（毕业设计全套）马路保洁车设计（打包下载）

对于实心轴式中轴的扭转切应力，单位为，各材料的切应力查表轴传递的转矩，单位为轴传递的功率，单位为轴的转速，单位为轴的抗扭截面系数，单位为由此推得实心圆轴的最小直径单位为为式中计算常数取决于才轴的材料和受载情况。

表前置发动机前轮驱动轴的材料表轴的许用弯曲应力材料碳素钢合金钢铸钢．按扭转刚度进行计算对于刚度要求较高的轴，圆柱扭转角的计算式如下若限制轴的扭转变形，使轴每米长的扭转角比超过，并取钢的剪切弹性模量，则轴的直径为轴的结构设计．轴上开有花键。

采用矩形花键，键齿的两侧面为平面，形状较为简单，加工方便。

花键通常要进行热处理，表面硬度应高于。

矩形花键连接的定心方式为小径定心，外花键和内花键的小径为配合面。

由于制造时轴和毂上的结合面都要经过磨削，因此能消除热处理引起的变形，具有定心精度高定心稳定性好应力集中较小承载能力较大的特点，故应用广泛。

花键连接的失效形式和强度计算的依据及方法与平键基本相同。

假设载荷在键齿的工作面上均匀分布，每个键齿的工作面上的压力的合力作用在平均直径处，则花键传递的转矩。

引入载荷不均匀系数考虑实际载荷在各花键齿上分配不均的影响，由此可得花键连接的强度条件为静连接动连接式中花键传递的转矩，单位为花键的工作长度，单位为花键的齿数载荷不均匀系数，取决于齿数，般取，齿数多时取较小值花键齿侧面的工作高度，单位为，矩形花键花键的平均直径，单位为，矩形花键花键连接的许用挤压应力，单位为花键的许用强度，单位为花键连接的零件多用强度极限不低于的钢制造，般需要热处理，特别是在载荷作用下需要频繁移动的花键齿，应通过热处理获得足够的硬度以抵抗磨损。

．轴上零件的周向固定轴上零件必须可靠地周向固定，以传递运动和动力。

周向固定可采用键花键销型面或过盈连接等。

根据载荷的大小和性质轮毂与轴的对中要求和重要性因素来决定。

．轴上零件的轴向固定轴上零件的轴向位置必须定位且固定，以能承受轴向力或不产生轴向移动。

轴向固定有两种方法是利用轴本身的组成部分，如轴肩轴环圆锥面过盈配合等，这类方法可承受较大的轴向力二是采用附件，如挡环间隔套筒轴端挡圈圆螺母弹性卡环紧固螺钉销等。

．轴的加工装配工艺性轴的形状应力求简单，阶梯数尽可能少，键槽退刀槽沙轮越程槽圆角半径中心孔等尺寸尽可能划，以利加工和检验。

精度和表面粗糙度要定得适当，不必要的提高将增加成本。

各零件装配时应尽量不接触其它零件的装配表面。

轴肩高度不应妨碍零件的拆装。

轴端应有倒角。

．轴的结构工艺性轴的结构工艺性是指轴的结构应便于加工装拆测量和维修等，并且生产率高成本低。

轴的结构越简单，工艺性越好。

所以在满足使用的条件下轴的结构应尽可能简化。

．提高轴的强度和刚度的措施提高轴的强度和刚度是指提高其抵抗塑性变形弹性变形及破坏的能力。

办法是改用高强度钢，提高轴的强度加大轴的直径，提高轴的强度和刚度。

但加大直径使零件尺寸增大及质量增加，导致整个设备重量增加。

因此，重点应在轴和轴上零件的结构工艺以及轴上零件的安装布置上采取相应的措施，以提高轴的承载能力，减小轴的尺寸和质量，降低制造成本。

按复合强度进行计算.中轴分析绘制受力图，弯矩图，求出水平向上的弯矩及垂直向上的弯矩，进而求出合成弯矩扭矩图，再按第三强度理论算出当量变矩并绘出当量弯矩图，取.碳素钢的许用弯曲应力查表。

