車(chē)輛工程課程設(shè)計(jì)--轎車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：轎車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 汽車(chē)學(xué)院車(chē)輛工程 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　姓

2、名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間：2011年2月21日至2011年3月6日</p><p><b>　　汽車(chē)學(xué)院</b></p><

3、p>　　一、設(shè)計(jì)的目的和意義</p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目—轎車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)和研究是主要針對(duì)2007屆車(chē)輛工程方向畢業(yè)生設(shè)置的。設(shè)置本選題有以下目的和意義：</p><p>　　1）通過(guò)進(jìn)行轎車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)和研究，可以加深學(xué)生對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)理論，汽車(chē)技術(shù)發(fā)展方向和汽車(chē)構(gòu)造的理解；提高學(xué)生的總體素質(zhì)，為進(jìn)入社會(huì)后的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　2）在

4、進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，需要學(xué)生參考原型車(chē)輛測(cè)繪、轉(zhuǎn)配、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，通過(guò)這個(gè)過(guò)程，可以使學(xué)生了解研發(fā)流程，在進(jìn)入工作崗位后很快適應(yīng)研發(fā)工作。</p><p>　　3）本次設(shè)計(jì)用CAD軟件作為成形和裝配工具，通過(guò)學(xué)習(xí)二維虛擬設(shè)計(jì)，可以縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。提高我院學(xué)生運(yùn)用二維設(shè)計(jì)軟件工作的能力。</p><p>　　4）在進(jìn)行性能研究時(shí)，需要掌握更深層的建模、計(jì)算、仿真分析的理論和工具，便于一

5、部分有余力的同學(xué)水平更進(jìn)一步。</p><p><b>　　二、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　本課題要求包括兩個(gè)部分：1）各組成部分的理論研究、參數(shù)設(shè)計(jì)；2）各部件的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，三維實(shí)體模型的建立，裝配和干涉。具體要求：</p><p>　　1）能夠完成汽車(chē)構(gòu)造中各主要部件的參數(shù)化設(shè)計(jì)；</p><p>　　2

6、）能完成底盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)方法</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的基本流程為：提出乘用車(chē)整體設(shè)計(jì)的目標(biāo)要求：整車(chē)的動(dòng)力性，制動(dòng)性，平順性要求，和整車(chē)的質(zhì)量、裝配要求。然后根據(jù)汽車(chē)設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)流程，實(shí)現(xiàn)總體和部件的設(shè)計(jì)。詳細(xì)過(guò)程如下：</p><p>　　1）參數(shù)化設(shè)計(jì)：提出整體設(shè)計(jì)要求：質(zhì)量、軸荷、乘

7、員數(shù)、動(dòng)力性、制動(dòng)性、平順性要求、確定發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力參數(shù)，確定變速器、主減速器等傳動(dòng)參數(shù)，制動(dòng)和轉(zhuǎn)向要求；確定各部件結(jié)構(gòu)形式和基本參數(shù)。</p><p>　　2）計(jì)算機(jī)三維造型：根據(jù)理論計(jì)算的主要參數(shù)，對(duì)汽車(chē)構(gòu)造各零件和總成進(jìn)行三維造型和裝配，要遵循三維造型的原則，注意造型細(xì)部規(guī)劃，并按照軟件設(shè)計(jì)小組的要求進(jìn)行相關(guān)格式的轉(zhuǎn)變。本步驟也是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。</p><p>　　3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，

8、對(duì)整車(chē)性能進(jìn)行分析，檢查動(dòng)力性等各項(xiàng)指標(biāo)，并進(jìn)行必要的力學(xué)分析。</p><p>　　江蘇大學(xué)汽車(chē)學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　2010年 3月 15日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>

9、<b>　　第一章 緒論3</b></p><p>　　1.1 本設(shè)計(jì)的目的與意義3</p><p>　　1.2 驅(qū)動(dòng)橋國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀3</p><p>　　1.3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容3</p><p>　　1.4 本次設(shè)計(jì)的其他數(shù)據(jù)4</p><p>　　第二章 驅(qū)動(dòng)橋的選型5<

