微型客貨兩用車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋與后懸架設(shè)計(jì)含10張CAD圖
微型客貨兩用車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋與后懸架設(shè)計(jì)含10張CAD圖,微型,客貨兩用車(chē),驅(qū)動(dòng),懸架,設(shè)計(jì),10,cad
微型客貨兩用車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋和后懸架設(shè)計(jì),答辯人：XX,主目錄,CONTENTS,課題背景及內(nèi)容,后驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì),后懸架的設(shè)計(jì),總結(jié)陳述,課題背景及內(nèi)容,,,汽車(chē)是20世紀(jì)最具代表性的人文景觀，也是21世紀(jì)最具影響力的社會(huì)事物。而作為汽車(chē)組成部分的后驅(qū)動(dòng)橋、后懸架的設(shè)計(jì)對(duì)汽車(chē)的性能影響是相當(dāng)大的，且對(duì)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展也具有深遠(yuǎn)的意義。,本設(shè)計(jì)，主要是對(duì)4座微型客貨兩用車(chē)的后驅(qū)動(dòng)橋和后懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。最高車(chē)速為95Km/h，載重為0.5噸，檔位數(shù)4+1。,后驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì),主減速器,車(chē)輪傳動(dòng)裝置（半軸）,,,差速器,,,驅(qū)動(dòng)橋橋殼,后驅(qū)動(dòng)橋總體設(shè)計(jì)圖,后驅(qū)動(dòng)橋的工作過(guò)程,汽車(chē)的后驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系的末端，有變速箱傳來(lái)的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)軸傳遞給凸緣盤(pán)再傳遞給主動(dòng)齒輪軸，再經(jīng)過(guò)從動(dòng)齒輪，傳遞給差速器。而從動(dòng)齒輪帶動(dòng)差速器殼旋轉(zhuǎn)時(shí)，十字架同時(shí)旋轉(zhuǎn)，行星齒輪產(chǎn)生公轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)左、右半軸齒輪旋轉(zhuǎn)，再由左、右兩半軸將動(dòng)力相等的扭矩地傳遞給左、右車(chē)輪。 當(dāng)汽車(chē)拐彎時(shí)，轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)的車(chē)輪應(yīng)比外側(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)少，由于扭矩的平衡關(guān)系，行星齒輪不僅公轉(zhuǎn)而且繞十字軸產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，從而使左、右兩半軸齒輪產(chǎn)生差速，即兩側(cè)的車(chē)輪也產(chǎn)生差速，如此達(dá)到差速作用，保證汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)平穩(wěn)行駛。,后驅(qū)動(dòng)橋總體設(shè)計(jì)圖,后懸架設(shè)計(jì),鋼板彈簧,減振器,,,吊耳,,,緩沖塊,后懸架總體設(shè)計(jì)圖,后懸架的工作過(guò)程,當(dāng)汽車(chē)在不平路面上行駛遇到?jīng)_擊載荷作用時(shí)，車(chē)輪帶動(dòng)車(chē)橋上跳，鋼板彈簧與減振器的下端也同時(shí)上移。鋼板彈簧上移過(guò)程中長(zhǎng)度增長(zhǎng)，可通過(guò)懸架后部吊耳的伸展給予協(xié)調(diào)，不會(huì)發(fā)生干涉。減振器因上端與車(chē)架固定而下端上移相當(dāng)于處在壓縮狀態(tài)工作，阻尼增大，衰減了振動(dòng)，從而保證了乘車(chē)人員的舒適性。當(dāng)車(chē)軸上跳動(dòng)量超過(guò)緩沖塊與限位塊之間的距離時(shí)，緩沖塊與限位塊接觸并被壓縮。,總結(jié)陳述,,,在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我查閱了大量資料，參考各種同類(lèi)的車(chē)型，最終設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足任務(wù)書(shū)要求的驅(qū)動(dòng)橋和懸架。讓其在任務(wù)書(shū)所給定的條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，以及最大程度的降低制造成本，從而該車(chē)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。,大學(xué)時(shí)光即將結(jié)束，在此，我要感謝各位老師的教導(dǎo)，和同學(xué)們的陪伴，本文能順利能順利完成，感謝導(dǎo)師的指導(dǎo)！,感謝各位老師的聆聽(tīng)！,
微型客貨兩用車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋與后懸架設(shè)計(jì)
摘 要
汽車(chē)經(jīng)過(guò)了幾百年的發(fā)展，從剛開(kāi)始的蒸汽汽車(chē)，到后來(lái)的燃油汽車(chē)，甚至是現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始流行起來(lái)的電動(dòng)車(chē)，它已經(jīng)發(fā)展成為人類(lèi)最重要的交通工具。當(dāng)然，經(jīng)過(guò)了這么多年的發(fā)展，它的各方面多已經(jīng)比較成熟了。但是任何事都沒(méi)有最好的，只有更好的，就比如人們最關(guān)心的汽車(chē)的成本、功能、舒適性等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，本次將對(duì)汽車(chē)的后驅(qū)動(dòng)橋以及后懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造。在設(shè)計(jì)時(shí)，參考了一些同類(lèi)型的汽車(chē)的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)查找大量與之有關(guān)設(shè)計(jì)資料、再到實(shí)驗(yàn)室去觀看實(shí)車(chē)和老師的幫助下，順利完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，以及相關(guān)資料的查詢(xún)，確定本次設(shè)計(jì)的汽車(chē)為4座微型客、貨兩用車(chē)。而其后驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式則為整體式，并且采用一共四個(gè)檔位的單級(jí)減速方式，其傳動(dòng)方式為準(zhǔn)雙曲面齒輪驅(qū)動(dòng)；在設(shè)計(jì)時(shí)，需要認(rèn)真選擇主動(dòng)齒輪的常常參數(shù)、各種力的校核等。綜合各種半軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選定半軸的結(jié)構(gòu)形式則為全浮式；差速器為對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪，另外還需要對(duì)從動(dòng)齒輪和行星齒輪各種尺寸的計(jì)算和強(qiáng)度的校驗(yàn)。而橋殼的結(jié)構(gòu)形式則采用整體式驅(qū)動(dòng)橋殼，因?yàn)闃驓ぜ纫休d汽車(chē)的重量又要傳遞動(dòng)力，所以必須要使其滿(mǎn)足剛度和強(qiáng)度的要求。
懸架則為鋼板彈簧式的非獨(dú)立懸架。其設(shè)計(jì)重點(diǎn)將放在各種彈性元件上，如鋼板彈簧、襯套、吊耳、彈簧銷(xiāo)等等，而鋼板彈簧則是這些元件的重中之重，因?yàn)樵谡麄€(gè)汽車(chē)懸架機(jī)構(gòu)里，鋼板彈簧不僅僅是它的彈性元件，還是汽車(chē)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，是汽車(chē)必不可少的結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞：后驅(qū)動(dòng)橋, 差速器，半軸，橋殼，非獨(dú)立懸架
ABSTRACT
After hundreds of years of development, the automobile has grown from a steam car that has just started to a later one, to an even more popular electric car. It has become the most important transportation vehicle for human beings. Of course, after so many years of development, many aspects of it have become more mature. But everything is not the best, only better, such as the cost, function, comfort and other issues that people are most concerned about. In response to these problems, the rear axle and rear suspension of the car will be designed and modified this time. At the time of design, reference was made to the design ideas of some of the same types of automobiles. With the help of a large number of related design materials and then to the laboratory to see the real cars and teachers, the design task was successfully completed.
