大迪輕型客貨車1021sc車橋設(shè)計(jì)

黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGE12目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1本課題的來(lái)源、基本前提條件和技術(shù)要求 11.2本課題要解決的主要問(wèn)題和設(shè)計(jì)總體思路 11.3預(yù)期的成果 21.4國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及現(xiàn)狀的介紹 21.5設(shè)計(jì)內(nèi)容 3第2章總體方案確定 42.1驅(qū)動(dòng)橋方案確定 42.2轉(zhuǎn)向系方案確定 72.2.1概述 72.2.2轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式及選擇 72.2.3循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工作原理 92.3本章小結(jié) 10第3章驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)計(jì)算 113.1主減速器的設(shè)計(jì) 113.1.1主減速器的結(jié)構(gòu)型式 113.1.2主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式及安裝方法 133.1.3主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安裝方法 143.1.4主減速器的基本參數(shù)的選擇及計(jì)算 143.2差速器的設(shè)計(jì) 203.2.1差速器的結(jié)構(gòu)型式 203.2.2差速器的基本參數(shù)的選擇及計(jì)算 223.3半軸的設(shè)計(jì) 243.3.1半軸的結(jié)構(gòu)型式 243.3.2半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 243.3.3半浮式半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 283.4車橋殼結(jié)構(gòu)選擇 283.4.1驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)方案分析 293.5懸架結(jié)構(gòu)分析 293.6本章小結(jié) 30第4章轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)計(jì)算 314.1轉(zhuǎn)向橋主要零件工作應(yīng)力的計(jì)算 314.2在最大側(cè)向力(側(cè)滑)工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算 334.3轉(zhuǎn)向節(jié)在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力 344.4主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算 354.5轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承的計(jì)算 374.6轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì) 384.7轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算 414.8懸架的結(jié)構(gòu)分析 424.9本章小結(jié) 44結(jié)論 45參考文獻(xiàn) 46致謝 47附錄 48PAGE45摘要車橋通過(guò)懸架與車架（或承載式車身）相聯(lián)，兩側(cè)安裝著車輪，用以在車架（或承載式車身）與車輪之間傳遞鉛垂力、縱向力和橫向力。汽車行駛過(guò)程中，經(jīng)常需要改變行駛方向，即所謂的轉(zhuǎn)向，這就需要有一套能夠按照司機(jī)意志使汽車轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)，它將司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕喌钠D(zhuǎn)動(dòng)作。汽車轉(zhuǎn)向系是保持或者改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu)，在汽車轉(zhuǎn)向行駛中，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。保證汽車在行駛中能按駕駛員的操縱要求，適時(shí)地改變行駛方向，并能在受到路面干擾偏離行駛方向時(shí)，與行駛系配合，共同保持汽車穩(wěn)定地直線行駛。轉(zhuǎn)向系和前橋?qū)ζ囆旭偟牟倏v性、穩(wěn)定性和安全性都具有重要的意義。絕大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在上的縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，必須由驅(qū)動(dòng)橋的主減速器來(lái)改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同時(shí)還得由驅(qū)動(dòng)橋的差速器來(lái)解決左、右驅(qū)動(dòng)車輪間的轉(zhuǎn)矩分配問(wèn)題和差速要求。通過(guò)對(duì)汽車前橋轉(zhuǎn)向系和后橋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以使學(xué)生掌握汽車前橋轉(zhuǎn)向系和后橋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和方法。培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的技能。設(shè)計(jì)與專業(yè)關(guān)系緊密，可綜合利用所學(xué)的專業(yè)課有汽車構(gòu)造、汽車設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程材料和CAD繪圖等知識(shí)。