传动轴零件突缘叉设计分析与研究

尚国生

（许昌远东传动轴股份有限公司，河南 许昌 461111）

0 引 言

在汽车传动轴零件设计中，突缘叉是一个关键的零件，它在传动轴上承载着接口连接、扭矩传递、角度传递三重功能，在设计突缘叉时要分别考虑这三方面的因素，综合分析、分清主次。

1 突缘叉的型式

目前突缘叉按接口连接型式分平法兰突缘叉和端面齿法兰突缘叉。平法兰突缘叉主要靠螺栓联接，靠两法兰联接螺栓的压紧力产生的摩擦力矩传递扭矩，是一种传统型式的突缘叉，如图1 所示。其特点是加工和装配复杂、定位精度低、装配效率低、材料利用率低。图2 所示的是端面齿法兰突缘叉，这种突缘叉主要靠两法兰端面齿传递扭矩，这种端面齿突缘叉是目前先进的一种突缘叉，端面齿形已经标准化了，其国际标准号为ISO 12667，与其连接的凸缘的标准号为ISO 8667。这种突缘叉的特点是加工和装配效率高、定位准确、节省材料。

图1 平法兰突缘叉

图2 端面齿法兰突缘叉

2 突缘叉的设计分析

2.1 十字轴受力图

要分析突缘叉受力，首先要分析与之装配的十字轴受力。十字轴是传动轴的关键零件，并且是薄弱零件，突缘叉耳孔直径和长度尺寸是由十字轴的轴径和长度尺寸决定的。要设计突缘叉尺寸，首先要把十字轴的尺寸确定下来，然后才能对突缘叉进行设计。十字轴在工作中的受力如图3［1］所示。

2.2 十字轴轴颈根部截面的弯曲应力计算［1］

式中：MΨmax为传动轴额定扭矩，N·m；h 为十字轴轴颈长度，mm；d1为十字轴轴颈，mm；……