10、/p><p>　　2.1 驅(qū)動(dòng)橋的選型5</p><p>　　2.1.1 方案（一）：非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋5</p><p>　　2.1.2 方案（二）：斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋6</p><p>　　2.1.3 方案（三）：多橋驅(qū)動(dòng)的布置7</p><p>　　第三章 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)18</p><p>

11、;　　4.1 驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)方案選擇18</p><p>　　a 可分式橋殼18</p><p>　　b 整體式橋殼18</p><p>　　c 組合式橋殼19</p><p>　　4.2 驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度計(jì)算20</p><p>　　4.2.1 橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算20</p><p>

12、　　4.2.2 在不平路面沖擊載荷作用下的橋殼強(qiáng)度計(jì)算21</p><p>　　4.2.3 汽車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算22</p><p>　　4.2.4 緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算23</p><p>　　4.2.5 汽車(chē)受最大側(cè)向力時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算24</p><p><b>　　總結(jié)37</b>&

13、lt;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)38</b></p><p><b>　　致謝39</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本課題“驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)研究”在滿(mǎn)足各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)要求的前提下，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在零部件、材料、結(jié)構(gòu)工藝形式等方面，突出合理的

14、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新問(wèn)題，采用三維建模軟件cad輔助設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)部分包括：半軸結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)，橋殼設(shè)計(jì)以及零部件參數(shù)設(shè)計(jì)和汽車(chē)設(shè)計(jì)概述及相關(guān)的軟件介紹等內(nèi)容，設(shè)計(jì)到機(jī)械課程的多個(gè)方面。</p><p>　　本文對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了論述，半軸采用半浮式半軸，主要介紹半軸桿徑、長(zhǎng)度的確定及其強(qiáng)度校核，花鍵聯(lián)接的各主要參數(shù)的確定及其強(qiáng)度校核等內(nèi)容；橋殼采用鋼板沖壓焊接整體式橋殼，主要介紹在滿(mǎn)足主減速器，差速器和半軸的安裝之后

15、的強(qiáng)度校核；</p><p>　　關(guān)鍵詞：半軸 橋殼 車(chē)輪 CATIA</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 本設(shè)計(jì)的目的與意義</p><p>　　通過(guò)進(jìn)行轎車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)和研究，以加深對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)理論，汽車(chē)技術(shù)發(fā)展方向和汽車(chē)構(gòu)造的的理解，為進(jìn)入社會(huì)從事汽車(chē)技術(shù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

16、</p><p>　　在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)參考原型車(chē)輛完成測(cè)繪、裝配、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，通過(guò)這個(gè)過(guò)程，可以了解研發(fā)流程，在進(jìn)入工作崗位后很快適應(yīng)研發(fā)工作。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)用cad二維設(shè)計(jì)軟件作為成型和裝配工具，通過(guò)二維虛擬設(shè)計(jì)可以縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量并提高運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件工作的能力。</p><p>　　1.2 驅(qū)動(dòng)橋國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p>

17、;<p>　　目前國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)了絕大部分份額，但仍有一定數(shù)量的車(chē)橋依賴(lài)進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)車(chē)橋與國(guó)際先進(jìn)水平仍有一定差距。國(guó)內(nèi)車(chē)橋長(zhǎng)的差距主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)和研發(fā)能力上，目前有研發(fā)能力的車(chē)橋廠家還不多，一些廠家僅僅停留在組裝階段。實(shí)驗(yàn)設(shè)備也有差距，比如工程車(chē)和牽引車(chē)在行駛過(guò)程中，齒輪嚙合接觸區(qū)的形狀是不同的，國(guó)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠模擬這種狀態(tài)，而我國(guó)現(xiàn)在還在摸索中。</p><p>　　在具體工藝細(xì)節(jié)