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)向系;驅(qū)動(dòng)車輪;前橋;行使方向;改變轉(zhuǎn)矩ABSTRACTFrontaxlethroughsuspensionandframe(orintegralbody)ontheinstallationassociatedwithdrivewheels,theframe(orto)andwheelsandspacebodysendsbetweenverticalforce,leadthelongitudinalforcesandtransverseforce.Automobiledrivingprocess,oftenneedtochangedirections,theso-calledsteering,whichrequiresaabletofollowthedriverwillmakessteeringinstitutions,itwillbethedriverturnedthesteeringwheelactionintowheeldeflectionofaction.Automotivesteeringsystemistokeeporchangethecardrivingdirectionoftheorganization,inautomotivesteeringdriving,guaranteethesteeringwheelAnglerelationbetweencoordination.Guaranteeindrivingcardriverscanmanipulaterequirements,accordingtotimelychangedirectionsbyroad,canbeinwhendrivingdirectioninterferencedeviation,andcooperate,togethermaintaindrivingissteadilyrunstraightcar.Steeringsystemandofthecarfrontaxleforhandling,stabilityandsafetyisofsignificance.Mostoff-roadvehicleinthelongitudinalengineplacement,sothattorquecanbetransmittedtotheleftandrightdrivewheels,driveaxlemustbethemainsteeringgeartochangethedirectionoftorquetransmission,whiletheshifthadtodriveaxledifferentialtosolvetheleftandrightdrivetorquebetweenthewheelsandthedifferentialdistributionrequirements.Throughtheautomobilesteeringsystemandfrontaxledesignsothatstudentscanmasterautomobilesteeringsystemandfrontaxlestructuredesignprincipleandmethod.Trainingtheorywithpracticeskills.Designandprofessional,comprehensiveutilizationofcloserelationshipbetweenthecoursecanbelearnedaautomobilestructure,automobiledesign,mechanicaldesign,engineeringmaterialsandCADdrawingknowledge.Keywords:Steeringsystem;Drivingwheel;Frontaxle;Exerciseofdirection;Changethetorque第1章緒論本課題是輕型載貨汽車車橋的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出輕型載貨汽車車橋，包括主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)及橋殼等部件，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)車輛的全局。1.1本課題的來(lái)源、基本前提條件和技術(shù)要求a.本課題的來(lái)源：輕型載貨汽車在汽車生產(chǎn)中占有一定的比重。車橋在整車中十分重要，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉的車橋，能大大降低整車生產(chǎn)的總成本，推動(dòng)輕型載貨汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。b.要完成本課題的基本前提條件是：在主要參數(shù)確定的情況下，設(shè)計(jì)選用車橋的各個(gè)部件，選出最佳的方案。c.技術(shù)要求：設(shè)計(jì)出的車橋符合國(guó)家各項(xiàng)輕型貨車的標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，成本降低，適合本國(guó)路面的行駛狀況和國(guó)情。1.2本課題要解決的主要問(wèn)題和設(shè)計(jì)總體思路a.本課題解決的主要問(wèn)題：設(shè)計(jì)出適合本課題的車橋。輕型載貨汽車傳動(dòng)系的總?cè)蝿?wù)是傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使之適應(yīng)于輕型貨車行駛的需要。在一般輕型貨車的機(jī)械式傳動(dòng)中，有了變速器還不能完全解決發(fā)動(dòng)機(jī)特性與輕型貨車行駛要求間的矛盾和結(jié)構(gòu)布置上的問(wèn)題。首先是因?yàn)榻^大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在輕型貨車上的縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，必須由后驅(qū)動(dòng)橋的主減速器來(lái)改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同時(shí)還得由車橋的差速器來(lái)解決左、右驅(qū)動(dòng)車輪間的轉(zhuǎn)矩分配問(wèn)題和差速要求。其次，需將經(jīng)過(guò)變速器、傳動(dòng)軸傳來(lái)的動(dòng)力，通過(guò)后驅(qū)動(dòng)橋的主減速器，進(jìn)行進(jìn)一步增大轉(zhuǎn)矩、降低轉(zhuǎn)速的變化。因此，要想使輕型貨車車橋的設(shè)計(jì)合理，首先必須選好傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比，并恰當(dāng)?shù)貙⑺峙浣o變速器和車橋。b.本課題的設(shè)計(jì)總體思路：非斷開(kāi)式車橋的橋殼，相當(dāng)于受力復(fù)雜的空心梁，它要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)還要盡量的減輕其重量。所選擇的減速器比應(yīng)能滿足輕型貨車在給定使用條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。對(duì)載貨輕型貨車，由于它們有時(shí)會(huì)遇到坎坷不平的壞路面，要求它們的車橋有足夠的離地間隙，以滿足輕型貨車在通過(guò)性方面的要求。車橋的噪聲主要來(lái)自齒輪及其他傳動(dòng)機(jī)件。提高它們的加工精度、裝配精度，增強(qiáng)齒輪的支承剛度，是降低車橋工作噪聲的有效措施。車橋各零部件在保證其強(qiáng)度、剛度、可靠性及壽命的前提下應(yīng)力求減小簧下質(zhì)量，以減小不平路面對(duì)車橋的沖擊載荷，從而改善輕型貨車行駛的平順性。