【正文】 m —— 見(jiàn)式 (2 10)? 下的說(shuō)明。 利用峰值載荷計(jì)算時(shí)， 各個(gè)參數(shù)的確定： 12022101 , ?????? ????222111 , ?????? ???? RR239。2202139。1101 c os2 ,c os2 ??hdd hdd ?? ??239。2102139。1201sin2,sin2????hdhd????BmhhtSStS???????????tan)(20 5 1 ,39。239。122126,26 2232221311 21 BdSSSBdSSS ?????? ??222239。2112139。1 4c os,4c os21 dShhdShh ?? ?? ????車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)說(shuō)明書(shū) 32 T ：計(jì)算式為 nTi ? ， iT 為峰值中的較小者，為 26406 mN. ， n =4，帶入可得 3961 mN. 0K ：對(duì)于一般載貨汽車(chē)來(lái)說(shuō)取 1； sK ： 1； mK ：剛度較好，可取 ； vK ：可取 1； J ：查綜合系數(shù)圖表，取 0. 226； F ： 18mm 。 2z ： 16； m ： 。 代 入式 )53( ? ，得： w? =964 2mmN 小于表 ? ?32? 中列出的 980 2mmN ，故合格。 利用平均載荷計(jì)算時(shí)，各個(gè)參數(shù)的確定： T ：計(jì)算式為 nTi ? ， iT 為 7436 mN. ， n =4，帶入可得 mN. 0K 、 sK 、 mK 、 vK 、 J 、 F 、 2z 、 m 同上按峰值載荷計(jì)算。 代 入式 )53( ? ，得： w? =201 2mmN 小于 表 ? ?32? 中列出的 2mmN ，故合格。 車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)說(shuō)明書(shū) 33 第 4 章 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置位于傳動(dòng)系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器的半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。在一般的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置就是半軸，半軸將差速器的半軸齒輪和車(chē)輪的輪轂連接起來(lái)。 167。 4． 1 半軸概述 半軸的形式主要取決于半軸的支撐形式。普通的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的半軸，根據(jù)其外端支撐形式或受力狀況的不同可分為半浮式、 43 浮式和全浮式三種。本次設(shè)計(jì)的是重型載貨汽車(chē)，采用工作可靠的全浮式半軸。 167。 4． 2 半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 167。 半軸計(jì)算載荷的確定 從前面載荷確定可知，按峰值來(lái)確定載荷時(shí)，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低擋確定的載荷小于按驅(qū)動(dòng)車(chē)輪在良好的路面上開(kāi)始滑轉(zhuǎn)確定的載荷，所以半軸計(jì)算載荷的確定也按照發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低擋來(lái)確定。其確定的公式為： ?? 0max iiTT gIe? )14( ? 式中： ? —— 差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)； ? 、 gIi 、 maxeT 、 0i 同上述所示。 各參數(shù)的確定： ? ：對(duì)于圓錐行星齒輪差速器可取 ； ? ： ； gIi 、 maxeT 、 0i 同上述所示。 將各個(gè)參數(shù)代入式 )14( ? 中得： 車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)說(shuō)明書(shū) 34 T = mN. 。 167。 半軸的強(qiáng)度校核 （ 1） 半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力計(jì)算 331016?? dT?? )24( ? 式中： d —— 半軸桿部直徑， mm ； T —— 半軸的計(jì)算載荷， mN. 。 各個(gè)參數(shù)的確定： d ： 58mm ； T ： mN. 。 將各個(gè)參數(shù)代入式 )24( ? 中得： ? = 。半軸扭轉(zhuǎn)的許用應(yīng)力 ??? =490～588Mpa ，在通常的設(shè)計(jì)中常使半軸的強(qiáng)度儲(chǔ)備低于驅(qū)動(dòng)橋其他傳遞轉(zhuǎn)矩零件的強(qiáng)度儲(chǔ)備，使半軸起到類(lèi)似電路中“保險(xiǎn)絲”的作用，所以上面所計(jì)算的半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力校核合格。 （ 2） 半軸花鍵的剪切應(yīng)力的計(jì)算 花鍵選擇 o30 漸開(kāi)線花鍵，模數(shù)為 m =3，齒數(shù) z =20， ? = o30 。 ??bzLdDTPABs ?????? ???410 3 )34( ? 式中： BD —— 半軸花鍵軸外徑， mm ； Ad —— 相配的花鍵孔內(nèi)徑， mm ； z —— 花鍵齒數(shù)； PL —— 花鍵工作長(zhǎng)度， mm ； b —— 花鍵齒寬， mm ； ? —— 載荷分布的不均勻系數(shù)； T —— 同上。 