微型客貨兩用車后驅(qū)動(dòng)橋及后懸架設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　汽車是20世紀(jì)最具代表性的人文景觀，也是21世紀(jì)最具影響力的社會(huì)事物。而作為汽車組成部分的后驅(qū)動(dòng)橋、后懸架的設(shè)計(jì)對(duì)汽車的性能影響是相當(dāng)大的，對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展也具有深遠(yuǎn)的意義。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的車型為4座微型客貨兩用車，屬于輕型車系列。由于該車型是大批量生產(chǎn)，使用條件較好，且后懸架的結(jié)構(gòu)形式

2、定為非獨(dú)立懸架，故本次設(shè)計(jì)中將后驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)為與后懸架結(jié)構(gòu)形式和特性相適應(yīng)的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠，大大降低了設(shè)計(jì)和制造成本。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及汽車技術(shù)的提高，在驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還應(yīng)朝著能以幾種典型的零部件、以不同方案組合的設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)方式達(dá)到驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的系列化和變型的方向發(fā)展。</p><p>　　懸架，在英語(yǔ)里懸架系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的是單詞――Suspension。顧名思義，它是將

3、車輪通過(guò)彈簧連接在車體上，并與其它部件構(gòu)成可動(dòng)的機(jī)構(gòu)。在本次設(shè)計(jì)中，4座客貨兩用車的載重量為0.5噸，整車質(zhì)量也不大，故考慮采用鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架。在這種懸架中，鋼板彈簧被用做非獨(dú)立懸架的彈性元件。這種形式的懸架技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。這樣既降低了生產(chǎn)成本，又保證了汽車的行駛平順性和衰減振動(dòng)的能力。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，后驅(qū)動(dòng)橋和后懸架的設(shè)計(jì)都在滿足汽車性能要求的前提下采用了經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)理

4、念，這對(duì)汽車的批量生產(chǎn)提供了可靠的保證，也使此類汽車在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。物美價(jià)廉的汽車產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者也具有相當(dāng)?shù)奈Α?lt;/p><p><b>　　驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　§2.1 驅(qū)動(dòng)橋的組成與結(jié)構(gòu)方案分析</p><p>　　在一般的汽車結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)橋包括主減速器，差速器，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及橋殼等部件。

5、</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸架形式密切相關(guān)。當(dāng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為非斷開(kāi)式。當(dāng)采用獨(dú)立懸架時(shí)，為保證運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為斷開(kāi)式。</p><p>　　具有橋殼的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝性好、成本低、工作可靠、維修調(diào)整容易，廣泛應(yīng)用于各種載貨汽車、客車及多數(shù)的越野汽車和部分小轎車上。但整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋?qū)儆诨上沦|(zhì)量，對(duì)汽車的平順性和降低動(dòng)載荷不利。斷開(kāi)式驅(qū)

6、動(dòng)橋結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，但它大大地增加了離地間隙；減小了簧下質(zhì)量，從而改善了行駛時(shí)作用在車輪和車橋上的動(dòng)載荷，提高了零部件的使用壽命；由于驅(qū)動(dòng)車輪與地面的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性較好，大大增強(qiáng)了車輪的抗側(cè)滑能力；與之相配合的獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理，可增加汽車的不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)，提高汽車的操縱穩(wěn)定性。</p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)所定車型及其動(dòng)力布置形式（前置后驅(qū)）采用了非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。</p>

7、<p>　　§2.2 主減速器的結(jié)構(gòu)形式的分析和確定</p><p>　　主減速器的結(jié)構(gòu)形式，主要是依據(jù)其齒輪類型和主動(dòng)齒輪的安裝方法及減速形式的不同而異。</p><p>　　§2.2.1 主減速器傳動(dòng)齒輪的類型</p><p>　　主減速器傳動(dòng)齒輪的類型有：“格里森”或“奧利康”制螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪傳動(dòng)；圓柱齒輪傳動(dòng)；渦輪渦

8、桿。</p><p>　　由于雙曲面主動(dòng)齒輪的螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)可減小，所以可選用較小的齒數(shù)，這樣可以增大傳動(dòng)比，并可使進(jìn)入嚙合的齒數(shù)增多，因而雙曲面齒輪傳動(dòng)要比螺旋錐齒輪傳動(dòng)更加平穩(wěn)，無(wú)噪聲，強(qiáng)度也高；雙曲面齒輪的偏移距還給汽車的總布置帶來(lái)了方便。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用雙曲面齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　§2.2.2 主減速器的減速形式</p>&

9、lt;p>　　主減速器的減速形式主要有：?jiǎn)渭?jí)主減速器；雙速主減速器；單級(jí)貫通式主減速器；雙級(jí)貫通式主減速器；單級(jí)（或雙級(jí)）主減速器附輪邊減速器。</p><p>　　由于單級(jí)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此，它廣泛地用在主減速比小于7.6的各種中、小型汽車上。根據(jù)本車總布置對(duì)傳動(dòng)比的要求，本設(shè)計(jì)采用單級(jí)主減速器。</p><p>　　§2.3

10、差速器的方案分析及確定</p><p>　　差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，其主要的結(jié)構(gòu)型式有：對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器；強(qiáng)制鎖止式防滑差速器；自鎖式差速器；帶有摩擦元件的圓錐齒輪防滑差速器；滑塊—凸輪式高摩擦差速器；渦輪式高摩擦差速器；帶有常作用式摩擦元件的圓錐齒輪差速器；自由輪式差速器；變傳動(dòng)比式差速器。</p><p>　　多數(shù)汽車都屬于公路運(yùn)輸車，對(duì)于在公路上行駛的汽車來(lái)說(shuō)，由于路面較好，

11、各驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著系數(shù)幾乎沒(méi)有差別，且附著較好，因此，幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用與公路汽車也很可靠的普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。對(duì)于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無(wú)路地區(qū)的越野汽車來(lái)說(shuō)，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪滑轉(zhuǎn)而陷車，則可采用防滑差速器。由于本設(shè)計(jì)為4座微型客貨兩用車在良好路面上行駛，故采用對(duì)稱式 圓錐行星齒輪差速器即可滿足使用要求。</p><p><b>　　§2.

