【《某中型货车驱动桥设计》12000字（论文）】

[13]。4.3.6.安装行星齿轮为了保障安装的准确性，需要齿轮轴外尺寸和与安装孔值相同。齿轮轴支承长度为L，由相关公式可得：(4-7)(4-8)(4-9)式中：；——行星齿轮支承面中点至锥顶的距离，mm，，为半轴齿轮齿面宽中点处的直径，而，；，取69MPa由计算可得知，（mm）4.4直齿锥齿轮的几何计算表4-1直齿锥齿轮的几何尺寸计算用表4.5齿轮强度的计算机动车在行驶过程中，两侧的车轮在转弯易出现打滑情况，这是的啮合齿轮做功较小，这种情况称之为弯曲破坏。轮齿弯曲强度计算如下式：(4-10)式中：；

；；；；QUOTEKv；弯曲强度代入，计算后可得：=892.130MPa<[]980Mpa，符合强度要求。疲劳强度代入，计算后可得：=201.083MPa<[]210.9Mpa，符合强度要求。第五章驱动半轴设计5.1驱动半轴机动车驱动半轴我们平常也称之为驱动桥的传动机构，它作为一根实心的轴被放置在差速器与车轮之间以用来传递扭矩，它与半轴齿轮互相连接的方式是依靠其内端的花键，它的外端直接连接到车轮。差速器通过传动机构将动能传输到车轮，从而达到运行的目的。国内市场上通常的驱动桥的半轴，一般可根据外端承载承载形式不同分3种驱动半轴（全浮式，3/4浮式，半浮式）。国内市场上半轴结构应用最广泛的是全浮式半轴。通过轴承连接的车轮重量减轻，因此即使面对地面的冲击，车桥也完全可以承受，而在理论上，半轴承受的仅仅是扭矩而已。需要维修时，拆装也很方便，只需要拧下半轴凸缘上的螺母，就可以将半轴从半轴套管中抽出。正因这类方便的优点，这种浮动半轴用于大型中型机动车机。而本次设计半轴选用符合中型机动车的全浮式半轴最为理想。5.2全浮结构半轴载荷计算根据以上所述，可得出相关结论。全浮结构半轴仅仅承受转矩，即它的载荷计算可为：，式中，，可根据最大附着力计算。根据最大附着力的计算(5-1)式中：。根据以上计算可得知，；根据发动机最大转矩计算(5-2)式中：。；；；；；由计算可知5.3全浮式半轴结构设计5.3.1.半轴杆部直径可以根据下公式初步进行选取：(5-3)式中：。因半轴材料取40Cr，为784MPa左右，考虑安全系数在1.3～1.6之间，可取=490~588MPa。，计算可得，因要考虑中型货车在实际使用中可能出现超过限载情况，为了满足国家机动车制造条件以及满足强度条件，取整50mm。5.4全浮式半轴的强度计算5.4.1半轴扭转切应力(5-4)式中：；；。经过计算得出，符合标准强度要求。5.4.2.半轴扭转角（5-5）式中：；；；，；经过计算可以得出：，扭转角宜选为6°~15°，满足所需的条件。5.5半轴的材料与热处理为了满足半轴各个阶段需要的足够强度，在设计时，花键底径应该超过杆部直径，所以花键齿数也会随着底径增大而增多，若实际情况中负载情况也会不同，花键齿数从少到多的取值范围为十至十八齿，轿车半轴的花键齿数通常取十齿，而大型或中型货车的花键齿数则取十八齿。半轴结构中的过渡部分应采用圆角处理，并同时增大尺寸，降低应力的集中。当生产时使用的生产设备尺寸不够大时，可以在研发结构上采取少量花键连接的途径。半轴的强度与半轴的刚度是很重要的，在研发时选择渐进线的花键可以使之提升。查阅资料，本次设计半轴的生产材料取用40，选择中、高频感应淬火技术对制造材料进行热处理，这样能强化半轴的疲劳强度还有静强度。在这时的半轴表面压应力很高，此时我们对其喷丸处理，滚压过渡圆角处理等等，这样能够使半轴的强度得到提升，且能有效地提高疲劳强度，经过上述热处理方式后，半轴表面硬化层深度大约是占其厚度的三分之一，这时的半轴可以满足所需求的要求。5.6半轴花键的强度计算花键是半轴受到径向变形的部分，这里也是半轴的危险部分。因此，除了计算最大扭矩对其的影响外，还应检查花键的切应力和挤压应力的影响。半轴花键的剪切应力(5-6)挤压应力(5-7)式中：；；；；；；，；；把以上数据代入后计算可得，半轴花键的许用切应力为，许用挤压应力为经校核，，，因此，花键满足强度要求。第六章驱动桥壳设计6.1驱动桥壳概述驱动桥中主减速器，差速器还有半轴的安装支架就是驱动桥壳。对于整个车辆，它既是承载件又是传力件。6.2驱动桥壳结构分析驱动桥的桥壳结构主要有三种类型，即组合型，整体型和可分离型。减速器主箱和桥壳是两个主体，整体型的桥壳的优点是相对较高的刚度和良好的轴承稳定性。而且由于其简单的结构，这种类型的桥壳的最终传动调整，拆卸和组装非常方便。关于制造工艺，铸造型，钢冲压和焊接型以及扩展型是整体型桥壳的三种类别。其中铸造型的刚性和强度最高，但是所需的加工表面非常复杂且困难。它具有较厚的厚度和较重的质量，通常用于大型货车以提高安全性能。钢冲压型在铸造型的相对轻的重量下可以获得良好的刚性和强度，并且还可以满足批量制造。经过比较，在本设计中使用钢板冲压焊接式桥壳。6.3桥壳的静弯曲应力计算空心梁其实就是桥壳的结构形状，该空心梁在两个端点处直接连接到轮毂。轴壳将车辆的弹簧负载加载到板簧座上。根据两个轮胎的中心线计算，作用在桥壳上的力为：，，如图6-1所示。图6-1静弯曲应力计算的示意图如果桥壳是根据静载荷计算的，则两个钢板的弹簧座之间的弯矩，因远小于/2，则完全可以忽略不计：（6-1）式中：；；；由图5-1可知，弯矩最高值发生的地点是钢板弹簧座周围，： （6-2）式中：；；；：=55.48Mpa6.4不同路况桥壳的强度计算在驾驶车辆时难免会遇到不平整的路面。在这种路面上，除了静态载荷外，施加在桥壳上的应力还会产生额外的冲击载荷和动态载荷。此时，桥壳的弯曲应力计算如下： （6-3）式中：；；经计算6.5计算最高牵引力时的桥壳强度最高牵引力下行驶也是机动车常见的行驶状况，此时行驶的侧向力完全可以忽略，受力分析如图6-2所示：图6-2受力分析简图车轮承受垂直反作用力和切向反作用力。在这种情况时，下式可以计算最大切向反作用力：（6-4）式中：820；；；；；经计算：桥壳板簧座之间的垂直弯矩计算如下：（6-5）式中：；桥壳也经常承受水平方向之间的弯矩，这是驱动车轮的最大切向发作用力造成的，如果是通过普通锥齿轮差速器作为驱动桥，则驱动轴外壳在两个弹簧之间的水平弯矩为：（6-6）驱动桥将传递扭矩，这将导致桥壳受到反作用扭矩的影响。此时，从板簧板簧座中间的轴向轴承座接收的扭矩计算如下：（6-7）式中：——见式（5-4）说明。如果遇到圆管型危险截面，则产生的弯矩计算如下：（6-8）危险截面处的合成应力为：（6-9）式中：。6.6紧急制动情况下桥壳的强度计算驾驶机动车时，紧急制动也是难免的情况，该侧向力可以完全不进行计算，其受力图如图6-3所示：图6-3紧急制动情况下桥壳的受力分析简图此种情况下驱动轮受到垂直反向力和切向反向力的作用。最大切向反向力的计算如下：。在紧急制动情况下，两个弹簧片座之间的桥壳的垂直弯矩或水平弯矩为（6-10）（6-11）式中：——见式（5-1）说明；；；位于两个板簧之间的桥壳的外部也将承受制动力产生的扭矩（6-12）紧急制动过程中靠近两个板簧座的危险区域的车桥壳体的复合应力：（6-13）式中：—所需要的弯曲应力，应小于500Mpa扭转应力（6-14）式中：为需用扭转切应力应小于400Mpa因此，这次设计的驱动桥壳可以在这种情况下达到所需的强度。