18、方面，我國(guó)和世界水平的差距還比較大，歸根結(jié)底后橋的功用是承載和驅(qū)動(dòng)。在這兩方面，今年來(lái)出現(xiàn)了一些新的變化。另外，在結(jié)構(gòu)方面，單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋的使用比例越來(lái)越高；技術(shù)方面，輕量化、舒適性的要求將逐步提高?？傮w而言，現(xiàn)在汽車(chē)向節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面發(fā)展的趨勢(shì)，要求車(chē)橋向輕量化、大扭矩、低噪聲、寬速比、壽命長(zhǎng)和低生產(chǎn)成本。</p><p>　　1.3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　本設(shè)計(jì)為輕型

19、越野車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)和研究（包括傳動(dòng)系，行駛，轉(zhuǎn)向系，制動(dòng)系），本文設(shè)計(jì)傳動(dòng)系中的后橋設(shè)計(jì)，要求完成：</p><p>　　1.傳動(dòng)半軸，橋殼，車(chē)輪的部分的設(shè)計(jì)和選型</p><p>　　2.參數(shù)設(shè)計(jì)和理論研究</p><p>　　3.各組成部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.利用cad進(jìn)行二維實(shí)體的建立和裝配和分析</p>&l

20、t;p>　　1.4 本次設(shè)計(jì)的其他數(shù)據(jù)</p><p>　　汽車(chē)的質(zhì)量參數(shù)包括整車(chē)整備質(zhì)量，汽車(chē)總質(zhì)量，載客量，載荷分配等。汽車(chē)性能參數(shù)主要有動(dòng)力性參數(shù)，燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)，通過(guò)性幾何參數(shù)，操作穩(wěn)定性參數(shù)，制動(dòng)性參數(shù)等。一下是本設(shè)計(jì)有關(guān)的參數(shù)，如表1-1</p><p><b>　　表1-1</b></p><p>　　第二章 驅(qū)動(dòng)橋的選型&

21、lt;/p><p>　　2.1 驅(qū)動(dòng)橋的選型</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式按齊總體布置來(lái)說(shuō)共有三種（如圖2-1），即普通的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋，帶有擺動(dòng)半軸的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。</p><p>　　圖2-1 驅(qū)動(dòng)橋的總體布置型式簡(jiǎn)圖</p><p>　　(a)普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋；(b)帶有擺動(dòng)半軸的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋；(c)斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)

22、橋</p><p>　　2.1.1 方案（一）：非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋</p><p>　　圖2-2 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋</p><p>　　普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋，如圖2-2，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠，最廣泛地用在各種載貨汽車(chē)、客車(chē)和公共汽車(chē)上，在多數(shù)的的越野汽車(chē)和部分轎車(chē)上也采用這種結(jié)構(gòu)。它的具體結(jié)構(gòu)是橋殼是一根支承在左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪上的剛性空心梁，而齒輪及半軸等所有

23、的傳動(dòng)機(jī)件都裝在其中。這時(shí)整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪及部分傳動(dòng)軸均屬簧下質(zhì)量，使汽車(chē)的簧下質(zhì)量較大，這是它的一個(gè)缺點(diǎn)。采用單級(jí)主減速器代替雙級(jí)主減速器可大大減小驅(qū)動(dòng)橋質(zhì)量。采用鋼板沖壓-焊接的整體式橋殼及鋼管擴(kuò)制的整體式橋殼，均可顯著地減輕驅(qū)動(dòng)橋的質(zhì)量。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的輪廓尺寸主要決定于主減速器的型式。在汽車(chē)的輪胎尺寸和驅(qū)動(dòng)橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定的情況下，也就限定了主減速器從動(dòng)齒輪直徑的尺寸。在給定主