12、4 半軸</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置位于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩有差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車輪。在一般非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置就是半軸，這時(shí)半軸將差速器半軸齒輪與輪轂連接起來(lái)。普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的半軸，根據(jù)其外端的支撐形式或受力狀況的不同而分為半浮式、3/4浮式和全浮式三種。</p><p>　　全浮式半軸理論上只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩，工

13、作可靠，故廣泛的應(yīng)用于輕型以上的各類汽車上。本設(shè)計(jì)采用全浮式半軸的支撐型式。</p><p>　　§2.5 驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)方案分析</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋殼大致可分為可分式、整體式和組合式三種形式。</p><p>　　組合式橋殼是將主減速器殼和部分橋殼鑄為一體，而后用無(wú)縫鋼管分別壓入殼體兩端，兩者間用塞焊或銷釘固定。優(yōu)點(diǎn)是從動(dòng)齒輪軸承的支承剛度較好，主

14、減速器的裝配、調(diào)整比可分式橋殼方便，然而要求有較高的加工精度，常用于轎車、輕型貨車中。由于本設(shè)計(jì)是4座微型客貨兩用車，整備質(zhì)量小，故采用整體式橋殼。</p><p><b>　　驅(qū)動(dòng)橋尺寸計(jì)算</b></p><p>　　§3.1 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　§3.1.1 主減速比的確定</p

15、><p>　　對(duì)于有很大功率儲(chǔ)備的轎車，的值應(yīng)能滿足汽車達(dá)到的最高車速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)正發(fā)出最大功率。</p><p>　　所以 =0.377 （3-1）</p><p><b>　　=0.377</b></p><p><b>　　=5.137

16、</b></p><p>　　式中，—車輪的滾動(dòng)半徑；M</p><p>　　—變速器最高檔傳動(dòng)比；—發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速；—車輪滾動(dòng)半徑。</p><p>　　考慮到主、從動(dòng)主減速齒輪可能有的齒數(shù)，對(duì)值予以校正為。</p><p>　　§3.1.2 主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定</p><p&g

17、t;　　按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　= （3-2）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=1167.74 Nm</p><p>　　式中，為計(jì)算轉(zhuǎn)矩（Nm）。</p><p>　　按驅(qū)

18、動(dòng)橋打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　= （3-3）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=2745.98 N·m</p><p><b>　　式中，為計(jì)算轉(zhuǎn)矩。</b></p>

19、<p>　　在式（3-2）（3-3）的計(jì)算中：</p><p>　　——猛接離合器所產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)；</p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N·m；</p><p>　　——由發(fā)動(dòng)機(jī)至所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪之間傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比；</p><p>　　——傳動(dòng)系上述傳動(dòng)部分的傳動(dòng)效率，取=0.9；</p>

20、<p>　　n——該汽車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目；</p><p>　　——汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，N；</p><p>　　——輪胎對(duì)地面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用汽車，取=0.85； </p><p>　　——車輪滾動(dòng)半徑。m;</p><p>　　,——分別為由所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)效率和傳

21、動(dòng)比。</p><p>　　主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　§3.1.3 主減速器齒輪基本參

22、數(shù)的選擇</p><p>　　減速器齒輪應(yīng)滿足以下條件：</p><p>　　1)為了磨合均勻和得到理想的齒面重疊系數(shù)，并避免小齒輪根切和兩齒輪齒數(shù)有公約數(shù)。</p><p>　　2)為了得到理想的齒面重合度和高的齒輪彎矩強(qiáng)度，主從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于40。</p><p>　　3)為了嚙合平穩(wěn)、噪音小和具有高的疲勞強(qiáng)度，對(duì)于轎車不小于9，對(duì)

23、于貨車一般不小于6。</p><p>　　4)當(dāng)主動(dòng)比較大時(shí)，應(yīng)盡量使取得少些，以便得到滿意的離地間隙。</p><p>　　5)對(duì)于不同的主傳動(dòng)比，和應(yīng)有適當(dāng)?shù)拇钆洹?lt;/p><p>　　一、主從動(dòng)齒輪齒數(shù)的選擇</p><p><b>　　，</b></p><p>　　二、從動(dòng)齒輪大端分度圓

24、直徑和齒輪端面模數(shù) </p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 = （3-5）</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　=15=157.957mm</p><p>　　式中，為直徑系數(shù)，一般取13.0~15.3；為從動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，=

25、min［］。</p><p>　　根據(jù) = （3-6）</p><p><b>　　=0.35</b></p><p>　　=3.68 取m=4</p><p>　　三、主、從動(dòng)齒輪的齒面寬F和偏移距E </p><

26、;p><b>　　齒面寬F：</b></p><p>　　=0.155 （3-7）</p><p>　　=0.155157.957</p><p><b>　　=24.48mm</b></p><p>　　雙曲面齒輪的偏移距E</p>

27、<p>　　E≤0.2 （3-8）</p><p><b>　　=31.59</b></p><p>　　四、雙曲面齒輪的螺旋方向</p><p>　　從動(dòng)齒輪左旋，主動(dòng)齒輪右旋，主動(dòng)齒輪軸線上偏移。這樣可使主從動(dòng)齒輪有分離趨勢(shì)，防止輪齒卡死而損壞。</p><

28、;p><b>　　五、中點(diǎn)螺旋角</b></p><p>　　螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，小端的螺旋角最小。選擇時(shí)，應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度、輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響。越大，重合度就大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)也越多，傳動(dòng)就平穩(wěn)，噪聲低。但是過(guò)大，齒輪上受的軸向力也會(huì)過(guò)大。</p><p>　　根據(jù)“格里森”制推薦用公式近似地預(yù)選主動(dòng)齒輪螺旋角的名義值：&l

29、t;/p><p>　　式中，為主動(dòng)齒輪的名義螺旋角的預(yù)選值；和為主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)；為從動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑；為雙曲面齒輪的偏移距。</p><p><b>　　六、法向壓力角</b></p><p>　　法向壓力角大一些可以增加輪齒強(qiáng)度，減少不發(fā)生根切的最少齒數(shù)。一般為或，本設(shè)計(jì)取=。</p><p>　　§3.1.4

