【正文】 ——超載系數(shù)； ——尺寸系數(shù)； ——載荷分配系數(shù)；——表面質(zhì)量系數(shù)； ——質(zhì)量系數(shù)； ——齒輪的齒面寬； ——彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)；——許用齒輪接觸強度。4 EQ1090載貨汽車半軸設(shè)計半軸是在差速器與驅(qū)動輪之間傳遞動力的實心軸，其內(nèi)端的花鍵與差速器的半軸齒輪連接，而外端則用凸緣與驅(qū)動輪的輪轂相連，半軸齒輪的軸頸支承與差速器殼兩側(cè)軸頸的孔內(nèi)、而差速器殼又以其兩側(cè)軸頸借助軸承直接支承在主減速器殼上。半軸與驅(qū)動輪的輪轂在橋殼上的支承形式，決定了半軸的受力情況。驅(qū)動車輪的傳動裝置位于汽車傳動系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器的半軸齒輪傳給驅(qū)動車輪。在一般的非斷開式驅(qū)動橋上，驅(qū)動車輪的傳動裝置就是半軸，半軸將差速器的半軸齒輪與車輪的輪轂聯(lián)接起來，半軸的形式主要取決半軸的支承形式：普通非斷開式驅(qū)動橋的半軸，根據(jù)其外端支承的形式或受力狀況不同可分為半浮式，3/4浮式和全浮式，由于本次設(shè)計為載重汽車EQ1090型貨車驅(qū)動橋設(shè)計，考慮到承載能力與結(jié)構(gòu)、成本，所以采用全浮式半軸支承，如圖10所示。圖10全浮式半軸示意圖 設(shè)計半軸的主要尺寸是其直徑，在設(shè)計時首先可根據(jù)對使用條件和載荷工況相同或相近的同類汽車同形式半軸的分析比較，大致選定從整個驅(qū)動橋的布局來看比較合適的半軸半徑，然后對它進(jìn)行強度校核。計算時首先應(yīng)合理地確定作用在半軸上的載荷，應(yīng)考慮到以下三種可能的載荷工況：①縱向力（驅(qū)動力或制動力）最大時，其最大值為，沒有側(cè)向力作用；②側(cè)向力最大時，其最大值為（發(fā)生于汽車側(cè)滑時），沒有縱向力作用；③垂向力最大時（發(fā)生在汽車以可能的高速通過不平路面時），其值為，車輪對地面的垂直載荷，為動載荷系數(shù)，這時不考慮縱向力和側(cè)向力的作用。 由于車輪承受的縱向力，側(cè)向力值的大小受車輪與地面最大附著力的限制，即有，其中為車輪對地面的垂直載荷，為動載荷系數(shù)，這時不考慮縱向力和側(cè)向力的作用。 由于車輪承受的縱向力，側(cè)向力值的大小受車輪與地面最大附著力的限制，即有，故縱向力最大時不會有側(cè)向力作用，而側(cè)向力最大時也不會有縱向力作用。由于本次設(shè)計采用的是全浮式半軸，所以在計算載荷中不用考慮彎矩，而只考慮轉(zhuǎn)矩即可。半軸轉(zhuǎn)矩： (41)式中: ——半軸轉(zhuǎn)矩，Nm；——差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，圓錐行星齒輪取，ξ=；——發(fā)動機最大功率；——變速器1檔傳動比；； ——主減速比。半軸桿部直徑： (42)式中：——半軸桿部直徑； ——半軸轉(zhuǎn)矩。半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： (43) 滿足要求。式中： ——半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。 首先是驗算其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： MPa （44）式中：——半軸的計算轉(zhuǎn)矩，Nm在此取12355Nm；　　——半軸桿部的直徑，50mm。 根據(jù)上式 所以滿足強度要求。關(guān)于半軸的材料，過去大都采用含鉻的中碳合金鋼，如40Cr、40CrMnMo、35CrMnTi、40CrMnSi、42CrMo等，后來推廣我國研制出的新鋼種如40MnB等半軸材料，效果很好。例如，采用40MnB經(jīng)高頻淬火處理的半軸，靜強度超過用40Cr制造并調(diào)質(zhì)處理的半軸，其扭轉(zhuǎn)屈服極限超過784MPa。由于采用了能準(zhǔn)確控制工藝要求的感應(yīng)（高頻、中頻）淬火以及噴丸處理、滾壓半軸凸緣根部過渡圓角等增強半軸的先進(jìn)工藝，半軸的疲勞強度可以大大提高，因此不用合金鋼制造的半軸日益增多。經(jīng)感應(yīng)淬火的碳素鋼，如40鋼，其靜強度及疲勞強度與40Cr經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的半軸不相上下。從節(jié)約較稀有的金屬、降低制造成本的目標(biāo)出發(fā)，采用中碳鋼（40鋼、45鋼）制造半軸是發(fā)展趨勢，國外已有很多采用。所以在本次設(shè)計中，半軸的材料將采用40MnB做調(diào)質(zhì)處理。