汽車(chē)半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1汽車(chē)半軸的設(shè)計(jì)汽車(chē)半軸的設(shè)計(jì)(shj)計(jì)算計(jì)算第一頁(yè)，共42頁(yè)。第1頁(yè)/共42頁(yè)第二頁(yè)，共42頁(yè)。第2頁(yè)/共42頁(yè)第三頁(yè)，共42頁(yè)。第3頁(yè)/共42頁(yè)第四頁(yè)，共42頁(yè)。尺寸A尺寸B尺寸C尺寸D尺寸E尺寸FG與軸承配合與油封配合與油封配合與制動(dòng)鼓配合半軸桿部直徑輪轂螺栓分布尺寸花鍵參數(shù)半浮式半軸的一些半浮式半軸的一些(yxi)(yxi)特征尺特征尺寸：寸：第4頁(yè)/共42頁(yè)第五頁(yè)，共42頁(yè)。第5頁(yè)/共42頁(yè)第六頁(yè)，共42頁(yè)。第6頁(yè)/共42頁(yè)第七頁(yè)，共42頁(yè)。尺寸A尺寸B尺寸C尺寸D半軸軸徑花鍵參數(shù)輪轂螺栓分布尺寸半軸長(zhǎng)度2、全浮式半軸第7頁(yè)/共42頁(yè)第八頁(yè)，共42頁(yè)。3、3/4浮式半軸第8頁(yè)

2、/共42頁(yè)第九頁(yè)，共42頁(yè)。1、半浮式半軸計(jì)算(j sun)載荷的確定第9頁(yè)/共42頁(yè)第十頁(yè)，共42頁(yè)。材料材料40Cr軸承處半軸受力點(diǎn)距輪胎支承反力作用線(xiàn)的距離b32.5mm軸承處半軸直徑D40mm半軸桿部最小直徑Dmin31.5mm半軸花鍵工作長(zhǎng)度Lp35mm半軸花鍵外徑DB32.809mm相配的花鍵孔內(nèi)徑dA31.115mm半軸花鍵齒數(shù)z30半軸花鍵齒寬b1.66mm1、半浮式半軸計(jì)算載荷(zi h)的確定H2半軸參數(shù)(cnsh)第10頁(yè)/共42頁(yè)第十一頁(yè)，共42頁(yè)。第一第一(dy)工況工況:垂向力垂向力:對(duì)左、右半軸來(lái)說(shuō)對(duì)左、右半軸來(lái)說(shuō)wwRLgGmgZZZ22222gwgw：一側(cè)車(chē)輪

3、（包括輪轂：一側(cè)車(chē)輪（包括輪轂(lng)(lng)、制動(dòng)器等）本身對(duì)地面的垂直載荷；取值、制動(dòng)器等）本身對(duì)地面的垂直載荷；取值41419.8=401.8N9.8=401.8NG2G2：后橋軸荷；取值：后橋軸荷；取值174017409.8=17052N9.8=17052Nmm：汽車(chē)加速和減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，對(duì)于后驅(qū)動(dòng)橋可?。浩?chē)加速和減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，對(duì)于后驅(qū)動(dòng)橋可取m=1.2-1.4m=1.2-1.4；4 .98298 .4012170522 . 1第11頁(yè)/共42頁(yè)第十二頁(yè)，共42頁(yè)?？v向(zn xin)力:按最大附著力計(jì)算2222GmXXRL：輪胎：輪胎(lnti)(lnti)與地面

4、的附著系數(shù)，取與地面的附著系數(shù)，取=0.8=0.8；G2G2：后橋軸荷；取值：后橋軸荷；取值174017409.8=17052N9.8=17052Nmm：汽車(chē)加速和減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，對(duì)于后驅(qū)動(dòng)橋可?。浩?chē)加速和減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，對(duì)于后驅(qū)動(dòng)橋可取m=1.2-1.4m=1.2-1.4；N96.81848 . 02170522 . 1第12頁(yè)/共42頁(yè)第十三頁(yè)，共42頁(yè)?？v向(zn xin)力:按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算rTTLeRLriTXX/max22：差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對(duì)于普通差速器?。翰钏倨鞯霓D(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對(duì)于普通差速器取=0.6=0.6；TemaxTemax：發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；?。喊l(fā)動(dòng)

