【正文】 方便，材料使用最少，經(jīng)濟(jì)性能最高。實(shí)驗(yàn)設(shè)備也有差距，比如工程車和牽引車在行駛過程中，齒輪嚙合接觸區(qū)的形狀是不同的，國(guó)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠模擬這種狀態(tài)，而我國(guó)現(xiàn)在還在摸索中。總體而言，現(xiàn)在汽車向節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面發(fā)展的趨勢(shì)，要求車橋向輕量化、大扭矩、低噪聲、寬速比、壽命長(zhǎng)和低生產(chǎn)成本。低速載貨汽車，在汽車發(fā)展趨勢(shì)中，有著很好的發(fā)展前途。同時(shí)，在這個(gè)新的汽車產(chǎn)業(yè)政策描繪的藍(lán)圖中，還包含許多涉及產(chǎn)業(yè)素質(zhì)提高和市場(chǎng)環(huán)境改善的綜合目標(biāo)，著實(shí)令人鼓舞。多數(shù)企業(yè)家預(yù)計(jì)，在新的汽車產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì)下，將會(huì)有越來越多的汽車生產(chǎn)企業(yè)按照市場(chǎng)規(guī)律組成企業(yè)聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和資源共享。 汽車的主要尺寸參數(shù)有外部輪廓尺寸，軸距，輪距，前懸，后懸，火車頭長(zhǎng)度和車廂尺寸等。 圖 21 驅(qū)動(dòng)橋的總體布置型式簡(jiǎn)圖 a 普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋； b 帶有擺動(dòng)半軸的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋； c 斷開式驅(qū)動(dòng)橋 方案（一）：非斷開式驅(qū)動(dòng)橋 圖 22 非斷開式驅(qū)動(dòng)橋 普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，如圖 22，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠，最廣泛地用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上，在多數(shù)的的越野汽車和部分轎車上也采用這種結(jié)構(gòu)。采用鋼板沖壓 焊接的整體式橋殼及鋼管擴(kuò)制的整體式橋殼，均可顯著地減輕驅(qū)動(dòng)橋的質(zhì)量。后者僅推 薦用于主減速比大于 且載貨在 6t 以上的大型汽車上。斷開式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以這種橋稱為斷開式的。兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)車輪由于采用獨(dú)立懸掛則可以彼此獨(dú)立地相對(duì)于車架或車廂作上下擺動(dòng)，相應(yīng)地就要求驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及其外殼或套管，作相應(yīng)擺動(dòng)。但是，由于斷開式驅(qū)動(dòng)橋及與其相配的獨(dú)立懸掛的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故這種結(jié)構(gòu)主要見于對(duì)行駛平順性要求較高的一部分及一些越野汽車上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車或多橋驅(qū)動(dòng)的重型越野汽車。前者為了把動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋，需分別由分動(dòng)器經(jīng)各驅(qū)動(dòng)橋自己專用的傳動(dòng)軸傳遞動(dòng)力，這樣不僅使傳動(dòng)軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動(dòng)橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。汽車前后兩端的驅(qū)動(dòng)橋（第一、第四橋）的動(dòng)力，是經(jīng)分動(dòng)器并貫通中間橋（分別穿過第二、第三橋）而傳遞的。 經(jīng)上述分析，考慮到所設(shè)計(jì)的輕型越野車車的載重和各種要求，其價(jià)格要求要 盡量低，故其生產(chǎn)成本應(yīng)盡可能降低。