【正文】 對圓錐滾子軸承支承輪轂，且兩軸承的圓錐滾子小端應(yīng)相向安裝并有一定的預(yù)緊，調(diào)好后由鎖緊螺母予以鎖緊，很少采用球軸承的結(jié)構(gòu)方案。由于車輪所承受的垂向力、縱向力和側(cè)向力以及由它們引起的彎矩都經(jīng)過輪轂、輪轂軸承傳給橋殼，故全浮式半軸在理論上只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩。但在實際工作中由于加工和裝配精度的影響及橋殼與軸承支承剛度的不足等原因，仍可能使全浮式半軸在實際使用條件下承受一定的彎矩，彎曲應(yīng)力約為5～70MPa。具有全浮式半軸的驅(qū)動橋的外端結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需采用形狀復(fù)雜且質(zhì)量及尺寸都較大的輪轂，制造成本較高，故轎車及其他小型汽車不采用這種結(jié)構(gòu)。但由于其工作可靠，故廣泛用于輕型以上的各類汽車上。167。 半軸的設(shè)計與計算 半軸的主要尺寸是它的直徑，在設(shè)計時首先可可根據(jù)對使用條件和載荷工況相同或相近的同類汽車同型式半軸的分析比較，大致選定從整個驅(qū)動橋的布局來看比較適合的半軸半徑，然后對它進(jìn)行強度核算。經(jīng)分析比較，最終選用全浮式半軸，其工作可靠，廣泛用于輕型及以上的各種載貨汽車、越野汽車和客車上。167。本課題驅(qū)動形式采用4 2型，全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，其計算轉(zhuǎn)矩按下時進(jìn)行進(jìn)行計算 （41）式中：—差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對圓錐行星齒輪差速器，取=；—發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，；—變速器I擋傳動比；—主減速比。將=，=71，=，=（41），有：=167。 全浮式半軸桿部直徑的初選 在設(shè)計時，全浮式半軸桿部直徑的初步選取可按下式進(jìn)行： mm （42）式中：—半軸的桿部直徑，mm；—半軸的計算轉(zhuǎn)矩，；—半軸扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力，MPa，取=490 Mpa。將=,=490 MPa代入（42），有:= 取=30mm167。 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料與熱處理在半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了使花鍵的內(nèi)徑不至于過多地小于半軸的桿部直徑，常常將半軸加工花鍵的端部設(shè)計的粗一些，并且適當(dāng)?shù)販p小花鍵槽的深度，因此花鍵齒數(shù)必須相應(yīng)增多，取半軸齒數(shù)為8。半軸的強度，尤其是其花鍵強度與疲勞極限的關(guān)系比與它的強度極限的關(guān)系更為密切，交變負(fù)荷能使半軸的疲勞強度大為降低，因此提高半軸疲勞強度的方法之一，是使半軸不受彎曲應(yīng)力矩的作用。半軸的破壞形式多為扭轉(zhuǎn)疲勞破壞，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)盡量增大各過渡部分的圓角半徑，這對減小應(yīng)力集中很有效。半軸計算時的許用應(yīng)力與所選用的材料、加工方法、熱處理工藝及汽車的使用條件有關(guān)。過去半軸的材料大都采用含鉻的中碳合金鋼制造，如40Cr，40CrMnMo，40CrMnSi，35CrMnSi，35CrMnTi、38CrMnSi等。40MnB是我國研制出的新鋼種，作為半軸材料效果很好。當(dāng)采用40Cr，40MnB，40MnVB，40CrMnMo，40號及45號鋼等作為全浮式半軸的材料時，其扭轉(zhuǎn)屈服極限達(dá)到784MPa左右。半軸的熱處理過去都采用調(diào)質(zhì)處理的方法，調(diào)質(zhì)后要求桿部硬度為388~444HB (凸緣部分可降至248HB)。近年來采用高頻、中頻感應(yīng)淬火的日益增多。這種處理方法能保證半軸表面有適當(dāng)?shù)挠不瘜印Ｓ捎谟不瘜颖旧淼膹姸容^高，加之在半軸表面形成大的殘余壓應(yīng)力，因此使半軸的靜強度和疲勞強度大為提高，尤其是疲勞強度提高的更為顯著。當(dāng)半軸采用高頻、中頻淬火時，桿部表面硬度達(dá)52~63HRC，心部硬度可控制在30~35HRC；花鍵部分的表面硬度可定為50~55HRC；不淬火區(qū)(凸緣等)的硬度可定在248~277HB范圍內(nèi)。采用感應(yīng)淬火時，通常推薦半軸桿部表面硬化層的深度為其半徑的1/4~1/3左右。經(jīng)分析論證后，半軸材料選40鋼，經(jīng)感應(yīng)淬火，其靜強度及疲勞強度與40Cr經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的半軸不差上下。167。 半軸的強度計算 計算半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： （43）式中：—半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，Mpa?！胼S的計算轉(zhuǎn)矩,?！胼S桿部直徑，mm?！胼S扭轉(zhuǎn)的許用應(yīng)力，可取為=490~588MPa，取=490 Mpa.將=，=30mm代入（43），有：=198Mpa 計算半軸在承受最大轉(zhuǎn)矩時其花鍵的剪切應(yīng)力與擠壓應(yīng)力。