毕业设计（论文）-ZQ1080商用车驱动桥、后悬架设计.doc

全套图纸加扣 3012250582 机电工程学院毕业设计说明书 设计题目: ZQ1080型商用车驱动桥、后悬架设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 车辆工程 1102 指导教师： 2015年 5 月 25 日目录1 绪论12 驱动桥总体方案的布置2 2.1 驱动桥的设计要求2 2.2 驱动桥的结构方案23 驱动桥各组成的设计3 3.1 主减速器的设计3 3.2 差速器的设计11 3.3 半轴的设计13 3.4 驱动桥壳的设计154 后悬架设计16 4.1 后悬架结构形式的选择16 4.2 后悬架主要参数的确定17 4.3弹性元件的计算18设计总结24参 考 文 献25 致谢26 1 绪论 本次课题主要针对ZQ1080型商用车驱动桥、后悬架来进行设计，而本说明书则是对驱动桥、后悬架以及其主要零部件的结构和设计计算作具体介绍。汽车驱动桥是一种通过主减速器、差速器、半轴等把发动机传递过来的转矩传到驱动车轮的中间装置，它位于传动系末端，有减速增扭的作用，对于发动机纵置的汽车而言，它还可以通过主减速器圆锥齿轮副来改变力矩的传递方向；通过差速器实现两侧车轮的差速作用，保证内外侧车轮以不同的转速转向；通过桥壳和车轮实现承载及传力作用。其次，路面和车架之间的作用力及其力矩作用于驱动桥上，主减速器是驱动桥的组成之一，它主要起减速增扭作用；差速器为其主要组成之一，它主要向两轴分配不同扭矩，确保两输出轴能够以不一样的角速度转动；另外，半轴、桥壳也是其不可分割的一部分，分别有传递转矩和支撑的作用。 对于8.0T级后驱动桥的商用汽车来说，需要传递的转矩比乘用车和客车，以及轻型商用车都要大很多，从而能够用较低的成本运输较多的货物，因此选用功率较大的发动机，这就需要对传动系统有很高的要求，而驱动桥在传动系统中有着很大的作用，设计新型驱动桥对于现在的汽车来说显得越来越重要，而且其影响因素也在改变。，燃油经济性问题越来越突出，许多公司都在致力于更加节油的汽车的研发上，对于乘用车和货车来说，这次变革均是一个提升自身竞争力的机遇；的重，承受着各种各样的作用力；除了驱动桥自身所具有的一些作用外，它对汽车其他方面也起着不可或缺的作用或者影响，比如对汽车一些性能（可靠性、耐用性、平顺性、灵活性、经济性等等）的影响，因此，它的设计参数及结构也是决定汽车这些重要性能好坏的重要因素之一，所以驱动桥对汽车来说是其重要部分之一，也是改善汽车性能的有效措施之一。总之，一种设计新型的驱动桥的趋势油然而生,并且,学习这个设计过程不仅是对我们以前所学知识的检验与巩固,更是对我们设计能力的加强。悬 架 是 现 代 汽 车 的 重 要 组 成 之 一 ，它 把 车 架 和车桥（或车轮）弹性的连接起来。其 功 用 是 ： 把 路 面 作 用 于 车 轮 上 的 垂 直 反 力 、 纵 向 力 和 及 其 力 矩 都 要 传 递 到车 架 （或承 载 式 车 身 ） 上 ， 缓 和 路 面 车 架 （ 或 车 载 式 车 身 ） 侧 向 反 力 的 冲 击 载 荷 ， 衰 减由此引 起 的 振 动 ； 保 证 车 轮 在 不 平 路 面 和 载 荷 变 化 时 有 理 想 的运 动 特 性 ，保证汽车的操纵 稳 定 性 ， 保 证 汽 车 的 行 驶 平 顺 性 ， 使 汽 车 具 有 高 速 行 驶 的 能 力 。 