30、主減速器準(zhǔn)雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　表3-1 主減速器準(zhǔn)雙曲面齒輪幾何尺寸計(jì)算用表</p><p>　　§3.2 差速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　§3.2.1差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇</p><p>　　一、行星齒輪數(shù)目的選擇</p><p>　　轎車

31、常用2個(gè)行星齒輪，載貨汽車和越野車多用4個(gè)行星齒輪，少數(shù)汽車采用3個(gè)行星齒輪。根據(jù)載荷計(jì)算本車采用4個(gè)行星齒輪。</p><p>　　行星球面半徑有公式：</p><p>　　mm （3-9）</p><p>　　確定。式中：——行星齒輪球面半徑系數(shù)，=2.52～2.99，對(duì)于4個(gè)行星齒輪的轎車和公路載貨汽車取最小值，對(duì)于2

32、個(gè)行星齒輪的轎車以及所有越野車和礦車取最大值?！?jì)算轉(zhuǎn)距，取=min［］。</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　?。?.98~0.99）mm=26.45mm</p><p><b>　　上式中,為節(jié)錐距。</b>

33、;</p><p>　　二、行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇</p><p>　　在任何圓錐行星齒輪式差速器中，左右兩個(gè)半軸齒輪齒數(shù)、之和，必須能被行星齒輪的數(shù)目所整除，以便行星齒輪能均勻的分布于半軸齒輪的軸線周圍，否則差速器無(wú)法安裝。即應(yīng)滿足的安裝條件為：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>

34、　　式中，——左、右半周齒輪的齒數(shù)，對(duì)于對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器來(lái)說(shuō)，；n——行星齒輪數(shù)目；I——任意整數(shù)。</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　=14</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　行星齒輪齒數(shù)為：，半軸

35、齒輪齒數(shù)為。</p><p>　　三、差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定</p><p>　　首先，初步求出行星齒輪與半軸齒輪的節(jié)錐角、；</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><

36、b>　　則</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　　式中，——分別為行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)。</p><p>　　再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù)m </p><p><b>　?。?-13）</b></p><p><

37、;b>　　得：</b></p><p>　　m=2.986 取m=3 反推出26.74mm</p><p>　　節(jié)圓直徑d即可根據(jù)齒數(shù)Z和模數(shù)m由下式求得：</p><p>　　d=mz （3-14）</p><p><b>　　則</b></p&

38、gt;<p><b>　　,</b></p><p><b>　　四、壓力角的確定</b></p><p>　　取，齒高系數(shù)為0.8，最少齒數(shù)可減至10。</p><p>　　五、行星齒輪安裝孔直徑及深度L的確定</p><p><b>　　（3-15）</b>&

39、lt;/p><p>　　=13.483 取</p><p>　　l=1.1=15.4</p><p>　　§3.2.2差速器齒輪的幾何尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　表3-2差速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　§3.3 全浮式半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　在設(shè)

40、計(jì)時(shí)，全浮式半軸桿部直徑的初步選取可按下式進(jìn)行：</p><p><b>　　(3-16)</b></p><p>　　因?yàn)榘胼S承受的最大縱向力為</p><p>　　式中, 為汽車加速或減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)；為滿載靜止汽車的驅(qū)動(dòng)橋?qū)λ降孛娴妮d荷。</p><p>　　則左右半軸承受的轉(zhuǎn)矩T為：</p>

41、<p>　　所以 </p><p>　　取 </p><p>　　§3.4 驅(qū)動(dòng)橋橋殼的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支撐汽車質(zhì)量，并承受由車輪傳來(lái)的路面的反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車架（或車身）；它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體。</p>&

42、lt;p>　　§3.4.1驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)方案分析</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋殼大致可分為可分式、整體式和組合式三種形式。</p><p><b>　　一、可分式橋殼</b></p><p>　　可分式橋殼(圖3—1)由一個(gè)垂直接合面分為左右兩部分，兩部分通過(guò)螺栓聯(lián)接成一體。每一部分均由一鑄造殼體和一個(gè)壓入其外端的半軸套管組成，軸管

43、與殼體用鉚釘連接。</p><p>　　這種橋殼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝性好，主減速器支承剛度好。但拆裝、調(diào)整、維修很不 圖3-1可分式橋殼</p><p>　　方便，橋殼的強(qiáng)度和剛度受結(jié)構(gòu)的限制，曾用于輕型汽車上，現(xiàn)已較少使用。</p><p><b>　　二、整體式橋殼</b></p><p>

44、;　　整體式橋殼(圖3—2)的特點(diǎn)是整個(gè)橋殼是一根空心梁，橋殼和主減速器殼為兩體。它具有強(qiáng)度和剛度較大，主減速器拆裝、調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。 圖3-2 整體式橋殼 </p><p>　　按制造工藝不同，整體 a)鑄造式 b）鋼板沖壓焊接式</

45、p><p>　　式橋殼可分為鑄造式(圖3—2a)、</p><p>　　鋼板沖壓焊接式(圖3—2b)和擴(kuò)張成形式三種。 鑄造式橋殼的強(qiáng)度和剛度較 </p><p>　　大，但質(zhì)量大，制造工藝復(fù)雜，但整體式橋殼可以制成復(fù)雜的形狀，壁厚能夠變化，可得到理想的應(yīng)力分布，故其強(qiáng)度和剛度均較好，工作可靠，主要用于中、重型貨車上。鋼板沖壓焊接式

46、和擴(kuò)張成形式橋殼質(zhì)量小，材料利用率高，制造成本低，適于大量生產(chǎn)，但其橋殼不能做成復(fù)雜而理想的斷面，因壁厚一定，故難于調(diào)整應(yīng)力分布。鋼板沖壓焊接式橋殼主要應(yīng)用于轎車和中、小型貨車及部分重型貨車上。</p><p>　　三、組合式橋殼 </p><p>　　組合式橋殼(圖3—3)是將主減速器殼與部分橋殼鑄為一體，而后用無(wú)縫鋼管分別壓入殼體兩端，兩者間用塞焊或

