【導(dǎo)讀】本課題是對(duì)YC1090貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。內(nèi)容對(duì)驅(qū)動(dòng)橋及其主要零部件的結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計(jì)計(jì)算作一一介紹。動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)型。力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過(guò)性、機(jī)動(dòng)性和操動(dòng)穩(wěn)定性等有直接影響。例如，驅(qū)動(dòng)橋包含主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置（半軸及輪邊減速。由上述可見(jiàn)，汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品。因此，通過(guò)對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代。子上，達(dá)到更好的車輪牽引力與轉(zhuǎn)向力的有效發(fā)揮，從而提高汽車的行駛能力。車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。本課題的設(shè)計(jì)思路可分為以下幾點(diǎn)：首先選擇初始方案，YC1090屬于中型貨車，驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)大大降低了制造成本，同時(shí)驅(qū)動(dòng)橋使用維護(hù)成本也降低了。維修費(fèi)用低也是后輪驅(qū)。動(dòng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，盡管由于構(gòu)造和車型的不同，這種費(fèi)用將會(huì)有很大的差別。的變速器出了故障，

　　

【正文】 數(shù)據(jù)帶入式（ 57）得： ? = 8176。 半軸計(jì)算時(shí)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)。當(dāng)采用 40Cr， 40MnB， 40MnVB， 40CrMnMo， 40號(hào)及 45 號(hào)鋼等作為全浮式半軸的材料時(shí)，其扭轉(zhuǎn)屈服極限達(dá)到 784MPa 左右。在保證安全系數(shù)在 ～ 范圍時(shí)，半軸扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力可取為 []? ＝ 490～ 588MPa。 對(duì)于越野汽車、礦用汽車等使用條件差的汽車，應(yīng)該取較大的安全系數(shù)，這時(shí)許用應(yīng)力應(yīng)取小值；對(duì)于使用條件較好的公路汽車則可取較大的許用應(yīng)力。 當(dāng)傳遞最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，半軸花鍵的剪切應(yīng)力不應(yīng)超過(guò) ；擠壓應(yīng)力不應(yīng)該超過(guò) 196MPa，半軸單位長(zhǎng)度的最大轉(zhuǎn)角不應(yīng)大于 8176。 /m。 YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 24 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材 料與熱處理 為了使半軸的花鍵內(nèi)徑不小于其桿部直徑，常常將加工花鍵的端部做得粗些，并適當(dāng)?shù)販p小花鍵槽的深度，因此花鍵齒數(shù)必須相應(yīng)地增加，通常取 10 齒 (轎車半軸 )至 18 齒 (載貨汽車半軸 )。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(jì)上應(yīng)盡量增大各過(guò)渡部分的圓角半徑以減小應(yīng)力集中。重型車半軸的桿部較粗，外端突緣也很大，當(dāng)無(wú)較大鍛造設(shè)備時(shí)可采用兩端均為花鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)，且取相同花鍵參數(shù)以簡(jiǎn)化工藝。在現(xiàn)代汽車半軸上，漸開(kāi)線花鍵用得較廣，但也有采用矩形或梯形花鍵的。 半軸多采用含鉻的中碳合金鋼制造，如 40Cr， 40CrMnMo， 40CrMnSi， 40CrMoA，35CrMnSi， 35CrMnTi 等。 40MnB 是我國(guó)研制出的新鋼種，作為半軸材料效果很好。半軸的熱處理過(guò)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 HB388— 444(突緣部分可降至 HB248)。近年來(lái)采用高頻、中頻感應(yīng)淬火的口益增多。這種處理方法使半軸表面淬硬達(dá) HRC52～ 63，硬化層深約為其半徑的 1／ 3，心部硬度可定為 HRC30— 35；不淬火區(qū) (突緣等 )的硬度可定在 HB248～ 277范圍內(nèi)。由于硬化層本身的強(qiáng)度較高，加之在半軸表面形成大的殘余壓應(yīng)力，以及采用 噴丸處理、滾壓半軸突緣根部過(guò)渡圓角等工藝，使半軸的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度大為提高，尤其是疲勞強(qiáng)度提高得十分顯著。由于這些先進(jìn)工藝的采用，不用合金鋼而采用中碳 (40號(hào)、 45 號(hào) )鋼的半軸也日益增多。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 25 6 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車上的主要零件之一，非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)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(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(guò)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(shí)它又是主減速器、差速器及驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置 (如半軸 )的外殼。 