（毕业设计全套）RL3220用13吨级驱动桥设计（打包下载）

因此对于差速器齿轮主要应进行弯曲强度校核。

轮齿弯曲强度为.式中差速器个行星齿轮传给个半轴齿轮的转矩，其计算式在此为.差速器的行星齿轮数半轴齿轮齿数见式.下的说明计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数，由图.查得.图.弯曲计算用综合系数根据上式所以，差速器齿轮满足弯曲强度要求。

材料为和。

此节内容图表参考了汽车设计中差速器设计节。

本章总结本章首先说明了差速器作用及工作原理，对对称式圆锥行星齿轮差速器的基本参数进行了必要的设计计算，对差速器齿轮的几何尺寸及强度进行了必要的计算，最终确定了所设计差速器的各个参数，取得机械设计机械制造的标准值并满足了强度计算和校核。

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况。

对纵向力驱动力或制动力最大时，没有侧向力作用这工况进行了计算。

做了必要的半轴设计计算并进行了校核选取了机械设计机械制造标准值，对材料和热处理做了必要的说明。

第五章驱动桥壳的设计驱动桥课的主要功用是支撑汽车质量，并承受由车轮传来的路面的反力和反力矩，并经悬架传给车架或车身它又是主减速器差速器半轴的装配基体驱动桥壳应满足如下设计要求应具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常并不使半轴产生附加弯曲应力．在保证强度和刚度的前提下，尽量减小质量以提高汽车行驶平顺性．保证足够的离地间隙．结构工艺性好，成本低．保护装于其上的传动部件和防止泥水浸入．拆装，调整，维修方便．考虑的设计的是载货汽车，驱动桥壳的结构形式采用铸造整体式桥壳。

图.整体式桥壳铸造式钢板冲压焊接式图.整体式桥壳结构示意图.铸造整体式桥壳的结构通常可采用球墨铸铁可锻铸铁或铸钢铸造。

在球铁中加入.的镍，解决了球铁低温冲击值急剧降低的问题，得到了与常温相同的冲击值。

为了进步提高其强度和刚度，铸造整体式桥壳的两端压入较长的无缝钢管作为半轴套筒，并用销钉固定。

如图所示，每边半轴套管与桥壳的压配表面共四处，由里向外逐渐加大配合面的直径，以得到较好的压配效果。

钢板弹簧座与桥壳铸成体，故在钢板弹簧座附近桥壳的截面可根据强度要求铸成适当的形状，通常多为矩形。

安装制动底板的凸缘与桥壳住在起。

桥壳中部前端的平面及孔用于安装主减速器及差速器总成，后端平面及孔可装上后盖，打开后盖可作检视孔用。

另外，由于汽车的轮毂轴承是装在半轴套管上，其中轮毂内轴承与桥壳铸件的外端面相靠，而外轴承则与拧在半轴套管外端的螺母相抵，故半轴套管有被拉出的倾向，所以必须将桥壳与半轴套管用销钉固定在起。

图.铸造整体式驱动桥结构铸造整体式桥壳的主要优点在于可制成复杂而理想的形状，壁厚能够变化，可得到理想的应力分布，其强度及刚度均较好，工作可靠，故要求桥壳承载负荷较大的中重型汽车，适于采用这种结构。

尤其是重型汽车，其驱动桥壳承载很重，在此采用球铁整体式桥壳。

除了优点之外，铸造整体式桥壳还有些不足之处，主要缺点是质量大加工面多，制造工艺复杂，且需要相当规模的铸造设备，在铸造时质量不宜控制，也容易出现废品，故仅用于载荷大的重型汽车。

.桥壳的受力分析与强度计算桥壳的静弯曲应力计算汽车驱动桥的桥壳是汽车上的主要承载构件之，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。

在通常的情况下，在设计桥壳时多采用常规设计方法，这时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，而沿两侧轮胎中心线，地面给轮胎以反力双胎时则沿双胎中心线，桥壳则承受此力与车轮重力之差值，计算简图如图所示。

桥壳按静载荷计算时，在其两钢板弹簧座之间的弯矩为.由弯矩图图.可见，桥壳的危险断面通常在钢板弹簧座附近。

由于大大地小于，且设计时不易准确预计，当无数据时可忽略去。

而静弯曲应力为式中危险断面处桥壳的垂向弯曲截面扭转截面系数。

图.桥壳静弯曲应力的计算简图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，.汽车以最大牵引力行驶时的桥壳的强度计算这时不考虑侧向力。

图为汽车以最大牵引力行驶时桥壳的受力分析简图。

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。

地面对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最低档传动比.传动系的传动效率.轮胎的滚动半径.。

图.汽车以最大牵引行驶时桥壳的受力分析简图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.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.式中见式.下的说明。

当桥壳在钢板弹簧座附近的危险断面处为圆管断面时，则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.。

这时不考虑侧向力。

图.为汽车紧急制动时桥壳的手力分析简图.此时在作用在左右驱动车轮上除有垂向反力外，尚有切向反力，即地面对驱动车轮的制动力。

因此可求得紧急制