半軸花鍵的剪切應(yīng)力為: MPa （44）半軸花鍵的擠壓應(yīng)力為 MPa （45）式中：—半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩。 —半軸花鍵（軸）外徑，mm?！嗯涞幕ㄦI孔內(nèi)徑，mm?！ㄦI齒數(shù)?！ㄦI工作長度，mm?！ㄦI齒寬，mm?！d荷分布的不均勻系數(shù)，.將=，=35mm，=30mm，=8，=60mm，=7mm，=（44）、（45），有： =； =半軸的最大轉(zhuǎn)角為 (46)式中：—半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩。 —半軸長度，mm。—材料的剪切彈性模量，Mpa?！胼S橫截面的極慣性矩， =.將=，=788mm，=196 MPa，=（46），有：=1139176。第5章 驅(qū)動橋殼設(shè)計驅(qū)動橋橋殼是汽車上的主要零件之一，非斷開式驅(qū)動橋的橋殼起著支承汽車荷重的作用，并將載荷傳給車輪．作用在驅(qū)動車輪上的牽引力，制動力、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力件，同時它又是主減速器、差速器及驅(qū)動車輪傳動裝置(如半軸)的外殼。在汽車行駛過程中，橋殼承受繁重的載荷，設(shè)計時必須考慮在動載荷下橋殼有足夠的強度和剛度。為了減小汽車的簧下質(zhì)量以利于降低動載荷、提高汽車的行駛平順性，在保證強度和剛度的前提下，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，還應(yīng)考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。驅(qū)動橋殼大致可分為可分式，整體式和組合式三種形式。（1）可分式橋殼可分式橋殼由一個垂直接合面分為左右兩個部分，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壓入其外端的半軸套組成，軸管與殼體用鉚釘連接。 這種橋殼結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝性好，主減速器支承剛度好。但拆裝，調(diào)整，維修很不方便，橋殼的強度和剛度受結(jié)構(gòu)的限制，曾用于總質(zhì)量不大的汽車上，現(xiàn)已經(jīng)較少使用。（2）整體式橋殼整體式橋殼的特點是整個橋殼是一根空心梁，橋殼和主減速器殼為兩體。它具有強度較大和剛度較大，主減速器拆裝，調(diào)整方便等優(yōu)點。按制造工藝不同，整體式橋殼可分為鑄造式，鋼板沖壓焊接式和擴張成形式三種。鑄造式強度和剛度較大，但質(zhì)量大，加工面多，制造工藝復(fù)雜，只要用于總質(zhì)量較大的貨車上。鋼板沖壓焊接式和擴張成形式橋殼質(zhì)量小，材料利用率高，制造成本低，適用于大量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于乘用車和總質(zhì)量較小的商用車上。（3）組合式橋殼組合式橋殼是將主減速器與其具有部分橋殼鑄為一體，而后用無縫鋼管分別壓入殼體兩端，兩者之間用塞焊或銷釘固定。它的優(yōu)點是從動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，故常用與乘用車和總質(zhì)量較小的商用車上。經(jīng)分析，本設(shè)計選用鋼板沖壓焊接整體式橋殼。制造工藝簡單、材料利用率高、廢品率很低、生產(chǎn)率高及制造成本低等優(yōu)點，還有足夠的強度和剛度，特別是其質(zhì)量小。結(jié) 論本課題設(shè)計的是上海通用五菱微型汽車驅(qū)動橋，采用非斷開式驅(qū)動橋，由于結(jié)構(gòu)簡單、主減速器造價低廉、工作可靠，可以被廣泛用在各種微型商用汽車。該設(shè)計介紹了驅(qū)動橋驅(qū)動的結(jié)構(gòu)形式和工作原理，確定了采用雙曲面齒輪單級主減速器、對稱式錐齒輪差速器設(shè)計和全浮式半軸和整體式橋殼，而后進(jìn)行了主減速器、差速器以及半軸的結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計計算，并且對一些比較重要的部件進(jìn)行了強度校核，繪制了有關(guān)的裝配圖和零件圖。本驅(qū)動橋設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，符合實際應(yīng)用，具有很好的動力性和經(jīng)濟性，驅(qū)動橋總成及零部件的設(shè)計能可以滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的通用化和產(chǎn)品的系列化的要求，修理、保養(yǎng)方便，機件工藝性好，制造容易。但在設(shè)計過程中仍有很多的缺點和不足，在結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸時，有些設(shè)計參數(shù)取的不夠精確，這樣就給設(shè)計帶來了一定的誤差。另外，在一些比較小的細(xì)節(jié)方面，由于時間等問題，做得還不夠仔細(xì)，懇請各位老師與同學(xué)給予批評指正。參考文獻(xiàn)[1] 王望予，林逸，張建文，：～132[2] ：[3] 王鐵. [4] 、～71[5] ～35[6] 天工. 國外工程機械最新發(fā)展趨勢(一).. 分類號: B H [7] ：～177[8] 王雪峰，孫國福，高國天，閻春祥，周志剛，于遠(yuǎn)強，王漢杰，：～225[9] 關(guān)文達(dá)，焦傳君，萬玉瓊，：～377[10] 清冰. 認(rèn)識汽車驅(qū)動方式. [11] 趙學(xué)敏，:～150[12] [13] .[14] ：[15] 何永熹。2006.[16] .41