基于有限元中型货车半轴与桥壳设计摘要最简单的种,制造工艺简单,成本较低,是驱动桥的基本类型,在重型汽车上占有重要地位重型汽车发动机向低速大转矩发展的趋势,使得驱动桥的传动比向小速比发展随着公路状况的改善,特别是高速公路的迅猛发展,重型汽车使用条件对汽车通过性的要求降低。
因此,重型汽车不必像过去样,采用复杂的结构提高通过性与带轮边减速器的驱动桥相比,由于产品结构简化,单级减速驱动桥机械传动效率提高,易损件减少,可靠性提高。
单级桥产品的优势为单级桥的发展拓展了广阔的前景。
从产品设计的角度看,重型车产品在主减速比小于的情况下,应尽量选用单级减速驱动桥。
所以此设计采用单级驱动桥再配以铸造整体式桥壳。
.半轴形式的确定驱动车轮的传动装置置位于汽车传动系的末端,其功用是将转矩由差速器半轴齿轮传给驱动车轮。
其结够型式与驱动桥的结构型式密切相关,在断开式驱动桥和转向驱动桥中,驱动车轮的传动装置包括半轴和万向接传动装置且多采用等速万向节。
在般非断开式驱动桥上,驱动车轮的传动装置就是半轴,这时半轴将差速器半铀齿轮与轮毂连接起来。
在装有轮边减速器的驱动桥上,半轴将半轴齿轮与轮边减速器的主动齿轮连接起来。
如图.所示,根据半轴外端支撑形式分为半浮式,浮式,全浮式。
半浮式浮式全浮式图.半轴支撑形式半浮式半轴以其靠近外端的轴颈直接支撑在置于桥壳外端内孔中的轴承上,而端部则以具有圆锥面的轴颈及键与轮毂相固定。
具有结构简单质量小尺寸紧凑造价低廉等优点。
主要用于质量较小,使用条件好,承载负荷也不大的轿车和轻型载货汽车。
浮式半轴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,直接支撑着轮毂,而半轴则以其端部与轮毂想固定,因其侧向力引起弯矩使轴承有歪斜的趋势,这将急剧降低轴承的寿命,所以未得到推广。
全浮式半轴的外端和以两个轴承支撑于桥壳的半轴套管上的轮毂相联接,由于其工作可靠,广泛应用于轻型及以上的各类汽车上。
根据相关车型及设计要求,本设计采用全浮式半轴。
以上.和.相关图形和资料来自于汽车车桥设计.驱动桥设计要求选择适当的主减速比,以保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。
外廓尺寸小,保证汽车具有足够的离地间隙,以满足通过性的要求。
齿轮及其他传动件工作平稳,噪声小。
在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。
具有足够的强度和刚度,以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩在此条件下,尽可能降低质量,尤其是簧下质量,减少不平路面的冲击载荷,提高汽车的平顺性。
与悬架导向机构运动协调。
结构简单,加工工艺性好,制造容易,维修,调整方便。
.本章小结本章首先对各种驱动桥的结构形式做了简单的介绍,综合考虑,此设计采用单级驱动桥再配以铸造整体式桥壳。
之后又对半轴的各种支撑形式做了对比分析,根据相关车型及设计要求,决定本设计采用全浮式半轴。
最后对选择车型的各项参数作了简要列举。
第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,浮式和全浮式,在此由于是中型载货汽车,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。
.全浮式半轴计算载荷的确定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,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.全浮式半轴只承受转矩,其计算转矩可有求得,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.汽车满载时驱动桥给水平地面的最大负荷,但后桥来说还应考虑到汽车加速时负腷增大量,可初取汽车加速或减速时的质量转移系数,可取在此取.左侧半轴所受纵向力右侧半轴所受纵向力。
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.由发动机到所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比.变速器传动比.轮胎的滚动半径,.。
根据上式.在此•.
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