According to the requirements of the design task book and the query of relevant data, it was determined that the car designed for this time was 4 miniature passenger and cargo vehicles. The structure of the rear drive axle is monolithic, and it adopts a single-stage deceleration mode with a total of four gears. The transmission mode is a quasi-hyproid gear drive; during the design, the frequent parameters of the drive gear must be carefully selected. The force check and so on. The advantages and disadvantages of various semi-axle structures are integrated. The final selected structure of the semi-axle is the full-floating type; the differential is a symmetrical conical planetary gear, and the calculation of various sizes of the driven gear and the planetary gear is also required. Strength check. The structure of the axle housing adopts an integral drive axle housing, because the axle housing must carry both the weight of the car and the power, so it must be made to meet the requirements of rigidity and strength.
The suspension is a leaf spring-type independent suspension. Its design focus will be placed on various types of elastic elements such as leaf springs, bushings, lugs, spring pins, etc., and leaf springs are the most important of these components because the entire vehicle suspension mechanism has steel plates. The spring is not only its elastic component, but also the guiding mechanism of the car. It is an essential structure of the car.
KEY WORDS： banjo axle， differential mechanism， half axis，axle housing，rigid axle suspension
目 錄
引 言 1
第一章 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 2
1.1 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)分析 2
1.2 主減速器的結(jié)構(gòu) 3
1.2.1 主傳動(dòng)齒輪的類(lèi)型 3
1.2.2 減速的形式 3
1.3 差速器的結(jié)構(gòu)形式的選擇 4
1.4 車(chē)輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)（半軸） 4
1.5 驅(qū)動(dòng)橋殼的結(jié)構(gòu)方案分析 5
1.6 材料的選擇 5
第二章 驅(qū)動(dòng)橋尺寸參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 7
2.1 主減速器的設(shè)計(jì)及計(jì)算 7
2.1.1 主減速比的確定 7
2.1.2 主減速器齒輪的計(jì)算載荷 7
2.1.3 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 9
2.1.4 雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算 11
2.2 差速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 11
2.2.1差速器齒輪的基本參數(shù)的確定 11
2.2.2差速器齒輪的幾何尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 13
2.3 全浮式半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 15
2.4 驅(qū)動(dòng)橋橋殼的設(shè)計(jì) 16
第三章 驅(qū)動(dòng)橋強(qiáng)度計(jì)算 17
3.1 主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 17
3.1.1 單位齒長(zhǎng)圓周力 17
3.1.2 輪齒彎曲強(qiáng)度的計(jì)算 18
3.1.3 輪齒接觸強(qiáng)度的計(jì)算 19
3.2 差速器齒輪強(qiáng)度的計(jì)算 20
3.3 半軸的強(qiáng)度計(jì)算 21
3.3.1 半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 21
3.3.2 半軸的最大扭轉(zhuǎn)角 21
3.4 驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度計(jì)算 22
第四章 軸承的選擇與壽命計(jì)算 29
4.1 主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承軸承計(jì)算 29
4.1.1 主動(dòng)齒輪當(dāng)量轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 29
4.1.2 主、從動(dòng)圓錐齒輪的齒面寬中點(diǎn)處圓周力p的計(jì)算 29
4.1.3 雙曲面齒輪軸向力及徑向力的計(jì)算 30
4.1.4 懸臂式支承主動(dòng)錐齒輪的軸承徑向載荷的確定 31
4.1.5 主動(dòng)錐齒輪軸承的選擇與壽命計(jì)算 31
4.2 從動(dòng)齒輪的支承軸承計(jì)算 33
4.2.1 從動(dòng)齒輪支承軸承的徑向載荷計(jì)算 33
4.2.2 從動(dòng)齒輪軸承的選擇與壽命計(jì)算 33
第五章 后懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 36
5.1 懸架的概述 36
5.2 懸架的結(jié)構(gòu)分析 37
第六章 后懸架參數(shù)確定和尺寸計(jì)算 38
6.1 汽車(chē)總體布置及其基本參數(shù) 38
6.2 彈性元件的設(shè)計(jì) 39
6.2.1 鋼板彈簧的布置方式 39
6.2.2 鋼板彈簧結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)計(jì)算 39
6.3 后懸架減振器的設(shè)計(jì)及計(jì)算 46
6.3.1 相對(duì)阻尼系數(shù)及最大卸荷力的確定 46
6.3.2 確定減振器工作缸的直徑D 47
第七章 總體設(shè)計(jì)圖 48
7.1 后驅(qū)動(dòng)橋 48
7.2 后懸架 49
結(jié) 論 50
參考文獻(xiàn) 51
致 謝 52
引 言
汽車(chē)是人們出行中重要的的交通工具，也是人類(lèi)社會(huì)偉大的發(fā)明之一，它使這個(gè)社會(huì)變得高效、快速起來(lái)。汽車(chē)還是人類(lèi)工業(yè)發(fā)展的集大成者，它的發(fā)展水平基本上就代表了整個(gè)世界工業(yè)發(fā)展的水平。而驅(qū)動(dòng)橋和懸架作為汽車(chē)重要組成成分，它們的設(shè)計(jì)對(duì)于汽車(chē)的性能來(lái)說(shuō)有著非常大的影響。同時(shí)對(duì)工業(yè)的發(fā)展起著不可替代的作用。