通過(guò)查閱相關(guān)的資料，運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，確定載重量為二噸的轉(zhuǎn)向橋總成設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使其達(dá)到以下要求：1具有足夠的強(qiáng)度，以保證可靠地承受車輪與車架之間的作用力。2保證真確的車輪定位，使轉(zhuǎn)向輪運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，操作輕便并減輕輪胎的磨損。3前橋要有足夠的剛度，以使車輪定位參數(shù)保持不變。4轉(zhuǎn)向節(jié)與主銷、轉(zhuǎn)向節(jié)與前粱之間的摩擦力應(yīng)盡可能的小，以保證轉(zhuǎn)向操作的輕便性，并有足夠的耐磨性。5轉(zhuǎn)向輪的擺振應(yīng)盡可能的小，以保證汽車的正常、穩(wěn)定行駛。前橋的質(zhì)量應(yīng)盡可能的小，以減輕非懸掛質(zhì)量，提高汽車行駛平順性。1.3預(yù)期的成果設(shè)計(jì)出輕型貨車的車橋，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，配合其他同組同學(xué)，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)車輛的全局。使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品使用方便，材料使用最少，經(jīng)濟(jì)性能最高。提高輕型貨車的技術(shù)水平，使其使用性能更好，更安全，更可靠，更經(jīng)濟(jì)，更舒適，更機(jī)動(dòng)，更方便，動(dòng)力性更好，污染更少。b.改善輕型貨車的經(jīng)濟(jì)效果，調(diào)整輕型貨車在產(chǎn)品系列中的檔次，以便改善其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位并獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益1.4國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及現(xiàn)狀的介紹為適應(yīng)不斷完善社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的要求以及加入世貿(mào)組織后國(guó)內(nèi)外輕型貨車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新形勢(shì)，推進(jìn)輕型貨車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)，全面提高輕型貨車產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，滿足消費(fèi)者對(duì)輕型貨車產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求，促進(jìn)輕型貨車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，特制定輕型貨車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。通過(guò)該政策的實(shí)施，使我國(guó)輕型貨車產(chǎn)業(yè)在2010年前發(fā)展成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，為實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)做出更大的貢獻(xiàn)。政府職能部門依據(jù)行政法規(guī)和技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)制性要求，對(duì)輕型貨車、農(nóng)用運(yùn)輸車（三輪車，下同)、摩托車和零部件生產(chǎn)企業(yè)及其產(chǎn)品實(shí)施管理，規(guī)范各類經(jīng)濟(jì)主體在輕型貨車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)行為。在輕型貨車發(fā)展趨勢(shì)中，有著很好的發(fā)展前途。生產(chǎn)出質(zhì)量好，操作簡(jiǎn)便，價(jià)格便宜的輕型貨車將適合大多數(shù)消費(fèi)者的要求。在國(guó)家積極投入和支持發(fā)展輕型貨車產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，能研制出適合中國(guó)國(guó)情，包括道路條件和經(jīng)濟(jì)條件的車輛，將大大推動(dòng)輕型貨車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的提高。在新政策《輕型貨車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中，在2010年前，我國(guó)就要成為世界主要輕型貨車制造國(guó)，輕型貨車產(chǎn)品滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大部分需求并批量進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)；2010年，輕型貨車生產(chǎn)企業(yè)要形成若干馳名的輕型貨車、摩托車和零部件產(chǎn)品品牌；通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形成幾家具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型輕型貨車企業(yè)集團(tuán)，力爭(zhēng)到2010年跨入世界500強(qiáng)企業(yè)之列，等等。同時(shí)，在這個(gè)新的輕型貨車產(chǎn)業(yè)政策描繪的藍(lán)圖中，還包含許多涉及產(chǎn)業(yè)素質(zhì)提高和市場(chǎng)環(huán)境改善的綜合目標(biāo)，著實(shí)令人鼓舞。然而，不可否認(rèn)的是，國(guó)內(nèi)輕型貨車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀離產(chǎn)業(yè)政策的目標(biāo)還有相當(dāng)?shù)木嚯x。自1994年《輕型貨車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》頒布并執(zhí)行以來(lái)，國(guó)內(nèi)輕型貨車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了顯著變化，企業(yè)規(guī)模效益有了明顯改善，產(chǎn)業(yè)集中度有了一定程度提高。但是，長(zhǎng)期以來(lái)困擾中國(guó)輕型貨車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的散、亂和低水平重復(fù)建設(shè)問(wèn)題，還沒(méi)有從根本上得到解決。