结论本篇文章所设计的某中型货车整体式驱动桥是基于传统驱动桥的设计方法，并参考查阅了相关车型进行的。在设计过程中，参考资料的设计思想并使用《汽车设计》中相关公式完成了计算。借助电脑等工具，使用了AutoCAD进行装配图和零件图的绘制。所以在这里把设计全程总结如下：驱动桥的设计包括主要部件，例如主减速器，差速器，驱动桥的传动机构和驱动的桥壳体。为了满足某中型货车在日常使用中需的条件和用途，主要设计遵循的原则是：结构相对简单可靠，尺寸中等，驾驶安全可靠，价格相对较低，可批量生产等。因此，我在这里选择了单级中央主减速齿轮，对称的锥齿轮行星齿轮差速器，全浮式驱动半桥还有整体式的桥壳。该驱动桥设计的主要参数都是根据《汽车设计》的要求进行计算的，并且已经进行了测试计算以满足所需的强度等实际条件。根据计算的数据，在电脑上使用AutoCAD进行了图纸的绘制，以保证参数结构和尺寸与设计的驱动桥相同。此次毕业设计的全程不仅仅对我大学期间课内课外所学到的专业知识进行了检测，而且还对我综合能力进行了整体和提升和锻炼。在毕业设计的各个阶段，我也充分认识到了自己在理论上与实践上相结合的不足，这对我以后学习和生活都有很大意义。

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