本次主要是對(duì)微型客貨兩用車(chē)的設(shè)計(jì)，且該車(chē)的使用條件較好。根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，該車(chē)為4座的輕型車(chē)系列，能大批量的生產(chǎn)。因此本次設(shè)計(jì)后懸架結(jié)構(gòu)的類(lèi)型為非獨(dú)立懸架。而為了更好的與后懸架協(xié)同工作，汽車(chē)的后驅(qū)動(dòng)橋則采用非斷開(kāi)式的驅(qū)動(dòng)橋。這種結(jié)構(gòu)技術(shù)比較地成熟、而其造價(jià)也不高，適合打大批量的生產(chǎn)?，F(xiàn)代汽車(chē)的發(fā)展是越來(lái)越快，與此同時(shí)也伴隨著技術(shù)的不斷提高，當(dāng)然也包括汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)和技術(shù)的提高，當(dāng)然它的制造成本將越來(lái)越低的。
懸架是汽車(chē)重要的組成成分，它不僅要把車(chē)架與輪轂相連起來(lái)，它還將承受著整個(gè)汽車(chē)的重量。它的作用是保證汽車(chē)的行駛平順性，減少汽車(chē)在行駛過(guò)程中車(chē)身的顛簸，讓人的乘車(chē)體驗(yàn)更加的舒適。根據(jù)任務(wù)要求，汽車(chē)的載重為0.5噸，總重量不大。故懸架采用了鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架。這種結(jié)構(gòu)的懸架有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如技術(shù)經(jīng)得起考驗(yàn)，結(jié)構(gòu)也不像獨(dú)立懸架那么復(fù)雜，制造成本也不高。故采用著種結(jié)構(gòu)的懸架將是本設(shè)計(jì)的最佳選擇。
在此次設(shè)計(jì)方案中，后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)和后懸架設(shè)計(jì)不僅要保證汽車(chē)各種性能的優(yōu)越性，還要盡量考慮設(shè)計(jì)理念的經(jīng)濟(jì)合理性。這將使汽車(chē)的大批量生產(chǎn)中少了性能和經(jīng)濟(jì)方面的后顧之憂(yōu)，也將使這類(lèi)汽車(chē)車(chē)型在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。任何物美價(jià)廉的產(chǎn)品對(duì)絕大多數(shù)的消費(fèi)者都具有很強(qiáng)的吸引力的，更何況是花銷(xiāo)比較大的產(chǎn)品---汽車(chē)。
第一章 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算
1.1 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)分析
驅(qū)動(dòng)橋是汽車(chē)中一個(gè)必不可少的模塊，在汽車(chē)中起著至關(guān)重要的作用。而驅(qū)動(dòng)橋的種類(lèi)也非常的豐富，我們生活中最常見(jiàn)的有兩種類(lèi)型，它們分別是斷開(kāi)和非斷開(kāi)式。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)又是由幾個(gè)機(jī)構(gòu)來(lái)組成，有主要負(fù)責(zé)傳速和減速的主減速器，有用來(lái)平衡汽車(chē)兩個(gè)左、右車(chē)輪不同速度的差速器，有傳遞動(dòng)力和帶動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)的半軸，還有承受汽車(chē)總重量的橋殼等等。
為了確定驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，我翻閱查詢(xún)了大量與之有關(guān)的資料，再結(jié)合任務(wù)書(shū)給定的要求，最終確定采用非斷開(kāi)式的驅(qū)動(dòng)橋。這種結(jié)構(gòu)的很多的優(yōu)點(diǎn)，例如它的結(jié)構(gòu)非常的簡(jiǎn)單；技術(shù)也很成熟；而且它還有良好的制造工藝性；工作穩(wěn)定可靠。不僅如此這種類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)橋的制造費(fèi)用還非常的低廉，還有維修調(diào)整很是便利，適合大批量的制造生產(chǎn)，因此它大量地用于各種輕型汽車(chē)上。金無(wú)足赤人無(wú)完人，雖然這種非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋有諸多的好處，但是也存在一些不足的地方。例如，整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋的簧下重量太大，這會(huì)不利于降低動(dòng)載荷；而且在汽車(chē)行駛的時(shí)候，它的平順性就一點(diǎn)也不好。
與之相對(duì)斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋也有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。缺點(diǎn)是，他的結(jié)構(gòu)不是一般的復(fù)雜，這對(duì)于他的維修調(diào)整，制造成本的控制來(lái)說(shuō)是最為致命的。優(yōu)點(diǎn)有，它增加了驅(qū)動(dòng)橋與地面之間的距離，使其簧下質(zhì)量變得很小，因此對(duì)降低動(dòng)載荷很有幫助，從而增加了驅(qū)動(dòng)橋中一些零部件的使用周期；同時(shí)還增加了汽車(chē)行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。
依照任務(wù)書(shū)的要求，還有綜合各種情況來(lái)考慮，這次將使用非斷開(kāi)式的驅(qū)動(dòng)橋來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1.2 主減速器的結(jié)構(gòu)
主減速器結(jié)構(gòu)有多種多樣的類(lèi)型，可以根據(jù)齒輪的種類(lèi)來(lái)進(jìn)行種類(lèi)的劃分，還何以根據(jù)減速的方式來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，也可以依照齒輪不同的安裝方式來(lái)對(duì)主減速器進(jìn)行分類(lèi)。
1.2.1 主傳動(dòng)齒輪的類(lèi)型
主傳動(dòng)齒輪的作用是將來(lái)自于汽車(chē)變速箱的動(dòng)力傳遞到差速器中去，并于差速器從動(dòng)齒輪相配合進(jìn)行減速處理。在現(xiàn)代汽車(chē)中，出現(xiàn)的最多的是“格里森”或“奧利康”制螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪傳動(dòng)。
對(duì)于這兩種不同的齒輪傳動(dòng)，他們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，適合在不同的情況中來(lái)使用不同的齒輪進(jìn)行傳動(dòng)。根據(jù)查找的資料顯示，由于雙曲面主動(dòng)齒輪的螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)可減小，所以可選用較小的齒數(shù)，這樣可以增大傳動(dòng)比，并可使進(jìn)入嚙合的齒數(shù)增多，則采用雙曲面齒輪進(jìn)行傳動(dòng)相對(duì)來(lái)說(shuō)要更加的平穩(wěn)可靠，強(qiáng)度很大，更小的噪聲。
綜合以上的敘述，在依照任務(wù)書(shū)要求，將用雙曲面齒輪來(lái)進(jìn)行主傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算。
1.2.2 減速的形式
主減速器可分為：
有上表可以看出，主減速器的類(lèi)型有很多種。相比于其他幾種類(lèi)型，單級(jí)主減速器更加符合任務(wù)書(shū)中各種參數(shù)的要求，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)非常的簡(jiǎn)單，重量一點(diǎn)也不大，所占據(jù)的空間小。更重要的是，它在保證性能的同時(shí)，制造成本低，很適合批量制造。所以本設(shè)計(jì)采用單級(jí)主減速器。
1.3 差速器的結(jié)構(gòu)形式的選擇
