【正文】 2 ZX ? ），附著系數(shù) ? 取 ，沒有側(cè)向力作用； 25 B．側(cè)向力 2Y 最大時(shí)，其最大值發(fā)生于側(cè)滑時(shí)，為 12?Z ，側(cè)滑時(shí)輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù) 1? 在計(jì)算中取 ，沒有縱向力作用； C．垂向力最大時(shí)，這發(fā)生在輕型貨車以可能的高速通過不平路面時(shí)，其值為 dkgZ )( 2 ?? ， dk 是動(dòng)載荷系數(shù)，這時(shí)沒有縱向力和側(cè)向力作用。 半浮式半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)根據(jù)上述三種載荷工況進(jìn)行 圖 半浮式半軸及受力簡(jiǎn)圖 a． 半浮式半軸在上述第一種工況下 半軸同時(shí)承受垂向力 2Z 、縱向力 2X 所引起的彎矩以及由 2X 引起的轉(zhuǎn)矩rX2 。 對(duì)左、右半軸來說，垂向力 LZ2? ， RZ2? 為 wwRL gGmgZZZ ???????? 2 2222 () 式中： 2G — 滿載靜止輕型貨車的車橋?qū)λ降孛娴妮d荷， N； m? — 輕型貨車加速和減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)； wg — 一側(cè)車輪（包括輪轂、制動(dòng)器等）本身對(duì)水平地面的載荷， N。 NgGmgZZZwwRL 1 3 7 2 09 8 0 023 9 2 0 2222 ???????????? 26 縱向力按最大附著力計(jì)算，即 ?2 222 GmXX RL ??? () 式中： ? — 輪胎與地面的附著系數(shù)。 NGmXXRL 222 ??????? ? 左、右半軸所承受的合成彎矩 ? ?mNM ?? 為 ? ? ? ? 22222222 BBLL XZbXZbM ??????? () ? ? ? ? ? ? ? ? 2222222222 ????????? BBLL XZbXZbM mN??2329 轉(zhuǎn)矩為 rRrL rXrXT 22 ?? () 8 8 1 622 ???? rRrL rXrXT mN ?? b． 半浮式半軸在上述第二種載荷工況下 半軸只受彎矩。在側(cè)向力 2Y 的作用下，左、右車輪承受的垂向力 LZ2 、RZ2 和側(cè)向力 LY2 、 RY2 各不相等，而半軸所受的力為 wwLL gBhgGgZZ ????????? ?????? 2 1222 212 ? () wwRR gBhgGgZZ ????????? ?????? 2 1222 212 ? () 12 122 212 ?? ???????? ??? BhgGY L () 27 12 122 212 ?? ???????? ??? BhgGY R () 式中： 2B — 驅(qū)動(dòng)車輪的輪矩， mm； gh — 輕型貨車質(zhì)心高度， mm； 1? — 輪胎與路面的側(cè)向附著系數(shù)； 98001650 21222 ??????? ????????????? ?????? wwLL gBhgGgZZ ?N24108? 98001650 21222 ??????? ????????????? ?????? wwRR gBhgGgZZ ? N4508? ?????? ???????????? ??? 1650 12 122 ??BhgGY L N33908? ?????? ???????????? ??? 1650 12 122 ??BhgGY R N5292? 左、右半軸所受的彎矩分別為： bZYM LLL 22 ???? () bZYM RRR 22 ???? () mNbZYM LLL ????????? 1 4 9 4 1 0 83 3 9 0 822 mNbZYM RRR ????????? 1 0 3 c．半浮式半軸在上述第三種載荷工況下半軸只受垂向彎矩： 28 bgGkMwdV ??????? ??? 22 () 式中： dk — 動(dòng)載系數(shù)。 mNbgGkMwdV ????????? ????????? ??? 2 半浮式半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 鍵的底徑，以便使半軸各部分基本達(dá)到等強(qiáng)度。 ，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量增大各過渡部分的圓角半徑，尤其是凸緣與桿部、花鍵與桿部的過渡部分，以減少應(yīng)力集中 。 ，可采用兩端用花鍵連接的結(jié)構(gòu)。 車橋殼結(jié)構(gòu)選擇 車橋橋殼是輕型貨車上的主要零件之一，非斷開式車橋的橋殼起著支承輕型貨車荷重的作用，并將載荷傳給車輪。作用在驅(qū)動(dòng)車輪上的牽引力、制動(dòng)力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過橋殼傳到懸掛及車架或車廂上。因此橋殼既是承載件又是傳動(dòng)件，同時(shí)它又是主減速器、差速器及 驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置（半軸）的外殼。