47、銷釘固定。它的優(yōu)點(diǎn)是從動(dòng)齒輪軸承的支承剛度較好，主減速器的裝配、調(diào)整比可分式橋殼方便，然而要求有較高的加工 </p><p>　　精度，常用于轎車、輕型貨車 圖3-3 組合式橋殼</p><p>　　中。 </p><p>　　§3.4.2驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度計(jì)算</p>

48、;<p>　　對(duì)于具有全浮式半軸的驅(qū)動(dòng)橋，強(qiáng)度計(jì)算的載荷工況與半軸強(qiáng)度計(jì)算的：三種載荷工況相同。圖3-4為驅(qū)動(dòng)橋殼受力圖，橋殼危險(xiǎn)斷面通常在鋼板彈簧座內(nèi)側(cè)附近，橋兒端郎的輪轂軸承座根部也應(yīng)列為危險(xiǎn)斷面進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。</p><p>　　橋殼的許用彎曲應(yīng)力為300～500MPa，許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為150～400MPa?？慑戣T鐵橋殼取較小值，鋼板沖壓焊接橋殼取較大值。</p><p&g

49、t;　　一、橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　圖3-4 橋殼受力簡(jiǎn)圖</p><p>　　橋殼像一個(gè)空心梁,兩端經(jīng)過(guò)輪轂支撐在車輪上,在鋼板彈簧座處承受汽車的簧上載荷。</p><p>　　兩個(gè)鋼板彈簧座之間的彎矩為：</p><p>　　Nm （3-17）</p><p><

50、b>　　計(jì)算結(jié)果為：</b></p><p><b>　　=836.97Nm</b></p><p>　　由于橋殼的危險(xiǎn)截面在鋼板彈簧座的附近,通常由于遠(yuǎn)小于,而且設(shè)計(jì)時(shí)不易準(zhǔn)確的預(yù)計(jì),當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)時(shí),可以忽略.</p><p><b>　　而靜彎曲應(yīng)力則為:</b></p><p>

51、;　　MPa （3-18）</p><p>　　其中 ----為地面對(duì)車輪垂直反力在危險(xiǎn)斷面引起的垂直平面內(nèi)的彎矩 </p><p>　　----危險(xiǎn)截面處（鋼板彈簧座附近）橋殼的垂向彎曲截面系數(shù)：</p><p><b>　　（3-19）</b></p><p><b>　　=1

52、4523.8</b></p><p>　　計(jì)算 </p><p>　　關(guān)于橋殼的危險(xiǎn)截面在鋼板彈簧座的附近的形狀,主要有橋殼的結(jié)構(gòu)形式和制造工藝來(lái)確定。</p><p>　　二、在不平的路面沖擊載荷的作用下的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　當(dāng)汽車在不平的路面行駛,橋可還會(huì)另外的承受附加的沖擊載荷,在這

53、兩種載荷的作用下所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力：</p><p><b>　?。?-20）</b></p><p>　　其中 ---動(dòng)載荷系數(shù)，對(duì)轎車、客車取1.75，對(duì)貨車取2.5，對(duì)越野汽車取3.0。此處取2.5。</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果：</b></p><p>　　三、汽車以最大牽引力行駛

54、時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　為使計(jì)算簡(jiǎn)化,不考慮側(cè)向力,汽車直線行使.假設(shè)地面對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋左右輪的垂直反作用力為：</p><p><b>　?。?-21）</b></p><p>　　而作用于左右驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩所引起的地面對(duì)左右驅(qū)動(dòng)輪的最大切向反作用力為：</p><p><b>　?。?-22）<

55、;/b></p><p>　　由于驅(qū)動(dòng)橋車輪所承受的地面對(duì)其作用的最大切向力反作用力，使驅(qū)動(dòng)橋殼也承受著水平方向的彎矩，對(duì)于裝有普通圓錐齒輪差速器的驅(qū)動(dòng)橋，由于其左、右驅(qū)動(dòng)車輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相等，故有：</p><p><b>　　（3-23）</b></p><p>　　橋殼還承受因?yàn)轵?qū)動(dòng)橋傳遞轉(zhuǎn)矩而引起的反作用力矩,這時(shí),兩個(gè)鋼板彈簧座之

56、間的橋殼承受的轉(zhuǎn)矩為:</p><p><b>　　（3-24）</b></p><p>　　設(shè)計(jì)中,鋼板彈簧座附近的橋殼為圓管斷面,在該處合成的彎矩為:</p><p><b>　?。?-25）</b></p><p>　　該危險(xiǎn)截面的合成應(yīng)力為:</p><p><

57、b>　?。?-26）</b></p><p>　　橋殼的許用彎曲應(yīng)力為300～500Mpa,許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為150～400Mpa,可鍛鑄鐵橋殼取小值，鋼板沖壓焊接橋殼取大值。</p><p>　　四、汽車緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　假設(shè)地面對(duì)驅(qū)動(dòng)橋左右輪的垂直反作用力相等,則:</p><p><b&g

58、t;　?。?-27）</b></p><p><b>　　因?yàn)?lt;/b></p><p><b>　?。?-28）</b></p><p><b>　　所以制動(dòng)減速度為：</b></p><p>　　a=g （3-

59、29）</p><p>　　代入式（3-27）得: </p><p><b>　　（3-30）</b></p><p>　　因此,可以求的緊急制動(dòng)時(shí),兩鋼板彈簧座之間的垂向彎矩以及水平方向的彎矩:</p><p><b>　?。?-31）</b></p><p><

60、;b>　?。?-32）</b></p><p>　　橋殼在兩個(gè)鋼板彈簧座的外側(cè)部分還承受由于制動(dòng)力所引起的轉(zhuǎn)矩T為： </p><p><b>　?。?-33）</b></p><p>　　所以,可以求得緊急制動(dòng)時(shí),橋殼在左右鋼板彈簧座危險(xiǎn)截面處的合成應(yīng)力為:</p><p><b>　?。?