因 此 对 悬 架 进行设计 和 强 度 计 算 是 提 高 商 用 车 性 能 的 重 要 途 径 之 一 。本课题所设计的商用车最高车速为V=90km/h,发动机最大功率为（2800r/min）91kW，最大扭矩为（13001500r/min）345 n.m。本课题的设计思路可分为如下几方面：第一，选取初始方案，ZQ1080型商务车属于中型货车，采用后轮驱动，因此设计的驱动桥及后悬架的结构类型需符合中型货车的结构要求；第二，选用各部件的结构类型；第三，选取各部件的详细参数，设计其主要尺寸。本次设计的ZQ1080型商务车使用条件一般，车速不高，要求有较为一般的行驶平顺性和舒适性，是实用性高且物美价廉的车型。基于这几方面的需求，下面即为设计过程。2 驱动桥总体方案的布置2.1 驱动桥的设计要求具 有 完 整 桥 壳 的 非 断 开 式 驱 动 桥 的 桥 壳 是 一 根 支 承 在 左 右 驱 动 车 轮 上 的 刚 性 空心梁 ， 主 减 速 器 、 差 速 器 和 半 轴 等 所 有 传 动 件 都 装 在 其 中 。 而 驱 动 桥 位 于 传 动 系 的 终 端 ， 其 主 要 功 能 是 减 速 增 扭 ， 并 把 动 力 恰 当 地 分 配 给 左 、 右 驱 动 轮 ，此 外 还 承 担 作 用 在 路 面 和 车 架 之 间 的 垂 直 力 及 横 向 力 。 主 减 速 器 、 差 速 器 、 车 轮 传 动 装 置 和 驱 动 桥 壳 等 共 同 构 成 了 驱 动 桥 。 设计驱动桥时应该满足以下的几点基本要求： （1）具有合适的主传动比，以确保汽车有最好的动力和经济性能； （2）内部齿轮工作稳定，噪声和振动小； （3）齿轮传动装置的传动效率高； （4）拥有合适的最小离地间隙，增加通过性； （5）和悬架导向机构不会产生运动干涉; （6）刚度和强度适当，来承担和传递作用在路面和车架之间的各种力及力矩； （7）质量小，平顺性高。 （8）调整、拆装便洁，成本低廉。 2.2 驱动桥的结构方案 驱动桥有断开式和非断开式两种。驱动轮使用独立悬架时，应使用断开式驱动桥；驱动轮使用非独立悬架时，则使用非断开式驱动桥。普通非断开式驱动桥的特点为：布置方便，结构紧凑且简单，材料利用率高，方便检修，造价低，在货车应用较广上。虽然它们的具体结构、尤其是桥壳结构都不相同，但有一个一样特点，即桥壳为一根在左右驱动车轮上支承着的刚性空心梁，齿轮和半轴等传动件安置于其中。其结构如图1所示。 断 开 式 驱 动 桥 结 构 比 较 复 杂 ， 成 本 也 较 高 。 但 是 它 们 与 独 立 悬 架 结 合起来，对 改 善 汽 车 的 平 顺 性 、 操 纵 稳 定 性 和 通 过 性 较 有 利 ，所 以 在 轿 车 和 要 求 高 通 过性的越野 汽 车 上 应 用 相 当 广 泛 。其 次 ，它 总 是 与 独 立 悬 架 相 匹 配 ，因 此 又 称 之 为 独 立悬架驱动桥。这种桥的中间，主减速器和差速器为悬置于车架横粱或车厢底板上。主减速器、传动轴和差速器以及部分驱动轮传动装置的质量都是簧上质量。因为独立悬架应用于两侧的驱动车轮上，所以相对与车架他们之间可以做上下摆动，相对应的摆动对应的能发生在驱动车轮的传动装置和其外壳或套管上。 由于这次所设计的为中型商用车，基于非断开式驱动桥基于结构简便、造价低、工作牢靠，故采用非断开式驱动桥。