在輕型貨車行駛過程中，橋殼承受繁重的載荷，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮在動(dòng)載荷下橋殼有足夠的強(qiáng)度和剛度。為了減小輕型貨車的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高輕型貨車的行駛平順性，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下應(yīng)力求減小橋殼的質(zhì)量。橋殼還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便以利于降低成本。其結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)方便。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，還應(yīng)考慮輕型貨車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。選用可分式橋殼。它的結(jié)構(gòu)如圖所示，整個(gè)橋殼由一個(gè)垂直結(jié)合面分為左右兩部分，每一部分均由一個(gè)鑄件殼提和 一個(gè)壓入其外端的半軸套管組成。半軸套管與殼體用鉚釘聯(lián)接。 驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求 ： ，以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。 ，盡量減少質(zhì)量以提高行駛平順性。 。 ，成本低。 29 。 、調(diào)整、維修方便。 驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)方案分析 驅(qū)動(dòng)橋殼大致可分為可分式、整體式和組合式三種形式。本次選用可分式橋殼。 可分式橋殼（如圖 ）由一個(gè)垂直結(jié)合面分為左 右兩部分，兩部分通過螺栓連接成一體。每一部分均由一鑄造殼體和一個(gè)壓入其外端的半軸套管組成，軸管與殼體用鉚釘連接。 這種橋殼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝性好，主減速器支撐剛度好。但拆裝、調(diào)整、維修很不方便，橋殼的強(qiáng)度和剛度受結(jié)構(gòu)的限制，經(jīng)常用于一些總質(zhì)量不大的汽車上。 圖 可分式橋殼 懸架結(jié)構(gòu)分析 懸架 可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩類。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車輪用一根整體軸連接，再經(jīng)過懸架與車架（或車身）連接；獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右 車輪通過各自的懸架與車架（或車身）連接，本驅(qū)動(dòng)橋采用非獨(dú)立懸架。 以縱置鋼板彈簧為彈性元件兼作導(dǎo)向裝置的非獨(dú)立懸架，其主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，維修方便 ，工作可靠。缺點(diǎn)是：由于整車布置上的限制，鋼板彈簧不可能有足夠的長(zhǎng)度，使之剛度較大，所以汽車平順性較差；簧下質(zhì)量大；在不平路面上行駛時(shí)，左右車輪互相影響，并使車身和車橋傾斜 （如圖 ） ；當(dāng)兩側(cè)車輪不同步跳動(dòng)時(shí)，車輪會(huì)左、右搖擺，使前輪容易產(chǎn)生擺振；前輪跳動(dòng)時(shí)，懸架易與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉；當(dāng)汽車直線行駛在凹凸不平的路段上時(shí)，由于左右兩側(cè)車輪反向跳動(dòng) 或只有一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí)，不僅車輪外傾角有變化，還 30 會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，離心力也會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；車橋上方要求有與彈簧行程相適應(yīng)的空間。這種懸架主要用在商用車前后懸架以及某些乘用車的后懸架上。 圖 非獨(dú)立懸架左右車輪通過不同路面時(shí)的互相影響 本章小結(jié) 本章通過已知的后驅(qū)動(dòng)橋主要參數(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)的主減速器，差速器，半軸，驅(qū)動(dòng)橋殼等部件進(jìn)行計(jì)算和選取。 31 第 4 章 轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)計(jì)算 轉(zhuǎn)向橋主要零件工作應(yīng)力的計(jì)算 主要是計(jì)算前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷、 主銷上下軸承 (即轉(zhuǎn)向節(jié)襯套 )、轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承或止推墊片等在制動(dòng)和側(cè)滑兩種工況下的工作應(yīng)力。