有很多時(shí)候，在不好的路面上或者轉(zhuǎn)彎是，汽車(chē)的兩個(gè)車(chē)輪走過(guò)的距離是不等的；還有輪胎的負(fù)荷、輪胎的氣壓、胎面的磨損程度、行駛路面狀況不同等因素，也會(huì)造成兩個(gè)車(chē)輪走過(guò)的距離是不等。這些情況可能會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)輪在行駛過(guò)程中發(fā)生滑移或打滑，甚至于還會(huì)讓汽車(chē)的轉(zhuǎn)向不準(zhǔn)確或不好操作。為了避免以上的各種不利于駕駛情況的發(fā)生，應(yīng)該在汽車(chē)上安裝差速器。
差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，其主要的結(jié)構(gòu)型式有：對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器；強(qiáng)制鎖止式防滑差速器；自鎖式差速器；帶有摩擦元件的圓錐齒輪防滑差速器；滑塊—凸輪式高摩擦差速器；渦輪式高摩擦差速器；帶有常作用式摩擦元件的圓錐齒輪差速器；自由輪式差速器；變傳動(dòng)比式差速器等等。
為汽車(chē)選擇一個(gè)合適的差速器，將不僅能夠提高驅(qū)動(dòng)橋個(gè)零部件的使用壽命，還能為駕駛員帶來(lái)更好的駕駛體驗(yàn)。當(dāng)汽車(chē)在平順的路面駕駛時(shí)，各車(chē)輪的附著系數(shù)基本上是一樣的，而且附著比很強(qiáng)，故對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪比較合適
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，對(duì)稱(chēng)式的圓錐行星齒輪最為合適。
1.4 車(chē)輪傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)（半軸）
半軸是連接車(chē)輪與差速器的一根軸，位于汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的尾部，其基本的功能是接受從差速器傳遞過(guò)來(lái)的轉(zhuǎn)矩并且將其傳給輪轂。半軸也分為幾種類(lèi)型，具體的采用則需要根據(jù)使用條件來(lái)具體選擇。根據(jù)其外端的支撐形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。
在驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行工作時(shí)，全浮式的半軸按道理來(lái)說(shuō)，它將要接受來(lái)自于減速器的轉(zhuǎn)矩，而不會(huì)產(chǎn)生彎矩，且穩(wěn)定可靠，故大量的應(yīng)用在總重量不大的商用車(chē)上。
綜上所述，本設(shè)計(jì)將采用全浮式半軸。
1.5 驅(qū)動(dòng)橋殼的結(jié)構(gòu)方案分析
橋殼作用是為驅(qū)動(dòng)橋的減速器、半軸等部件提供安放的位置，并對(duì)它們起的保護(hù)的作用；另外它還將承受整個(gè)汽車(chē)的重量。驅(qū)動(dòng)橋殼大致可分為可分式、整體式和組合式三種形式。
可分式橋殼，顧名思義，就是橋殼的左、右兩端可以拆分，在裝入差速器等機(jī)構(gòu)后用螺栓將其聯(lián)在一塊。這種結(jié)構(gòu)有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，缺點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度差，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)汽車(chē)車(chē)橋的拆卸，維修都帶來(lái)了極大的困難
整體式橋殼具有主減速器拆裝、調(diào)整和維修方便、強(qiáng)度和硬度大、制造的成本低，利于大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。整體式橋殼總共分為兩個(gè)部分，一個(gè)部分為主減速器殼，而另一個(gè)部分則為差速器殼。這種橋殼大量應(yīng)用在輕型車(chē)上。
根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，汽車(chē)的載重為0.5噸，也就是說(shuō)該車(chē)的總體質(zhì)量不大，故用整體式橋殼。
1.6 材料的選擇
后驅(qū)動(dòng)橋各零件的材料選擇如下:
1、制動(dòng)鼓的材料為是灰囗鑄鐵（HT200-300）；
2、螺釘、螺栓、螺母的材料為45鋼（優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）；
3、半軸的材料為40cr合金鋼，有足夠的抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和較好的韌性；
4、油封的材料為可以耐高溫的橡膠；
5、彈簧墊片，通常用65Mn彈簧鋼，具有一定的柔韌性和可塑性；
6、圓錐滾子軸承的材料GCr15，GCr15是合金含量不高的高碳鉻軸承鋼，80%用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑（使用方便，便于潤(rùn)滑）或用汽油機(jī)油（潤(rùn)滑油）潤(rùn)滑；
7、輪轂、輪輞的材料為鋁合金，質(zhì)量輕，導(dǎo)熱性好；
8、回油盤(pán)的材料，可以用45鋼，Q235也能用；
9、防塵罩的材料為聚酯彈性體（TPEE）和氯丁橡膠；
10、半軸套管的材料為45Mn2，一種中碳調(diào)質(zhì)鋼；
11、銷(xiāo)的材料?40cr合金鋼，有足夠的抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和較好的韌性；
12、凸緣盤(pán)，它的外端與軸制成一體，材料為Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；
13、主減速器殼體，它的材料通常選用球墨鑄鐵或球墨鑄鋼；
14、主減速器主動(dòng)錐齒輪、行星齒輪、從動(dòng)齒輪、半軸齒輪的材料為滲碳鋼（20CrMnTi）；
15、差速器殼體的材料選用Q 500-7，QT500-7為球墨鑄鐵；
16、十字架的作用是將來(lái)自主減速器的轉(zhuǎn)矩傳給行星齒輪，材料為45鋼；
17、油塞，是一種緊固件，材料為Q235（普通碳素結(jié)構(gòu)鋼）；
18、后橋殼體，為鑄鐵鑄造式，球墨鑄鐵。
后懸架各零件的材料為：
1、鋼板彈簧的材料為60Si2Mn(硅錳彈簧鋼)，它的屈服強(qiáng)度、疲勞極限、彈性極限和淬透性都比較好；
2、套筒的材料為45鋼；
3、后鋼板彈簧支架的材料為45高；
4、吊耳的材料為45鋼。
第二章 驅(qū)動(dòng)橋尺寸參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1 主減速器的設(shè)計(jì)及計(jì)算
2.1.1 主減速比的確定
對(duì)于有很大功率儲(chǔ)備的轎車(chē)，的值應(yīng)能滿(mǎn)足汽車(chē)達(dá)到的最高車(chē)速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)正發(fā)出最大功率。根據(jù)公式有值為：
=0.377 （2-1）
=0.377
≈5.137
式中: —車(chē)輪的滾動(dòng)半徑；
—變速器最高檔傳動(dòng)比；
—發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
考慮到主、從動(dòng)主減速齒輪可能有的齒數(shù)，將校正為i0=5.14。
2.1.2 主減速器齒輪的計(jì)算載荷
按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩。
= （2-2）
=
=1166.42 Nm
按驅(qū)動(dòng)橋打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩。
= （2-3）
=
=2745.90 N·m
在上面兩式中：—猛接離合器所產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)；
—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N·m；
—由發(fā)動(dòng)機(jī)至所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪之間傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比；