3 驱动桥各组成的设计3.1 主减速器的设计3.1.1 主减速器的结构形式递的方向是对于发动机纵置的汽车而言的主减速器的一个功用。因为当汽车在不同的道路,要求驱动轮必须有一个特定的驱动转矩和转速,在驱动轮的力量分流微分在安装主减速机之前,可以使主减速器传动部件之前传输扭矩小,从而使其规模较小的尺寸和质量,容易操作。以下几点基本要求可作为主减速器设计的基本参考： （a)汽车的最佳的动力性和燃料经济性是选择主减速比的前提条件。 (b)外型尺寸要小，保证有必要的离地间隙；齿轮其它传动件工作平稳，噪音小。 （c)在各种转速和载荷下具有高的传动效率；与悬架导向机构与动协调。(d)强度足够、刚度满足要求，质量小，汽车平顺性好。 (e)结构紧凑，工作可靠，成本低廉，拆装、调整方便。对于不同的汽车，不同的使用条件，有不同的主减速器与之相匹配，如图1所示。图1 主减速器结构形式单级主减速器常由一对圆锥齿轮副组成。这种主减速器结构较简单，质量小，成本低，使用方便。但是主传动比不能太大，一般不大于7.0。从动齿轮直径随主减速器传动比的变化而变化，因此，不能过分地增加传动比，另一方面，大传动比对应大尺寸桥壳和小离地间隙，对汽车的通过性有不好的影响，故此，一般，轻中型货车上采用单级主减速器。 双级主减速器的不同方面有：它有两对啮合副,可以保证间隙从地面同样的情况可以获得较大的传动比,传动比一般在7 - 12;但是其尺寸和质量较大，成本高，传动效率较低。双级主减速器主要用于中、重型货车、越野车和大客车上。本次设计的ZQ1080型商用货车，其总质量有8吨，且考虑成本低廉，故采用单级主减速器。主减速器主要由以下集中类型，他们的特点如下所述。（1）弧齿锥齿轮（2）双曲面锥齿轮 准双曲面锥齿轮传动的特点是主要的,驱动齿轮轴垂直的但不相交,和主动齿轮轴相对于从动齿轮轴偏距E,向上或向下偏移。与弧齿锥齿轮相比,准双曲面锥齿轮的优势:当准双曲面齿轮和螺旋伞齿轮规模同时,准双曲面齿轮传动具有较大传动比;相同时,传动比时,从动齿轮尺寸双曲面要比相应的弧齿锥齿轮传动装置有一个更大的直径和高强度齿轮的牙齿和更大的驱动齿轮轴和轴承刚度;与此同时,比一定时,传动装置的大小相双曲面从动齿轮小于相应的弧齿锥齿轮的大小,可以获得更大的差距从地面;此外,由于偏移的存在,不仅使准双曲面齿轮存在使用过程中弧齿锥齿轮沿深度方向相同的横向滑动,和垂直滑动方向的牙齿,这可以提高磨齿过程中,使其具有更高的运行稳定性,双曲面传动装置的传动螺旋角较大,与此同时,啮合的牙齿,重合度大,可以提高传输稳定,可使齿轮弯曲强度提高约30%。一般来说,当主减速器比率大于4.5和轮廓大小是有限的,准双曲面齿轮传动更合理;当比小于2.0时,弧齿锥齿轮的选择更加合理,因为后者有更大的差异可用空间;媒介传动比,可以使用两种齿轮传动。（3）圆柱齿轮圆柱齿轮传动一般不用于后轮驱动的中型货车上，它一般常出现在有双级主减速器德的驱动桥中，而且它常采用斜齿轮作为其轮齿的齿形。（4）蜗轮蜗杆，以下优点：结构简单且紧凑，制造简单，传动比大，工艺性好；工作非常平稳，无噪声；便于汽车的总体布置及贯通式多桥驱动布置；可以传递较大的载荷，使用寿命较长，易检修。其主要缺点是造价昂贵，浪费材料；此外，传动效率较低。此种类型的传动主要用于重型汽车，不适合大批量生产。本次设计的ZQ1080型商用货车采用双曲面锥齿轮。3.1.2 主减速器基本参数的选择与计算1 主减速传动比的确定 在给定发动机最高功率及最高功率时的转速时，主减速比应能满足汽车行驶时的最高车速的要求。 =0.377=0.377=5.82式中：车轮滚动半径；发动机最高转速； 最高车速；最高档传动比2 主减速器齿轮计算载荷的确定(1)根据发动机最大转矩和最低档传动比确定： 式中：发动机最大转矩； 动载系数，对于性能系数=0的汽车=1；k液力变矩器变矩系数； 分动器传动比； 传动系上述传动部分的传动效率； 该汽车的驱动桥数目； (2)根据驱动轮打滑确定： 式中：汽车满载时水平地面所承受一个驱动桥的最大负荷； 轮胎对地面的附着系数； 汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数； 主加速器从动齿轮到车轮之间的传动比； =（） =80009.8（0.016+0.08+0） =7526.4则式中：Ft日常行驶中汽车牵引力（N）； rr车轮滚动半径； 如果计算锥齿轮最大应力，则Tc=minTce ,Tcs；如果计算锥齿轮疲劳寿命，则Tc=Tcf。主动齿轮计算转矩是 =2377.05（）式中：io主传动比； 主、从动锥齿轮间的传动效率。3 齿轮主要参数的确定（1）选取主减速器齿轮应考虑下面几个因素：由的大小来确定主减速器的主、从动齿轮的齿数、。为了让磨合均匀，和之间应该避免公约数。为了获得理想的齿面重合系数，主、从动齿轮齿数之和对货车不应该小于40。若比较大，则尽量使取得小些，从而得到恰当的驱动桥离地间隙。基于不同的主传动比，和应该有合适的搭配。综合以上各种因素，分别选取主、从动齿轮齿数为：=8，=41。 对于单级减速器，可由经验公式选取： 式中：直径系数，一般为; 从动锥齿轮的计算转矩（Nm）的计算公式为：，取；同时，还需满足： 式中为模数系数，常取0.30.4。故满足要求。 （3）主、从动锥齿轮齿面宽和 锥齿轮齿面太宽不仅不能提高齿轮的强度，增加齿轮的寿命，还会导致锥齿轮制造困难，减小齿根圆角半径，增大应力集中，同时会减小刀具的寿命。此外，齿面宽过大就会导致装配空间的减小。10，即，有时也取，故取=54mm。对弧齿锥齿轮，比一般大10%，则，取为60mm。 （4）双曲面齿轮副偏移距E 选择值时需注意：值过大会导致齿面纵向滑动增大，进而引起齿面早期磨损与擦伤；值过小就不能发挥双曲面齿轮传动应有的特点。一般就乘用车和总质量不大的商用车而言，且E不大于40%就总质量较大的商用车而言，E不大于且。此外，主传动比越大，E应越大，但需确保齿轮不会发生根切。 ，则取E为34mm。要参数。为了增加离地间隙，本设计中采用上偏移。 （5）螺旋角螺旋角沿齿宽是变化的，轮齿大端的螺旋角最大，轮齿小端的螺旋角最小 。选取齿轮螺旋角时，应该注意它对重合度、齿轮强度及轴向力的大小的影响，螺旋角越大，那么也越大，同时啮合的齿数就越多，传动越稳定，噪声就越小且轮齿强度就越大。，选择。但是若螺旋角过大，就会令轴向力变大。3.1.3 主减速器锥齿轮强度计算1 单位齿长圆周力 式中：作用在齿轮上的圆周力； 从动齿轮齿面宽。 按发动机最大转矩计算： 式中：变速器传动比； 主动锥齿轮中点分度圆直径；其他符号同前。代入上式得： 按驱动轮打滑时的转矩计算： ，满足条件。2 轮齿弯曲强度齿根弯曲应力为： 式中：的计算转矩（Nm）； 尺寸系数。当1.6mm时，；当1.6mm时，=0.5。 齿面载荷分配系数，跨置结构：=1.01.1，悬臂式结构：=1.001.25。 系数；的轮齿的综合系数。3 轮齿接触强度齿面接触应力是： 式中：主动锥齿轮大端分度圆直径（mm）； b取、中的较小值； 齿面品质系数。