【正文】 可鍛造橋殼取較小值，鋼板沖壓焊接橋殼取最大值。 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? 為： v hvhM Mσ= WW? (61) 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(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)。 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YC1090 貨車驅(qū)動橋的設(shè)計 24 張成形式三種。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。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。其特點是橋殼制造工藝簡單、主減速器軸承支承剛度好。半軸套管與殼體用鉚釘聯(lián)接。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。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。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。由于這些先進(jìn)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。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)。半軸的熱處理過去都采用調(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)。 半軸多采用含鉻的中碳合金鋼制造，如 40Cr， 40CrMnMo， 40CrMnSi， 40CrMoA，鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2022 23 35CrMnSi， 35CrMnTi 等。重型車半軸的桿部較粗，外端突緣也很大，當(dāng)無較大鍛造設(shè)備時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)以簡化工藝。 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料與熱處理 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 )。 當(dāng)傳遞最大轉(zhuǎn)矩時，半軸花鍵的剪切應(yīng)力不應(yīng)超過 ；擠壓應(yīng)力不應(yīng)該超過 196MPa，半軸單位長度的最大轉(zhuǎn)角不應(yīng)大于 8176。在保證安全系數(shù)在 ～ 時，半軸扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力可取為 []? ＝ 490～ 588MPa。 半軸計算時的許用應(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)。 將數(shù)據(jù)帶入式（ 55）、（ 56）得： b? =68Mpa c? =169MPa 半軸的最大扭轉(zhuǎn)角為 31018 0 ??? ?? GJTl （ 57） 式中 T—— 半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩， T=12215Nm； l—— 半軸長度， l=900mm； G—— 材料的剪切彈性模量， MPa； J—— 半軸橫截面的極慣性矩， mm4。 根據(jù)上式帶入 T＝ 12215 Nm，得： ≤ d≤ 取： d=33mm 給定一個安全系數(shù) k= d=k d = 33 =50mm 全浮式半軸支承轉(zhuǎn)矩，其計算轉(zhuǎn)矩為： 22L r R rT X r X r? ? ? ? （ 53） 三種半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力由下式計算： 3316 10Td? ? ???? （ 54） 式中 ? —— 半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， MPa； T— 一半軸的計算轉(zhuǎn)矩， T=12215Nm； d—— 半軸桿部直徑， d=50mm。 全浮式半軸的 設(shè)計計算 本課題采用帶有凸緣的全浮式半軸，其詳細(xì)的計算校核如下： a)全浮式半軸計算載荷的確定 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2022 21 全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，其計算轉(zhuǎn)矩按下式進(jìn)行： T=ξ Temaxig1i0 （ 51） 式中：ξ —— 差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對圓錐行星齒輪差速器可取 ? ＝ ； ig1—— 變速器 1擋傳動比； i0—— 主減速比。 半軸的計算應(yīng)考慮到以下三種可能的載荷工況： a）縱向力 X2最大時 (X2＝ Z2? )附著系數(shù)尹取 ，沒有側(cè)向力作用； b）側(cè)向力 Y2最大時，其最大值發(fā)生于側(cè)滑時，為 Z2 1? 