5、機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；取280N.m280N.mTT：汽車(chē)傳動(dòng)：汽車(chē)傳動(dòng)(chundng)(chundng)系效率，計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì)或取為系效率，計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì)或取為0.90.9；iTLiTL：傳動(dòng)：傳動(dòng)(chundng)(chundng)系最低檔傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)(chundng)(chundng)比，即為變速器比，即為變速器擋傳動(dòng)擋傳動(dòng)(chundng)(chundng)比、比、主減速比主減速比i0i0之乘積；之乘積； 取取 4.313 4.3134.3=18.55 4.3=18.55 rrrr：輪胎滾動(dòng)半徑；?。狠喬L動(dòng)半徑；取0.33m0.33m。N272.849933. 0/9 . 055.1

6、82806 . 0第13頁(yè)/共42頁(yè)第十四頁(yè)，共42頁(yè)。實(shí)際縱向力為上面的較小者，取值 8184.96N 第一(dy)工況合成彎矩：22222222)()(RRLLXZbXZbM2296.81844 .98290325. 0b b是輪胎中心是輪胎中心(zhngxn)(zhngxn)與軸承中心與軸承中心(zhngxn)(zhngxn)的距離的距離, ,取取32.5mm32.5mm。mN 7 .415第14頁(yè)/共42頁(yè)第十五頁(yè)，共42頁(yè)。左、右半軸所承受左、右半軸所承受(chngshu)的扭矩為：的扭矩為：rRrLrXrXT2233. 096.8184mN 04.2701第15頁(yè)/共42頁(yè)第十六頁(yè)

7、，共42頁(yè)。第二第二(d r)工況工況:垂向力：對(duì)左半軸來(lái)說(shuō)垂向力：對(duì)左半軸來(lái)說(shuō)wgwLLgBhGgZZ21222212G2G2汽車(chē)滿(mǎn)載靜止于水平地面上時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，此橋?yàn)槠?chē)滿(mǎn)載靜止于水平地面上時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，此橋?yàn)?74017409.8=17052N9.8=17052N。gwgw一側(cè)車(chē)輪一側(cè)車(chē)輪( (包括車(chē)輪、輪轂包括車(chē)輪、輪轂(lng)(lng)、制動(dòng)鼓、制動(dòng)器等）自重，此橋?yàn)?、制?dòng)鼓、制動(dòng)器等）自重，此橋?yàn)?1419.8=401.8N9.8=401.8N。hghg汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)心高度，此車(chē)為汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)心高度，此車(chē)為0.72m0.72m。B2B2此車(chē)輪距，為此車(chē)輪距，為

8、1.65m1.65m。11輪胎和地面的側(cè)向附著系數(shù)，取輪胎和地面的側(cè)向附著系數(shù)，取1.01.0。8 .40165. 1172. 021217052N07.15565第16頁(yè)/共42頁(yè)第十七頁(yè)，共42頁(yè)。wgwRRgBhGgZZ21222212G2G2汽車(chē)滿(mǎn)載靜止汽車(chē)滿(mǎn)載靜止(jngzh)(jngzh)于水平地面上時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，此橋?yàn)橛谒降孛嫔蠒r(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，此橋?yàn)?74017409.8=17052N9.8=17052N。gwgw一側(cè)車(chē)輪一側(cè)車(chē)輪( (包括車(chē)輪、輪轂、制動(dòng)鼓、制動(dòng)器等）自重，此橋?yàn)榘ㄜ?chē)輪、輪轂、制動(dòng)鼓、制動(dòng)器等）自重，此橋?yàn)?1419.8=401.8N9.8=4

9、01.8N。hghg汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)心高度，此車(chē)為汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)心高度，此車(chē)為0.72m0.72m。B2B2此車(chē)輪距，為此車(chē)輪距，為1.65m1.65m。11輪胎和地面的側(cè)向附著系數(shù)，取輪胎和地面的側(cè)向附著系數(shù)，取1.01.0。8 .40165. 1172. 021217052N33.683第二第二(d r)工況工況:垂向力：對(duì)右半軸來(lái)說(shuō)垂向力：對(duì)右半軸來(lái)說(shuō)第17頁(yè)/共42頁(yè)第十八頁(yè)，共42頁(yè)。12122212BhGYgLG2G2汽車(chē)滿(mǎn)載靜止于水平地面汽車(chē)滿(mǎn)載靜止于水平地面(dmin)(dmin)上時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面上時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面(dmin)(dmin)的載荷，此橋?yàn)榈妮d荷，此橋?yàn)?7401740