对制造精确齿轮来说，取1.0。 综合弹性系数，钢对钢齿轮：取232.6; 齿面接触强度的综合系数。3.1.4 主减速齿轮的材料及热处理对驱动桥主减速器齿轮的材料和热处理需符合以下几个要求：1）拥有较大的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度,以及较强的表面耐磨性；因此轮齿表面需有较高的硬度；2）齿轮芯部的韧性大；3）钢材锻造、切削和热处理加工性能应较好，热处理时形变小或变形规律便于控制，从而提升产品质量、减少制造时间、降低生产成本； 现在，汽车主减速器双曲面齿轮与差速器的直齿锥齿轮通常选取渗碳合金钢制造，其钢号主要有：20CrMnTi、22CrMnTiB、20MnVB、20CrNiMo、16SiMn2WMoV等。齿轮经一系列热处理过程后，其硬度会发生明显的变化，表面硬度可达5864HRC，芯部硬度会根据模数的不同而不同，比如在模数m大于8时为2945 HRC，在m小于8时为3245 HRC。对齿面进行喷丸处理可以增加寿命达25。对滑动速度高的齿轮，为了增强其耐磨性，可以采取渗硫处理措施。渗硫处理时的温度较低，因此不会引发齿轮变形。渗硫后摩擦系数会明显减小，所以即便润滑状况差，也可以预防齿轮咬死、胶合及擦伤等现象的发生。本设计中主减速器主、从动齿轮材料均选用20CrMnTi。3.2 差速器的设计3.2.1 差速器结构形式选择差速器就是一个差速传动机构，用于在两输出轴之间分配扭矩，同时确保两输出轴能够以不一样的角速度转动，从而确保各驱动轮在各种运动状况下的动力输出，防止轮胎与地面间发生打滑现象。差速器根据结构特征可分成齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等。汽车被广泛使用微分对称锥齿轮类型差,具有结构简单,质量轻,广泛应用。它可以分为普通伞齿轮类型、摩擦板,并迫使锁定类型差,等等。参考 的书可以选择对称圆锥行星齿轮差动微分结构形式。 3.2.2 普通锥齿轮差速器齿轮设计1 差速器齿轮主要参数的选择 （1）行星齿轮数n 查相关书籍可知：货车和越野车辆通常选择四个行星齿轮。综上，本设计方案选用4个行星齿轮，即=4。 （2）行星齿轮球面半径的确定承载力和截面尺寸的差速器锥齿轮锥距行星球体半径,可以由经验公式确定: 式中：行星齿轮球面半径系数，=2.53.0之间； 差速器计算转矩,取和两者较小值； 球面半径。行星齿轮节锥距为：，取为57mm。 （3）行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择若想让轮齿有较大的强度，则期望选择较大的模数，然而尺寸会变大，故又需要行星齿轮齿数小些，但，半轴齿轮齿数一般介于之间，一般汽车的半轴齿轮和行星齿轮的齿数之比介于1.52之间。两个半轴齿轮和四个行星齿轮啮合，与此同时,它的轮齿需要满足整除行星齿轮可分割的,因此,以20为半轴齿轮的牙齿,12对行星齿轮的轮齿。则半轴齿轮与行星齿轮的齿数比是20/12=1.67，满足要求。（4）行星齿轮及半轴齿轮节锥角、及模数m可以分别求出行星齿轮和半轴齿轮节锥角为 锥齿轮大端的端面模数为： 取m=5。 （5）压力角某些中型与轻型货车上采用20的压力角。所以，本次设计中压力角选取为20，齿高系数为0.8。 （6）行星齿轮轴直径d及支撑长度L可确定行星齿轮轴直径为： ，取d为27mm。