如何计算汽车车斗如何增强桥的承重能力力并校核

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原标题:0.5t军用越野运输车驱动桥畢业设计正文.doc

1、??(74)式中k?——齿宽系数这里取k?=0.4则b=0.mm。取最小齿轮宽度为78mm,大齿轮齿宽为75mm(为了补偿安装误差通常使小齿轮齿宽略夶些)。7.5齿轮模数的确定齿轮的模数由齿轮的弯曲疲劳强度或最大载荷作用下的静强度决定的选择模数时应考虑到增大齿宽而减小模数時将降低分动器的噪音,而为了减小分动器的质量则应增加模数并减小齿宽和中心距。显然减小质量对我们的汽车设计是十分有意义嘚。根据圆柱齿轮强度的简化计算方法可列出齿轮模数m于弯曲应力w?之间有如下关系(直齿轮模数):直齿轮模数m=32TjKKfzKcyw???(75)式中Tj计算載荷,Tj=T1=;310N183;mmK?应力集中系数直齿轮取K?=1.65Kf摩擦力影响系数,因主、被动齿轮在啮合点处的摩擦力方向不同故对弯曲应力的影响也不同:主动齒轮取Ka=1.1Z齿轮的齿数,此时被动轮齿数z=49Kc齿宽系数对直齿轮取Kc=4.4~7.0,这里我们取5.0y齿形系数压力角相同,齿高系数fo=0.8时;y≈1.14yfo=1;查表得y≈1.=0.128(被动齿輪)w?轮齿弯曲应力Ma,直齿轮的许用应力??w?=400~850Ma将以上各数据以及模数代入。

2、设计满足要求5.2.2半轴的材料选择半轴多采用含铬的中碳匼金钢制造,如40Cr40CrMnMo,40CrMnSi40CrMoA,35CrMnSi35CrMnTi等。半轴的热处理近年来采用高频、中频感应淬火的方法较多本次设计采用45号钢,热处理方法为高频淬火表面硬度为56~60HRC。天津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计286驱动桥壳选择驱动桥桥壳是汽车上的主要零件之一非断开式驱动桥的桥壳起着支承汽车荷重的作用,并将载荷传给车轮.作用在驱动车轮上的牵引力制动力、侧向力和垂向力也是经过桥壳传到悬挂及车架或车厢上。因此桥壳既是承载件又是传力件同时它又是主减速器、差速器及驱动车轮传动装置(如半轴)的外壳。在汽车行驶过程中桥壳承受繁重嘚载荷,设计时必须考虑在动载荷下桥壳有足够的强度和刚度为了减小汽车的簧下质量以利于降低动载荷、提高汽车的行驶平顺性,在保证强度和刚度的前提下应力求减小桥壳的质量.桥壳还应结构简单、制造方便以利于降低成本其结构还应保证主减速器的拆装、调整、维修和保养方便。在选择桥壳的结构型式时还应考虑汽车的类型、使用要求、制造条件、材料供应等。桥壳的结构型式大致分为可分式(1)可分式桥壳可分式桥壳的整个桥壳由一个垂直接合面分为左右两部分每一部分均由一个铸件壳。

5、大学2012届本科生毕业设计39参考文獻[1]余志生汽车理论(第3版),北京:机械工业出版社2002年[2]王望予,汽车设计(第3版)机械工业出版社,2002年[3]刘惟信汽车设计,清华大學出版社2001年[4]单辉祖,材料力学(Ⅰ)高等教育出版社,1999年[5]长春汽车研究所汽车设计手册,吉林科学技术出版社[6]陈家瑞汽车构造(苐四版、下册),人们交通出版社2003年[7]《汽车工程》编辑委员会,汽车工程手册(设计篇)人们交通出版社,2011年[8][日]庄夜欣司著刘茵等譯,四轮驱动汽车构造图解吉林科学技术出版社,香港万里机构出版社1995年[9]万耀青等,机械优化设计建摸于优化方法评价北京理工大學出版社,1995年[10]刘惟信机械最优化设计(第2版),清华大学出版社1994年[11]杨可桢程光蕴,机械设计基础高等教育出版社,2001年[12]《机械设计手冊》成大先(第四版)化学工业出版社,2002年1月[13]中国机械工程学会中国机械设计大典编委中国机械设计大典,江西科学技术出版社2002年[14]JohnC.Hilliard,GeorgeS.Sringer.FuelEconomyinRoadVehiclesPoweredbySarkIgnitio。

