【導讀】本課題是對YC1090貨車驅動橋的結構設計。內容對驅動橋及其主要零部件的結構型式與設計計算作一一介紹。動橋還傳遞著傳動系中的最大轉矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅動橋結構型。力性、經濟性、平順性、通過性、機動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。例如，驅動橋包含主減速器、差速器、驅動車輪的傳動裝置（半軸及輪邊減速。由上述可見，汽車驅動橋設計涉及的機械零部件及元件的品。因此，通過對汽車驅動橋的學習和設計實踐，可以更好的學習并掌握現(xiàn)代。子上，達到更好的車輪牽引力與轉向力的有效發(fā)揮，從而提高汽車的行駛能力。車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。驅動橋設計大大降低了制造成本，同時驅動橋使用維護成本也降低了。后輪驅動的汽車加速時，牽引力將不會由前輪發(fā)出，所以在加速轉。維修費用低也是后輪驅。動的一個優(yōu)點，盡管由于構造和車型的不同，這種費用將會有很大的差別。

　　

【正文】 半軸計算時的許用應力與所選用的材料、加工方法、熱處理工藝及汽車的使用條件有關。當采用 40Cr， 40MnB， 40MnVB， 40CrMnMo， 40 號及 45 號鋼等作為全浮式半軸的材料時，其扭轉屈服極限達到 784MPa 左右。在保證安全系數(shù)在 ～ 范圍時，半軸扭轉許用應力可取為 []? ＝ 490～ 588MPa。 對于越野汽車、礦用汽車等使用條件差的汽車，應該取較大的安全系數(shù)，這時許用應力應取小值；對于使用條件較好的公路汽車則可取較大的許用應力。 當傳遞最大轉矩時，半軸花鍵的剪切應力不應超過 ；擠壓應力不應該超過 196MPa，半軸單位長度的最大轉角不應大于 8176。 /m。 YC1090 貨車驅動橋的設計 24 半軸的結構設計及材料與熱處理 為了使半軸的花鍵內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?shù)販p小花鍵槽的深度，因此花鍵齒數(shù)必須相應地增加，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疲勞破壞，因此在結構設計上應盡量增大各過渡部分的圓角半徑以減小應力集中。重型車半軸的桿部較粗，外端突緣也很大，當無較大鍛造設備時可采用兩端均為花鍵聯(lián)接的結構，且取相同花鍵參數(shù)以簡化工藝。在現(xiàn)代汽車半軸上，漸開線花鍵用得較廣，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 是我國研制出的新鋼種，作為半軸材料效果很好。半軸的熱處理過去都采用調質處理的方法，調質后要求桿部硬度為 HB388— 444(突緣部分可降至 HB248)。近年來采用高頻、中頻感應淬火的口益增多。這種處理方法使半軸表面淬硬達 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。由于硬化層本身的強度較高，加之在半軸表面形成大的殘余壓應力，以及采用噴丸處理、 滾壓半軸突緣根部過渡圓角等工藝，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得十分顯著。由于這些先進工藝的采用，不用合金鋼而采用中碳 (40號、 45 號 )鋼的半軸也日益增多。 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2021 25 6 驅動橋殼設計 驅動橋橋殼是汽車上的主要零件之一，非斷開式驅動橋的橋殼起著支承汽車荷重的作用，并將載荷傳給車輪．作用在驅動車輪上的牽引力，制動力、側向力和垂向力也是經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力求減小橋殼的質量．橋殼還應結構簡單、制造方便以利于降低成本。其結構還應保證主減速器的拆裝、調整、維修和保養(yǎng)方便。在選擇橋殼的結構型式時，還應考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應等。 橋殼的結構型式 橋殼的結構型式大致分為可分式 a）可分式橋殼 可分式橋殼的整個橋殼由一個垂直接合面分為左右兩部分，每一部分均由一個鑄件殼體 和一個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在中央接合面處的一圈螺栓聯(lián)成一個整體。其特點是橋殼制造工藝簡單、主減速器軸承支承剛度好。但對主減速器的裝配、調整及維修都很不方便，橋殼的強度和剛度也比較低。過去這種所謂兩段可分式橋殼見于輕型汽車，由于上述缺點現(xiàn)已很少采用。 b）整體式橋殼 整體式橋殼的特點是將整個橋殼制成一個整體，橋殼猶如一整體的空心粱，其強度及剛度都比較好。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立的主減速殼里，構成單獨的總 成，調整好以后再由橋殼中部前面裝入橋殼內，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張成形式三種。 橋殼的受力分析及強度計算 我國通常推薦：計算時將橋殼復雜的受力狀況簡化成三種典型的計算工況（與前述半軸強度計算的三種載荷工況相同）。 當牽引力或制動力最大時，橋殼鋼板彈簧座處危險端面的彎曲應力 ? 和扭轉應力 ? 為： v hvhM Mσ= WW? (61) YC1090 貨車驅動橋的設計 26 TTTτ=W (62) 式中 vM —— 地面對車輪垂直反力在橋殼板簧座處危險端面引起的垂直平面內的彎矩， h x2M =F b? ； b —— 橋殼板簧座到車輪面的距離； hM —— 牽引力或制動力 x2F （一側車輪上的）在水平平面內引起的彎矩，h x2M =F b? ； T —— 牽引或制動時，上述危險斷面所受的轉矩， T x2 rT =F r? ； vW 、 Wh —— 分別為橋殼危險斷面垂直平面和水平面彎曲的抗彎截面系數(shù)； TW —— 危險斷面的抗扭截面系數(shù)。 