24、減速器速比的條件下，如果單級(jí)主減速器不能滿(mǎn)足離地間隙要求，則可改用雙級(jí)結(jié)構(gòu)。后者僅推薦用于主減速比大于7.6且載貨在6t以上的大型汽車(chē)上。在雙級(jí)主減速器中，通常是把兩級(jí)減速齒輪放在一個(gè)主減速器殼內(nèi)，也可以將第二級(jí)減速齒輪移向驅(qū)動(dòng)車(chē)輪并靠近輪轂，作為輪邊減速器。在后一種情況下又有五種布置方案可供選擇。</p><p>　　2.1.2 方案（二）：斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋</p><p>　　圖2-3

25、斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋</p><p>　　斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋區(qū)（如圖2-3）別于非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的明顯特點(diǎn)在于前者沒(méi)有一個(gè)連接左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的剛性整體外殼或梁。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以這種橋稱(chēng)為斷開(kāi)式的。另外，它又總是與獨(dú)立懸架相匹配，故又稱(chēng)為獨(dú)立懸掛驅(qū)動(dòng)橋。這種橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車(chē)架橫梁或車(chē)廂底板上，或與脊梁式車(chē)架相聯(lián)。主減速器、差速器與傳動(dòng)軸及一部分驅(qū)動(dòng)車(chē)輪傳動(dòng)裝置的質(zhì)量均

26、為簧上質(zhì)量。兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪由于采用獨(dú)立懸掛則可以彼此獨(dú)立地相對(duì)于車(chē)架或車(chē)廂作上下擺動(dòng)，相應(yīng)地就要求驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置及其外殼或套管，作相應(yīng)擺動(dòng)。所以斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋也稱(chēng)為“帶有擺動(dòng)半軸的驅(qū)動(dòng)橋” 。</p><p>　　汽車(chē)懸掛總成的類(lèi)型及其彈性元件與減振裝置的工作特性是決定汽車(chē)行駛平順性的主要因素，因汽車(chē)簧下部分質(zhì)量的大小，對(duì)其平順性也有顯著的影響。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的簧下質(zhì)量較小，又與獨(dú)立懸架相配合，致使驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與地面

27、的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性比較好，由此可大大地減小汽車(chē)在不平路面上行駛時(shí)的振動(dòng)和車(chē)廂傾斜；提高汽車(chē)的行駛平順性和平均行駛速度；減小車(chē)輪和車(chē)橋上的動(dòng)載荷及零件的損壞，提高其可靠性及使用壽命。但是，由于斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋及與其相配的獨(dú)立懸掛的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故這種結(jié)構(gòu)主要見(jiàn)于對(duì)行駛平順性要求較高的一部分及一些越野汽車(chē)上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車(chē)或多橋驅(qū)動(dòng)的重型越野汽車(chē)。</p><p>　　2.1.3 方案（三）：多橋

28、驅(qū)動(dòng)的布置</p><p>　　為了提高裝載量和通過(guò)性，有些重型汽車(chē)及全部中型以上的越野汽車(chē)都是采用多橋驅(qū)動(dòng)，常采用4×4、6×6、8×8等驅(qū)動(dòng)型式。在多橋驅(qū)動(dòng)的情況下，動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋的方式有兩種。相應(yīng)這兩種動(dòng)力傳遞方式，多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)各驅(qū)動(dòng)橋的布置型式分為非貫通式與貫通式。前者為了把動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋，需分別由分動(dòng)器經(jīng)各驅(qū)動(dòng)橋自己專(zhuān)用的傳動(dòng)軸傳遞動(dòng)力，這樣不僅使傳動(dòng)軸

29、的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動(dòng)橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。而對(duì)8×8汽車(chē)來(lái)說(shuō)，這種非貫通式驅(qū)動(dòng)橋就更不適宜，也難與布置了。</p><p>　　為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)都是采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置型式。</p><p>　　在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅(qū)動(dòng)橋分別用自己的傳動(dòng)軸與分動(dòng)器直接聯(lián)接，而是位于分動(dòng)器前面的或后面的各