表轴的许用弯曲应力材料碳素钢复合强度计算可如下进行式中危险剖面的抗弯剖面模量.实心轴，轴段直径.按安全系数进行精确验算轴的结构设计完成，弯矩图和扭矩图绘出，确定危险剖面.按下式进行安全系数精确验算式中和分别为轴的工作安全系数和许用安全系数，查表。

表轴的许用安全系数疲劳强度静强度材质均匀和分别为只考虑正应力和切应力时的工作安全系数，可按下式确定式中和为综合影响系数。

和为应力集中系数为尺寸系数为表面质量系数应力幅平均应力为轴的材料的拉伸强度限弯曲疲劳限和扭转疲劳限为轴的材料的扭转强度限。

图变速器中轴变速器中轴的设计变速器中轴的结构如图所示。

．发动机输出，圆柱齿轮啮合效率对轴承的效率离合器效率得中轴功率，中轴转速.按式算得，键槽轴径应增大，即增大至，取轴端直径．拟定轴的结构考虑轴上零件的固定及便于轴系零件的装拆，采用阶梯轴结构，各轴段的直径和长度等如下确定段安装深沟球轴承段安装常啮合从动齿轮段为台阶段为安装档档退档主动齿轮段安装深沟球轴承各半圆键选择型号为中轴的强度计算许用弯曲应力计算包括弯曲强度计算和弯扭合成强度计算，安全系数校核计算包括轴的疲劳强度安全系数校和计算和静强度安全系数校和计算。

计算常啮合齿轮和档齿轮的受力情况，档和档及退档中选择扭矩大的档齿轮进行中轴的校核。

．轴的受力分析及计算简图．求轴上零件的载荷根据轴上受载零件具体的类型和特点，按照相应的理论求出作用在轴上的力的大小和方向直齿轮受圆周力和轴向力，绘制受力图。

力偶．求支点的反力将轴上所受载荷分解为水平分力和垂直分力，分别求出支点的水平反力和垂直反力水平平面内支承点的支反力水平平面内支承点的支反力由平面弯矩平衡公式垂直平面内支承点的支反力垂直平面内支承点的支反力轴的内力分析，作弯矩图扭矩图．作弯矩图忽略齿轮和轴的重力，绘制水平面弯矩图，各受力如图所示。

．作扭矩图．计算弯矩根据第三强度理论，可推得圆轴弯扭合成弯矩为式中折算系数，当为静应力时取。

图轴的受力图轴的弯扭合成强度计算结合轴的结构分析弯矩图和扭矩图，确定危险截面弯矩和扭矩均较大或截面尺寸相对较小的强度可能不足的截面进行弯扭合成强度校核计算。

满足要求式中轴的弯扭合成计算应力，单位为危险截面的抗弯截面系数，单位为弯曲正应力是对称循环变应力时，轴的许用弯曲应力，调质钢为轴的疲劳强度安全系数校核计算在轴的弯扭合成强度校核满足要求后，确定危险截面进行疲劳强度安全系数校核计算，根据疲劳强度计算的基本理论和知识，并参考相关文献资料，可将轴的疲劳强度安全系数校核计算问题归纳如下首先根据轴的结构尺寸及载荷特征，分别求得各危险截面处的最大最小弯曲正应力和扭转切应力，以及这两种循环应力的平均应力及和应力副及，然后综合考虑轴的表面状态应力集中绝对尺寸等的影响，分别计算仅有弯曲正应力时的安全系数和仅有扭转切应力时的安全系数，最后校核弯扭联合作用下轴的疲劳强度安全系数。

有公式式中设计安全系数，弯曲和扭转疲劳极限的综合影响系数材料在对称循环变应力下的弯曲和扭转疲劳强度碳钢等效系数弯扭联合作用下轴的疲劳强度安全系数校核公式为满足要求式中计算安全系数强化系数，取有效应力集中系数钢材的尺寸系数及零件表面状态系数第八章差速器的设计根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮道路以及它们之间的相互关系表明汽车在行驶过程中左右车轮在同时间内所滚过的行程往往是有差别的。