將數(shù)據帶入式（ 62）、（ 63）得： σ =400 N/mm2 τ =250 N/mm2 橋殼許用彎曲應力為 300500N/mm2，許用扭轉應力為 150400N/mm2?？慑懺鞓驓と≥^小值，鋼板沖壓焊接橋殼取最大值。 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2021 27 7 結論 本課題設計的 YC1090 貨車驅動橋，采用非斷開式驅動橋， 由于結構簡單、主減速器造價低廉、工作可靠，可以被廣泛用在各種中型載貨汽車。 設計介紹了后橋驅動的結構形式和工作原理，計算了差速器、主減速器以及半軸的結構尺寸，進行了強度校核，并繪制了有關零件圖和裝配圖。 本驅動橋設計結構合理，符合實際應用，具有很好的動力性和經濟性，驅動橋總成及零部件的設計能盡量滿足零件的標準化、部件的通用化和產品的系列化及汽車變型的要求，修理、保養(yǎng)方便，機件工藝性好，制造容易。 但此設計過程仍有許多不足，在設計結構尺寸時，有些設計參數(shù)是按照以往經驗值得出 ，這樣就帶來了一定的誤差。另外，在一些小的方面，由于時間問題，做得還不夠仔細，懇請各位老師同學給予批評指正。 YC1090 貨車驅動橋的設計 28 參 考 文 獻 [1] 劉惟信 .汽車設計 [M].北京 :清華大學出版社 ,2021. [2] 陳家瑞 . 汽車構造 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [3] 汽車工程手冊編輯委員會 .汽車工程手冊 [M]：設計篇 .北京：人民交通出版社， 2021. [4] 汽車工程手冊編輯委員會 .汽車工程手冊 [M]：基礎篇 .北京：人民交通出版社， 2021. [5] 余志生 . 汽車理 論 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 , 1990. [6] 楊朝會，王豐元，馬浩 .基于有限元方法的載貨汽車驅動橋殼分析 [J].農業(yè)裝備與車輛工程 .2021，（ 10）： 1921 [7] 胡迪青，易建軍，胡于進，李成剛 .基于模塊化的越野汽車驅動橋設計及性能綜合評價 [J].機械設計與制造工程， 2021，（ 3）： 811. [8] 唐善政 .汽車驅動橋噪聲的試驗研究與控制 [J].汽車科技， 2021，（ 3）： 1424 [9] 石琴，陳朝陽，錢鋒，溫千紅 ．汽車驅動橋殼模態(tài)分析 [J].上海汽車， 1999， (4):13， 8. [10] 林軍，周曉軍，陳子辰，陳慶春 .汽車驅動橋總成在線自動檢測系統(tǒng) [J].機械與電子， 2021，（ 4）： 2021. [11] 王聰興 ,馮茂林 . 現(xiàn)代設計方法在驅動橋設計中的應用 [J].公路與汽運， 2021， (4):68. [12] 楊鎖望，韓愈琪，楊鈺 .礦用自卸驅動橋殼結構分析與改進設計 [J].專用汽車， 2021，（ 1）：2123. [13] 王鐵，張國忠，周淑文 .路面不平度影響下的汽車驅動橋動載荷 [J].東北大學學報 ,2021,(1):5053. [14] 常曙光 .重載汽車驅動橋齒輪用鋼的 成分設計 [J].現(xiàn)代零部件， 2021，（ 1）： 9095. [15] 徐灦 . 機械設計手冊 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1991. 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2021 29 致 謝 為期三個月的畢業(yè)設計生活結束了 ,回頭看看自己在這幾個月內的身影 ,回頭看看自己走過的路 ,有辛酸也有甘甜 ,總的來說收獲不少。 本次設計的課題是： YC1090 貨車驅動橋的設計，這對我們來說完全是一個新的課題，免不了有時感到很茫然。通過到工廠里去看實物，通過指導老師李老師的講解，加上自己看書，終于把設計的思路搞清楚了。對于具體的細節(jié)問題 ，涉及到一些經驗方面的問題，指導老師總是不厭其煩的講解，直到我聽懂為止，我被李老師的這種敬業(yè)精神深深感動。 通過這次畢業(yè)設計，使我將三年半來學到的知識進行了一次大總結，一次大檢查，特別是機械設計、工程制圖、機械原理等基礎知識，進行了一次徹底的復習。以前只是應付考試，現(xiàn)在要自己設計一個產品出來，才感覺到自己學的知識是遠遠不夠的。有句話叫做：活到老，學到老。說的是一點沒錯啊！處處有我的恩師，處處有我要學習的知識！ 通過這次畢業(yè)設計，使我查手冊的能力得到了很大的提高。以前遇到問題不是去問老師，就是跳過去，一點自己 查資料的意識都沒有?，F(xiàn)在不同了，通過指導老師的引導，通過自己的實踐，現(xiàn)在可以獨立到圖書館去查資料，而且要查哪方面的資料，心理非常清楚，不像以前那么沒有頭緒了。 在其他方面也有不少收獲，比如說，這次畢業(yè)設計使我養(yǎng)成了一絲不茍的工作方法。以前做作業(yè)時總是敷衍了事，一點耐心都沒有，坐在凳子上也不會安下心來，總是用一種浮躁的態(tài)度來對待自己的事情?，F(xiàn)在不同了，通過做畢業(yè)設計，我可以三、四個小時坐在凳子上不起身，心理很平靜，一點急噪的情緒都沒有，這可能是做畢業(yè)設計給我留下的東西，這將對我以后在社會上工作大有裨益。 YC1090 貨車驅動橋的設計 30 附件清單 1 驅動橋裝配圖 A0 2 差速器部件裝配圖 A1 3 半軸 A2 4 半軸套筒 A2 5 主減速器主動齒輪 A3 6 主減速器從動齒輪 A3 7 鎖緊螺母 A4 8 鎖緊墊圈 A4 9 調整螺母 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