多數(shù)企業(yè)家預(yù)計(jì)，在新的輕型貨車產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì)下，將會(huì)有越來(lái)越多的輕型貨車生產(chǎn)企業(yè)按照市場(chǎng)規(guī)律組成企業(yè)聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和資源共享。1.5設(shè)計(jì)內(nèi)容由于本次設(shè)計(jì)車型有兩根車橋，所以主要圍繞前轉(zhuǎn)向橋與后驅(qū)動(dòng)橋展開(kāi)，包括前橋中轉(zhuǎn)向器以及轉(zhuǎn)向器中的萬(wàn)向節(jié)，后驅(qū)動(dòng)橋中的減速器，差速器，半軸，橋殼以及其他部分零件的設(shè)計(jì)。第2章總體方案確定2.1驅(qū)動(dòng)橋方案確定車橋的結(jié)構(gòu)型式按齊總體布置來(lái)說(shuō)共有三種，即普通的非斷開(kāi)式車橋，帶有擺動(dòng)半軸的非斷開(kāi)式車橋和斷開(kāi)式車橋。(a)普通非斷開(kāi)式車橋；(b)帶有擺動(dòng)半軸的非斷開(kāi)式車橋；(c)斷開(kāi)式車橋圖2.1車橋的總體布置型式簡(jiǎn)圖方案（一）：非斷開(kāi)式車橋圖2.2非斷開(kāi)式車橋普通非斷開(kāi)式車橋，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輕型貨車、客車和公共輕型貨車上，在多數(shù)的的輕型貨車和部分轎車上也采用這種結(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)車輪上的剛性空心梁，而齒輪及半軸等所有的傳動(dòng)機(jī)件都裝在其中。這時(shí)整個(gè)車橋、驅(qū)動(dòng)車輪及部分傳動(dòng)軸均屬簧下質(zhì)量，使輕型貨車的簧下質(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車橋質(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，均可顯著地減輕車橋的質(zhì)量。車橋的輪廓尺寸主要決定于主減速器的型式。在輕型貨車的輪胎尺寸和車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。在給定主減速器速比的條件下，如果單級(jí)主減速器不能滿足離地間隙要求，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以上的大型貨車上。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。方案（二）：斷開(kāi)式車橋圖2.3斷開(kāi)式車橋斷開(kāi)式車橋區(qū)別于非斷開(kāi)式車橋的明顯特點(diǎn)在于前者沒(méi)有一個(gè)連接左右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性整體外殼或梁。斷開(kāi)式車橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以這種橋稱為斷開(kāi)式的。另外，它又總是與獨(dú)立懸架相匹配，故又稱為獨(dú)立懸掛車橋。這種橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車架橫梁或車廂底板上，或與脊梁式車架相聯(lián)。主減速器、差速器與傳動(dòng)軸及一部分驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置的質(zhì)量均為簧上質(zhì)量。兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)車輪由于采用獨(dú)立懸掛則可以彼此獨(dú)立地相對(duì)于車架或車廂作上下擺動(dòng)，相應(yīng)地就要求驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及其外殼或套管，作相應(yīng)擺動(dòng)。所以斷開(kāi)式車橋也稱為“帶有擺動(dòng)半軸的車橋”。輕型貨車懸掛總成的類型及其彈性元件與減振裝置的工作特性是決定輕型貨車行駛平順性的主要因素，因輕型貨車簧下部分質(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)的簧下質(zhì)量較小，又與獨(dú)立懸架相配合，致使驅(qū)動(dòng)車輪與地面的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性比較好，由此可大大地減小輕型貨車在不平路面上行駛時(shí)的振動(dòng)和車廂傾斜；提高輕型貨車的行駛平順性和平均行駛速度；減小車輪和車橋上的動(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)式車橋及與其相配的獨(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輕型貨車上，且后者多屬于輕型以下的貨車或多橋驅(qū)動(dòng)的重型貨車。方案（三）：多橋驅(qū)動(dòng)的布置為了提高裝載量和通過(guò)性，有些重型貨車及全部中型以上的貨車都是采用多橋驅(qū)動(dòng)，常采用4×4、6×6、8×8等驅(qū)動(dòng)型式[2]。在多橋驅(qū)動(dòng)的情況下，動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各車橋的方式有兩種。相應(yīng)這兩種動(dòng)力傳遞方式，多橋驅(qū)動(dòng)貨車各車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)器傳給各車橋，需分別由分動(dòng)器經(jīng)各車橋自己專用的傳動(dòng)軸傳遞動(dòng)力，這樣不僅使傳動(dòng)軸的數(shù)量增多，且造成各車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輕型貨車來(lái)說(shuō)，這種非貫通式車橋就更不適宜，也難與布置了。為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)貨車都是采用貫通式車橋的布置型式。在貫通式車橋的布置中，各橋的傳動(dòng)軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各車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相鄰兩橋的傳動(dòng)軸，是串聯(lián)布置的。前后兩端的車橋（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，而且提高了各車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)于輕型貨車的設(shè)計(jì)（如輕型貨車的變形）、制造和維修，都帶來(lái)方便。