對(duì)于斷開式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置為萬向傳動(dòng)裝置；對(duì)于非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置的主要零件為半軸。半浮式半軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所受載荷較大，只用于乘用車和質(zhì)量較小的商用車上。理論上來說，半軸志承受轉(zhuǎn)矩，作用于驅(qū)動(dòng)輪上的其它反力和彎矩全部由橋殼來承受。設(shè)計(jì)計(jì)算過程中只按照半軸傳遞的扭矩進(jìn)行計(jì)算即可 本次設(shè)計(jì)汽車布置方式為四輪驅(qū)動(dòng)，每個(gè)前輪的最大轉(zhuǎn)矩為 式中：――發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， N??m:； ――差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對(duì)于普通圓錐行星齒輪差速器取 ； ――變速器的傳動(dòng)比，計(jì)算時(shí)取； ――主減速器的傳動(dòng)比，計(jì)算時(shí)?。? ――分動(dòng)器傳動(dòng)比，計(jì)算時(shí)取抵擋； ――汽車傳動(dòng)效率，計(jì)算時(shí)?。? . N??m 根據(jù)半軸扭轉(zhuǎn)力的計(jì)算公式： 得： 式中：――半軸桿部直徑，； ――半軸扭轉(zhuǎn)的許用應(yīng)力，可取為 490588 Mpa. 取 半浮式半軸設(shè)計(jì)應(yīng)考慮如下三種載荷工況 和側(cè)向力為 0 此時(shí)垂向力， 縱向力最大值， 式中：――汽車最大加速度時(shí)的前軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，乘用車 ，取 ――為滿載狀態(tài)下前橋上的靜載荷， ， 其中 ――汽車總質(zhì)量，已知； ； ――前軸荷分配，已知 所以 ――輪胎與路面間的附著系數(shù)， 取 。 外輪上的側(cè)向力和內(nèi)輪上的側(cè)向力分別為 內(nèi)、外車輪上的總側(cè)向力 這樣，外輪半軸的彎曲應(yīng)力和內(nèi)輪的彎曲應(yīng)力分別為 由上已知：。 由于本設(shè)計(jì)車型時(shí)輕型越野車所以?。? 。 在半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了使花鍵的內(nèi)徑不致過多的小于半軸的干部直徑，常常將半軸加工花鍵的端部設(shè)計(jì)的粗一些，并且適當(dāng)?shù)臏p小花間操的深度，因此花鍵齒數(shù)必須相應(yīng)增多，一般的，轎車半軸的齒數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 : 半軸花鍵 外徑 相配的花鍵內(nèi)孔內(nèi)徑 花鍵齒寬 花鍵工作長(zhǎng)度 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》，花鍵連接的強(qiáng)度條件為 靜連接 得： 式中：――半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩， ； ――載荷分配不均勻系數(shù)，一般取，； ――花鍵齒側(cè)齒面的工作高度，矩形花鍵：，為倒角尺寸，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 ， ； ――花鍵平均長(zhǎng)度（），矩形花鍵： ； ――許用擠壓應(yīng)力，由表得；取值見表 31 許用擠壓應(yīng)力、許用壓力 聯(lián)接工作 方式 使用和制造 情況 齒面未經(jīng) 熱處理 齒面經(jīng) 熱處理 靜聯(lián)接 不良 3550 4070 中等 60100 100140 良好 80120 120200 空在下移動(dòng)的動(dòng)聯(lián)接 不良 1520 2035 中等 2030 3060 良好 2540 4070 在載荷作用下的移動(dòng)的動(dòng)聯(lián)接 不良 310 中等 515 良好 1020 表 31 花鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力 、許用應(yīng)力 所以 取 萬向節(jié)的計(jì)算 對(duì)于又要轉(zhuǎn)向又要驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，左、右驅(qū)動(dòng)車輪需要隨汽車行駛的軌跡而改變方向，這時(shí)多采用球籠式或球叉式等速萬向節(jié)，其最大夾角即車輪的最大轉(zhuǎn)角可達(dá)。由于星形套滾道接觸點(diǎn)的縱向曲率半徑小于外半軸滾道的縱向曲率半徑，所以前者上的接觸橢圓比后者上的要小，即前者的接觸應(yīng)力大于后者，因此控制鋼球與星形套滾道表面的接觸應(yīng)力，并以此來確定萬向節(jié)的承載能力。 