汽车万向传动装置设计主要内容与设计思路

课题研究对象是后轮驱动广泛应用的十字轴式万向传动装置，主要零件包括传动轴、万向节、支撑装置等，这些关键零部件的设计对整个万向传动装置性能具有很大的影响。采用有限元技术研究这些关键零部件的静力学特性，对其结构进行优化设计，是非常重要和必须的。在此基础上，再进行万向传动装置设计不但可以获得最佳的万向传动装置基本参数，还可以大大缩短万向传动装置总成开发周期、降低开发费用，提高设计质量，保证其设计的精确性。

1. 设计的主要内容

本设计选择万向传动轴的优化，设计基本要求如下：

（1）保证所连接的两轴的夹角及相对位置在一定范围内变化时，能可靠而稳定的传递动力；

（2）保证所连接的两轴尽可能等速运转；

（3）使用有限元分析软件ANSYS对万向传动装置的设计零部件进行静态分析，完成万向传动装置主要部件的优化设计从而解决工艺合理、成本低、可靠性高的设计要求；

（4）在CAE分析的基础上完成设计图纸。

本论文在收集、阅读了大量关于万向传动轴设计与研究动向、发展趋势，结合工程实际应用，运用建模方法，对汽车万向传动轴进行了设计。设计中采用的十字轴式万向传动装置。通过详细的计算分析过程积累了大量的数据，并成功的绘制出了十字轴式万向传动装置的成品图。本论文完成的主要研究工作可总结如下：

（1）确定万向传装置的结构尺寸及结构形式，并最终确定采用带中间支撑的两轴三万向节传动方案；

（2）计算确定万向传动装置各零部件的尺寸并进行校核；对主要部件包括十字轴、万向节叉、传动轴和中间支承进行精确地计算、校核，以满足使用的要求； 

（3）用ANSYS软件对万向传动装置的各部件进行静力学分析；通过软件得出分析，再一次对强度进行校核，结果都满足强度要求；

（4）在静力学基础上，对万向传动装置的结构做了优化设计，并确定了零件优化后的尺寸；从优化的结果得知，各零件体积即质量减少不少，而且优化后的结构也满足强度和刚度要求，同时降低了汽车传动装置设计的成本；

（5）根据零件优化后的尺寸完成设计图纸的绘制；

（6）用Pro/E软件对万向传动装置的各部件建模、完成整机装配并校核；

通过这次设计，掌握了在ANSYS中进行传动轴的参数化建模，并且利用与Pro/E的接口将模型导入其中，做静力学分析，在进行优化设计时，掌握了一些ANSYS命令流和参数化语言建模方法。