10、9.8=17052N9.8=17052N。gwgw一側(cè)車(chē)輪一側(cè)車(chē)輪( (包括車(chē)輪、輪轂、制動(dòng)鼓、制動(dòng)器等）自重，此橋?yàn)榘ㄜ?chē)輪、輪轂、制動(dòng)鼓、制動(dòng)器等）自重，此橋?yàn)?1419.8=401.8N9.8=401.8N。hghg汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)心高度，此車(chē)為汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)心高度，此車(chē)為0.72m0.72m。B2B2此車(chē)輪距，為此車(chē)輪距，為1.65m1.65m。11輪胎和地面輪胎和地面(dmin)(dmin)的側(cè)向附著系數(shù)，取的側(cè)向附著系數(shù)，取1.01.0。165. 1172. 021217052N87.15966第二第二(d r)工況工況:側(cè)向力：對(duì)左半軸來(lái)說(shuō)側(cè)向力：對(duì)左半軸來(lái)說(shuō)第18頁(yè)/共42頁(yè)第十

11、九頁(yè)，共42頁(yè)。12122212BhGYgRG2G2汽車(chē)滿(mǎn)載靜止于水平汽車(chē)滿(mǎn)載靜止于水平(shupng)(shupng)地面上時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，此橋?yàn)榈孛嫔蠒r(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，此橋?yàn)?74017409.8=17052N9.8=17052N。gwgw一側(cè)車(chē)輪一側(cè)車(chē)輪( (包括車(chē)輪、輪轂、制動(dòng)鼓、制動(dòng)器等）自重，此橋?yàn)榘ㄜ?chē)輪、輪轂、制動(dòng)鼓、制動(dòng)器等）自重，此橋?yàn)?1419.8=401.8N9.8=401.8N。hghg汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)心高度，此車(chē)為汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)心高度，此車(chē)為0.72m0.72m。B2B2此車(chē)輪距，為此車(chē)輪距，為1.65m1.65m。11輪胎和地面的側(cè)向附著系數(shù)，取輪胎和地面

12、的側(cè)向附著系數(shù)，取1.01.0。165. 1172. 021217052N13.1085第二第二(d r)工況工況:側(cè)向力：對(duì)右半軸來(lái)說(shuō)側(cè)向力：對(duì)右半軸來(lái)說(shuō)第19頁(yè)/共42頁(yè)第二十頁(yè)，共42頁(yè)。第二工況垂向力和側(cè)向第二工況垂向力和側(cè)向(c xin)力作用下的合成彎矩為：力作用下的合成彎矩為：bZrYMLrLL220325. 007.1556533. 087.15966mN 2 .4763bZrYMRrRR220325. 033.68333. 013.1085mN 3 .380第20頁(yè)/共42頁(yè)第二十一頁(yè)，共42頁(yè)。第三第三(d sn)工況工況:半軸只受垂向彎矩半軸只受垂向彎矩bgGkMwdV2

13、2KdKd動(dòng)載荷動(dòng)載荷(zi h)(zi h)系數(shù)，取系數(shù)，取2.52.5；0325. 08 .4012170525 . 209.660第21頁(yè)/共42頁(yè)第二十二頁(yè)，共42頁(yè)。2、全浮式半軸計(jì)算載荷(zi h)的確定按最大附著力計(jì)算(j sun)半軸轉(zhuǎn)矩T；按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算半軸轉(zhuǎn)矩T的公式驅(qū)驅(qū) 動(dòng)動(dòng) 型型 式式計(jì)計(jì) 算算 公公 式式424466FHgeiiiTT0max2/0maxFLgeiiiTT2/0maxFHgeiiiTT3/0maxFLgeiiiTT2/FLFHii2/FLFHii3/2/FLFHii3/2/FLFHii0maxiiTTge第22頁(yè)/共42頁(yè)第二十三頁(yè)，共42頁(yè)。2

