【導(dǎo)讀】義的重型載貨車較之上年有不同程度的下挫。作為，有待市場考驗。自卸車市場，占據(jù)較大數(shù)量的是東風(fēng)EQ3208系列，占市場的70％多。場具有絕對的優(yōu)勢。噸位的特點使得該系列產(chǎn)品擁有極佳的口碑。260至360馬力發(fā)動機(jī)、富勒變速箱、斯太爾加強(qiáng)橋使該車的配置光彩奪目。東風(fēng)的EQ1208系列、紅巖的CQ19系列等都是暢銷產(chǎn)品。內(nèi)競爭主要以專用車為主。重型車的發(fā)展趨勢對安全、可靠、舒適的人性化設(shè)計等方面提出更高的要求。型車駕駛室都要經(jīng)受嚴(yán)格的加載、撞擊與扭振試驗，完全合格后方可投入批量生產(chǎn)。自行打開，人員不會拋出車外。在舒適性方面，現(xiàn)在的商用車乘坐舒適性已接近轎車的水平。主要表現(xiàn)為駕駛室。及電動天窗等配置。全面安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，碰撞安全性大大提高。在實現(xiàn)安全駕駛的同時，也充分考慮。該車所用的WEVB發(fā)動機(jī)制動技術(shù)，可使制動器的使用壽命提高45%～55%。驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式及布置方案的確定。驅(qū)動橋零部件尺寸參數(shù)確定及校核。完成驅(qū)動橋裝配圖和主要部分零件圖。

　　

【正文】 相對運動。因此，對于差速器齒輪主要應(yīng)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計算。輪齒彎曲應(yīng)力σ w（ MPa）為 σ w= 3smv 2 22Tk k 10k mb d Jn （ ） 式中： n— 行星齒輪數(shù)； J— 綜合系數(shù)，取 ； b2— 半軸齒輪齒寬， mm； d2— 半軸齒輪大端分度圓直徑， mm； T— 半軸齒輪計算轉(zhuǎn)矩（ Nm）， T= T0； ks、 km、 kv 按照主減速器齒輪強(qiáng)度計算的有關(guān)轉(zhuǎn) 矩選?。? 將各參數(shù)代入式（ 46）中，有： σ w=852 MPa 按照文獻(xiàn) [1], 差速器齒輪的σ w≤ [σ w]=980 MPa，所以齒輪彎曲強(qiáng)度滿足要求。 本章小結(jié) 本章首先介紹了差速器結(jié)構(gòu)作用及工作原理，對普通對稱式圓錐行星齒輪差速器的基本參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計計算，根據(jù)機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)值對差速器齒輪的幾何尺寸列表整理，并且對強(qiáng)度進(jìn)行了校核，最終確定了所設(shè)計差速器的各個參數(shù)，并滿 30 足了強(qiáng)度校核。 31 第 5 章 半軸設(shè)計 概述 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，在此由于是載重汽車，采用全浮式結(jié)構(gòu)。 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(qiáng)度校核。 半軸的設(shè)計與計算 全浮式半軸的計算載荷的確定 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 2X （驅(qū)動力或制動力）最大時，其最大值為 ?2Z ，附著系數(shù) ? 在計算時取 ，沒有側(cè)向力作用； （ 2）側(cè)向力 2Y 最大時，其最大值為 ?2Z 1（發(fā)生于汽車側(cè)滑時），側(cè)滑時輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù) 1? 在計算時取 ，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dkz )g( w2 ，其中 wg 為車輪對地面的垂直載荷， dk 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 2X ，側(cè)向力 2Y 值的大小受車輪與地面最大附著力的限制，即有 22222 YXZ += 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。 全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，只計算在上述第一種工況下轉(zhuǎn)矩 ，如圖 為全浮半軸支撐示意圖 。 32 圖 全浮式半軸支承示意圖 其計算可按 rRrL rXrXT ?== ? 22 求得，其中 LX2 ， RX2 的計算，可根據(jù)最大附著力和發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計算，并取兩者中的較小者。 若按最大附著力計算，即 2 239。22 GmXX RL == （ ） 式中： ? —— 輪胎與地面的附著系數(shù)取 ； 39。m—— 汽車加速或減速時的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，可取 ～ 在此取 。 根據(jù)上式 1 1 4 22 == RL XX = 若按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計算，即 reRL riTXX /ηξ m a x22 == （ ） 式中： ? —— 差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對于普通圓錐行星齒輪差速器取 ； maxeT —— 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 255 Nm；； ?—— 汽車傳動 效率，計算時可取 ； i —— 傳動系最低擋傳動比 TLi = 0i 1i == r —— 輪胎的滾動半徑， 根據(jù)上式 == RL XX 22 所以取 == RL XX 22 按發(fā)動 機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計算 T = Nm 33 全浮 半軸桿部直徑的初選 設(shè)計時，全浮式半軸桿部直徑的初步選擇可按下式進(jìn)行： 33 3 )~(]τ[ 10 TTd =?=取 d=33mm （ ） 式中： d—— 半軸桿部直徑 mm； T—— 半軸的計算轉(zhuǎn)矩， mN? ； ]τ[ —— 半軸轉(zhuǎn)矩許用應(yīng)力， MPa。因半 軸材料取 40Cr， ]τ[ 為 784MPa 左右，考慮安全系數(shù)在 ～ 之間，可取 ]τ[ =490~588MPa。 全浮半軸強(qiáng)度計算 半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力可由下式 計算 ： 331016πτ = dT= ]τ[≤mmN? （ ） 式中： τ —— 半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， MPa； T—— 半軸的計算轉(zhuǎn)矩 mN? ； d—— 半軸桿部直徑 33mm； ]τ[ —— 半軸的扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力，取 ]τ[ =490~588MPa。 331016πτ = dT= 33103316π = ]τ[ ，強(qiáng)度滿足要求。 半軸的最大 扭轉(zhuǎn)角為 310π180θ ??