—傳動(dòng)系上述傳動(dòng)部分的傳動(dòng)效率，取=0.9；
n——該汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目；
——汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，N；
—輪胎對(duì)地面的附著系數(shù)，，取=0.85；
—車(chē)輪滾動(dòng)半徑。m;
,—分別為由所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到車(chē)輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比。
因此主減速器從動(dòng)齒輪的平均轉(zhuǎn)矩為：
（2-4）
=
=
2.1.3 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇
主減速器可以說(shuō)是驅(qū)動(dòng)橋中最重要的機(jī)構(gòu)之一，而主、從動(dòng)齒輪的選擇又其中的重中之重，因?yàn)樗倪x擇直接關(guān)系到汽車(chē)行駛過(guò)程中，動(dòng)力的傳遞效率，汽車(chē)的性能表現(xiàn)等等。齒輪基本參數(shù)的選取如下：
一、主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)的確定
，
二、從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑和齒輪端面模數(shù) 的確定
按照經(jīng)驗(yàn)公式有 = （2-5）
代入具體數(shù)據(jù)得：
=15 X =157.957 mm
式中： ---為直徑系數(shù)，一般取13.0~15.3，本次取=15；
=---從動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N.m。
根據(jù) = （2-6）
=0.35
=3.68 取整為 m=4
式中： Km---模數(shù)系數(shù)，且Km=0.35。
三、雙曲面齒輪齒面寬F和偏移距E 的選擇
齒面寬F： =0.155 （2-7）
=0.155157.957
=24.48 mm
雙曲面齒輪的偏移距E：
E≤0.2 （2-8）
=31.59 mm
四、中點(diǎn)螺旋角
螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，小端的螺旋角最小。選擇時(shí)，應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度、輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響。越大，重合度就大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)也越多，傳動(dòng)就平穩(wěn)，噪聲低。但是過(guò)大，齒輪上受的軸向力也會(huì)過(guò)大。
根據(jù)“格里森”制推薦用公式近似地預(yù)選主動(dòng)齒輪螺旋角的名義值：
式中：為主動(dòng)齒輪的名義螺旋角的預(yù)選值； 和為主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)；為從動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑； 為雙曲面齒輪的偏移距。
五、法向壓力角的選擇
法向壓力角大一些可以增加輪齒強(qiáng)度，減少不發(fā)生根切的最少齒數(shù)。一般為或，本設(shè)計(jì)取=。
六、雙曲面齒輪的螺旋方向
從動(dòng)齒輪左旋，主動(dòng)齒輪右旋，主動(dòng)齒輪軸線(xiàn)上偏移。這樣可使主從動(dòng)齒輪有分離趨勢(shì)，防止輪齒卡死而損壞。
2.1.4 雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算
表2-1 雙曲面齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算用表
序號(hào)
算 例
注 釋
（1）
Z1
7
小齒輪齒數(shù)
（2）
Z2
36
大齒輪齒數(shù)
（3）
Z1/ Z2
0.1944
傳動(dòng)比
（4）
F
24.48
大齒輪齒面寬
（5）
E
31.59
小齒輪軸線(xiàn)偏距
（6）
157.957
大齒輪分度圓直徑按式=預(yù)選
（7）
63.5
刀盤(pán)名義直徑按式2=預(yù)選
（8）
小齒輪螺旋角的預(yù)選值
2.2 差速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算
2.2.1差速器齒輪的基本參數(shù)的確定
一、行星齒輪數(shù)目的確定
轎車(chē)常用2個(gè)行星齒輪，載貨汽車(chē)和越野車(chē)多用4個(gè)行星齒輪，少數(shù)汽車(chē)采用3個(gè)行星齒輪。根據(jù)載荷計(jì)算本車(chē)采用4個(gè)行星齒輪。
行星齒輪球面半徑RB為：
mm （2-9）
式中：行星齒輪的球面半徑系數(shù)，一般=2.52～2.99，本次取=2.55；
---從動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)距。
則有： mm
（0.98~0.99）mm=26.45mm
式中：為節(jié)錐距。
二、行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的確定
在任何圓錐行星齒輪式差速器中，左、右兩個(gè)半軸齒輪齒數(shù)、之和，必須能被行星齒輪的數(shù)目4所整除，以便行星齒輪能均勻的分布于半軸齒輪的軸線(xiàn)周?chē)?，否則差速器無(wú)法安裝。即應(yīng)滿(mǎn)足的安裝條件為：
（2-10）
式中： n是行星齒輪數(shù)目； I---任意整數(shù)；
為左半軸輪齒數(shù)；為右半軸輪齒數(shù)，且。
由以上分析，可?。? =14
故 行星齒輪齒數(shù)為：，半軸齒輪齒數(shù)為。
三、差速器的圓錐齒輪模數(shù)和半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定
首先，初步求出行星齒輪與半軸齒輪的節(jié)錐角、；
（2-11）
（2-12）
得出： ；
式中：Z1是行星齒輪齒數(shù)； Z2是半軸齒輪齒數(shù)。
再由下式初步得到圓錐齒輪大端的端面模數(shù)m
（2-13）
則有： m=2.986 取m=3 反推出26.74mm
節(jié)圓直徑d即可根據(jù)齒數(shù)Z和模數(shù)m由下式求得：
d=mz （2-14）
則： ,
四、壓力角的確定
取，齒高系數(shù)為0.8，最少齒數(shù)可減至10。
五、行星齒輪安裝孔的直徑及深度L
（2-15）
=13.483 取
又 有： L=1.1=15.4
2.2.2差速器齒輪的幾何尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算
表2-2 差速器齒輪幾何尺寸計(jì)算用表
序號(hào)
項(xiàng)目
計(jì)算公式
（1）
行星齒輪數(shù)
（2）
半軸齒輪
=14
（3）
模數(shù)
M=3
（4）
齒面寬
F=7.975269
（5）
齒工作高
(6)
齒全高
（7）
壓力角
（8）
軸交角
=
（9）
節(jié)圓直徑
,
（10）
節(jié)錐角
，
，
（11）
周節(jié)
T=3.1416m=9.4248
（12）
節(jié)錐距
（13）
齒頂高
(14)
齒根高
（15）
徑向間隙
C=
（16）
齒根角
（17）
面錐角
（18）
根錐角
（19）
外圓直徑
（20）
節(jié)錐頂點(diǎn)至外緣距離
（21）
理論弧齒厚
=4.92027
（22）
齒側(cè)間隙
B=0.21
（23）
弦齒厚
（24）
弦齒高
2.3 全浮式半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
在設(shè)計(jì)時(shí)，全浮式半軸桿部直徑的初步選取可按下式進(jìn)行：
(2-16)
上式中： T---半軸轉(zhuǎn)矩，N·m。
因?yàn)榘胼S所承受的最大縱向力
(2-17)
上式中： 為汽車(chē)加速或減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)；
為滿(mǎn)載靜止汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋?qū)λ降孛娴妮d荷。
則左、右半軸承受的轉(zhuǎn)矩T為：
(2-18)
故
取
2.4 驅(qū)動(dòng)橋橋殼的設(shè)計(jì)
驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)要根據(jù)它的作用、功能、安裝的位置等等要求來(lái)進(jìn)行，還有就是驅(qū)動(dòng)橋的材料的選擇也要考慮全面。橋殼不但要承受汽車(chē)的總重力，還要用來(lái)按照主減速器、半軸的機(jī)構(gòu)。
因此在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)使它滿(mǎn)足幾個(gè)要求：
1、因?yàn)橐獋鬟f來(lái)自地面的反作用力，且承受汽車(chē)的總重力，因此要確保驅(qū)動(dòng)橋殼有足夠的剛度和強(qiáng)度。
2、因?yàn)轵?qū)動(dòng)橋橋殼是除了車(chē)輪外離地面最近的汽車(chē)零件，所以要保證它離地面有足夠的高度，這樣才能使汽車(chē)在不平的路面上行駛時(shí)，它的橋殼不會(huì)碰到地面。
3、因?yàn)轵?qū)動(dòng)橋橋殼的內(nèi)部裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件，所以要有很好的密封性，目的是不讓泥水進(jìn)入到橋殼的內(nèi)部。
4、驅(qū)動(dòng)橋橋殼的結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜，這樣不利于維修、調(diào)整。如果結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜還會(huì)增加汽車(chē)的生產(chǎn)成本，故不利于大批量生產(chǎn)。
第三章 驅(qū)動(dòng)橋強(qiáng)度計(jì)算
3.1 主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算
雙曲面齒輪強(qiáng)度計(jì)算包括單位齒長(zhǎng)上的圓周力計(jì)算、輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算及輪齒接觸強(qiáng)度的計(jì)算等。
3.1.1 單位齒長(zhǎng)圓周力
一、對(duì)主動(dòng)齒輪按照發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算
= （3-1）
=
=699.02＜893
= （3-2）
=
=147.628＜321
式中： ---為主減速器齒輪節(jié)圓直徑； ---變速器的傳動(dòng)比；
P---單位單位齒長(zhǎng)上的圓周力，；
---發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)距，N·m；
二、對(duì)從動(dòng)齒輪按照驅(qū)動(dòng)輪最大附著力矩計(jì)算
P = （3-3）
=
=563.24＜1071
式中: ——從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，mm； ——輪胎與地面的附著系數(shù)；
——驅(qū)動(dòng)橋?qū)λ降孛娴呢?fù)荷，N； ——輪胎滾動(dòng)半徑，m。
3.1.2 輪齒彎曲強(qiáng)度的計(jì)算
雙曲面齒輪輪齒的彎曲應(yīng)力為：
= （3-4）
從動(dòng)齒輪的彎曲應(yīng)力為，按照=計(jì)算時(shí)
==474.75＜700
對(duì)于主動(dòng)齒輪
= （3-5）
按=計(jì)算時(shí)
= = =
= = 527.5＜700
在式（4-4）、（4-5）中：
---為齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取；
---為超載系數(shù)； ---為質(zhì)量系數(shù)；
---為尺寸系,且；
是載荷分配系數(shù)，為=1.05；
m---為端面模數(shù)； Z為齒輪的齒數(shù)；
J---彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)。
3.1.3 輪齒接觸強(qiáng)度的計(jì)算
小齒輪輪齒工作頻率高，且小齒輪曲率半徑較大齒輪的小，因此小齒輪的接觸強(qiáng)度較弱，故只校核小齒輪的接觸強(qiáng)度即可。
按照=計(jì)算時(shí)
= （3-6）
=
= 357.9＜2800
按照=計(jì)算時(shí)
= （3-7）
=
= 839.8＜1750
式中： —材料的彈性系數(shù)，其它同上。
根據(jù)以上的計(jì)算可的：主減速器齒輪符合使用的要求。
3.2 差速器齒輪強(qiáng)度的計(jì)算
差速器齒輪主要是進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算，而對(duì)于疲勞壽命則不予考慮，這是由于行星齒輪在差速器的工作中經(jīng)常只是起等臂推力桿的作用，僅在左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪和半軸齒輪才有相對(duì)滑動(dòng)的緣故。由于半軸齒輪的齒數(shù)大于行星齒輪的齒數(shù)，故半軸齒輪的彎曲強(qiáng)度較低，因此只對(duì)半軸齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核即可。
按照半軸齒輪所承受的最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算：
= （3-8）
=
= 859.75＜980
按照半軸齒輪所承受的工作轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算：
= （3-9）
=
=192.82＜210.9。
在上式中： ---為從動(dòng)齒輪所承受工作轉(zhuǎn)矩；
---為從動(dòng)齒輪所承受最大轉(zhuǎn)矩。
3.3 半軸的強(qiáng)度計(jì)算
3.3.1 半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力
（3-10）
=
＜=500
式中： ——半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，； T——半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)距，；
d——半軸桿部直徑，； ——半軸扭轉(zhuǎn)的許用應(yīng)力。
3.3.2 半軸的最大扭轉(zhuǎn)角
（3-11）
=
=
式中： T——半軸承受的最大轉(zhuǎn)距，； l——半軸長(zhǎng)度，
G——材料的剪切彈性模量，；
J——半軸橫截面的極慣性距，J=，。
3.4 驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度計(jì)算
如下圖3-1所示，在對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的橋殼進(jìn)行受力分析時(shí)，在進(jìn)行實(shí)車(chē)查以及查詢(xún)有關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，鋼板彈簧座的里面位置是橋殼最為脆弱的地方，也就是最應(yīng)該進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的地方。此外橋殼靠近車(chē)輪的位置也較為薄弱，且承受力也比較大，故還需要對(duì)此處進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。
橋殼的許用彎曲應(yīng)力為300～500MPa，許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為150～400MPa。可鍛鑄鐵橋殼取較小值，鋼板沖壓焊接橋殼取較大值。
一、 橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算
圖3-1 驅(qū)動(dòng)橋殼的受力簡(jiǎn)圖
橋殼像一個(gè)空心梁,兩端經(jīng)過(guò)輪轂支撐在車(chē)輪上,在鋼板彈簧座處承受汽車(chē)的簧上載荷。
左、右兩鋼板彈簧座之間的彎矩為：
Nm （3-12）
= 836.97 Nm
上式中： ---為車(chē)輪的重力，N； B---為驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的輪距，mm;
G2-地面承受的載荷； s-兩鋼板彈簧之間的距離，mm。
由于橋殼的危險(xiǎn)截面在鋼板彈簧座的附近,通常由于遠(yuǎn)小于,而且設(shè)計(jì)時(shí)不易準(zhǔn)確的預(yù)計(jì),當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)時(shí),可以忽略.