30、相鄰兩橋的傳動(dòng)軸，是串聯(lián)布置的。汽車(chē)前后兩端的驅(qū)動(dòng)橋（第一、第四橋）的動(dòng)力，是經(jīng)分動(dòng)器并貫通中間橋（分別穿過(guò)第二、第三橋）而傳遞的。其優(yōu)點(diǎn)是，不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提高了各驅(qū)動(dòng)橋零件的相互通用性，并且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)、減小了體積和質(zhì)量。這對(duì)于汽車(chē)的設(shè)計(jì)（如汽車(chē)的變形）、制造和維修，都帶來(lái)方便。四橋驅(qū)動(dòng)的越野汽車(chē)也可采用側(cè)邊式及混合式的布置。</p><p>　　經(jīng)上述分析，考慮到所設(shè)計(jì)的輕型越野車(chē)車(chē)的載重和各種要

31、求，其價(jià)格要求要盡量低，故其生產(chǎn)成本應(yīng)盡可能降低。另由于輕型載重汽車(chē)對(duì)驅(qū)動(dòng)橋并無(wú)特殊要求，和路面要求并不高，故本設(shè)計(jì)采用普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。</p><p>　　第四章 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支承汽車(chē)質(zhì)量，并承受由車(chē)輪傳來(lái)的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車(chē)架（或車(chē)身）；它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體。驅(qū)動(dòng)軸殼是傳力件又是載件，因此驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)滿(mǎn)足如

32、下設(shè)計(jì)要求：</p><p>　　1.足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。</p><p>　　2.保證足夠的強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量減小質(zhì)量以提高汽車(chē)行使平順性。</p><p>　　3.保證足夠的離地間隙。</p><p>　　4.結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低。</p><p>　　5.

33、保護(hù)裝于其上的傳動(dòng)系部件和防止泥水浸入。</p><p>　　6. 拆裝、調(diào)整、維修方便。</p><p>　　4.1 驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)方案選擇</p><p>　　橋殼大體可分為三種形式：可分式、整體式、組合式。</p><p><b>　　a 可分式橋殼</b></p><p>　　可分式橋殼由兩

34、部分組成，每部分均有一個(gè)鑄件殼體和一個(gè)壓入其內(nèi)部的軸管。軸管與殼體用鉚釘連接，兩半軸殼通過(guò)螺栓連接為一全。</p><p>　　可分式軸殼制造工式簡(jiǎn)單，主減速器軸承的支承剛性好。但拆裝、調(diào)整、維修很不方便，軸殼的強(qiáng)度和剛度受到結(jié)構(gòu)的限制，現(xiàn)已很少采用，應(yīng)用的也多在中小型汽車(chē)上。</p><p><b>　　b 整體式橋殼</b></p><p>

35、;　　整體式橋殼的強(qiáng)度和剛度都比較大，橋殼制成整體結(jié)構(gòu)后，主減速器和差減速器裝配成總成再用螺栓安裝到橋殼上，這種結(jié)構(gòu)對(duì)主減速器的拆裝、調(diào)整都比較方便。按照制造工藝方法，整體式橋殼雙可分為鑄造式、沖壓焊接式和擴(kuò)張成形式三種。</p><p><b>　　鑄造式橋殼</b></p><p>　　鑄造整體式橋殼，中間是可鍛鑄鐵鑄件，為增加軸殼的強(qiáng)度及剛度，在軸的兩端壓入用無(wú)

36、縫鋼管制成的半軸套管，這種結(jié)構(gòu)的軸殼強(qiáng)度和剛度較大，鋼板彈簧座與軸殼殼體鑄成一體，軸殼可根據(jù)強(qiáng)度要求鑄成適當(dāng)?shù)男螤?。殼的前端平面及孔可裝主減速器，后端平面及孔可裝上后蓋，找開(kāi)后蓋可作檢視孔用，它與沖壓軸殼相比，主要缸點(diǎn)是重量大、加工面多、制造工藝復(fù)雜。亦有采用中央部分用鑄件、兩端壓入鋼管組成三節(jié)整體式軸殼，它與前面那種相比，重量有所減輕、工藝較簡(jiǎn)單，而中間軸殼與鋼管連接處，同于受力情況復(fù)雜，往往在此形成弱點(diǎn)。</p>&l