式各個(gè)參數(shù)的確定： 車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)說(shuō)明書(shū) 35 BD ：漸開(kāi)線花鍵軸外徑為 63mm ； Ad ： Ad =m(z+)；得 Ad = ； PL ： 56mm ； b ： ? = ； ? ：可取 ； T ：同上。 將各個(gè)參數(shù) 代 入式 )34( ? 中得： s? =119Mpa ，剪切許用應(yīng)力 ??s? =700Mpa ，由于剪切許用應(yīng)力小于剪切許用應(yīng)力，所以合格。 （ 3） 半軸最大扭轉(zhuǎn)角校核 最大扭轉(zhuǎn)角公式為： 310180 ??? ?? GJTl )44( ? 式中： l —— 半軸長(zhǎng)度， mm ； G —— 材料的剪切彈性模量， Mpa ； J —— 半軸橫截面積的極慣性矩； 4mm 。 各個(gè)參數(shù)的確定： l ： 1127mm ； G ： 80000Mpa ； J ： 432d? ，按直徑為 65 確定，則為 1751593 4mm T ：同上。 將各個(gè)參數(shù)帶入式 )44( ? 中得： ? =? ，則單位長(zhǎng)度的最大扭轉(zhuǎn)角為 /m? ，單位長(zhǎng)度的最大許用扭轉(zhuǎn)角為 15? /m，所以合格。 車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)說(shuō)明書(shū) 36 第 5 章 驅(qū)動(dòng)橋橋殼 驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車(chē)上的主要零件之一，本次設(shè)計(jì)的是重型載貨汽車(chē)，采用的是非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋，非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼起著支承汽車(chē)荷重的作用，并將載荷傳給車(chē)輪。橋殼的結(jié)構(gòu)形式有三種，即可分式橋殼、整體式橋殼和組合式橋殼，重型載貨汽車(chē)適合采 用鑄造整體式橋殼。鑄造整體式橋殼的兩端壓入較長(zhǎng)的無(wú)縫鋼管作為半軸套管，并用銷(xiāo)釘固定。 167。 5． 1 驅(qū)動(dòng)橋橋殼受力分析和強(qiáng)度計(jì)算 橋殼形狀復(fù)雜，而汽車(chē)的行駛條件如道路狀況、氣候條件及車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等又是千變?nèi)f化的，因此要精確的計(jì)算汽車(chē)行駛時(shí)作用于橋殼各處應(yīng)力的大小時(shí)很困難的。我國(guó)通常推薦：計(jì)算時(shí)將橋殼復(fù)雜的受力狀況簡(jiǎn)化成三種典型的計(jì)算工況，即是當(dāng)車(chē)輪承受最大的鉛垂力時(shí)；當(dāng)車(chē)輪承受最大切向力時(shí)；以及當(dāng)車(chē)輪承受最大側(cè)向力時(shí)。只要在這三種載荷計(jì)算工況下橋殼的強(qiáng)度得到保證，就認(rèn)為該橋殼在汽車(chē)各種行駛條件下是可靠的。 167。 橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算 橋殼按靜載荷計(jì)算時(shí)，在其兩鋼板彈簧座之間的彎矩 M 為： 222 sBgGM w ??????? ?? )15( ? 式中： 2G —— 汽車(chē)滿載靜止于水平路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷， N ； wg —— 車(chē)輪（包括輪轂、制動(dòng)器等）的重力， N ； B —— 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪輪距， m ； s —— 驅(qū)動(dòng)橋殼上兩鋼板彈簧座中心間的距離， m 。 式中各個(gè)參數(shù)的確定： 2G ： 10340 =101332N ； wg ；因?yàn)檐?chē)輪的重力遠(yuǎn)小于 22G ，而且設(shè)計(jì)時(shí)不易準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)，當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)說(shuō)明書(shū) 37 時(shí)可以忽略； B ： ； s ： 。 將上述各參數(shù)帶入式 )15( ? 中得： M =122236 mN. 。 靜彎曲應(yīng)力 為： 310??Vwj WM? )25( ? 式中： VW —— 危險(xiǎn)端面處（鋼板彈簧座附近）橋殼的垂向彎曲截面系數(shù)； VW 的確定： ? ? ? ?3333 1101081401381406 16 1 ??????? bhBHHW V =274818 3mm （ H =158mm ， B =158mm ， h =138mm ， b =138mm ） 代入式 )25( ? 中得： wj? = 。 橋殼的許用應(yīng)力為 300～ 500Mp 。所以靜載荷下合格。 167。 橋殼在不平路面沖擊載荷作用下的橋殼強(qiáng)度計(jì)算 汽車(chē)在不平路面上高速行駛時(shí)，橋殼除了承受靜止?fàn)顟B(tài)下那部分載荷外，還承受附加的沖擊載荷。在這兩種載荷總的作用下，橋殼所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 wd? 為： wjdwd k ?? ? )35( ? 式中： dk —— 動(dòng)載荷系數(shù)，對(duì)載貨汽車(chē)取 。 代入式 )35( ? 中得： wd? = 小于橋殼的許用應(yīng)力，所以在不平路面沖擊載荷作用下的橋殼也合格。 