= GJTl （ ） 式中： T—— 半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩 . mN? ； l—— 半軸長度 1200mm； G—— 材料的剪切彈性模量 104 N/mm2 ； J—— 半軸橫截面的極慣性矩， 432π dJ= = 。 經(jīng)計算最大扭轉(zhuǎn)角 θ = 扭轉(zhuǎn)角宜選為 6176。~15176。滿足條件。 本章小結(jié) 首先本章對半軸的功用進(jìn)行了說明，并且在縱向力最大時確定了半軸的計算載荷。對半軸進(jìn)行了具體的設(shè)計計算，確定了半軸的各部分尺寸，并進(jìn)行了校核。最后對材料和熱處理做了加以說明。 34 第 6 章 驅(qū)動橋橋殼的設(shè)計 概述 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(qiáng)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(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。 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(diào)整及維修都很不方便，橋殼的強(qiáng)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(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立的主減速殼里，構(gòu)成單獨的總成，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)度計算 我國通常推 薦：計算時將橋殼復(fù)雜的受力狀況簡化成三種典型的計算工況（與前 35 述半軸強(qiáng)度計算的三種載荷工況相同）。 當(dāng)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(yīng)力 ? 和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力τ 為： v hvhM Mσ= WW? () TTTτ=W () 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(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 —— 牽引或制動時，上述危險斷面所受的轉(zhuǎn)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(jù)帶入式（ 61）、（ 62）得： σ =400 N/mm2 τ=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。 本章小結(jié) 本章 選擇 了我所設(shè)計的 驅(qū)動橋 橋殼， 并進(jìn)行了橋殼的受力分析和強(qiáng)度計算。對靜彎曲應(yīng)力下，不同路面沖擊載荷作用下和汽車以最大牽引力行駛時及汽車緊急制動時的四種 情況下橋殼受力和強(qiáng)度做了計算。 最后指出了這種橋殼設(shè)計 的弊端，提出利用有限元分析法可進(jìn)一步完善設(shè)計。 36 結(jié) 論 本畢業(yè)設(shè)計完成的是 福田歐曼 ETX 驅(qū)動橋的設(shè)計 ,國內(nèi)驅(qū)動橋制造企業(yè)主要存在技術(shù)含量低，開發(fā)模式落后，技術(shù)創(chuàng)新力不夠，計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用少等問題。國外主要采用模塊化技術(shù)和模態(tài)分析進(jìn)行驅(qū)動橋的設(shè)計分析，其中計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用十分廣泛，本設(shè)計根據(jù)傳統(tǒng)驅(qū)動橋設(shè)計方法，并結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計方法，確定了驅(qū)動橋的總體設(shè)計方案，采用非斷開式驅(qū)動橋，單級主減速器，圓錐行星齒輪差速器和全浮式半軸，在計算中，先后對主減速器，差速器，半軸以及驅(qū)動橋殼的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了 設(shè)計和強(qiáng)度校核，并運用 AutoCAD 軟件繪制出驅(qū)動橋裝配圖及主要零部件圖。設(shè)計中采用的非斷開式驅(qū)動橋，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，可以廣泛用在輕型貨車上。采用的單級主減速器，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積及質(zhì)量小且制造成本低等優(yōu)點，廣泛用于主減速比小于 的各種中、小型汽車。采用的圓錐行星齒輪 差速器 和全浮式半軸 ，結(jié)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)可靠 ，被大多數(shù)汽車廠所生產(chǎn)，能夠減少制造成本。 本設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，符合汽車行駛過程中的環(huán)境要求，具有很好的動力性和經(jīng)濟(jì)性，驅(qū)動橋總成及零部件的設(shè)計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。 37 參考文獻(xiàn) [1]臧杰 ．汽車構(gòu)造 [M]．北京： 機(jī)械工業(yè) 出版社， 20xx. [2]劉惟信 .汽車 車橋 設(shè)計 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,20xx. [3]王望予 .汽車設(shè)計 [M].第 3 版 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx. [4]《汽車工程手冊》編輯委員會 .汽車工程手冊 .設(shè)計篇 .北京 :人民交通出版社 ,20xx. [5]《汽車工程手冊》編輯委員會 .汽車工程手冊 .制造篇 .北京 :人民交通出版社 ,20xx. [6]余志生 .汽 車?yán)碚?[M].第 3 版 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx. [7]曾范量 .差速器的工作原理與使用 [J]. 汽車維修， 20xx. [8]張洪欣 .汽車底盤設(shè)計 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1998. [9]霍夢帆 .汽車雙極主速器優(yōu)化設(shè)計 [D]. 北京郵電大學(xué)機(jī)械設(shè)計與理論系碩士學(xué)位論文 . 北京：北京郵電大學(xué) .20xx. [10]陳宏鈞 .實用機(jī)械加工工藝手冊 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx. [11] 王聰興 ,馮茂林 . 現(xiàn)代設(shè)計方法在驅(qū)動橋設(shè)計中的應(yīng)用 [J].公路與汽運， 20xx. [12]龔溎義 .機(jī)械設(shè)計課 程設(shè)計圖冊 [M].北京 :高等教育出版社 ,1989. [13]韓曉娟 .機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx. [14]梁德本 ,葉玉駒 .機(jī)械制圖