【《货车驱动桥的半轴设计计算案例》1200字】

货车驱动桥的半轴设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u23287货车驱动桥的半轴设计计算案例 1318961.1概述 1301621.2半轴的计算载荷的确定 1178551.3半轴杆部直径的初选 3249231.4半轴强度计算 3291351.5半轴花键强度计算 41.1概述根据车轮端支撑形式来划分，半轴可以分为全浮式半轴、半浮式半轴、3/4浮式半轴等。不同形式半轴的结构如图1.1所示。本设计中，选择的是全浮式半轴。图1.1半轴结构形式（a）半浮式（b）3/4浮式（c）全浮式1.2半轴的计算载荷的确定半轴设计中，核心在于半轴直径的确定。一般而言，根据半轴的载荷工况，开展半轴的受力分析，以确定半轴直径的要求。分别考虑三个维度方向上，半轴的载荷工况：工况1：纵向的制动力或驱动力最大时。此时的纵向力=。根据前文数据，附着系数φ取值为0.8。工况2：侧向力Y2最大时。这种工况下，汽车发生侧向的滑移，取Y2=Z2φ1，附着系数φ1取值为1.0。工况3：垂向力最大时。这种工况下，由于动载荷的存在，汽车会获得垂直作用的最大力，这种情况下不考虑侧向力与纵向力。全浮式半轴处于工况1时，按最大附着力计算纵向力，公式为：=15288N（1.1）其中，表示质量转移系数，本设计中取值1.3；表示附着系数，取值为0.8。按发动机最大转矩计算纵向力，公式为：或=7689.28N（1.2）其中，表示转矩分配系数，取值为0.6；表示发动机最大转矩，取值为220；表示汽车传动效率，本设计中取0.9；表示最低传动比29.06；表示轮胎滚动半径，取值为0.5m。取纵向力中的较小值作为计算转矩：7689.28N因此：3844.64（1.3）图1.1全浮式半轴支承1.3半轴杆部直径的初选全浮式半轴杆部直径计算公式为：=32.11~34.15mm取d=33mm（1.4）其中，T表示半轴计算转矩；根据上文计算，取值为3844.64；表示转矩许用应力，MPa。综合考虑半轴材料（40Cr）及安全系数（1.3~1.5），取=490~588MPa。1.4半轴强度计算半轴扭转应力计算公式如下：=（1.5）其中，T、d、——分别为半轴计算转矩、干部直径、扭转许用应力，上述参数皆为已知，取值分别为3844.64、33mm、490~588MPa。由此可计算得到扭转应力：==541.14<因此，半轴强度符合要求。接下来校核半轴最大扭转角，一般扭转角6°~15°。计算半轴最大扭转角，计算公式为：（1.6）其中，为半轴长度，本文中该值为768mm；T为半轴的最大转矩，前文已计算取值为3844.64。G表示剪切弹性模量，根据材料，对应取值为8.4×10N/mm；J表示极惯性矩，该参数仅与半轴横截面尺寸有关。取值如下：=147249mm。根据上述参数取值，可以计算出最大扭转角=14.48°，因此，扭转角满足要求。1.5半轴花键强度计算本设计中，全浮式半轴式带凸缘设计，选择渐开线花键。具体参数如下：模数为3；花键齿数为12；分度圆直径为36mm；分度圆上压力角为30°。根据上述参数，计算花键的剪切应力与挤压应力，计算公式分别为：MPa（1.7）MPa（1.8）其中，表示半轴最大转矩，本设计中取值为4001.15；表示相配的花键孔内径，取值为35mm；表示半轴花键外径，取值为40mm；表示花键工作长度，取值为70mm；表示花键齿数，取值为12；表示载荷不均匀系数，取值为0.75；表示花键齿宽，取值b==4.71mm。将上述参数带入到计算公式中，可得到