37、t;p>　　許多重型貨車(chē)采用鑄鋼的鑄造整體式軸殼，常作為檢視孔的后端部多用沖壓的鋼板焊接成封閉結(jié)構(gòu)，以增加軸殼的強(qiáng)度及剛度。</p><p><b>　　沖壓焊接式橋殼</b></p><p>　　用鋼板沖壓焊接成形的整體式軸殼具有重量輕、工藝簡(jiǎn)單、材料利用率高制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，并適合于大量生產(chǎn)，因此在中小貨車(chē)上廣泛采用，目前同于沖壓設(shè)備有了發(fā)展，這種軸殼的優(yōu)點(diǎn)

38、更顯突出，因此許多重型貨車(chē)的軸殼也采用了這種結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　擴(kuò)張成形式橋殼</b></p><p>　　擴(kuò)張成形式橋殼是用一根無(wú)縫鋼管擴(kuò)張成形的橋殼。這種橋殼結(jié)構(gòu)無(wú)論強(qiáng)度還是剛度都比較大，材料節(jié)省重量也輕，唯需要專(zhuān)用擴(kuò)張軋制設(shè)備。</p><p>　　也可用兩根無(wú)縫鋼管的一端擴(kuò)張成形后焊接的整體式橋殼，它是作為重型貨車(chē)的驅(qū)動(dòng)

39、橋殼，焊縫高在中部垂直面上，其焊縫質(zhì)量、焊縫始端終端的焊透深度以及焊縫的接合位置對(duì)驅(qū)動(dòng)殼的壽命起著決定性影響，把彈簧座合制動(dòng)凸緣的焊縫移至中性面上，從試驗(yàn)結(jié)果得到，擴(kuò)張成形式橋殼是可以使驅(qū)動(dòng)橋得使用壽命提高兩三倍。</p><p><b>　　c 組合式橋殼</b></p><p>　　組合式橋殼是主減速器殼與部分橋殼鑄成一體。，而后用無(wú)縫鋼管壓入殼體兩端，兩者之間用

40、塞焊方法焊接在一起。它具有比較好的從動(dòng)齒輪殼承的支承剛度，主減速器的裝配調(diào)整也較分開(kāi)式橋殼方便。然而這種橋殼要求有較高的加式精度，它的維修、裝配、調(diào)整與整體式橋殼相比仍較復(fù)雜。橋殼剛度與整體式相比也差，常見(jiàn)用于轎車(chē)、輕載貨車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋殼。</p><p>　　本車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮各種因素及經(jīng)濟(jì)性，選擇了整體式的鋼板沖壓焊接式橋殼，其設(shè)計(jì)圖如下所示，它由軸管法蘭盤(pán)，定位圈，鋼板彈簧座，后橋軸管，通氣孔，底部通氣孔，底蓋

41、，橋殼中段，加強(qiáng)環(huán)，內(nèi)襯環(huán)，注油孔，放油孔等部分焊接組成。</p><p>　　4.2 驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　4.2.1 橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　橋殼猶如一空心橫梁，兩端經(jīng)輪轂軸承支撐于車(chē)輪上，在鋼板彈簧作出橋殼承受汽車(chē)的簧上載荷，而沿左右輪胎的中心線，地面給輪胎以反力（雙胎時(shí)則沿雙胎之中心，橋殼則承受此力與車(chē)輪重力之差值，即。&l