5 EQ1090載貨汽車驅(qū)動橋殼設(shè)計驅(qū)動橋殼的主要功用是支承汽車質(zhì)量，并承受有車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車身，它同時又是主減速器，差速器和半軸的裝配體。驅(qū)動橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計要求：① 應(yīng)具有足夠的強度和剛度，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；② 在保證強度和剛度的情況下，盡量減小質(zhì)量以提高行駛的平順性；③ 保證足夠的離地間隙；④ 結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低；⑤ 保護(hù)裝于其中的傳動系統(tǒng)部件和防止泥水浸入；⑥ 拆裝，調(diào)整，維修方便?？紤]的設(shè)計的是載貨汽車，驅(qū)動橋殼的結(jié)構(gòu)形式采用鑄造整體式橋殼。鑄造整體式橋殼的結(jié)構(gòu)：通常可采用球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵或鑄鋼鑄造。%的鎳，解決了球鐵低溫（41176。C）沖擊值急劇降低的問題，得到了與常溫相同的沖擊值。為了進(jìn)一步提高其強度和剛度，鑄造整體式橋殼的兩端壓入較長的無縫鋼管作為半軸套筒，并用銷釘固定。如圖11所示，每邊半軸套管與橋殼的壓配表面共四處，由里向外逐漸加大配合面的直徑，以得到較好的壓配效果。鋼板彈簧座與橋殼鑄成一體，故在鋼板彈簧座附近橋殼的截面可根據(jù)強度要求鑄成適當(dāng)?shù)男螤?，通常多為矩形。安裝制動底板的凸緣與橋殼住在一起。橋殼中部前端的平面及孔用于安裝主減速器及差速器總成，后端平面及孔可裝上后蓋，打開后蓋可作檢視孔用。另外，由于汽車的輪轂軸承是裝在半軸套管上，其中輪轂內(nèi)軸承與橋殼鑄件的外端面相靠，而外軸承則與擰在半軸套管外端的螺母相抵，故半軸套管有被拉出的傾向，所以必須將橋殼與半軸套管用銷釘固定在一起。圖11 鑄造整體式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)鑄造整體式橋殼的主要優(yōu)點在于可制成復(fù)雜而理想的形狀，壁厚能夠變化，可得到理想的應(yīng)力分布，其強度及剛度均較好，工作可靠，故要求橋殼承載負(fù)荷較大的中、重型汽車，適于采用這種結(jié)構(gòu)。尤其是重型汽車，其驅(qū)動橋殼承載很重，在此采用球鐵整體式橋殼。除了優(yōu)點之外，鑄造整體式橋殼還有一些不足之處，主要缺點是質(zhì)量大、加工面多，制造工藝復(fù)雜，且需要相當(dāng)規(guī)模的鑄造設(shè)備，在鑄造時質(zhì)量不宜控制，也容易出現(xiàn)廢品，故僅用于載荷大的重型汽車。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京: 清華大學(xué)出版社，2004（04）：23354 [2] [M].北京：機械工業(yè)出版社. 2009（06）：117168 [3] [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008（08）：209330[4] [M].北京：人民交通出版社，1995（08）：1435[5] [M].：機械工業(yè)出版社，2010（01）：135173[6] 、差速器、驅(qū)動橋及車橋[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005（01）：2564[7] [M].北京：機械工業(yè)出版社，2006（01）：3041087[8] 唐善政、鄧祖國、[J].汽車科技，1999,(01）：4650[9] :重型車橋的發(fā)展方向[J].商用汽車,2005,(02）：1520 [10] [J].科技經(jīng)濟(jì)市場,2006,(08）：3338[11] [J].汽車設(shè)計,1976,(05）：3040[12] 王志萍、鐘安全. 我國重型汽車產(chǎn)品發(fā)展分析[J]. 重型汽車, 2005,(02)：2835附 錄有關(guān)技術(shù)參數(shù)說明如下： 汽車滿載軸荷分配：前軸：2360kg；后軸：6930kg；最小離地間隙：265mm；驅(qū)動橋數(shù)：1 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩：； 發(fā)動機最大功率：135馬力； 輪胎規(guī)格：； 最大爬坡度：28%； 汽車傳動系的傳動效率：； 滾動阻力系數(shù)：～； 主減速器形式：雙級 減速比：； 變速器最低擋傳動比： 后輪距：1740mm 。 沈陽大學(xué)科技工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）