61、-34）</b></p><p><b>　　得：</b></p><p>　　五、汽車受最大側(cè)向力時(shí)的橋殼的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　汽車高速行駛時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)作用于汽車質(zhì)心的相當(dāng)大的離心力.當(dāng)汽車所受的汽車側(cè)向力達(dá)到地面給輪胎的側(cè)向反作用力的最大值即側(cè)向附著力時(shí),汽車處于臨界的側(cè)滑狀態(tài).因此,汽車側(cè)滑的條件:</p&g

62、t;<p><b>　?。?-35）</b></p><p>　　式中 ，---驅(qū)動(dòng)橋所受的側(cè)向力，N ；</p><p>　　---地面給左、右驅(qū)動(dòng)車輪的側(cè)向反作用力，N；</p><p>　　---汽車滿載靜止于水平路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，N；</p><p>　　φ---輪胎魚(yú)地面間的側(cè)向附著系數(shù)，

63、計(jì)算時(shí)取。</p><p>　　設(shè)計(jì)橋殼時(shí)，應(yīng)充分考慮汽車的使用條件，根據(jù)汽車的類型及使用條件，合理地選擇橋殼的結(jié)構(gòu)類型、材料、及安全條件。</p><p>　　關(guān)于橋殼材料，鑄造整體式多采用可鍛鑄鐵（KT350-10,KT370-12）、球墨鑄鐵（QT400-18）、鑄鋼（ZG45,多用于重型汽車的橋殼鑄件）；對(duì)于鋼板沖壓焊接整體式橋殼，多采用16Mn、09SiV、35或40中碳鋼板。半

64、軸套管多采用40Cr、40MnB等中碳合金鋼或45中碳鋼的無(wú)縫鋼管或鑄件。</p><p>　　第四章 驅(qū)動(dòng)橋強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　§4.1 主減速器準(zhǔn)雙曲面齒輪的強(qiáng)度校核 </p><p>　　主減速器準(zhǔn)雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算主要有單位齒長(zhǎng)上的圓周力、輪齒彎曲強(qiáng)度、輪齒的接觸強(qiáng)度計(jì)算等。</p><p>　　§4.

65、1.1 單位齒長(zhǎng)圓周力</p><p>　　一、對(duì)于主動(dòng)齒輪按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算</p><p>　　= （4-1）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=699.02＜893</p><p>　　=

66、 （4-2）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=147.628＜321</p><p>　　式中 P——單位單位齒長(zhǎng)上的圓周力，；</p><p><b>　　—發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭距；</b></p><p>　　—主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，mm

67、；</p><p><b>　　—變速器傳動(dòng)比。</b></p><p>　　二、對(duì)于從動(dòng)齒輪按最大附著力矩計(jì)算時(shí)</p><p>　　p= （4-3）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=563.24＜107

68、1</p><p>　　式中 ——從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，mm；</p><p>　　——驅(qū)動(dòng)橋?qū)λ降孛娴呢?fù)荷，N；</p><p>　　——輪胎與地面的附著系數(shù)；</p><p>　　——輪胎滾動(dòng)半徑，m。</p><p>　　§4.1.2 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　錐齒

69、輪輪齒彎曲應(yīng)力為：</p><p>　　= （4-4）</p><p>　　對(duì)于從動(dòng)齒輪，按=計(jì)算時(shí)</p><p>　　==474.75＜700</p><p><b>　　對(duì)于主動(dòng)齒輪 </b></p><p>　　=

70、 （4-5）</p><p><b>　　按=計(jì)算時(shí)</b></p><p><b>　　===</b></p><p>　　==527.5＜700</p><p>　　式中，—超載系數(shù)； </p><p>　　—齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取；</p>&

71、lt;p><b>　　—超載系數(shù)；</b></p><p><b>　　—尺寸系,；</b></p><p>　　—載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個(gè)齒輪均為騎馬式支撐時(shí)，=1.00～1.10；當(dāng)一個(gè)齒輪用騎馬式支撐時(shí)，=1.10～1.25；</p><p><b>　　—質(zhì)量系數(shù)；</b></p>

72、;<p><b>　　Z—計(jì)算齒輪齒數(shù)；</b></p><p><b>　　m—端面模數(shù)；</b></p><p>　　J—計(jì)算彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)。</p><p>　　§4.1.3 輪齒接觸強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　小齒輪輪齒工作頻率高，且小齒輪曲率半徑較大齒輪的小，因

73、此小齒輪的接觸強(qiáng)度較弱，故只校核小齒輪的接觸強(qiáng)度即可。</p><p><b>　　按=計(jì)算</b></p><p>　　= （4-6）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=357.9＜2800</p><p&

74、gt;<b>　　按=計(jì)算</b></p><p>　　= （4-7）</p><p><b>　　= </b></p><p>　　=839.8＜1750 </p>

75、<p>　　式中—材料的彈性系數(shù)，其它同上。</p><p>　　由以上計(jì)算可知：主減速器齒輪滿足使用要求。</p><p>　　§4.2 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　差速器齒輪主要是進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算，而對(duì)于疲勞壽命則不予考慮，這是由于行星齒輪在差速器的工作中經(jīng)常只是起等臂推力桿的作用，僅在左右驅(qū)動(dòng)車輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪和半軸齒輪才

76、有相對(duì)滑動(dòng)的緣故。由于半軸齒輪的齒數(shù)大于行星齒輪的齒數(shù)，故半軸齒輪的彎曲強(qiáng)度較低，因此只對(duì)半軸齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核即可。</p><p>　　按半軸齒輪承受的最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算：</p><p>　　= （4-8）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=859.7

77、5＜980</p><p>　　按半軸齒輪承受的工作轉(zhuǎn)矩計(jì)算：</p><p>　　= （4-9）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=192.82＜210.9。</p><p>　　式中 、分別為主減速器從動(dòng)齒輪承受最大轉(zhuǎn)矩和

78、工作轉(zhuǎn)矩；其它意義同上。</p><p>　　§4.3 半軸強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　§4.3.1 半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　Mpa＜=500Mpa<