中，側(cè)滑時輪胎與地面?zhèn)认蚋街禂?shù) 1? ，在計算中取 ，沒有縱向力作用； c）垂向力 Z2 最大時，這發(fā)生在汽車以可能的高速通過不平路面時，其值為(Z2gw)kd， kd是動載荷系數(shù)，這時沒有縱向力和側(cè)向力的作用。但由于其工作可靠，故廣泛用于輕型以上的各類汽車上。但在實際工作中由于加工和裝配精度的影響及橋殼與軸承支承剛度的不足等原因，仍可能使全浮式半軸在實際使用條件下承受一定的彎矩，彎曲應(yīng)力約為 5～ 70MPa。多采用一對圓錐滾子軸承支承輪轂，且兩軸承的圓錐滾子小端應(yīng)相向安裝并有一定的預(yù)緊，調(diào)好后由鎖緊螺母予以鎖緊，很少采用球軸承的結(jié)構(gòu)方案。 可用于轎車和輕型載貨汽車，但未得到推廣。由于一個軸承的支承剛度較差，因此這種半軸除承受全部轉(zhuǎn)矩外，彎矩得由半軸及半軸套管共同承受，即3/4浮式半軸還得承受部分彎矩，后者的比例大小依軸承的結(jié)構(gòu)型式及其支承剛度、半軸的剛度等因素決定。用于質(zhì)量較小、使用條件較好、承載負(fù)荷也不大的轎車和輕型載貨汽車。因此，半浮式半軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，還要承受車輪傳來的彎矩。 半軸的型式 YC1090 貨車驅(qū)動橋的設(shè)計 20 普通非斷開式驅(qū)動橋的半軸，根據(jù)其外端的支承型式或受力狀況的不同而分為半浮式、 3/4浮式和全浮式三種。 在一般非斷開式驅(qū)動橋上，驅(qū)動車輪的傳動裝置就是半軸，這時半軸將差速器半軸齒輪與輪轂連接起來。 5 驅(qū)動車輪的傳動裝置設(shè)計 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)矩由差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動車輪。因此，對于差速器齒輪主要應(yīng)進(jìn)行彎曲強度計算。由于差速器齒輪輪齒要求的精度較低，所以精鍛差速器齒輪工藝已被廣 泛應(yīng)用。 41′ 錐距 R 47 46 分度圓齒厚 s 9 9 齒寬 b 20 27 g)行星齒輪軸用直徑 d 行星齒輪軸用直徑 d（ mm）為 d= ? ? 30cdT σ nr （ 45） 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2022 19 式中： T0— 差速器殼傳遞的轉(zhuǎn)矩， Nm； n— 行星齒輪數(shù)； rd— 行星齒輪支承面中點到錐頂?shù)木嚯x， mm； [σ c]— 支承面許用擠壓應(yīng)力，取 98 MPa； 將各參數(shù)代入式（ 45）中，有： d=，取 16mm。 31′ 根錐角 δ f 60176。 頂錐角 δ a 67176。 19′ 分度圓錐角 δ 63176。 31′ 齒根角 θ f 2176。 表 41 半軸齒輪與行星齒輪參數(shù) 參 數(shù) 符 號 半軸齒輪 行星齒輪 分度圓直徑 d 141 96 齒頂高 ha* 齒根高 hf 齒頂圓直 徑 da 144 103 齒根圓直徑 df 133 84 齒頂角 θ a 4176。 f） 壓力角α 汽車差速齒輪大都采用壓力角α =22176。γ 2=63176。 查閱資料，經(jīng)方案論證，初定半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比 21zz =2，半軸齒輪齒數(shù) z2=24，行星齒輪的齒數(shù) z1=12。半軸齒輪齒數(shù) z2在 14～ 25選用。 b) 行星齒輪球面半徑 Rb 行星齒輪球面半徑 Rb反映了差速器錐齒輪節(jié)錐矩的大小和承載能力。例如加進(jìn)摩擦元件以增大其內(nèi)摩擦，提高其鎖緊系數(shù)；或加裝可操縱的、能強制鎖住差速器的裝置 —— 差速鎖等。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2022 17 普通的對稱式圓錐行 星齒輪差速器由差速器左、右殼， 2個半軸齒輪， 4個行星齒輪 (少數(shù)汽車采用 3個行星齒輪，小型、微型汽車多采用 2個行星齒輪 )，行星齒輪軸 (不少裝 4 個行星齒輪的差逮器采用十字軸結(jié)構(gòu) )，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。差速鎖在軍用汽車上應(yīng)用較廣。 強制鎖止式差速器就是在對稱式錐齒輪差速器上設(shè)置差速鎖。 普通齒輪式差速器的傳動機構(gòu)為齒輪式。 差速器結(jié)構(gòu)形式選擇 汽車上廣泛采用的差速器為對稱錐齒輪式差速器，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量較小等優(yōu)點，應(yīng)用廣泛。 差速器是個差速傳動機構(gòu)，用來在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動，用來保證各驅(qū)動輪在各種運動條件下的動力傳遞，避免輪胎與地面間打滑。這樣，如果驅(qū)動橋的左、右車輪剛性連接，則不論轉(zhuǎn)彎行使或直線行使，均會引起車輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)，一方面會加劇輪胎磨損、功率和燃料消耗，另一方面會使轉(zhuǎn)向沉重，通