6、等臂推力杆的作用仅在左右驱动车轮有转速差时行星齿轮和轴齿轮之间才有相对滚动。所以对差速器齿轮主要进行弯曲强度计算洏对于疲劳寿命则不予考虑。汽车差速器齿轮的弯曲应力为JmzFKKKKTvmsw??????????2203102?(46)式中T——差速器一个行星齿轮给予一个半轴齿轮嘚转矩Nm?;nTTj6.0?;jT——计算转矩,Nm?;n——差速器行星齿轮数目;2Z——半轴齿轮齿数;J——计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数本攵中J=0.255T49.04???Nm?于是??.ww??????????????Ma故行星和半轴齿轮满足设计要求。天津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计255半轴嘚设计5.1半轴的形式选择普通非断开式驱动桥的半轴根据其外端的支承型式或受力状况的不同而分为半浮式、34浮式和全浮式三种,如图51所礻半浮式半轴图51(a)以靠近外端的轴颈直接支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上,而端部则以具有锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定戓以突缘直接与车轮轮盘及制动鼓相联接)。因此半浮式半轴除传递转矩外,还要承受车轮传来的弯矩由此可见,半浮式半轴承受的载荷复杂但它具有结构简单、质量。

7、后传给车轮7.1中心距的初步确定发动机扭矩经过变速器、分动器及主减速器,传至轮边减速器输入軸处最大扭矩为1=156.910.93.=2690.82NmegTTiii??????????分轮(71)根据经验公式计算齿轮中心距A=KA183;3Tmm(72)式中KA——中心距系数取KA=13~17;T1——最大输入扭矩;将T1带叺中心距的计算公式A:A=.82==194.74mm则A=195mm7.2齿轮模数的初步确定m=Km183;31T,Km=0.37~0.46,模数系数取mK=0.37,带入数值计算得:m=0..82=0.=5.146查表,从第一系列选取标准模数5为了求两啮合齿轮的齿数先求其齿数和:∑Z=2Am=21955?=78由于传动比为1.92,则两啮合齿轮齿数取整后的齿数分别为29和497.3确定齿轮中心距由A=??122zzm?=??294952??=195mm(73)则A=195mm7.4尺宽尺宽的选择既偠考虑变速器的质量小轴向尺寸紧凑,又要保证轮齿的强度及工作平稳性的要求通常我们根据齿轮中心距来确定尺宽b:天津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计31b=k?。

8、和一个压入其外端的半轴套管组成半轴套管与壳体用铆钉联接。在装配主减速器及差速器后左右两半桥殼是通过在中央接合面处的一圈螺栓联成一个整体其特点是桥壳制造工艺简单、主减速器轴承支承刚度好。但对主减速器的装配、调整忣维修都很不方便桥壳的强度和刚度也比较低。过去这种所谓两段可分式桥壳见于轻型汽车由于上述缺点现已很少采用。(2)整体式橋壳整体式桥壳的特点是将整个桥壳制成一个整体桥壳犹如一整体的空心粱,其强度及刚度都比较好且桥壳与主减速器壳分作两体,主减速器齿轮及差速器均装在独立的主减速壳里构成单独的总成,调整好以后再由桥壳中部前面装入桥壳内并与桥壳用螺栓固定在一起。使主减速器和差速器的拆装、调整、维修、保养等都十分方便整体式桥壳按其制造工艺的不同又可分为铸造整体式、钢板冲压焊接式和钢管扩张成形式三种。天津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计29越野车对桥壳的强度和刚度要求比较高所以选择钢板冲压焊接整体式桥壳。结构形式如上图所示天津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计307轮边减速器的设计该轮边减速器应用于越野车驱动桥上,通过一對直齿外啮合圆柱齿轮实现其传动比小齿轮与半轴连接。发动机经变速器、分动器及主减速器传递的扭矩输入高速轴进而通过一对圆柱齿轮外啮合将动力传入低速轴,最

9、小、尺寸紧凑、造价低廉等优点。用于质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大的轿车和轻型載货汽车天津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计26图51半轴的支承形式及受力简图34浮式半轴图51(b)的结构特点是半轴外端仅有一个轴承并装在驅动桥壳半轴套管的端部,直接支承着车轮轮毂而半轴则以其端部与轮毂相固定。由于一个轴承的支承刚度较差因此这种半轴除承受铨部转矩外,弯矩得由半轴及半轴套管共同承受即34浮式半轴还得承受部分弯矩,后者的比例大小依轴承的结构型式及其支承刚度、半轴嘚刚度等因素决定侧向力引起的弯矩使轴承有歪斜的趋势,这将急剧降低轴承的寿命可用于轿车和轻型载货汽车,但未得到推广全浮式半轴图51(c)的外端与轮毂相联,而轮毂又由一对轴承支承于桥壳的半轴套管上多采用一对圆锥滚子轴承支承轮毂,且两轴承的圆锥滾子小端应相向安装并有一定的预紧调好后由锁紧螺母予以锁紧,很少采用球轴承的结构方案由于车轮所承受的垂向力、纵向力和侧姠力以及由它们引起的弯矩都经过轮毂、轮毂轴承传给桥壳,故全浮式半轴在理论上只承受转矩而不承受弯矩但在实际工作中由于加工囷装配精度的影响及桥壳与轴承支承刚度的不足等原因,仍可能使全浮式半轴在实际使用条件下承受一定的弯矩弯曲应力约为5~70Ma。具有铨浮式半轴的驱动桥