167。 汽車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算 后驅(qū)動(dòng)橋殼在作用鋼板彈簧之間的垂向的彎矩為： 22 22 sBgmGM wV ??????? ?? )45( ? 式中： 車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)說(shuō)明書(shū) 38 2m —— 汽車(chē)加速行駛時(shí)質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)； 2G 、 wg 、 B 、 s —— 見(jiàn)式 )15( ? 下的說(shuō)明。 式中各參數(shù)的確定： 2m ：計(jì)算公式為 ???????? ??201m a x2 1 LGr hiiTmrgge ，在一些參數(shù)未知的情況下，對(duì)于載貨汽車(chē)去 ～ 之間，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的載貨汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能較好，可取； 2G 、 wg 、 B 、 s —— 見(jiàn)式 )15( ? 下的說(shuō)明。 將各個(gè)參數(shù)代入 )45( ? 中得： VM =15907 mN. 。 當(dāng)左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的轉(zhuǎn)矩不相等時(shí)，使橋殼也承受著水平方向的彎矩 hM ，其計(jì)算公式為： rTgeh r iiTsBM 22 01m a x ??? )55( ? 式中各個(gè)參數(shù)如上述所示。 將各個(gè)參數(shù)代入式 )55( ? 中得： hM =6784 mN. 橋殼還承受因驅(qū)動(dòng)橋傳遞轉(zhuǎn)矩而引起的反作用力矩，這時(shí)兩個(gè)鋼板彈簧座之間的橋殼還承受著轉(zhuǎn)矩，為 m a x 1 0 132032e g TT i iT ???mN. 。 因?yàn)殇摪鍙椈勺浇鼮榫匦?，所以鋼板彈簧座附近端面的彎曲?yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 310)( ???hhVVw WMWM? )65( ? 310??tWT? )75( ? 式中： tW 、 hW —— 分別為水平 彎曲截面系數(shù)和扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)； 他們有下式確定： ? ? ? ?3333 1081101381401386 16 1 ??????? hbHBBW h =274818 3mm ? ?? ?11 ??? ??? HBW t =189440 3mm （ ? =10mm ， 1? =10mm ） 車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)說(shuō)明書(shū) 39 將各個(gè)參數(shù)代入式 )65( ? 、 )75( ? 中 得： w? = ? = 橋殼的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 150～ 400Mp ，所以汽車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力均小于許用應(yīng)力，所以在這種載荷工況下是合格的。 167。 汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算 后驅(qū)動(dòng) 橋殼在作用鋼板彈簧之間的垂向的彎矩為： 22 39。22 sBgmGM wV ??????? ?? )85( 式中： 39。2m —— 汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)； 2G 、 wg 、 B 、 s —— 見(jiàn)式 )15( ? 下的說(shuō)明。 式中各參數(shù) 的確定： 39。2m ：計(jì)算公式為 ???????? ??139。2 1 Lhm g? ，在一些參數(shù)未知的情況下，對(duì)于載貨汽車(chē)取 ～ 之間，可取 ； 2G 、 wg 、 B 、 s —— 見(jiàn)式 )15( ? 下的說(shuō)明。 將各個(gè)參數(shù)代入 )85( ? 中得 ： VM =9789 mN. 。 當(dāng)左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的轉(zhuǎn)矩不相等時(shí)，使橋殼也承受著水平方向的彎矩 hM ，其計(jì)算公式為： 22 39。22 sBmGM h ?? ? )95( ? 式中： ? —— 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與地面附著系數(shù)，在 ～ ，由于道路條件的改善，此時(shí)取 。 其它各個(gè)參 數(shù)如上述所示。將各個(gè)參數(shù)代入式 )95( ? 中得： hM =7831 mN. 橋殼鋼板彈簧座之間還承受因因制動(dòng)而引起的反作用力矩， 2 39。22 rrmGT ?? =15240 mN. 將上面求出的參數(shù)帶入式 )65( ? 、 )75( ? 中得 : 車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)說(shuō)明書(shū) 40 w? = , ? = 汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力均小于許用應(yīng)力，所以在這種載荷工況下是合格的。 車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)說(shuō)明書(shū) 41 結(jié)論 經(jīng)