而兩鋼板彈簧座之間的靜彎曲應(yīng)力則為:
MPa （3-13）
式中： ---為地面對(duì)車(chē)輪在危險(xiǎn)斷面處的彎矩 ；
---鋼板彈簧座附近，橋殼的垂向彎曲截面系數(shù)。
而 （3-14）
= 14523.8
得出
關(guān)于橋殼的危險(xiǎn)截面在鋼板彈簧座的附近的形狀,主要有橋殼的結(jié)構(gòu)形式和制造工藝來(lái)確定。
二、在不平路面的沖擊載荷作用下的橋殼強(qiáng)度計(jì)算
當(dāng)汽車(chē)在不平的路面行駛,橋可還會(huì)另外的承受附加的沖擊載荷,在這兩種載荷的作用下所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力：
（3-15）
其中： ---動(dòng)載荷系數(shù)，此處取2.5。
得出：
三、 汽車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算
圖3-2 汽車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)的受力簡(jiǎn)圖
如圖3-2所示，為汽車(chē)的受力圖。在進(jìn)行橋殼強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，為了讓校驗(yàn)過(guò)程不會(huì)太復(fù)雜，故不對(duì)汽車(chē)所受的側(cè)向力進(jìn)行校驗(yàn)。如果地平面上與車(chē)輪接觸的位置對(duì)兩邊的車(chē)輪都有一個(gè)向上的反作用力。
則這個(gè)垂直反作用力為：
（3-16）
式中：Ga---汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)給地面的總載荷；
Hg---汽車(chē)的質(zhì)心高度。
而作用于左右驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩所引起的地面對(duì)左右驅(qū)動(dòng)輪的最大切向反作用力為：
（3-17）
Temax-發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N·m； i0-主減速比；
igI- I檔的傳動(dòng)比； ηT-傳遞效率。
不管汽車(chē)是行駛在水平的地面上，還是行駛在凹凸不平的地面上，有或者是汽車(chē)在進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí)，汽車(chē)的輪轂都會(huì)有一個(gè)來(lái)自地面的切向的反作用力。與此同時(shí)，也會(huì)有一個(gè)與地面平行的彎矩作用在汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋殼上。
而且汽車(chē)的左右輪轂承受的轉(zhuǎn)矩相同。則：
（3-18）
此外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)橋在輸送轉(zhuǎn)矩的過(guò)程中，還會(huì)導(dǎo)致一個(gè)反作用力矩的產(chǎn)生，而這個(gè)力矩自然而然的就作用在了橋殼上。
故橋殼承受的轉(zhuǎn)矩是：
（3-19）
式中： iTL---傳動(dòng)系最低檔的傳動(dòng)比。
在前面提到半軸的橋殼是一根空心的梁，因?yàn)榘胼S是一根是的圓柱，所以它的橋殼也是一根圓形管，故橋殼的危險(xiǎn)斷面為圓管斷面。
則，圓管斷面處合成的彎矩是:
（3-20）
故，圓管斷面處的合成應(yīng)力是:
（3-21）
由于[σ]= 300～500Mpa，[τ]= 150～400MPa，因此該校驗(yàn)結(jié)果滿(mǎn)足要求。
四、 汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)橋殼的強(qiáng)度計(jì)算
圖3-3 汽車(chē)在緊急制動(dòng)時(shí)的受力簡(jiǎn)圖
如圖3-3所示；為汽車(chē)在緊急制動(dòng)狀態(tài)時(shí)的受力圖。當(dāng)要計(jì)算汽車(chē)在這種狀態(tài)的橋殼的強(qiáng)度時(shí)，假設(shè)地面對(duì)驅(qū)動(dòng)橋左、右輪的垂直反作用力相等,則:
（3-22）
式中：、--地面對(duì)左、右兩側(cè)車(chē)輪的向上反作用力；
因 （3-23）
故有制動(dòng)減速度a為：
a=g （3-24）
代入（4-22）得:
（3-25）
式中： -附著系數(shù)，取；
m2,-為質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，取m2, 。
因此,緊急制動(dòng)時(shí),兩鋼板彈簧座之間的垂向彎矩以及水平方向的彎矩為:
（3-26）
（3-27）
式中：-為垂向彎矩； -為水平彎矩。
橋殼在兩個(gè)鋼板彈簧座的外側(cè)部分還承受由于制動(dòng)力所引起的轉(zhuǎn)矩T為：
（3-28）
所以,緊急制動(dòng)時(shí),橋殼在左右鋼板彈簧座危險(xiǎn)截面處的合成應(yīng)力為:
（3-29）
得：
五、 汽車(chē)受最大側(cè)向力時(shí)橋殼的強(qiáng)度計(jì)算
汽車(chē)高速行駛時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)作用于汽車(chē)質(zhì)心的相當(dāng)大的離心力.當(dāng)汽車(chē)所受的汽車(chē)側(cè)向力達(dá)到地面給輪胎的側(cè)向反作用力的最大值即側(cè)向附著力時(shí),汽車(chē)處于臨界的側(cè)滑狀態(tài).因此,汽車(chē)側(cè)滑的條件:
（3-30）
式中 ：---驅(qū)動(dòng)橋所受的側(cè)向力，N ；
---地面給左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的側(cè)向反作用力，N；
---汽車(chē)滿(mǎn)載靜止于水平路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，N；
φ---輪胎魚(yú)地面間的側(cè)向附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取。
在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要全面考慮汽車(chē)的各種工作環(huán)境，特別是在進(jìn)行其強(qiáng)度校核計(jì)算使，已定要想到汽車(chē)在行駛過(guò)程中可能會(huì)遇到的各種不同情況，且進(jìn)行逐一的計(jì)算，因?yàn)榭赡苌晕⒂幸稽c(diǎn)沒(méi)有考慮全面，就會(huì)是該汽車(chē)多一點(diǎn)安全隱患。另外還要考慮汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼的生產(chǎn)成本問(wèn)題。
第四章 軸承的選擇與壽命計(jì)算
4.1 主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承軸承計(jì)算
4.1.1 主動(dòng)齒輪當(dāng)量轉(zhuǎn)矩的計(jì)算
= （4-1）
=
=62.1
式中： ---為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；
---為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ檔的使用率；
---為處在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ檔時(shí)，轉(zhuǎn)矩利用率；
---為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ檔的傳動(dòng)比。