這里取。 ； ――驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目， 。 球形殼和星形套采用制造，并經(jīng)滲碳、淬火、回火處理；選用軸承為鋼球，材料為。汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出地扭矩，經(jīng)過多級(jí)變速和主動(dòng)器傳遞給半軸，再由半軸驅(qū)動(dòng)車輪。同時(shí)規(guī)定調(diào)制后的半軸其余金相組織粹透層應(yīng)呈回火索氏體或回火屈氏體，心部（從中 心到花鍵底半徑四分之三范圍內(nèi)）允許有鐵素體存在。從這一點(diǎn)出發(fā)，半軸又是一個(gè)易損件。淬火后的回火溫度，根據(jù)桿部要求硬度，選用回火。 第四章 驅(qū)動(dòng)橋殼 驅(qū)動(dòng)橋殼的功用及設(shè)計(jì)要求 驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支承汽車質(zhì)量，并承受由車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車價(jià)（或車身）；它又是主減速器、差速器。 保證足夠的離地間隙。 驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)方案分析 驅(qū)動(dòng)橋殼可分為可分式、整體式。 圖 41 可分式橋殼 這種殼體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝好，主減速器支承剛度好。 按制造工藝不同，整體式橋殼可分為鑄造式（圖 42a）、鋼板沖壓焊接式 圖42b 和擴(kuò)張形成式三種。它的優(yōu)點(diǎn)是從動(dòng)齒輪軸承的支承剛度好，主減速器的裝配、調(diào)整比可分式橋殼方便；然而要求有較高的加工精度，故常用于乘用車和總質(zhì)量較小的商用車上。 可見 ?？慑戣T鐵橋殼取較小值，鋼板沖壓焊接橋殼取最大值。 輪 胎及車輪部件應(yīng)滿足下屬基本要求：足夠的負(fù)荷能力和速度能力；較小的滾動(dòng)阻力和行駛噪聲；良好的均與性和質(zhì)量平衡性；耐磨損、耐老化、抗扎刺和良好的氣密性；質(zhì)量小、價(jià)格低、拆裝方便、互換性好。鋼絲簾線僅能做子午線輪胎。 無內(nèi)胎輪胎的平衡性良好、發(fā)熱少、刺扎后不易快速失氣、高速行駛安全性能良好。 輪胎的胎面花紋對(duì)滾動(dòng)阻力、附著能力、耐磨性及噪聲有影響。混合花紋輪胎適用于使用路面條件變化不定的場(chǎng)合。為了使用安全和滿足舒適性要求，乘用車輪胎的使用氣壓不應(yīng)高于所選輪胎規(guī)定符合下限氣壓的 80%；而商用車輪胎的使用氣壓可接近選定輪胎層級(jí)所限定的氣壓。溫度升高，易使胎面與輪胎簾線層脫落。選取時(shí)，應(yīng)使選用輪胎的速度級(jí)別所限定的最高使用速度大于所設(shè)計(jì)汽車的最高車速。 輪胎的選型及尺寸參數(shù) 根據(jù)以上所述及參閱國(guó)標(biāo)選取輪胎型號(hào)為 P215/80R16，輪轂類型為。在這個(gè)環(huán)境中，可以對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程的各個(gè)方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。允許任意配置的解決方案可滿足從最小的供貨商到最大的跨國(guó)公司的需要。隱式的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)變成了顯式的專用知識(shí)，提高了設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度，降低了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。 CATIA 擁有遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的曲面設(shè)計(jì)模塊，在此有必要介 （ 1 Generic Shape Design, GSD，創(chuàng)成式造型，非常完整的曲線操作工具 和最基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造工具，除了可以完成所以曲線操作以外，可以完成拉伸，旋轉(zhuǎn)，掃描，邊界填補(bǔ)，橋接，修補(bǔ)碎片，拼接，凸點(diǎn)，裁剪，光順，投影和高級(jí)投影，倒角等功能，連續(xù)性最高達(dá)到 G2，生成封閉片體 Volume，完全達(dá)到普通三維 CAD 軟件曲面造型功能，比如 Pro/E。