42、t;/p><p>　　橋殼按靜載荷計(jì)算式，再起兩鋼板彈簧座之間的彎矩M為：</p><p>　　式中：--汽車(chē)滿(mǎn)載靜止與水平是驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，N；</p><p>　　--車(chē)輪（包括輪轂、制動(dòng)器等）的重力，N；</p><p>　　B--驅(qū)動(dòng)車(chē)輪輪距，m；</p><p>　　s--驅(qū)動(dòng)橋殼上兩鋼板彈簧座中心間的距離，

43、m。</p><p>　　通常由于遠(yuǎn)小于，且設(shè)計(jì)時(shí)不易準(zhǔn)確預(yù)計(jì)，當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)可以忽略不計(jì)。而靜彎曲應(yīng)力則為：</p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　式中： -危險(xiǎn)斷面處（鋼板彈簧座附近）橋殼的垂向彎曲截面系數(shù)，圓形截面為。</p><p><b>　　N·m </b

44、></p><p>　　4.2.2 在不平路面沖擊載荷作用下的橋殼強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　當(dāng)汽車(chē)在不平路面上高速行駛時(shí)，橋殼除承受靜止?fàn)顟B(tài)下那部分載荷外，還承受附加的沖擊載荷。在這兩種載荷總的作用下，橋殼所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力為</p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　式中：--動(dòng)載荷系數(shù)，

45、對(duì)轎車(chē)、客車(chē)取1.75，對(duì)載貨汽車(chē)取2.5，對(duì)越野汽車(chē)取3.0；</p><p>　　--橋殼在靜載荷下的彎曲應(yīng)力，MPa；</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　滿(mǎn)足的條件。</b></p><p>　　4.2.3 汽車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算</p&g

46、t;<p>　　為了使計(jì)算簡(jiǎn)化，不考慮側(cè)向力，僅按汽車(chē)作直線行駛時(shí)的情況進(jìn)行計(jì)算，另從安全系數(shù)方面做適當(dāng)考慮。設(shè)地面對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋左右車(chē)輪的反作用力相等，則</p><p>　　式中：--汽車(chē)滿(mǎn)載靜止與水平地面時(shí)給地面的總載荷；</p><p><b>　　--汽車(chē)質(zhì)心高度；</b></p><p>　　而作用在左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪上的轉(zhuǎn)矩所

47、引起的地面對(duì)左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的最大切向反作用力共為：</p><p><b>　　N</b></p><p>　　式中：--發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，Nm；</p><p>　　--變速器檔的傳動(dòng)比；</p><p>　　--驅(qū)動(dòng)橋的主減速比；</p><p>　　--傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率；</p>

48、<p>　　--驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，m。</p><p>　　此時(shí)后驅(qū)動(dòng)橋殼在左右鋼板彈簧座之間的垂向彎矩為</p><p><b>　　==1837.5</b></p><p>　　式中：見(jiàn)如上的說(shuō)明。</p><p>　　由于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪所承受的地面對(duì)其作用的最大切向反作用力，使驅(qū)動(dòng)橋殼也承受著水平方向的彎矩

49、，對(duì)于裝用普通圓錐齒輪差速器的驅(qū)動(dòng)橋，由于其左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相等，故有</p><p><b>　　==1081.5</b></p><p>　　橋殼還承受因驅(qū)動(dòng)車(chē)橋傳遞驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩而引起的反作用力矩，這時(shí)在兩鋼板彈簧座間橋殼承受的轉(zhuǎn)矩T為</p><p>　　式中：--發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，Nm；</p><p>　　-

50、-傳動(dòng)系的最低檔傳動(dòng)比；</p><p>　　--傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率；</p><p>　　當(dāng)橋殼在鋼板彈簧座附近的危險(xiǎn)斷面是圓管斷面時(shí)，在該斷面處的合成彎矩為</p><p><b>　　=4407.5Nm</b></p><p>　　該危險(xiǎn)斷面處的合成應(yīng)力為</p><p>　　式中：W—危險(xiǎn)斷

