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车辆工程毕业设计(论文)
来源:本站 发布时间:2019-06-12 13:31 次数:12
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车辆工程毕业设计(论文)

第5章驱动半轴的设计驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端,其功用是将转矩由差速器的半轴齿轮传给驱动车轮。 在一般的非断开式驱动桥上,驱动车轮的传动装置就是半轴,半轴将差速器的半轴齿轮与车轮的轮毂联接起来,半轴的形式主要取决半轴的支承形式:普通非断开式驱动桥的半轴,根据其外端支承的形式或受力状况不同可分为半浮式,3/4浮式和全浮式,在此由于是载重汽车,采用全浮式结构。

设计半轴的主要尺寸是其直径,在设计时首先可根据对使用条件和载荷工况相同或相近的同类汽车同形式半轴的分析比较,大致选定从整个驱动桥的布局来看比较合适的半轴半径,然后对它进行强度校核。

计算时首先应合理地确定作用在半轴上的载荷,应考虑到以下三种可能的载荷工况:①纵向力X2(驱动力或制动力)最大时,其最大值为Z2,附着系数在计算时取,没有侧向力作用;②侧向力Y2最大时,其最大值为Z21(发生于汽车侧滑时),侧滑时轮胎与地面的侧向附着系数1在计算时取,没有纵向力作用;③垂向力最大时(发生在汽车以可能的高速通过不平路面时),其值为Z2gwkd,其中gw为车轮对地面的垂直载荷,kd为动载荷系数,这时不考虑纵向力和侧向力的作用。 由于车轮承受的纵向力X2,侧向力Y2值的大小受车轮与地面最大附着力的限制,即有Z22X2Y22故纵向力最大时不会有侧向力作用,而侧向力最大时也不会有纵向力作用。

全浮式半轴计算载荷的确定-32-全浮式半轴只承受转矩,其计算转矩可有TX2LrrX2Rrr求得,其中X2L,X2R的计算,可根据以下方法计算,并取两者中的较小者。

若按最大附着力计算,即X2LX2RmG2(5-1)2式中——轮胎与地面的附着系数取;m——汽车加速或减速时的质量转移系数,可取~在此取。

根据上式=676000N2若按发动机最大转矩计算,即X2LX2RTemaxi/rr(5-2)式中——差速器的转矩分配系数,对于普通圆锥行星齿轮差速器取;Temax——发动机最大转矩,N·m;——汽车传动效率,计算时可取1或取;i——传动系最低挡传动比;rr——轮胎的滚动半径,m。

上参数见式(2-1)下的说明。 =根据上式在此=·全浮式半轴的杆部直径的初选全浮式半轴杆部直径的初选可按下式进行-33-T103d3(~)3T(5-3)根据上式~=(~)mm根据强度要求在此d取。

全浮式半轴的强度计算首先是验算其扭转应力:T16MPa(5-4)d3式中T——半轴的计算转矩,N·m在此取·m;d——半轴杆部的直径,mm。 根据上式==所以满足强度要求。

半轴花键的强度计算在计算半轴在承受最大转矩时还应该校核其花键的剪切应力和挤压应力。

半轴花键的剪切应力s为T103sMPa(5-5)DdBAzLpb4半轴花键的挤压应力c为T103cMPa(5-6)DBdADBdAzLp42-34-式中T——半轴承受的最大转矩,N·m,在此取·m;DB——半轴花键的外径,mm,在此取;dA——相配花键孔内径,mm,在此取;z——花键齿数;在此取24Lp——花键工作长度,mm,在此取120mm;b——花键齿宽,mm,在此取;——载荷分布的不均匀系数,计算时取。 根据上式可计算得s====根据要求当传递的转矩最大时,半轴花键的切应力[s]不应超过,挤压应力[c]不应超过196MPa,以上计算均满足要求。

[1]此节的有关计算参考了《汽车车桥设计》中关于半轴的计算的内容。 -35-结论本设计根据传统驱动桥设计方法,并结合现代设计方法,确定了驱动桥的总体设计方案,先后进行主减速器,差速器,半轴以及驱动桥壳的结构设计和强度校核,并运用AutoCAD软件绘制出主要零部件的工程图和Pro/E软件绘制出主要零部件的实体造型。 设计出了30吨级的驱动桥,该驱动桥适用于重型载货汽车和工程车辆等。

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