（全套设计）北京BJ1041整体式驱动桥设计（CAD图纸）

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北京整体式驱动桥设计摘要将桥壳看成简支梁并校核些特定断面的最大应力值。我国通常推荐计算时将桥壳复杂的受力状况简化成三种典型的计算工况，即当车轮承受最大的铅锤力当汽车满载并行驶与不平路面，受冲击载荷时当车轮承受最大切应力当汽车满载并以最大牵引力行驶和紧急制动时以及当车轮承受最大侧向力当汽车满载侧滑时。只要在这三种载荷计算工况下桥壳的强度特征得到保证，就认为该桥壳在汽车各种行驶条件下是可靠的。在进行上述三种载荷工况下桥壳的受力分析之前，还应先分析下汽车满载静止于水平路面时桥壳最简单的受力情况，即进行桥壳的静弯曲应力计算。桥壳的静弯曲应力计算桥壳犹如空心横梁，两端经轮毂轴承支承于车轮上，在钢板弹簧座处桥壳承受汽车的簧上载荷，而沿左右轮胎的中心线，地面给轮胎的反力双轮胎时则沿双胎中心，桥壳则承受此力与车轮重力之差值，即，计算简图如.所示。图.桥壳静弯曲应力计算简图桥壳按静载荷计算时，在其两钢板弹簧座之间的弯矩为•.式中汽车满载时静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷，在此.车轮包括轮毂制动器等重力，驱动车轮轮距，为.驱动桥壳上两钢板弹簧座中心间的距离，为。桥壳的危险断面通常在钢板弹簧座附近。通常由于远小于，且设计时不易准确预计，当无数据时可以忽略不计所以.•而静弯曲应力则为.式中见式.危险断面处钢板弹簧座附近桥壳的垂向弯曲截面系数，具体如下关于桥壳在钢板弹簧座附近的危险断面的形状，主要由桥壳的结构形式和制造工艺来确定，钢板冲压焊接整体式桥壳在弹簧座附近多为圆管端面，其中，.。垂向及水平弯曲截面系数扭转截面系数所以，.。在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度计算当汽车高速行驶于不平路面上时，桥壳除承受在静载状态下的那部分载荷外，还承受附加的冲击载荷。这时桥壳载动载荷下的弯曲应力为.式中动载荷系数，对载货汽车取.桥壳载静载荷下的弯曲应力，.。所以，.。汽车以最大牵引力行驶时的桥壳的强度计算计算时不考虑侧向力。图.为汽车以最大牵引力行驶时桥壳的受力简图。此时作用在左右驱动车轮上除有垂向反力外，尚有切向反力。作用在左右驱动车轮的最大切向反力共为.式中发动机的最大转矩传动系档传动比.主减速比.传动系的传动效率.轮胎的滚动半径.。经计算，.。图.汽车以最大牵引行驶时桥壳的受力简图如图.所示，后驱动桥壳在两钢板弹簧座之间的垂向弯曲矩为式中汽车加速行驶时的质量转移系数对于货车取.，同.式。图.汽车以最大牵引行驶时桥壳的受力分析图由于驱动车轮的最大切向反力使桥壳也承受水平方向的弯矩，对于装用普通圆锥齿轮差速器的驱动桥，在两弹簧之间桥壳所受的水平方向的弯矩为桥壳还承受因驱动桥传递驱动转矩而引起的反作用力矩。这时在两板簧座间桥壳承受的转矩为.式中同式.下的说明。由于桥壳在钢板弹簧座附近的危险断面处为圆管断面，所以在该断面处的合成弯矩为该危险断面处的合成应力为式中危险断面处的弯曲截面系数.。汽车紧急制动时的桥壳强度计算这时不考虑侧向力，图.为汽车在紧急制动时的受力简图。图.汽车紧急制动时桥壳的受力分析简图如图.所示，紧急制动时桥壳在两钢板弹簧座之间的垂向弯矩及水平方向弯矩分别为式中同式.说明汽车制动时的质量转移系数，对于载货汽车的后桥，取.驱动车轮与路面的附着系数.。图.汽车紧急制动时桥壳的受力分析图经计算，.,.。桥壳在两钢板弹簧的外侧部分同时还承受制动力所引起的转矩所以，汽车受最大侧向力时桥壳的强度计算当汽车满载高速急转弯时，则会产生想当大的且作用于汽车质心处离心力。汽车也会由于其他原因而承受侧向力。当汽车所承受的侧向力达到地面给轮胎的侧向反作用力的最大值即侧向附着力时，则汽车处于侧滑的临界状态，此时没有纵向力作用。侧向力旦超过侧向附着力，汽车则侧滑如图.所示。因此汽车驱动桥的侧滑条件是.式中驱动桥所受的侧向力地面给左右驱动车轮的侧向反作用力汽车满载静止于水平面时驱动桥给地面的载荷轮胎与地面的侧向附着系数取。由于汽车产生纯粹的侧滑，因此计算时可以认为地面给轮胎的切向反作用力为零。汽车向右侧滑时，驱动桥侧滑时左右驱动车轮的支承反力为式中左右驱动车轮的支承反力，汽车满载时的质心高度，.同式.下的说明驱动车轮的轮距.。图.汽车向右侧滑时受力简图对于半轴为为全浮式的驱动桥，在桥壳两端的半轴套管上，各装着对轮毂轴承，它们布置在车轮垂向反作用力的作用线的两侧，通常比外轴承离车轮中心线更近。侧滑时内外轮毂轴承对轮毂的径向支承力，如图.所示，可根据个车轮的受力平衡求出。轮毂轴承的受力分析用图桥壳的受力分析用图图.汽车向右侧滑时轮毂轴承对轮毂的径向支承力分析用图汽车向右侧滑时左右车轮轮毂内外轴承的径向支承力分别为式中轮胎的滚动半径见图.，取。其中地面给左右驱动车轮的侧向反作用力可由下式求得轮毂内外轴承支承中心之间的距离愈大，则由侧滑引起的轴承径向力愈小。另外，足够大，也会增加车轮的支承刚度。否则，如果将两轴承的