另外，即使汽车在做直线行驶时，也会由于左右车轮在同时间内所滚过的路面垂向波形的不同，或由于左右车轮轮胎气压轮胎负荷胎面磨损程度的不同以及制造误差等因素引起左右车轮外径不同或滚动半径不相等而要求车轮行程不等。

在左右车轮行程不等的情况下，如果采用根整体的驱动车轮轴将动力传给左右车轮，则会由于左右驱动车轮的转速虽相等而行程却又不同的这运动学上的矛盾，引起驱动车轮产生滑转或滑移。

这不仅会使轮胎过早磨损无益地消耗功率和燃料及使驱动车轮轴超载等，还会因为不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。

此外，由于车轮与路面间尤其转弯时有大的滑转或滑移，易使汽车在转向时失去抗侧滑能力而使稳定性变坏。

为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的这些弊病，汽车左右驱动轮间都装有差速器，后者保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学的要求。

.差速器的结构型式保洁车中的差速器采用了普通对称式圆锥行星齿轮差速器，其工作原理如图所示。

为主减速器从动齿轮或差速器壳的角速度分别为左右驱动车轮或差速器半轴齿轮的角速度为行星齿轮绕其轴的自转角速度。

当汽车在平坦路面上直线行驶时，差速器各零件之间无相对运动，则有这时，差速器壳经十字轴以力带动行星齿轮绕半轴齿轮中心作“公转”而无自转。

行星齿轮的轮齿以的反作用力。

对于对称式差速器来说，两半轴齿轮的节圆半径相同，故传给左右半轴的转矩均等于，故汽车在平坦路面上直线行驶时驱动左右车轮的转矩相等。

图普通圆锥齿轮差速器的工作原理简图当汽车转弯时，假如左右轮之间无差速器，则按运动学要求，行程长的外侧轮将产生滑移，而行程短的内侧车轮将产生滑转。

由此导致在左右轮胎切线方向上各产生附加阻力，且它们的方向相反，如图所示。

当装有差速器时，附加阻力所形成的力矩使差速器起差速作用，以免内外侧驱动车轮在地面上的滑转和滑移，保证它们以不同的转速和正常转动。

当然，若差速器工作时阻抗其中各零件相对运动的摩擦大，则扭动它的力矩就大。

在普通的齿轮差速器中这种摩擦力很小，故只要左右车轮所走路程稍有差异，差速器即开始工作。

当差速器工作时，行星齿轮不仅有绕半轴齿轮中心的“公转”，而且还有绕行星齿轮轴以角速度的自转。

这时外侧车轮及其半轴齿轮的转速将增高，且增高量为为行星齿轮齿数，为该侧半轴齿轮齿数，这样，外侧半轴齿轮的角速度为在同时间内，内侧车轮及其半轴齿轮齿数为的转速将减低，且减低量为，由于对称式圆锥齿轮差速器的两半轴齿轮数相等，于是内侧半轴齿轮的转速为由以上两式得差速器工作时的转速关系为即两半轴齿轮的转速和为差速器壳转速的两倍。

由上式知当时或当时，当时，最后种情况，有时发生在使用中央制动器紧急制动时，这时很容易导致汽车失去控制，使汽车急转和甩尾。

由于汽车转弯时行星齿轮绕其轴转动，必然有使其转动的力矩，设为为行星齿轮的节圆半径。

由图可见，转弯时在转得较慢的边即内侧的半轴齿轮上，与的方向相反，故旋转较慢的半轴齿轮所传的转矩较大，而旋转较快的半轴齿轮所传的转矩较小。

即，令，则有式中旋转较快的半轴齿轮上的转矩旋转较慢的半轴齿轮上的转矩差速器壳上的转矩差速器元件在相对运动时所产生的摩擦力矩。

由此可见差速器的内摩擦使驱动桥左右半轴的转矩分配改变，这有利于改善汽车的通用性。

汽车左右驱动车轮上的总牵引力可能达到的最大数值为式中左右驱动车轮总牵引力的最大值在附着力较小的车轮上的牵引力车轮的滚动半径差速器的内摩擦力矩。

由此可见由于差速器的内摩擦使汽车总牵引力增大了。

但普通圆锥行星齿轮差速器的内摩擦不大，为了提高汽车的通过性，可采用