4.1.2 主、從動(dòng)圓錐齒輪的齒面寬中點(diǎn)處圓周力p的計(jì)算
===3120.6N （4-2）
==3120.6=4739.486N （4-3）
4.1.3 雙曲面齒輪軸向力及徑向力的計(jì)算
一、計(jì)算主動(dòng)錐齒輪的軸向力與徑向力
= （4-4）
=
= 4653.417 N
= （4-5）
=
= 1097.89 N
二、計(jì)算從動(dòng)齒輪的軸向力與徑向力
= （4-6）
=
= 1453.22 N
=
=
= 2996.9N
4.1.4 懸臂式支承主動(dòng)錐齒輪的軸承徑向載荷的確定
圖4-1 主動(dòng)錐齒輪的支承軸承
軸承A與軸承B的徑向載荷、為：
= （4-7）
=
= 1574.3N
=
=
=4455.8N
4.1.5 主動(dòng)錐齒輪軸承的選擇與壽命計(jì)算
一、初選軸承的型號(hào)
依照已知軸承的軸徑及工作條件，預(yù)選軸承A的型號(hào)為30305，軸承B的型號(hào)為30306。
查表可得： =44.8 KN，=30 KN，=0.31，=1.9
=55.8 KN，=38.5 KN，=0.31，=1.9
二、兩軸承內(nèi)部的軸向力、以及軸向載荷、的計(jì)算
===414.3N （4-8）
===1172.6N
因 +=4653.417+414.3=5067.717N ﹥
故 ==414.3N；
=+=5067.717N
三、兩軸承當(dāng)量載荷、的計(jì)算
軸承A：==0.263﹤， 查表得 =1，=0
由于軸承A受到的沖擊會(huì)比較嚴(yán)重，故取=1.8
==1.8×1574.3=2833.74N
軸承B：=﹥， 查表得 =0.4，=1.9
由于工作中軸承B沒(méi)有軸承A受的沖擊大，故取=1.2
= （4-9）
=1.2×（0.4×4455.8+1.9×5067.717）
=13693.2N
四、軸承使用壽命的計(jì)算
===30052h （4-10）
===3274h
式中： ---為主動(dòng)齒輪的支承軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速，。
4.2 從動(dòng)齒輪的支承軸承計(jì)算
4.2.1 從動(dòng)齒輪支承軸承的徑向載荷計(jì)算
圖4-2 從動(dòng)齒輪支承軸承
軸承C與軸承D的徑向載荷為：
=
=
=1293.25N
=
=
=3674.4N
4.2.2 從動(dòng)齒輪軸承的選擇與壽命計(jì)算
一、初選軸承的型號(hào)
依照已知軸承的軸徑及工作條件，預(yù)選軸承C、D的型號(hào)為30207型軸承,
查表得 =51.5, =37.2,e=0.4,Y=1.7
二、兩軸承內(nèi)部軸向力、以及軸向載荷、的計(jì)算
===380.37N
===1080.7N
因 +=1080.7+1453.22=2533.92﹥
故 ==1080.7N； =+=2533.92N
三、兩軸承的當(dāng)量載荷、計(jì)算
軸承C:=﹥e, 查表得=0.4,=1.9。
由于軸承C受到的沖擊較大， 故取=1.5
=1.5×(0.4×1293.25+1.9×2533.92)
= 7997.7N
軸承D: ==0.294﹤e, 查表得=1, =0;取=1.5。
==1.5×3674.6=5511.9N
四、軸承的壽命計(jì)算
==
=82792h
==
= 286331h
式中： ---為從動(dòng)齒輪的支承軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速，。
第五章 后懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1 懸架的概述
懸架是汽車(chē)上一個(gè)必不可少的機(jī)構(gòu)，它又有獨(dú)立和非獨(dú)立之分。汽車(chē)后懸架的作用非常大，不僅要把地上施加給輪轂的各種力矩傳遞到車(chē)架上去，從而使汽車(chē)能夠正常駕駛；而且還要有衰減振動(dòng)的能力，給乘車(chē)人員一個(gè)良好的乘車(chē)環(huán)境，且保證汽車(chē)的行駛平順性。
雖然市面上汽車(chē)懸架的結(jié)構(gòu)多種多樣，呈現(xiàn)出百家爭(zhēng)鳴的狀態(tài)，但終究不離其中絕大部分都是由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、彈性元件、橫向穩(wěn)定器和減震器等幾個(gè)重要部件構(gòu)成的，只是它們的組合方式、安放的位置不一樣罷了。還有就是，當(dāng)汽車(chē)的總質(zhì)量很大（也就是汽車(chē)載重比較多時(shí)），為了不讓彈簧等部件直接沖撞汽車(chē)的車(chē)架，通常還應(yīng)該在懸架上安裝一個(gè)緩沖塊。
懸架設(shè)計(jì)的基本要求為：
1）保證汽車(chē)有良好的行駛平順性；
2）具有合適的衰減振動(dòng)的能力；
3）保證汽車(chē)具有良好的操縱穩(wěn)定性；
4）汽車(chē)制動(dòng)或加速時(shí)，要保證車(chē)身穩(wěn)定，減少車(chē)身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)身側(cè)傾角）合適；
5）結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間尺寸要??；
6）可靠地傳遞車(chē)身與車(chē)輪之間的各種力和力矩，在滿(mǎn)足零部件質(zhì)量要小的同，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命；
7）制造成本低，便于維修和保養(yǎng)。
5.2 懸架的結(jié)構(gòu)分析
汽車(chē)懸架分為：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩種類(lèi)型。如下圖5-1所示，分別為汽車(chē)兩種懸架結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。其中a) 為非獨(dú)立懸架，從簡(jiǎn)圖中一目了然，首先，它是由一根不分開(kāi)的軸線(xiàn)把汽車(chē)的左右兩個(gè)車(chē)輪相連在一起的，然后再途經(jīng)汽車(chē)懸架和車(chē)身相連接。b）則為獨(dú)立懸架，它的結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)就要比前者復(fù)雜的多，它是兩個(gè)車(chē)輪分開(kāi)沒(méi)有任何的交集，即左側(cè)的車(chē)輪經(jīng)過(guò)左側(cè)得懸架與車(chē)架相連。而右側(cè)也是同樣的道理，即右側(cè)的車(chē)輪經(jīng)過(guò)右側(cè)得懸架與車(chē)架相連。
圖5-1 懸架的結(jié)構(gòu)形式
a) 非獨(dú)立懸架 b）獨(dú)立懸架
非獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)有：有圖5-1可知，它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，為汽車(chē)的制造節(jié)省了制造經(jīng)費(fèi)，而且為汽車(chē)的后期的保養(yǎng)與維修帶來(lái)了便利；它的技術(shù)比較成熟，保證了汽車(chē)的駕駛是的可靠性。不足之處是：汽車(chē)在行駛過(guò)程中，車(chē)身容易發(fā)生的顛簸，給乘車(chē)人員不好的乘車(chē)體驗(yàn)，即不利于汽車(chē)的行駛的平順性以及不利于汽車(chē)的衰減制動(dòng)。
獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)：它的結(jié)構(gòu)相對(duì)于非獨(dú)立來(lái)說(shuō)要復(fù)雜，這就造成了更多的技術(shù)難題即汽車(chē)的制造成
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