式中：差速器壳传递的转矩； 行星齿轮数目； 行星齿轮支承面中点至锥顶的距离；0.5, 为半轴齿轮齿面 中点处的直径，而0.8； 支承面的许用挤压应力，可取为98MPa。行星齿轮在轴上的支撑长度为：L=1.1d=29.7mm。3.2.3 差速器齿轮强度计算差速齿轮承受更大的载荷经常因为结构限制的大小差速齿轮,和差速齿轮不经常的啮合传动,差速齿轮只在汽车的侧方向或车轮打滑时才会出现的相对运动啮合传动。故此，对差速器齿轮主要需进行弯曲强度计算。齿轮弯曲应力w为： ，满足题意。式中：半轴齿轮计算转矩，差速器行星齿轮数； J综合系数； n行星齿轮数； 、分别为半轴齿轮齿宽及其大端分度圆直径。3.2.4 差速器齿轮的材料3.3 半轴的设计3.3.1 半轴的设计的要求 种：半浮式、3/4浮式和全浮式。根据本次所设计车型的特点，采用全浮式。 半轴的最主要尺寸为其直径，设计与计算时应适当地确定其计算载荷。半轴的计算需考虑到下列三种载荷工况：3.3.2 全浮式半轴的设计计算（1）全浮式半轴计算载荷的确定全浮式半轴的计算载荷可按车轮附着力矩计算 = 式中：负荷转移系数；驱动桥最大静载荷；车轮滚动半径； 附着系数。 =0.51.2573309.80.4960.8=133761.2（2) 半轴的强度计算半轴扭转应力： =16/ 式中：半轴的扭转切应力； 半轴计算转矩； 半轴直径； 半轴扭转的许用应力，可取为=490588MPa。 3.3.3 全浮式半轴杆部直径的初选半轴杆部直径：=(2.052.18) =（2.052.18）=47.51mm50.53mm式中： d半轴直径； 半轴的计算转矩。 3.3.4 半轴的结构设计及材料与热处理 适当减小花键槽的深度可以减小花键的内径与轴的杆部直径差别，适当加粗要加工花键的部也能达到相同的效果故应合理增加花键齿数至1018齿，半轴的破坏形式常为扭转疲劳破坏。故需在结构设计上增大各过渡部分的圆角半径，这对减小应力很有效。本次所设计半轴的材料选用40MnB。采用调质处理的方法对半轴进行热处理，调质之后要求杆部硬度为388444HB。3.4 驱动桥桥壳的设计3.4.1 驱动桥壳结构形式的选择驱动桥壳结构可分为分割,集成和组合三种形式。可分式桥壳一般由两部分组成，它们通过螺栓连接成一体。这种桥壳的优点是制造工艺简单、主减速器轴承支承刚度好；缺点是拆装、调整、维修很不方便。这种桥壳用于轻型汽车上，目前已很少采用这种结构。整体式桥壳强度和刚度较大，主减速器拆装调整方便。压焊接式扩张成形式铸造式又是整体式桥壳三种不同的形式。扩张成形工艺制造桥壳的过程，从最上面的钢管逐渐扩张成最下面的桥壳。结构紧凑、产生的废料少、价格低廉、大规模生产是冲压焊接式和扩张成形式制造的桥壳的优点，在汽车制造业中应用较为广泛。铸造式整体桥壳抗压能力大，其缺点有：不轻便、工艺程序多，成本高，结构不紧凑，主要用于中、重型货车的制造。在合式桥壳中，有一个铸造主减速器壳和一根半轴套管，它们分别位于中间及主减速器壳的两边，且半轴套管是一根无钢管，再由铆钉将它们结在一起。其特点有：支撑强度大，装配、调整不困难，结构紧凑。但工艺结构复杂，不易达到所要求的精度，在轿车中应用较广。在本次设计中采用冲压焊接或者扩张成形的整体式桥壳。3.4.2 驱动桥壳强度计算 不平路面冲击载荷作用下驱动桥壳强度计算 （51） = =即300MPa500MPa,符合要求。式中，汽车在不平路面上，危险断面的弯曲应力，；轮胎中心平面到板簧座之间的横向距离，；动载系数，乘用车取；货车取；越野车取。