繪制計(jì)算用簡(jiǎn)圖時(shí)可忽略車輪的定位角，即認(rèn)為主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角，車輪外傾角均為零，而左右轉(zhuǎn)向節(jié)軸線重合且與主銷軸線位于同一側(cè)向垂直平面內(nèi)。如 圖（ ） 所示： 制動(dòng)工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算：制動(dòng)時(shí)前輪承受的制動(dòng)力 ?P 和垂直力 1Z 傳給前梁，使前梁承受彎矩和轉(zhuǎn)矩?？紤]到制動(dòng)時(shí)汽車質(zhì)量向前，轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)移，則前輪所承受的地面垂直反力為： 111 2 mGZ ? () 圖 式中： 1G —— 汽車滿載靜止于水平路面時(shí)前橋給地面的載荷， 8855N； 1m —— 汽車制動(dòng)時(shí)對(duì)前橋的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，對(duì)轎車和載貨汽車的前橋可取 ；質(zhì)量分配給前橋 35%； 1Z = ?21 1G 1m =8855= 32 前輪所承受的制動(dòng)力 ?1ZPx ? 式中： ? —— 輪胎與路面的附著系數(shù)取為 ； xP =? = N 由于 1Z 和 xP 對(duì)前梁引起的垂向彎矩 vM 和水平方向的彎矩 kM 在兩鋼板彈簧座之間達(dá)最大值，分別為： 2)2()(1121 SBgmGlgZM wwv ?????? Nmm () 2211212 SBmGlZlPM xk ????????? ?? Nmm () 式中：取 2l =285 mm wg — 車輪 (包括輪毅、制動(dòng)器等 )所受的重力， N；取 wg =980N； B— 前輪輪距取 B=1650 mm； S— 前梁上兩鋼板彈簧座中心間的距離取為 550 mm 則 2 5 5 01 3 2 0)9 8 6 4 1( ????vM= Nmm 2 5501 3 2 9 8 4 ???kM = Nmm 制動(dòng)力 xP 還使前梁在主銷孔至鋼板彈簧座之間承受轉(zhuǎn)矩 T： T= rx rP? Nmm 式中： r — 輪胎的滾動(dòng)半徑取為 mm 則有 T== Nmm 前梁在鋼板彈簧座附近危險(xiǎn)斷面處的彎曲應(yīng)力 w? 和扭轉(zhuǎn)應(yīng) ?（單位均為 MPa）分別為： 222 TMMM vv ???? () W TMMWM kvw222 ???? ?? () 式中 : W — 前軸彎曲截面系數(shù)， W= )(32 33 dD ?? 。 33 前梁應(yīng)力的 許用值為 [ w? ]=300～ 500 MPa,當(dāng)取 D=68 mm ， d=58 mm 時(shí)，W= )5868(32 33 ?? = ?M = Nmm w? =〈 [ w? ]=300MPa 故 D=68 mm ， d=58 mm 滿足使用條件。 在最大側(cè)向力 (側(cè)滑 )工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算 當(dāng)汽車 承受最大側(cè)向力時(shí)無縱向力作用，左、右前輪承受的地面垂向反力 LZ1和 RZ1 與側(cè)向反力 LY1 ， RY1 各不相等，前輪的地面反力 (單位都為 N)分別為： )21(2 1 111 BhGZ gL ??? )21(2 1 111 BhGZ gR ??? 1111 )21(2 ??BhGY gL ?? 11 111 )21(2 ??BhGY gR ?? 式中： gh — 汽車質(zhì)心高度取為 840 mm； 1? — 車輪與地面附著系數(shù)取為 ； 此時(shí) LY1 ， RY1 向右作用。則有： NZL 6118)1320 (288551 ????? NZ R 2737)1320 (288551 ????? NY L )1320 (288551 ?????? NY R )1320 (288551 ?????? 側(cè) 滑時(shí)左、右鋼板彈簧對(duì)前梁的垂直作用力為： SrhGGT rgL ???? )( 39。1139。11 ? SrhGGT rgR ???? )( 39。1139。11 ? 式中 : 39。1G — 滿載時(shí)車廂分配給前橋的垂向總載荷 39。1r — 板簧座上表面離地高度 取 400mm 39。1G =1239?=； 則有 NT L 8 6 9650)400840( 8 5 51 2 1 4 2 . ??????? 34 NT R )400840( 2 1 4 2 . ??????? 轉(zhuǎn)向節(jié)在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力 如圖 ，轉(zhuǎn)向節(jié)的危險(xiǎn)斷面在軸徑為 1d 的輪軸根部即 IIIIII剖面處。