14、、全浮式半軸計(jì)算載荷(zi h)的確定:差速器轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)差速器轉(zhuǎn)矩分配系數(shù), ,對(duì)于對(duì)于(duy)(duy)普通圓錐行星齒輪差普通圓錐行星齒輪差速器速器=0.6=0.6ig1ig1：變速器：變速器I I擋傳動(dòng)比擋傳動(dòng)比iFHiFH：分動(dòng)器高檔傳動(dòng)比：分動(dòng)器高檔傳動(dòng)比iFLiFL：分動(dòng)器低檔傳動(dòng)比：分動(dòng)器低檔傳動(dòng)比i0i0：主減速比：主減速比第23頁(yè)/共42頁(yè)第二十四頁(yè)，共42頁(yè)。3、半軸的強(qiáng)度(qingd)計(jì)算半軸的扭轉(zhuǎn)半軸的扭轉(zhuǎn)(nizhun)應(yīng)力：應(yīng)力：331016dTdd在在“b”“b”段范圍內(nèi)段范圍內(nèi), ,半軸直徑半軸直徑40mm40mm。半軸扭轉(zhuǎn)的許用應(yīng)力，可取為半軸扭轉(zhuǎn)的許用應(yīng)力

15、，可取為=490588MPa=490588MPa3310401614. 304.270105.215TT半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取2701.04N2701.04Nmm第24頁(yè)/共42頁(yè)第二十五頁(yè)，共42頁(yè)。3、半軸的強(qiáng)度(qingd)計(jì)算半軸的彎曲應(yīng)力：半軸的彎曲應(yīng)力：331032dMwdd在在“b”“b”段范圍段范圍(fnwi)(fnwi)內(nèi)內(nèi), ,半軸直徑半軸直徑40mm40mm。3310403214. 37 .415MPa08.66M M半軸承受的合成彎矩，分三種工況。半軸承受的合成彎矩，分三種工況。工況一：工況一：工況二：工況二：工況三：工況三：MPaw5 .758MPaw1

16、 .105第25頁(yè)/共42頁(yè)第二十六頁(yè)，共42頁(yè)。3、半軸的強(qiáng)度(qingd)計(jì)算半軸的合成半軸的合成(hchng)應(yīng)力：應(yīng)力：223w半軸承受的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。半軸承受的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。半浮式半軸許用合成應(yīng)力半浮式半軸許用合成應(yīng)力600600750(MPa)750(MPa)。2205.215308.66MPa3 .378w w半軸承受的彎曲應(yīng)力，分三種工況。半軸承受的彎曲應(yīng)力，分三種工況。工況一：工況一：工況二：工況二：工況三：工況三：223w223w2205.21535 .7582205.21531 .105MPa845MPa387第26頁(yè)/共42頁(yè)第二十七頁(yè)，共42頁(yè)。3、半軸的強(qiáng)度(qingd)計(jì)

17、算半軸花鍵的剪切應(yīng)力：半軸花鍵的剪切應(yīng)力：bzLdDTPABs4103DBDB半軸花鍵外徑半軸花鍵外徑32.809mm32.809mm。dAdA與半軸花鍵配合的花鍵孔內(nèi)徑與半軸花鍵配合的花鍵孔內(nèi)徑31.115mm31.115mm。zz半軸花鍵齒數(shù)半軸花鍵齒數(shù)3030。LpLp半軸花鍵工作長(zhǎng)度半軸花鍵工作長(zhǎng)度35mm35mm。bb半軸花鍵齒寬半軸花鍵齒寬1.66mm1.66mm。半軸花鍵載荷半軸花鍵載荷(zi h)(zi h)分配的不均勻系數(shù)，取分配的不均勻系數(shù)，取0.750.75。第27頁(yè)/共42頁(yè)第二十八頁(yè)，共42頁(yè)。3、半軸的強(qiáng)度(qingd)計(jì)算半軸花鍵的剪切應(yīng)力：半軸花鍵的剪切應(yīng)力：b

18、zLdDTPABs4103MPa3 .12971.05(MPa)71.05(MPa)半軸花鍵許用剪切應(yīng)力。半軸花鍵許用剪切應(yīng)力。75. 066. 135304115.31809.321004.27013第28頁(yè)/共42頁(yè)第二十九頁(yè)，共42頁(yè)。3、半軸的強(qiáng)度(qingd)計(jì)算半軸花鍵的擠壓半軸花鍵的擠壓(j y)應(yīng)力：應(yīng)力：PABABszLdDdDT24103MPa4 .253196(MPa)196(MPa)半軸花鍵許用擠壓應(yīng)力。半軸花鍵許用擠壓應(yīng)力。75. 035302115.31809.324115.31809.321004.27013第29頁(yè)/共42頁(yè)第三十頁(yè)，共42頁(yè)。4、全浮式半軸桿部直徑(zhjng)的初選方法方法(fngf)一：一： 33318. 205. 2196. 010TTdd-d-半軸的桿部直徑，半軸的桿部直