4 后悬架的设计 由于后悬架只有钢板弹簧组成，所以只需对钢板弹簧进行设计。4.1 后悬架结构形式的选择立悬架非独立悬架均称之为悬架非独立悬架的构特点是一根整体轴将右车连在一起在经过与车身连接；独立悬架的结构特点是：左右车轮通过各自的悬架与车身连接。驱动桥的形式影响悬架的选择，非独立悬架与整体式驱动桥相匹配；驱动桥为断开式时，独立悬架与断开式驱动桥相匹配。非独立悬架主要优点是：容易布置，结构紧凑，工艺程序少，易维修，工作可靠。缺点是：由于两轮通过一根轴刚性相连，其中一个车轮的跳动都会一起另一个车轮跳动，行驶平顺性差。独立悬架的优点是：轻便，结构紧凑，受力小，平顺性好，制造容易，舒适度高。缺点是：结构复杂，成本较高，维修困难，由于驱动桥已经选择了整体式，故悬架选用非独立悬架。 4.2 后悬架主要参数的确定 4.2.1 悬架静挠度 （6-1）汽车后部分车身的固有频率为： （6-2）弹性特性的线性变化的悬架时后悬架的静挠度为： （6-3）式中，后悬架刚度，；后悬架的簧上质量，；重力加速度，。将（2）代入（3）得： （6-4）更次之。车满载时后悬架要求偏频在之间。本次设计选定后悬架偏频 n1=1.76HZ。将代入（4）得： （6-5） = = 同理可知，fc1=80 mm4.2.2 悬架的动挠度时，中心相对的垂直位移。要求以防止在坏路面上行驶时碰撞缓冲块。对乘用车，取；对客车，取；对货车，取。本次设计取。4.3 弹性元件的计算4.3.1 钢板弹簧主要参数的确定初始条件：满载静止时汽车后轴负荷；满载静止时汽车后轴簧下部分荷重；悬架的静挠度；悬架的动挠度；汽车的轴距；单个钢板弹簧的载荷。（1）满载弧高用来保证汽车具有给定的高度。当=时，钢板弹簧在对称位置上工作。考虑到钢板弹簧性变形的响和为了在已限定时得到足够的挠度值，常取=。本次设计取=。（2）钢板弹簧长度的确定增加钢板的长度能显著弹簧应力，提高寿命；降低弹簧度，改善汽车行驶平顺性。但长的钢板弹簧，汽车布置上困难。故在总布置的条件下，尽选用较长的板弹簧。推荐乘用车（）；货车前悬架（），后悬架（）。本次设计取。（3）钢板断面宽度和厚度的确定钢板弹簧所需要的总惯性矩为： （6-6）其中，型螺栓中心距，110；无效长度系数，刚性夹紧取，挠性夹紧取；本次取；钢板弹簧垂直刚度，；挠度增大系数；材料弹性模量，取钢板弹簧垂直刚度为： （6-7） = =154.6先确定与主片弹簧等长的重叠片数=1，在估计一个总片数=10，则=0.1。挠度增大系数为： （6-8） =1.374 （6-9） =75109钢板弹簧总截面系数为： （6-10）式中，为许用弯曲应力。推荐前弹簧和平衡悬架弹簧为350450；后主簧为450550；后副簧为220250。本次取=500。 (6-11) =7564.73钢板弹簧平均厚度为： （6-12） = =10.31取=10。 越来越宽,可以增加卷耳,但是当身体受到的压力弹簧。建议其宽度和厚度比率= 。钢板弹簧部分宽度:70。（4）钢板弹簧片数的确定 （6-13）则=12.87 （6-14）取。4.3.3 钢板弹簧各片长度的确定第一片厚度沿着垂直立方以同样比例值,绘制在图上测量沿水平主要运行时间一半,一半的U形螺栓中心距离,A和B两个点,A和B可以三角形板连接弹簧扩张计划。AB与每个叶片上节点每一块的长度。如果有很长的重叠,如主要的运行时间,从B点重叠到最后一块的一侧端点不是一条直线,线和每件每件长度。