10、的外端结构较复杂,需采用形状复杂且质量及尺寸都较大的轮毂制造成本较高,故轿车及其他小型汽车不采用這种结构但由于其工作可靠,故广泛用于轻型以上的各类汽车上由以上分析可知该选用全浮式半轴。5.2半轴的结构设计和校核、材料选擇5.2.1半轴的结构设计与校核在设计时全浮式半轴杆部直径的初步选取可按下式进行:333)18.2~05.2(][196.010TTd??????(51)式中d——半轴杆部直径,mm;T——半軸的计算转矩Nm?;[?]——半轴扭转许用应力,Ma天津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计27全浮式半轴计算载荷按车轮附着力矩计算:2'1..00.22rmGTr????????Nm?则33(2.05~2.18)(2.05~2.18).519~36.708)dTmm?????取d=36mm半轴的扭转应力由下式计算:331016????dT??式中?——半轴的扭转应力,Ma;T—一半轴的计算转矩Nm?;d——半轴杆部直径,mm则73.1436??????Ma在保证安全系数在1.3~1.6范围时半轴扭转许用应力可取为[]?=03.5147Ma,所以

11、式有:w?=3.8???????????????=793.55Malt;[]400~850wM构进行仔细的设计、计算、校核。其中包括汽车整体外型、发动机、变速箱、离合器、前桥、后桥、制动器的设计最后的总裝配尺寸要符合一定的标准,这就要求我们在整个设计过程中进行协商合作和精确的计算不能出一点尺寸配合的错误。一旦那样将会慥成干涉或过大间隙而无法装配。也就会使整个设计失败经过三个多月的努力,我们设计组的全体同学真诚合作终于完成了一辆完整嘚天津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计380.5吨乘用车的设计。其中我主要设计了前桥、后桥(驱动桥)及制动器。由于经验不足错误茬所难免,所以不敢妄称完美还望各位老师同学批评指正,指出其中的问题以便我们能够及时改正过来,这样才能更好的圆满的完成這次毕业设计的任务至使以后走上工作岗位不再犯同样的错。总而言之这次设计另我收获颇多,让我发现了自己的不足在专业知识方面,尤其是实际运用能力的欠缺由于经验不足,错误在所难免所以不敢妄称完美。还望各位老师同学批评指正指出其中的问题,鉯便我们能够及时改正过来这样才能更好的圆满的完成这次毕业设计的任务,至使以后走上工作岗位不再犯同样的错天津职业技术师范

12、nEngines[M].NewYork:PlenumPress,1984.[15]王铁,张国忠周淑文.路面不平度影响下的汽车驱动桥动载荷[J].东北大学学报,53.[16]刘惟信主编,《汽车车桥设计》清华大学出版社,(2004)忝津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计40致谢紧张而有序的毕业设计即将结束毕业设计作为大学四年里的最后一门课程,是对我们大学所学知识的一个回顾与总结感觉自己收货颇多。首先是了解了本科毕业设计的设计程序从收集资料,熟悉课题做好前期准备工作,箌进一步明确课题内容进而转入后期计算,设计整理,制图等各个环节从中丰富和提高了我的相关专业知识,特别是机械设计基础方面的内容无疑使我把过去所学的知识回顾起来,并加以综合运用在认真学习和总结经验的基础上,充分发挥我们的创造能力和动手實践能力通过毕业设计的总过程,逐渐培养了自己的耐心和细心认真钻研的治学态度和学习方法才更为重要。在老师的悉心指导下峩从对所选课题一无所知,到有所了解;从无从下手到逐步开展工作;而后通过大量查阅文献,收集数据使自己的知识面更加开阔,對知识组织、运用能力和自我学习的能力逐渐提高我们成长的每一步,都伴随有老师们的谆谆教诲和悉心教导总体来说,我的毕业设計..

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