79、;/p><p>　　式中——半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，；T——半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)距， </p><p>　　d——半軸桿部直徑，；——半軸扭轉(zhuǎn)的許用應(yīng)力。</p><p>　　§4.3.2 半軸的最大扭轉(zhuǎn)角</p><p><b>　　（4-11）</b></p><p><b>　　=<

80、/b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中T——半軸承受的最大轉(zhuǎn)距，；l——半軸長(zhǎng)度，</p><p>　　G——材料的剪切彈性模量，；</p><p>　　J——半軸橫截面的極慣性距，J=，。</p><p>　　第五章 軸承壽命的計(jì)算</p>

81、<p>　　§5.1 主減速器主動(dòng)錐齒輪支承軸承的計(jì)算</p><p>　　§5.1.1 主減速器主動(dòng)齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩的計(jì)算</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　=</b

82、></p><p><b>　　=62.1</b></p><p>　　式中，為變速器1，2，3，4檔使用率；</p><p>　　為變速器1，2，3，4檔傳動(dòng)比；</p><p>　　為變速器處于1，2，3，4檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率；</p><p><b>　　為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。

83、</b></p><p>　　§5.1.2 主從動(dòng)圓錐齒輪齒面寬中點(diǎn)處的圓周力p的計(jì)算</p><p>　　===3120.6N （5-2）</p><p>　　==3120.6=4739.486N （5-3）§5.1.3 雙曲面齒輪的軸向力與徑向力的計(jì)算</p><p

84、>　　一、雙曲面錐齒輪的軸向力和徑向力的計(jì)算</p><p>　　= （5-4）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=4653.417N</p><p>　　= （5-5）</p><p>&

85、lt;b>　　= </b></p><p><b>　　=1097.89N</b></p><p>　　二、從動(dòng)齒輪的軸向力和徑向力的計(jì)算</p><p>　　= （5-6）</p><p><b>　　=</b></p><

86、p><b>　　=1453.22N</b></p><p>　　= </p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=2996.9N</b></p><p>　　§5.1.4 懸臂式支承主動(dòng)錐齒輪的軸承徑向

87、載荷的確定</p><p>　　圖5-1 主動(dòng)錐齒輪支承軸承</p><p>　　軸承A的徑向載荷為：</p><p>　　= （5-7）</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1574.3N</b></p

88、><p>　　= </p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=4455.8N</b></p><p>　　§5.1.5 軸承壽命的計(jì)算</p><p><b>　　一、初選軸承型號(hào)</b&g

89、t;</p><p>　　根據(jù)已知軸徑和工作條件，初選軸承A為30305，B為30306。</p><p>　　查表得 =44.8KN，=30KN，=0.31，=1.9</p><p>　　=55.8KN，=38.5KN，=0.31，=1.9</p><p>　　二、 計(jì)算兩軸承的內(nèi)部軸向力、及軸向載荷、</p><p&

90、gt;　　===414.3N （5-10）</p><p>　　===1172.6N</p><p>　　因?yàn)?+=4653.417+414.3=5067.717N﹥</p><p>　　所以 ==414.3N</p><p>　　=+=5067.717N<

91、;/p><p>　　三、計(jì)算兩軸承的當(dāng)量載荷、</p><p>　　軸承A：==0.263﹤ 故查表得 =1，=0</p><p>　　軸承A在工作中受沖擊比較嚴(yán)重，故取=1.8</p><p>　　==1.8×1574.3=2833.74N</p><p>　　軸承B：=﹥ 故查表得=0.4，=1.9<

92、/p><p>　　工作中B沒(méi)有A受沖擊大，故取=1.2</p><p>　　= （5-11）</p><p>　　=1.2×（0.4×4455.8+1.9×5067.717）</p><p><b>　　=13693.2N</b></p>

93、<p>　　四、 計(jì)算軸承使用壽命</p><p>　　===30052h （5-12）</p><p><b>　　===3274h</b></p><p>　　式中 —主減速器主動(dòng)齒輪支承軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速，；</p><p>　　§5.2從動(dòng)齒輪支承軸承校核</p>&l

94、t;p>　　§5.2.1單級(jí)主減速器從動(dòng)齒輪支承軸承徑向載荷的確定</p><p>　　圖5-2 從動(dòng)齒輪支承軸承</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1293.25N</b></

95、p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=3674.4N</b></p><p>　　§5.2.2 軸承壽命計(jì)算</p><p><b>　　一、初選軸承型號(hào)</b&g

96、t;</p><p>　　選C、D為30207型軸承,查表得=51.5, =37.2,e=0.4,Y=1.7</p><p>　　二、計(jì)算兩軸承的內(nèi)部軸向力,及軸向載荷,</p><p>　　===380.37N</p><p>　　===1080.7N</p><p>　　因?yàn)?+=1080

97、.7+1453.22=2533.92﹥</p><p>　　所以 ==1080.7N</p><p>　　=+=2533.92N</p><p>　　三、計(jì)算兩軸承當(dāng)量載荷,</p><p>　　軸承C:=﹥e,故查表得=0.4,=1.9.</p><p>　　軸承C在工作中受

98、到的沖擊大故取=1.5</p><p>　　=1.5×(0.4×1293.25+1.9×2533.92)</p><p><b>　　=7997.7N</b></p><p>　　軸承D: ==0.294﹤e,故查表得=1, =0;取=1.5</p><p>　　==1.5×367

99、4.6=5511.9N</p><p><b>　　四、計(jì)算軸承壽命</b></p><p><b>　　==</b></p><p><b>　　=82792h</b></p><p><b>　　==</b></p><p>&

100、lt;b>　　= 286331h</b></p><p>　　式中為主減速器從動(dòng)齒輪支承軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　第六章 后懸架結(jié)構(gòu)分析</p><p><b>　　§6.1 懸架概述</b></p><p>　　懸架的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力及這些反

101、力所造成的力矩傳到車架上，以保證汽車到正常行駛。</p><p>　　現(xiàn)代汽車的懸架盡管有各種不同的結(jié)構(gòu)形式，但一般都由彈性元件、減震器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。此外，為限制彈簧的最大變形并防止彈簧直接撞擊車架，一般鋪由緩沖塊。</p><p>　　懸架設(shè)計(jì)的基本要求為：</p><p>　　1）保證汽車有良好的行駛平順性；</p><p>　　