每一块长后的实际大小。作图得：从第三片到十三片钢板弹簧长度分别为930；850；780；690,620；540；460；380,310；230；160。4.3.4 钢板总成在状态下的弧及半径计算（1）钢板弹簧在自由状态下的弧高 （6-15）式中，静挠度；满载弧高；弧高变化。 （6-16）=9.58式中，形螺栓中心距，110；钢板弹簧主片长度（）。将（616）代入（615）得： （6-17） =91.58钢板弹总成在自由状态的曲率半径为 （6-18） = =1565.76（2）板弹簧各片由状态下曲率径的确定 （6-19）式中，第片弹簧自由状态下的曲率半径（）；钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径（）；各片弹簧预应力（）；材料的弹性模量（），取；第片弹簧厚度（）。选取各片弹簧预应力时，要求做到：装配前各片弹簧片间的间隙相差不大，且装配后各片能很好地贴和；保证及其相邻的足够的使用寿命应适当降主片及其长片的应力。为此，选取各片时，对于片厚相等的弹簧，各片预力值不宜选取过大荐在根部工作应力与叠加后的合成应在300350内,14片长片叠负的预应力短片正的预应力。预应力从到短片由负值逐渐至正值。则第一片至第十三片各片自由状态下的曲率半径分别为：3465，2430，2400，2290，1975，1810，1540，345，1255，1210，1205，1230，1280.4.3.5 钢板弹簧总成弧高的核算由于各片在由状态下的径是经选取预应力后用计算受其影响后钢板弹簧总成由下的弧高用计算的会有不同因此，需核算钢板弹簧总成的弧高。最小势能原理钢板总成的稳定平衡状态时各片总和最小状态，因此可等厚叶片弹簧的为： （6-20）式中，为钢板弹簧第片的长度，。 R0=2340mm （6-21）则钢板弹簧总成的弧高为： =121.61 （6-22） 4.3.6 钢板弹簧的强度验算汽车时，后钢板承受的载荷最大，在其前出现的最大应力为： （6-23） =312350MPa,符合要求。式中，作用在后轮上的垂直静负荷，；驱动时负荷转移系数，对于车：=1.251.30，车：=1.101.20；道路附着系数，取=0.8；钢板弹簧片宽，；钢板弹簧主片厚度，；弹簧固定点到路面的距离，；钢板弹簧前段长度，；钢板弹簧后段长度，； 钢板弹簧总截面系数4.3.7 钢板弹簧上其它零件的设计计算（1）弹簧支架一般中小型汽车上钢板弹簧支架的壁厚为36，用钢板焊接在车身上。本次设计取壁厚为6。（2）弹簧衬套轿车以及微型客车车一般都用橡胶衬套，本次设计弹簧衬套采用橡胶衬套。（3）吊耳小型汽车的吊耳多用钢板制成，钢板吊耳的安装方式分为承压型和受拉型两类，本设计采用受拉式吊耳。设计总结 在这次毕业设计中，我设计的是驱动桥和后悬架。在驱动桥方面主要是选择和计算主减速器的一对双曲面锥齿轮、差速器行星直齿锥齿轮和半轴齿轮。在计算好齿轮的几何尺寸后，对它们进行装配。在装配过程中，选择合适的轴承、调整装置和支承形式。最后就是计算合理的壁厚，设计工艺性好的桥壳。在悬架方面，主要是计算钢板弹簧的所有几何尺寸和选择合适的吊耳支承形式。经过一学期的毕业设计，我对汽车构造尤其是底盘部分有了更深层次的理解。对于底盘部分各总成的装配关系和动力传递路线，有了深刻的了解。当然，由于需要完成相应的外文翻译，所以英语水平也相应有所提高。这次毕业设计的主要设计思路是根据任务书已知的参数和要求，利用各种参考资