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汽车用等速驱动轴校核方法研究与应用
孟祥伟
江淮汽车股份有限公司
【摘要】现代经济型轿车大都采用前轮驱动的布置型式，等速万向节是其中的关键部件之一，其结构强度与工作性能的好坏直接影响到整车的工作可靠性。本文结合某车型“等速驱动轴设计开发”项目，研究探讨驱动轴强度校核方法。
【关键词】 等速驱动轴，静扭强度
Checking method of constant velocity driveshaft Automotive Research and Application of
Most of the modern economy car front-wheel drive layout type, constant velocity universal joints is one of the key components of one of its structural strength and work performance will have a direct impact on the work of vehicle reliability. In this paper, a model, "CV drive shaft design and development" project research and discuss the driveshaft strength checking method.
constant velocity driveshaft Static torsional strength
0 引言
目前，汽车传动系统中使用最多的是球笼式等速和三球销式等速万向节连接在一起组成的等速驱动装置（图2）。在汽车等速驱动轴设计之初，一般要根据整车相关参数确定驱动轴的尺寸，并初步校核其是否满足整车要求。
1 校核流程
汽车用等速驱动轴轴杆材料一般采用高级优质合金钢，且热处理工艺性好，驱动轴的静扭强度和疲劳强度高，因此在强度校核中许用应力按照半轴设计采用含铬合金钢，如40Cr、42CrMo、40MnB等。其设计校核流程如图1所示。
驱动轴校核计算
花键侧挤压
应力校核
轴杆直径校核
总成静扭
强度校核
总成移
距校核
临界转速
nc计算
驱动轴最大转
速nmax计算
扭转应力
τ计算
花键挤压应
力σ计算
总成计算载
荷TS计算
CAE分析
移距图
判定条件
σ<[σ]
判定条件
ne/nmax≥-
判定条件
τ<[τ]
判定条件
总成静扭强度≥TS
满足总成
移距要求
合 格
图1 等速驱动轴强度校核流程图
2 轴杆直径校核
临界转速校核
设定等速驱动轴两端为自由支撑、壁厚均匀的等截面传动轴的临界转速nc。
(r/min)
式中:L—两万向节中心距,取左右轴中较大值，mm
D—驱动轴轴杆外直径,mm
d—驱动轴轴杆内直径,实心轴取0，mm
驱动轴最高转速nmax。
(r/min)
式中：nemax—发动机的额定最大转速，r/min；
ig—变速器最小传动比；
iF—变速箱主减速器传动比。
安全系数K。