第章驱动半轴的设计驱动半轴位于传动系的末端，其基本功用是接受从差速器传来的转矩并将其传给车轮。对于非断开式驱动桥，车轮传动装置的主要零件为半轴对于断开式驱动桥和转向驱动桥，车轮传动装置为万向传动装置。.结构形式分析半轴根据其车轮端的支承方式不同，可分为半浮式浮式和全浮式三种形式。半浮式半轴图.的结构特点是半轴外端支承轴承位于半轴套管外端的内孔，车轮装在半轴上。半浮式半轴除传递转矩外，其外端还承受由路面对车轮的反力所引起的全部力和力矩。半浮式半轴结构简单，所受载荷较大，只用于轿车和轻型货车及轻型客车上。浮式半轴图.的结构特点是半轴外端仅有个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的端部，直接支承着车轮轮毂，而半轴则以其端部凸缘与轮毂用螺钉联接。该形式半轴受载情况与半浮式相似，只是载荷有所减轻，般仅用在轿车和轻型货车上。全浮式半轴图.的结构特点是半轴外端的凸缘用螺钉与轮毂相联，而轮毂又借用两个圆锥滚子轴承支承在驱动桥壳的半轴套管上。理论上来说，半轴只承受转矩，作用于驱动轮上的其它反力和弯矩全由桥壳来承受。但由于桥壳变形轮毂与差速器半轴齿轮不同女半轴法兰平面相对其轴线不垂直等因素，会引起半轴的弯曲变形，由此引起的弯曲应力般为。全浮式半轴主要用于中重型货车上。在这里我们选择全浮式半轴。图.半轴结构形式及受力情况图.全浮式半轴支承示意图图.半轴套装调整螺母油封锁紧垫圈锁紧螺母半轴轮毂螺母.锥轴承轮毂油封桥壳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纵向力驱动力或制动力最大时，其最大值为，附着系数在计算时取.，没有侧向力作用侧向力最大时，其最大值为发生于汽车侧滑时，侧滑时轮胎与地面的侧向附着系数在计算时取.，没有纵向力作用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，其中为车轮对地面的垂直载荷，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，侧向力值的大小受车轮与地面最大附着力的限制，即有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全浮式半轴只承受转矩，其计算转矩可有附着力矩求得，其中，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.式中轮胎与地面的附着系数取.汽车加速或减速时的质量转移系数，可取在此取.。根据上式.，.若按发动机最大转矩计算，即.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.发动机最大转矩，汽车传动效率，计算时可取或取.传动系最低挡传动比轮胎的滚动半径，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.取小值.，根据上式根据强度要求在此取。.全浮式半轴的强度计算首先是验算其扭转应力.式中半轴的计算转矩，在此取.半轴杆部的直径。根据上式.所以满足强度要求。半轴的扭转角为.式中，为扭转角为半轴长度，取为材料剪切弹性模量，为半轴截面极惯性矩，。转角宜为每米长度。计算较核得，满足条件范围。.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为.半轴花键的挤压应力为.式中半轴承受的最大转矩，.半轴花键轴外径，相配的花键孔内径，花键齿数，在此取花键工作长度，花键齿宽，.载荷分布的不均匀系数，取.。将数据带入式得根据要求当传递的转矩最大时，半轴花键的切应力不应超过.，挤压应力不应超过，以上计算均满足要求。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。.半轴的结构设计及材料与热处理为了使半轴的花键内径不小于其杆部直径，常常将加工花键的端部做得粗些，并适当地减小花键槽的深度，因此花键齿数必须相应地增加，通常取齿轿车半轴至齿载货汽车半轴。半轴的破坏形式多为扭转疲劳破坏，因此在结构设计上应尽量增大各过渡部分的圆角半径以减小应力集中。重型车半轴的杆部较粗，外端突缘也很大，当无较大锻造设备时可采用两端均为花键联接的结构，且取相同花键参数以简化工艺。在现代汽车半轴上，渐开线花键用得较广，但也有采用矩形或梯形花键的。半轴多采用含铬的中碳合金钢制造，如，等。是我国研制出的新钢种，作为半轴材料效果很好。半轴的热处理过去都采用调质处理的方法，调质后要求杆部硬度为突缘部分可降至。近年来采用高频中频感应淬火的口益增多。这种处理方法使半轴表面淬硬达，硬化层深约为其半径的，心部硬度可定为不淬火区突缘等的硬度可定在范围内。由于硬化层本身的强度较高，加之在半轴表面形成大的残余压应力，以及采用喷丸处理滚压半轴突缘根部过渡圆角等工艺，使半轴的静强度和疲劳强度大为提高，尤其是疲劳强度提高得十分显著。由于这些先进工艺的采用，不用合金钢而采用中碳号号钢的半轴也日益增多。本章总结本章对半轴做了设计计算。在全浮式半轴的设计计算中首先考虑到三种可能的载荷工

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（图纸） 半轴齿轮A2.dwg

（图纸） 差速器右壳A1.dwg

（图纸） 从动齿轮A1.dwg

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（其他） 过程管理封皮.doc

（其他） 任务书.doc

（图纸） 十字轴A2.dwg

（图纸） 行星齿轮.dwg

（图纸） 主动齿轮A2.dwg

（图纸） 装配图A0.dwg