憑借 GSD 和FSS， CATIA 曲面功能已經(jīng)超越了所有 CAD 軟件，甚至同為汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的UG NX。對(duì)于豐田等對(duì) A 級(jí)曲面要求近乎瘋狂（全G3 連續(xù)等）的要求，可應(yīng)付自如。 6 Quick Surface Reconstruction, 快速 曲面重構(gòu)，根據(jù)輸入的點(diǎn)云數(shù)據(jù)或者 mesh 以后的小三角片體，提供各種方式生成曲線，以供曲面造型，完全非參。 Shape，可以像捏橡皮泥一樣拖動(dòng)，拉伸，扭轉(zhuǎn)產(chǎn)品外形、增加“橡皮泥塊”等方式以達(dá)到理想的設(shè)計(jì) 外形。 CATIA 比較廣泛的用于汽車、航空航天、輪船、軍工、儀器儀表、建筑工程、電氣管道、通信等方方面面。 CATIA 在造型風(fēng)格、車身及引擎設(shè)計(jì)等方面具有獨(dú)特的長(zhǎng)處，為各種車輛的設(shè)計(jì)和制造提供了端對(duì)端（ end to end ）的解決方案。 CATIA 的技術(shù)在汽車工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)是無人可及的，并且被各國(guó)的汽車零部件供應(yīng)商所認(rèn)可。 CITIA 系統(tǒng)是 CITIA 公司的主要 CAD/CAM 系統(tǒng)，全部用于卡車系統(tǒng)和零部件的設(shè)計(jì)。 CITIA 建模過 程 車橋的建模 .1 橋殼得建模 Step 1. 【草圖】→選取 xy 面為草圖面，繪制出二維剖面圖。如圖 61 圖 61 .2 主減速器前蓋的建模 Step 1. 使用【旋轉(zhuǎn)體】，【旋轉(zhuǎn)槽】命令生成基本形狀 Step 2. 使用【凹槽】生成一個(gè)孔 Step 3. 使用【圓弧陣列】完成六個(gè)孔的創(chuàng)建 Step 4. 使用【平面】創(chuàng)建一個(gè)繞 zx 平面法線旋轉(zhuǎn)的平面，并在此平面上【加強(qiáng)肋】生成一個(gè)加強(qiáng)肋實(shí)體 Step 5. 使用【圓弧陣列】完成六個(gè)加強(qiáng)肋的創(chuàng)建如圖 62 圖 62 .3 主減速器后蓋的建模 Step 1. 使用【旋轉(zhuǎn)體】，【旋轉(zhuǎn)槽】生成基本形狀 Step 2. 使用【凹槽】命令生成一個(gè)孔 Step 3. 使用【圓弧 陣列】完成六個(gè)孔的創(chuàng)建。如圖 56 圖 66 .4 鋼球的建模 使用【旋轉(zhuǎn)體】命令完成一個(gè)鋼球的建模，再使用【圓弧 陣列】完成六個(gè)鋼球的建模。如圖 610 圖 610 .3 外圈的建模 使用【旋轉(zhuǎn) 體】、【旋轉(zhuǎn)槽】、【凹槽】、【圓弧陣列】等命令完成外圈建模。如圖 515 圖 615 實(shí)體的裝配 轉(zhuǎn)向節(jié)的裝配 Step 1. 【開始】→【機(jī)械設(shè)計(jì)】→ 【裝配件設(shè)計(jì)】，進(jìn)入裝配設(shè)計(jì)平臺(tái) Step 2. 選中樹形圖上的【 Product1】，然后使用【現(xiàn)有組件】命令引入轉(zhuǎn)向節(jié)各部件 Step 3. 使用【分解】命令使各部件自動(dòng)分開，其中【固定組件】選球形殼 Step 4. 使用【相合約束】命令在星形套的軸線與球形殼的軸線之間創(chuàng)立相合約束，使用【更新】命令更新位置 Step 5. 使用【接觸約束】命令讓星形套端面與球形殼槽部端面產(chǎn)生接觸約束，使用更新命令【更新】，星形套就與球形殼裝配到了一起 Step 6. 使用【相合約束】、【接觸約束】、【偏移約 束】、【操縱】、【更新】等命令完成轉(zhuǎn)向節(jié)的余下部件的裝配。這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會(huì)有所突破，那也就不叫論文了。感謝他們四年來的辛勤 栽培參考文獻(xiàn) 1. 清華大學(xué) 余志生主編 汽車?yán)碚? 機(jī)械工業(yè)出版社。 5. 郭新華主編 汽車構(gòu)造 高等教育出版社。 9. 張龍主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 國(guó)防工業(yè)大學(xué)出版社。 it can fix the axial relative position of drive wheel and sustain the frame and other assemblies with slave axle. When moving, it can sustain the force and torque of road reaction from the wheel, and pass it to the frame by suspension. Th