中北大学信息商务学院2015届毕业生毕业设计说明书
半轴的扭转切应力为
??16M??d2 MPa (2.27)
式中：T?——半轴的计算转矩，N·m在此取3360 N·m； d——半轴杆部的直径，d=32mm 根据上式?＝
3360＝522.5 MPa< ???=(490～588) MPa
0.2125?27000所以满足强度要求。 半轴的扭转角为
??T?l·180GIp? (2.28)
式中，?为扭转角；l为半轴长度，取l=1370/2=685 G为材料剪切弹性模量，；
Ip为半轴截面极惯性矩，lp=22986.37mm。
转角宜为每米长度6?～15?。计算较核得8.25，满足条件范围。 2.3.4 半轴的结构设计及材料与热处理
将样条的末端处理粗一些样条半轴直径不小于杆的直径,并适当减少小花键槽深度,所以花键齿数量必须相应增加,通常需要10牙齿(汽车半轴)18牙齿(汽车半轴)。半轴的失效模式是更多的扭转疲劳损伤,所以的半径圆角半径应该增加过渡部分的结构设计,和减少应力集中。
2.3.5 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
T?103 ?s? MPa (2.29)
D?d?BA???zLpb?4??半轴花键的挤压应力?c为
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T?103 ?c?Mpa (2.30)
?DB?dA??DB?dA?????zLp?42????式中：T——半轴承受的最大转矩，N·m ，在此取6229.35N·m; DB——半轴花键的外径，mm，在此取35mm; dA——相配花键孔内径，mm，在此取30.5mm; z——花键齿数；在此取24
Lp——花键工作长度，mm，在此取50mm; b——花键齿宽，mm，在此取2mm;
?——载荷分布的不均匀系数，计算时取0.75。 根据上式可计算得
3360?103?s==70.24MPa
?35?30.5????24?50?3.2?0.754??3360?103 ?c==101.32 MPa
35?30.535?30.5?????????24?50?0.7542????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71.05 MPa，挤压应力[?c]不应超过196 MPa，以上计算均满足要求。 2.4 驱动桥壳的设计
驱动桥住房的主要功能是支持汽车的质量,并在车轮下路面的反力和反力矩,并暂停帧(或身体)。这也是主减速器,差速器,半轴组装基地。
驱动桥的住房应当符合以下设计要求:
1)强度和刚度应足以确保主减速器的齿轮啮合不会引起额外的半轴的弯曲应力。 2)在保证强度和刚度的前提下,可以最小化质量,提高汽车的平顺性。 3)保证足够的间隙。
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4)结构好,成本低。
5)保护传动部位,防止泥浆和水泥浆。 6)拆卸、调整、维护容易。 2.4.1 整体式桥壳的结构
整体式桥壳的特点是整个桥壳是一个空心梁,桥壳和主减速器壳为两体.它具有强度和刚度大,主减速器拆装和调整方便等优点.按制造工艺不同,整体式桥壳可分为铸造式,钢板冲压焊接式和扩张成形式三种.铸造式桥壳的强度和刚度较大,但质量大,加工面多,制造工艺复杂,主要用于总质量较大的货车上. 2.4.2 桥壳的受力分析与强度计算
汽车驱动桥的桥壳是汽车上的主要承载构件之一，其形状复杂，而汽车的行驶条件如道路状况、气候条件及车辆的运动状态又是千变万化的，因此要精确地计算出汽车行驶时作用于桥壳各处的应力大小是相当困难的。在正常情况下,当桥壳的设计与传统设计方法的使用,然后与简支桥壳,检查某些部分的最大应力值。我国通常推荐:复杂应力状态的桥壳是简化为三个典型案例。
在三种负载下桥壳的受力分析,首先分析汽车满载静止在水平道路桥壳最简单的力量,即轴弯曲应力的静态计算。
1. 驱动桥壳强度计算
对于具有全浮式半轴的驱动桥，强度计算的载荷工况与半轴强度计算的：三种载荷工况相同。桥壳危险断面通常在钢板弹簧座内侧附近，桥儿端郎的轮毂轴承座根部也应列为危险断面进行强度验算。
(1) 当牵引力或制动力最大时
MvMh???(?)??WVWh ????TT?WT?轴弹簧座的危险截面的弯曲应力和扭转剪应力分别三角洲τ。Mv = 1.2 Mv = 3136 nm b = 280毫米G2 = 18666.7 n Mv =在垂直平面的垂直平面,当车轮的垂直于车轮。B轮胎中心平面弹簧座之间的水平距离,如图5 - 32所示;B = 280毫米
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西弗吉尼亚州= Wh = 31.37立方厘米
的牵引力或制动力的弯矩Fx2 Lo在水平面车轮的牵引力或制动力, Fx2 = G2 = 15866.7;N = Fx2b = 4442.68 N TT = Fx2Rr = 5950
牵引或制动时,上面的转矩的危险的部分,TT;立方厘米重量= 23.46西弗吉尼亚州,Wh和分别的抗弯截面系数和抗扭截面系数的垂直面和水平面危险的部分。
MvMh31364442.68???(?)?(?)?241.59MPa??WVWh31.3731.37 ?TT5950?????253.62MPa?WT23.46?校验合格
(2) 当侧向力最大时
桥壳内、外板簧座处断面的弯曲应力δi,δo分别为
Fzi2(b??1rr)????iWv? ?F(b??r)1r???z2oo?WV?计算得Fz2i =Fz2o =G2/2=9333.35N ?i= 176.12Mpa ?0=11.52Mpa (3) 当汽车通过不平路面时
动载系数为是，危险断面的弯曲应力口为
??kG2b2WV
K为液力变矩系数取1 G2=18666.7 N b=280 WV =31.37 cm3 ?=83.3Mpa
桥壳的许用弯曲应力为300～500MPa，许用扭转切应力为150～400MPa。可锻铸铁桥壳取较小值，钢板冲压焊接桥壳取较大值,经计算皆符合要求.
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