在汽車行駛過(guò)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。為了減小汽車的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高汽車的行駛平順性，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)考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。 橋殼的結(jié)構(gòu)型式 橋殼的結(jié)構(gòu)型式大致分為可分式 a）可分式橋殼 可分式橋殼的整個(gè)橋殼由一個(gè)垂直接合面分為左右兩部分，每一部分均由一 個(gè)鑄件殼體和一個(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。在裝配主減速器及差速器后左右兩半橋殼是通過(guò)在中央接合面處的一圈螺栓聯(lián)成一個(gè)整體。其特點(diǎn)是橋殼制造工藝簡(jiǎn)單、主減速器軸承支承剛度好。但對(duì)主減速器的裝配、調(diào)整及維修都很不方便，橋殼的強(qiáng)度和剛度也比較低。過(guò)去這種所謂兩段可分式橋殼見(jiàn)于輕型汽車，由于上述缺點(diǎn)現(xiàn)已很少采用。 b）整體式橋殼 整體式橋殼的特點(diǎn)是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體，橋殼猶如一整體的空心粱，其強(qiáng)度及剛度都比較好。且橋殼與主減速器殼分作兩體，主減速器齒輪及差速器均裝在獨(dú)立的主減速殼里，構(gòu) 成單獨(dú)的總成，調(diào)整好以后再由橋殼中部前面裝入橋殼內(nèi)，并與橋殼用螺栓固定在一起。使主減速器和差速器的拆裝、調(diào)整、維修、保養(yǎng)等都十分方便。 整體式橋殼按其制造工藝的不同又可分為鑄造整體式、鋼板沖壓焊接式和鋼管擴(kuò)張成形式三種。 橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 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（與前述半軸強(qiáng)度計(jì)算的三種載荷工況相同）。 當(dāng)牽引力或制動(dòng)力最大時(shí)，橋殼鋼板彈簧座處危險(xiǎn)端面的彎曲應(yīng)力 ? 和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ? 為： v hvhM Mζ= WW? (61) YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 26 TTTη=W (62) 式中 vM —— 地面對(duì)車輪垂直反力在橋殼板簧座處危險(xiǎn)端面引起的垂直平面內(nèi)的彎矩， h x2M =F b? ； b —— 橋殼板簧座到車輪面的距離； hM —— 牽引力或制動(dòng)力 x2F （一側(cè)車輪上的）在水平平面內(nèi)引起的彎矩，h x2M =F b? ； T —— 牽引或制動(dòng)時(shí)，上述危險(xiǎn)斷面所受的轉(zhuǎn)矩， T x2 rT =F r? ； vW 、 Wh —— 分別為橋殼危險(xiǎn)斷面垂直平面和水平面彎曲的抗彎截面系數(shù)； TW —— 危險(xiǎn)斷面的抗扭截面系數(shù)。 將數(shù)據(jù)帶入式（ 62）、（ 63）得： ζ =400 N/mm2 η =250 N/mm2 橋殼許用彎曲應(yīng)力為 300500N/mm2，許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 150400N/mm2?？慑懺鞓驓と≥^小值，鋼板沖壓焊接橋殼取最大值。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 27 7 結(jié)論 本課題設(shè)計(jì) 的 YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋，采用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋， 由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、主減速器造價(jià)低廉、工作可靠，可以被廣泛用在各種中型載貨汽車。 設(shè)計(jì)介紹了后橋驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式和工作原理，計(jì)算了差速器、主減速器以及半軸的結(jié)構(gòu)尺寸，進(jìn)行了強(qiáng)度校核，并繪制了有關(guān)零件圖和裝配圖。 本驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，符合實(shí)際應(yīng)用，具有很好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，驅(qū)動(dòng)橋總成及零部件的設(shè)計(jì)能盡量滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車變型的要求，修理、保養(yǎng)方便，機(jī)件工藝性好，制造容易。 但此設(shè)計(jì)過(guò)程仍有許多不足，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，有些設(shè)計(jì)參數(shù)是按照以往 經(jīng)驗(yàn)值得出，這樣就帶來(lái)了一定的誤差。另外，在一些小的方面，由于時(shí)間問(wèn)題，做得還不夠仔細(xì)，懇請(qǐng)各位老師同學(xué)給予批評(píng)指正。 YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 28 參 考 文 獻(xiàn) [1] 劉惟信 .汽車設(shè)計(jì) [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021. [2] 陳家瑞 . 汽車構(gòu)造 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [3] 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì) .汽車工程手冊(cè) [M]：設(shè)計(jì)篇 .北京：人民交通出版社， 2021. [4] 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì) .汽車工程手冊(cè) [M]：基礎(chǔ)篇 .