102、2）具有合適的衰減振動(dòng)的能力；</p><p>　　3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性；</p><p>　　4）汽車制動(dòng)或加速時(shí)，要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角）合適；</p><p>　　5）結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間尺寸要??；</p><p>　　6）可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同，還要保證有足夠

103、的強(qiáng)度和壽命；</p><p>　　7）制造成本低，便于維修和保養(yǎng)。</p><p>　　§6.2懸架結(jié)構(gòu)形式和布置的分析</p><p>　　汽車懸架可分為兩大類：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是左、右車輪用一根整體軸線連接，再經(jīng)過(guò)懸架與車架連接；獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是左、右車輪通過(guò)各自的懸架與車架連接。</p><p>　

104、　非獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)是：1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)性好；2、工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；3、車輪上下振動(dòng)所引起的前輪定位變化小，輪胎磨損?。?、轉(zhuǎn)向時(shí)，車身側(cè)傾后車輪的外傾角不變，傳遞測(cè)向力的能力不降低；5、側(cè)傾中心位置較高，有利于減小轉(zhuǎn)向時(shí)車身的側(cè)傾角。缺點(diǎn)是：汽車行駛平順性較差，在不平路面上行駛時(shí)左、右車輪相互影響，當(dāng)兩側(cè)車輪不同步跳動(dòng)時(shí)，車輪會(huì)左右擺動(dòng)，使前輪容易產(chǎn)生擺振。</p><p>　　獨(dú)立懸架的優(yōu)

105、點(diǎn)是：1、減輕簧下部分重量，提高車輪的附著性；2、左右前輪不是連在一起的，這就減少了對(duì)轉(zhuǎn)向桿系的干涉，因而不易發(fā)生跳擺；3、一般車輪機(jī)構(gòu)和懸架彈簧是分開(kāi)的，這樣可減少跳擺的危害，因而常使用軟彈簧提高車的舒適性；4、由于沒(méi)有連接左右車輪的車軸，能降低發(fā)動(dòng)機(jī)和駕駛室的高度，從而降低了重心，同時(shí)也能擴(kuò)大車身和行李箱等等面積。缺點(diǎn)是：1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，維修困難；2、一般在車輪上下跳動(dòng)時(shí)前輪外傾角、輪距等定位產(chǎn)生變化，影響輪胎壽命。這種懸架

106、主要用在乘用車和部分總質(zhì)量不大的商用車上。</p><p>　　根據(jù)本次設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求及動(dòng)力布置的形式，對(duì)比非獨(dú)立懸架與獨(dú)立懸架的優(yōu)缺點(diǎn)后，本設(shè)計(jì)后懸架采用非獨(dú)立懸架。</p><p>　　為改善汽車的行駛平順性，大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)部都裝有減震器。減震器可分為：（1）、液力減震器，（2）、充氣式減震器，（3）、阻力可調(diào)式減震器。由于液力式減震器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以維修，制造成本低，因此本次

107、設(shè)計(jì)采用液力式減震器．</p><p>　　汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈簧元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等幾種結(jié)構(gòu)形式。其中，鋼板彈簧是汽車懸架中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件，主要用于小型乘用車的后輪和大中型的貨車的前后輪。因此本設(shè)計(jì)后懸架即采用鋼板彈簧。</p><p>　　第七章 后懸架參數(shù)確定和尺寸計(jì)算</p><p>　　§7.1

108、 總體布置及其基本參數(shù)</p><p>　　本次所設(shè)計(jì)的4座客貨兩用微型車采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　整車總質(zhì)量：=1640kg</p><p>　　軸荷分配：后軸： kg </p><p>　　軸距： 輪距：l=1290mm. </p><p>　　輪胎選擇：型號(hào)： 斷面寬度：157mm</

109、p><p>　　外徑：533mm， 負(fù)荷靜半徑：249mm</p><p>　　滾動(dòng)半徑：268mm 輪輞：</p><p>　　初步選定后懸架的偏頻為</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的懸架采用彈性特性為線性變化的懸架，則后懸架的靜撓度為：</p><p>　　汽車懸架

110、必須有足夠大的動(dòng)撓度，以防止在壞路面上行駛時(shí)經(jīng)常碰撞緩沖塊。對(duì)于乘用車取6——9cm,對(duì)于客車取5——8 cm，對(duì)于貨車取6——8 cm。本次設(shè)計(jì)后懸架的動(dòng)撓度取為7 cm。</p><p>　　§7.2 彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　§7.2.1 鋼板彈簧的布置方案</p><p>　　鋼板彈簧在汽車上可以縱置或者橫置，橫置因?yàn)橐獋鬟f

111、縱向力，必須設(shè)置附加的導(dǎo)向傳力裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量加大，所以只在極少類汽車上應(yīng)用縱置鋼板彈簧能傳遞各種力和力矩，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在汽車上被廣泛應(yīng)用。</p><p>　　縱置鋼板彈簧有對(duì)稱式與不對(duì)稱式之分，本次設(shè)計(jì)采用對(duì)稱式鋼板彈簧。</p><p>　　§7.2.2 鋼板彈簧結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　一、滿載弧高</b

112、></p><p>　　滿載弧高 用來(lái)保證汽車具有給定的高度，常取=10——20 mm，本次設(shè)計(jì)取=15 mm。</p><p>　　二、 確定鋼板彈簧的長(zhǎng)度L</p><p>　　原則上在總體布置可能的條件下，應(yīng)盡可能的將剛板彈簧取長(zhǎng)一些，以提高使用壽命，降低彈簧剛度，改善汽車行駛平順性。根據(jù)該車的總體布置選取L=0.4。</p><p&

113、gt;　　三、鋼板彈簧斷面尺寸和片數(shù)的確定</p><p>　　汽車行駛平順性在很大程度上取決于鋼板彈簧的撓度，而所需要的撓度是由確定的鋼板彈簧的剛度來(lái)保證的，根據(jù)材料力學(xué)梁彎曲的基本公式，對(duì)稱式鋼板彈簧的剛度為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　對(duì)于對(duì)稱式鋼板彈簧： （7-2

