。 通过阅读了大量的国内外相关的技术研究文献，对当前本课题研究的最新状况进行比较全面的、深入的研究。总结各类结构有限元分析的优点，找出存在的问题，立足于工作中的实际存在的问题和实用性，对其进行分析和研究。 关键词：传动轴；有限元分析；模态分析；临界转速；固有频率
ABSTRACT As the car transmission shaft of the main parts in the process of vehicle movement and torque transmission. Due to the characteristics of transmission is in use process, and its structure of high speed is more complicated, so there are inevitably vibration phenomenon. There are many hazards shaft vibration and noise, first as automobile parts will greatly affect auto comfort, Still can reduce transmission efficiency and cooperate with loose, and even make component fault, causing accidents. This center is to study using Solidworks software shaft vibration problem, also is this particular tothe shaft, large CAD software used for modeling, Solidworks its own calculation module of different components are calculated respectively, and the quality of the Simulation using Solidworks plugin fe analysis, establish corresponding CAE model, the grid, into a certain number of units, through the analysis and calculation of computer, through the finite element algorithm, corresponding data, and finally calculate critical speed and the inherent frequency. Through reading a lot of domestic and foreign relevant technical research literature on this subject, the current situation of the latest research on comprehensive and thorough research. Summarizes the advantages of finite element analysis, find out the existing problems in actual work, based on the existing problems and practical, carries on the analysis and research. KEY WORDS:shaft, Finite element analysis, Modal analysis, The critical speed, Inherent frequency
机械毕业设计英文外文翻译83传动轴简介 (2)
附录 附录A外文文献原文 A shaft assembly, profile The shaft axis in two different, even in its working process and relative position between the two shafts changing. According to the important components - shaft, can have the different universal classification. If the direction in reverse universal elastic, whether can be divided into the rigid universal shaft transmission and flexible joints. The former is the hinged on parts of the power transmission link, the latter by elastic parts, and has passed dynamic buffer reduced. Rigid gimbal and can be divided into different speed universal shaft type (such as cross gimbal) and patterned (such as double type gimbal, three pin shaft type gimbal) and patterned (such as ball cage gimbal, fork type gimbal). Patterned constant, and refers to the driven shaft rotation in driving shaft with the rotation Angle, whether of equal velocity, of course, driving shaft and driven shafts is equal to the speed of the average. Lord, the driven shaft axis in two angular change when the Angle between the universal and equal still called patterned or DengJiao velocity universal. They mainly used to drive axles, breaking the wheel transmission device etc, and is mainly used in the power of the car. When the car for a rear wheel drive, often