北京：人民交通出版社， 2021. [5] 余志生 . 汽車?yán)碚?[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 1990. [6] 楊朝會(huì)，王豐元，馬浩 .基于有限元方法的載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋殼分析 [J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 .2021，（ 10）： 1921 [7] 胡迪青，易建軍，胡于進(jìn)，李成剛 .基于模塊化的越野汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)及性能綜合評(píng)價(jià) [J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程， 2021，（ 3）： 811. [8] 唐善政 .汽車驅(qū)動(dòng)橋噪聲的試驗(yàn)研究與控制 [J].汽車科技， 2021，（ 3）： 1424 [9] 石琴，陳朝陽(yáng)，錢鋒，溫千紅 ．汽車驅(qū)動(dòng)橋殼模態(tài)分析 [J].上海汽車， 1999， (4):13， 8. [10] 林軍，周曉軍，陳子辰，陳慶春 .汽車驅(qū)動(dòng)橋總成在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng) [J].機(jī)械與電子， 2021，（ 4）： 2021. [11] 王聰興 ,馮茂林 . 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [J].公路與汽運(yùn)， 2021， (4):68. [12] 楊鎖望，韓愈琪，楊鈺 .礦用自卸驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)分析與改進(jìn)設(shè)計(jì) [J].專用汽車， 2021，（ 1）：2123. [13] 王鐵，張國(guó)忠，周淑文 .路面不平度影響下的汽車驅(qū)動(dòng)橋動(dòng)載荷 [J].東北大學(xué)學(xué)報(bào) ,2021,(1):5053. 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[15] 徐灦 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1991. 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 29 致 謝 為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)生活結(jié)束了 ,回頭看看自己在這幾個(gè)月內(nèi)的身影 ,回頭看看自己走過(guò)的路 ,有辛酸也有甘甜 ,總的來(lái)說(shuō)收獲不少。 本次設(shè)計(jì)的課題是： YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)，這對(duì)我們來(lái)說(shuō)完全是一個(gè)新的課題，免不了有時(shí)感到很茫然。通過(guò)到工廠里去看實(shí)物，通過(guò)指導(dǎo)老師李老師的講解，加上自己看書(shū)，終于把設(shè)計(jì)的思路搞清楚了。對(duì)于具體 的細(xì)節(jié)問(wèn)題，涉及到一些經(jīng)驗(yàn)方面的問(wèn)題，指導(dǎo)老師總是不厭其煩的講解，直到我聽(tīng)懂為止，我被李老師的這種敬業(yè)精神深深感動(dòng)。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我將三年半來(lái)學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行了一次大總結(jié)，一次大檢查，特別是機(jī)械設(shè)計(jì)、工程制圖、機(jī)械原理等基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行了一次徹底的復(fù)習(xí)。以前只是應(yīng)付考試，現(xiàn)在要自己設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品出來(lái)，才感覺(jué)到自己學(xué)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。有句話叫做：活到老，學(xué)到老。說(shuō)的是一點(diǎn)沒(méi)錯(cuò)??！處處有我的恩師，處處有我要學(xué)習(xí)的知識(shí)！ 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我查手冊(cè)的能力得到了很大的提高。以前遇到問(wèn)題不是去問(wèn)老師，就是跳過(guò)去 ，一點(diǎn)自己查資料的意識(shí)都沒(méi)有?，F(xiàn)在不同了，通過(guò)指導(dǎo)老師的引導(dǎo)，通過(guò)自己的實(shí)踐，現(xiàn)在可以獨(dú)立到圖書(shū)館去查資料，而且要查哪方面的資料，心理非常清楚，不像以前那么沒(méi)有頭緒了。 在其他方面也有不少收獲，比如說(shuō)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我養(yǎng)成了一絲不茍的工作方法。以前做作業(yè)時(shí)總是敷衍了事，一點(diǎn)耐心都沒(méi)有，坐在凳子上也不會(huì)安下心來(lái)，總是用一種浮躁的態(tài)度來(lái)對(duì)待自己的事情?，F(xiàn)在不同了，通過(guò)做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我可以三、四個(gè)小時(shí)坐在凳子上不起身，心理很平靜，一點(diǎn)急噪的情緒都沒(méi)有，這可能是做畢業(yè)設(shè)計(jì)給我留下的東西，這將對(duì)我以后在社會(huì)上工作大有裨 益。 YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 30 附件清單 1 驅(qū)動(dòng)橋裝配圖 A0 2 差速器部件裝配圖 A1 3 半軸 A2 4 半軸套筒 A2 5 主減速器主動(dòng)齒輪 A3 6 主減速器從動(dòng)齒輪 A3 7 鎖緊螺母 A4 8 鎖緊墊圈 A4 9 調(diào)整螺母 A4 10 輪轂 A1 11 差速器行星齒輪 A3 12 差速器半軸齒輪 A3 13 差速器十字軸 A3