114、）</p><p>　　式中：s——U型螺栓的中心距；</p><p>　　k——?jiǎng)傂詩(shī)A緊系數(shù)；取=0.5；</p><p>　　c ——鋼板彈簧垂直剛度；</p><p><b>　　——撓度增大系數(shù)；</b></p><p>　　E——材料的彈性模量，取E=2.1Mpa。</p>

115、<p>　　其中： （7-3）</p><p>　　——與主片彈簧等長(zhǎng)的重疊片數(shù)，=0</p><p>　　——總片數(shù)，初步取=4。</p><p><b>　　則 ：</b></p><p>　　鋼板彈簧總截面積系數(shù)用下式計(jì)算：</p>

116、;<p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中：——許用彎曲應(yīng)力，推薦在下列范圍內(nèi)選取，400——550該鋼板彈簧選取=500 ；</p><p>　　——鋼板彈簧所承受的載荷。</p><p><b>　　（7-5）</b></p><p><b>　　

117、則：</b></p><p>　　鋼板彈簧的斷面片厚： （7-6）</p><p>　　鋼板彈簧的總片數(shù)： =4</p><p>　　鋼板彈簧片厚、片寬、片數(shù)與總慣性矩有下列關(guān)系：</p><p><b>　　（7-7）</b></p><p>　　為了不

118、使片寬取的過(guò)大，因此片厚取為 =6.5 </p><p>　　則 取片寬 =65。</p><p>　　四、鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定</p><p>　　采用作圖法得第二、三、四片鋼板彈簧的長(zhǎng)度分別為：780mm、540mm、310mm。</p><p>　　五、鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計(jì)算</p>&

119、lt;p>　　鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高為：</p><p>　?。?（7-8）</p><p>　　式中：　——靜撓度　　——滿載弧高　　——鋼板彈簧總成用Ｕ形螺栓夾緊后引起的弧高變化。</p><p>　?。健　?（7-9）　</p><p>　　——Ｕ形螺

120、栓中心距　　　　——鋼板彈簧主片長(zhǎng)度，則：</p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　　則：</b></p><p>　　=121.727mm</p><p>　　鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑</p><p><b>　?。?-10）&

121、lt;/b></p><p>　　鋼板彈簧裝配前各片曲率半徑由下式確定：</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　式中: ——第片彈簧在自由狀態(tài)下的曲率半徑；</p><p>　　——鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑；</p><p>　　——各片彈簧的預(yù)

122、應(yīng)力；</p><p><b>　　——第片彈簧厚度。</b></p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)取第一片彈簧預(yù)應(yīng)力為-（80——160），后幾片取+（20——60）。</p><p>　　第一至第四片彈簧的預(yù)應(yīng)力分別取為:</p><p>　　六、鋼板彈簧總成弧高的核算</p><p>　　根據(jù)最小勢(shì)能

123、原理，鋼板彈簧總成的穩(wěn)定平衡狀態(tài)是各片勢(shì)能總和最小狀態(tài)，由此可求得等厚葉片彈簧的</p><p><b>　?。?-12） </b></p><p>　　式中: 為鋼板彈簧第片的長(zhǎng)度。</p><p>　　鋼板彈簧總成的弧高為:</p><p>　　與由公式計(jì)算結(jié)果相近,因此所選取的預(yù)應(yīng)力滿足條件．</p>

124、;<p>　　七、鋼板彈簧的強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　汽車驅(qū)動(dòng)時(shí),鋼板彈簧承受的載荷最大,在其前半段出現(xiàn)的最大應(yīng)力用下式表示:</p><p><b>　　（7-13）</b></p><p>　　――作用在后輪上的垂直靜負(fù)荷；</p><p>　　――驅(qū)動(dòng)時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù), 取 =1.25；<

125、;/p><p>　　――道路附著系數(shù) 取為0.8；</p><p>　　――彈簧固定點(diǎn)到路面的距離, =311；</p><p>　　――鋼板彈簧前后段長(zhǎng)度, ；</p><p><b>　　――鋼板彈簧片寬；</b></p><p>　　――鋼板彈簧主片厚度。</p><p&

126、gt;<b>　　其中： </b></p><p>　　――后軸承受質(zhì)量，――后軸簧下質(zhì)量．</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　+(4218.9x1.25x0.8)/(65x6.5)</p>

127、<p>　　八、鋼板彈簧其它零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p><b>　　1、彈簧支架部分</b></p><p>　　一般中小型汽車的支架用厚度為左右的鋼板制成，且大多數(shù)焊接在車架或車身上，本次設(shè)計(jì)支架厚度取．</p><p><b>　　2、彈簧襯套</b></p><p>　　轎車

128、以及小型客貨車一般都用橡膠襯套，本次設(shè)計(jì)彈簧襯套采用橡膠襯套．</p><p><b>　　3、彈簧銷</b></p><p>　　小型汽車彈簧銷直徑在之間，一般按鋼板彈簧受靜載荷時(shí)的擠壓應(yīng)力計(jì)算為：</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　式中：――鋼板彈簧端部載荷；

129、</p><p><b>　　――卷耳處葉片寬；</b></p><p><b>　　――鋼氰化處理，。</b></p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　則： </p><p><

130、b>　　因此取為。</b></p><p><b>　　4、吊耳</b></p><p>　　小型汽車的吊耳多用鋼板制成，鋼板吊耳的安裝方式分為承壓型和受拉型兩類，本設(shè)計(jì)采用受拉式吊耳。</p><p><b>　　5、卷耳的強(qiáng)度校核</b></p><p><b>　　

131、（7-15）</b></p><p>　　――沿彈簧縱向作用在卷耳中心線上的力；</p><p>　　――卷耳內(nèi)經(jīng)，　取為；</p><p>　　――鋼板彈簧主片厚與寬；</p><p>　　――許用應(yīng)力，取為．</p><p><b>　　其中：</b></p><