51、面處的彎曲截面系數(shù)，W=18176</p><p>　　4.2.4 緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　這時(shí)不考慮側(cè)向力，設(shè)地面對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋左右車(chē)輪的垂向反作用力、相等，則</p><p>　　式中：--汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)靜止于水平路面時(shí)給地面的總載荷，N；</p><p>　　--汽車(chē)質(zhì)心高度，m；</p><p>

52、<b>　　g—重力加速度，；</b></p><p><b>　　a—制動(dòng)減速度，。</b></p><p>　　對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋而言，質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)==</p><p>　　可求得緊急制動(dòng)時(shí)橋殼在兩鋼板彈簧座之間的垂向彎矩及水平方向的彎矩分別為</p><p>　　式中：各符號(hào)的含義同上。</p&

53、gt;<p>　　橋殼在兩鋼板彈簧座的外側(cè)部分處同時(shí)還承受制動(dòng)力所引起的轉(zhuǎn)矩T，對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋：</p><p><b>　　T=</b></p><p>　　式中：--驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，m。</p><p>　　--驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面間的附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取0.8。</p><p><b>　　T==&

54、lt;/b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　　4.2.5 汽車(chē)受最大側(cè)向力時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　向右側(cè)滑時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋左右車(chē)輪的支撐反力為：</p><p>　　式中：--汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)心高度，m；</p><p>　　B—驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的輪距，m；<

55、;/p><p>　　，取絕對(duì)值大的右側(cè)向力為計(jì)算值，則</p><p>　　橋殼的許用彎曲應(yīng)力為300~500 MPa，許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為150~400 MPa?？慑戣T鐵橋殼取較小值，鋼板沖壓焊接橋殼取最大值。這里是鋼板沖壓焊接橋殼，所以取最大值，即許用彎曲應(yīng)力，許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,許用合成應(yīng)力為。</p><p>　　可見(jiàn)以上五種情況下計(jì)算的應(yīng)力和合成應(yīng)力均滿(mǎn)足許用應(yīng)力的要

56、求。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)所學(xué)內(nèi)容的綜合考察，使我們的理論知識(shí)，動(dòng)手能力，軟件使用能力有了顯著提高。</p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步了解了科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)的基本過(guò)程和其中的嚴(yán)謹(jǐn)性，加深了對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和應(yīng)用，這些對(duì)我掌握知識(shí)的深度和廣度，運(yùn)用理論知識(shí)結(jié)合實(shí)際去處理

57、問(wèn)題的能力、實(shí)踐能力、外語(yǔ)水平、計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平及口頭表達(dá)能力都有了很好的訓(xùn)練。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中加深了對(duì)CATIA軟件在三維建模應(yīng)用的理解。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)得到了耿國(guó)慶老師的悉心指導(dǎo)和各位同學(xué)的熱心幫助，在此表示衷心的感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 清華大學(xué) 余志生主編 《汽車(chē)

58、理論》 機(jī)械工業(yè)出版社。</p><p>　　2. 吉林大學(xué) 王望予主編 《汽車(chē)設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社。</p><p>　　3. 陳家瑞 《汽車(chē)?yán)碚摗?. 人民交通出版社。</p><p>　　4. 孫桓，陳作模主編 《機(jī)械原理》 高等教育出版社。</p>

59、<p>　　5. 郭新華主編 《汽車(chē)構(gòu)造》 高等教育出版社。</p><p>　　6. 劉惟信主編 《汽車(chē)設(shè)計(jì)》 清華大學(xué)出版社。</p><p>　　7. 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 第八版 高等教育出版社 。</p><p>　　8. 西北工業(yè)大學(xué)

60、機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著 《機(jī)械原理》 第七版 高等教育出版社 。</p><p>　　9. 張龍主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 國(guó)防工業(yè)大學(xué)出版社。</p><p>　　10. 中國(guó)汽車(chē)工業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)信息研究所編 《中國(guó)汽車(chē)零配件大全》 機(jī)械工業(yè)出版社。</p><p>　　11. 唐增寶 何永然 劉安俊主編 《 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第