【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(chǎng)考驗(yàn)。自卸車市場(chǎng)，占據(jù)較大數(shù)量的是東風(fēng)EQ3208系列，占市場(chǎng)的70％多。場(chǎng)具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。噸位的特點(diǎn)使得該系列產(chǎn)品擁有極佳的口碑。260至360馬力發(fā)動(dòng)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(jìng)爭(zhēng)主要以專用車為主。重型車的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)安全、可靠、舒適的人性化設(shè)計(jì)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(yàn)，完全合格后方可投入批量生產(chǎn)。自行打開，人員不會(huì)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(dòng)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(shí)現(xiàn)安全駕駛的同時(shí)，也充分考慮。該車所用的WEVB發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)，可使制動(dòng)器的使用壽命提高45%～55%。驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式及布置方案的確定。驅(qū)動(dòng)橋零部件尺寸參數(shù)確定及校核。完成驅(qū)動(dòng)橋裝配圖和主要部分零件圖。

　　

【正文】 相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，對(duì)于差速器齒輪主要應(yīng)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)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(jì)算轉(zhuǎn)矩（ Nm）， T= T0； ks、 km、 kv 按照主減速器齒輪強(qiáng)度計(jì)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(duì)普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的基本參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)差速器齒輪的幾何尺寸列表整理，并且對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行了校核，最終確定了所設(shè)計(jì)差速器的各個(gè)參數(shù)，并滿 30 足了強(qiáng)度校核。 31 第 5 章 半軸設(shè)計(jì) 概述 驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置位于汽 車傳動(dòng)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(dòng)車輪。在一般的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)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(lái)，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(dòng)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(jì)半軸的主要尺寸是其直徑，在設(shè)計(jì)時(shí)首先可根據(jù)對(duì)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(gè)驅(qū)動(dòng)橋的布局來(lái)看比較合適的半軸半徑，然后對(duì)它進(jìn)行強(qiáng)度校核。 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 全浮式半軸的計(jì)算載荷的確定 計(jì)算時(shí)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(dòng)力或制動(dòng)力）最大時(shí)，其最大值為 ?2Z ，附著系數(shù) ? 在計(jì)算時(shí)取 ，沒(méi)有側(cè)向力作用； （ 2）側(cè)向力 2Y 最大時(shí)，其最大值為 ?2Z 1（發(fā)生于汽車側(cè)滑時(shí)），側(cè)滑時(shí)輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù) 1? 在計(jì)算時(shí)取 ，沒(méi)有縱向力作用； （ 3）垂向力最大時(shí)（發(fā)生在汽車以可能的高速通過(guò)不平路面時(shí)），其值為dkz )g( w2 ，其中 wg 為車輪對(duì)地面的垂直載荷， dk 為動(dòng)載荷系數(shù)，這時(shí)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(shí)不會(huì)有側(cè)向力作用，而側(cè)向力最大時(shí)也不會(huì)有縱向力作用。 全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，只計(jì)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(jì)算可按 rRrL rXrXT ?== ? 22 求得，其中 LX2 ， RX2 的計(jì)算，可根據(jù)最大附著力和發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算，并取兩者中的較小者。 若按最大附著力計(jì)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(shí)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(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算，即 reRL riTXX /ηξ m a x22 == （ ） 式中： ? —— 差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對(duì)于普通圓錐行星齒輪差速器取 ； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 255 Nm；； ?—— 汽車傳動(dòng) 效率，計(jì)算時(shí)可取 ； i —— 傳動(dòng)系最低擋傳動(dòng)比 TLi = 0i 1i == r —— 輪胎的滾動(dòng)半徑， 根據(jù)上式 == RL XX 22 所以取 == RL XX 22 按發(fā)動(dòng) 機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算 T = Nm 33 全浮 半軸桿部直徑的初選 設(shè)計(jì)時(shí)，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(jì)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(jì)算 半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力可由下式 計(jì)算 ： 331016πτ = dT= ]τ[≤mmN? （ ） 式中： τ —— 半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， MPa； T—— 半軸的計(jì)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(zhǎng)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(jì)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(duì)半軸的功用進(jìn)行了說(shuō)明，并且在縱向力最大時(shí)確定了半軸的計(jì)算載荷。對(duì)半軸進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)計(jì)算，確定了半軸的各部分尺寸，并進(jìn)行了校核。最后對(duì)材料和熱處理做了加以說(shuō)明。 34 第 6 章 驅(qū)動(dòng)橋橋殼的設(shè)計(jì) 概述 驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車上 的主要零件之一，非斷開式驅(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 35 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τ 為： v hvhM Mσ= WW? () TTTτ=W () 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（ 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(jì)的 驅(qū)動(dòng)橋 橋殼， 并進(jìn)行了橋殼的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。對(duì)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(shí)及汽車緊急制動(dòng)時(shí)的四種 情況下橋殼受力和強(qiáng)度做了計(jì)算。 最后指出了這種橋殼設(shè)計(jì) 的弊端，提出利用有限元分析法可進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)。 36 結(jié) 論 本畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的是 福田歐曼 ETX 驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) ,國(guó)內(nèi)驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用少等問(wèn)題。國(guó)外主要采用模塊化技術(shù)和模態(tài)分析進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)分析，其中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用十分廣泛，本設(shè)計(jì)根據(jù)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，確定了驅(qū)動(dòng)橋的總體設(shè)計(jì)方案，采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，單級(jí)主減速器，圓錐行星齒輪差速器和全浮式半軸，在計(jì)算中，先后對(duì)主減速器，差速器，半軸以及驅(qū)動(dòng)橋殼的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了 設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核，并運(yùn)用 AutoCAD 軟件繪制出驅(qū)動(dòng)橋裝配圖及主要零部件圖。設(shè)計(jì)中采用的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，可以廣泛用在輕型貨車上。采用的單級(jí)主減速器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積及質(zhì)量小且制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，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(jiǎn)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(jì)結(jié)構(gòu)合理，符合汽車行駛過(guò)程中的環(huán)境要求，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。 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. 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