四橋驅(qū)動(dòng)的越野輕型貨車也可采用側(cè)邊式及混合式的布置。經(jīng)上述分析，考慮到所設(shè)計(jì)的輕型貨車的載重和各種要求，其價(jià)格要求要盡量低，故其生產(chǎn)成本應(yīng)盡可能降低。另由于輕型貨車對(duì)車橋并無(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)式車橋。2.2轉(zhuǎn)向系方案確定2.2.1概述汽車在行駛過(guò)程中，經(jīng)常需要改變方向。就輪式汽車而言，改變行駛方向的方法是，駕駛員通過(guò)一套專設(shè)的機(jī)構(gòu)，使汽車的轉(zhuǎn)向橋上的車輪相對(duì)于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。此時(shí)路面作用于轉(zhuǎn)向輪上的向后的反力就有了垂直與車輪的分量并成為汽車作曲線運(yùn)動(dòng)的向心力。在汽車直線行駛時(shí)，往往轉(zhuǎn)向輪也會(huì)受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動(dòng)偏轉(zhuǎn)而干擾行駛方向。此時(shí)，駕駛員也可以利用這一套機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反的方向偏轉(zhuǎn)，從而使汽車恢復(fù)原來(lái)的行駛方向。這一套用來(lái)改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)即稱作汽車的轉(zhuǎn)向系。轉(zhuǎn)向系可按轉(zhuǎn)向能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系兩大類。在現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)中，常用機(jī)械式轉(zhuǎn)向系。機(jī)械式轉(zhuǎn)向系依靠駕駛員的手力轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。有些汽車裝有防傷機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向減振裝置。還有一些汽車的專門裝有動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，并借助此機(jī)構(gòu)來(lái)減輕駕駛員的手力，以降低駕駛員的勞累程度。對(duì)轉(zhuǎn)向系的主要要求有：1、操縱輕便。轉(zhuǎn)向時(shí)加在方向盤上的力對(duì)轎車不超過(guò)200N，對(duì)輕型貨車不超過(guò)360N,對(duì)中型貨車不超過(guò)450N,方向盤的回轉(zhuǎn)圈數(shù)要少。2、工作安全可靠。3、在轉(zhuǎn)向后，方向盤有自動(dòng)回正能力，能保持汽車有穩(wěn)定的直線行駛能力。4、在前輪受到?jīng)_擊時(shí)，轉(zhuǎn)向系傳遞反向沖擊到方向盤上要小。5、應(yīng)盡量減小轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接處的間隙，間隙應(yīng)能自動(dòng)補(bǔ)償即調(diào)整，除了設(shè)計(jì)應(yīng)正確的選擇導(dǎo)向輪的定位角外，轉(zhuǎn)向盤在中間式的自由行程應(yīng)當(dāng)保證直線行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向盤相對(duì)導(dǎo)向輪偏轉(zhuǎn)角的靈敏度。2.2.2轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式及選擇對(duì)轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì)的要求有：1.汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，全部車輪應(yīng)繞順時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。不滿足這項(xiàng)要求會(huì)加速輪胎磨損，并降低汽車行駛穩(wěn)定性。2.汽車轉(zhuǎn)向行駛后，在駕駛員松開(kāi)轉(zhuǎn)向盤的條件下，轉(zhuǎn)向輪能自動(dòng)返回到直線行駛位置，并穩(wěn)定行駛。3.汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪都不得產(chǎn)生自震，轉(zhuǎn)向盤沒(méi)有擺動(dòng)。4.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同工作時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動(dòng)應(yīng)最小。5.保證汽車有較高的機(jī)動(dòng)性，具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力。6.操縱輕便。7.轉(zhuǎn)向輪碰撞到障礙物以后，傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能小。8.轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的球頭處，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。9.在車禍中，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤由于車架或車身變形而共同后移時(shí)，轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。10.進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校核，保證轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。機(jī)械式轉(zhuǎn)向器大體可分為齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器和蝸桿指銷式轉(zhuǎn)向器幾類。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器由螺桿和螺母共同形成的螺旋槽內(nèi)裝鋼球構(gòu)成的傳動(dòng)副，以及螺母上齒條與搖臂軸上齒扇構(gòu)成的傳動(dòng)副組成。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)是：如圖2.4，在螺桿和螺母之間因?yàn)橛锌梢匝h(huán)流動(dòng)的鋼球，將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，因而傳動(dòng)效率可達(dá)到75%—85%；在結(jié)構(gòu)和工藝上采取措施后，包括提高制造精度，改善工作表面的表面粗糙度和螺桿、螺母上的螺旋槽經(jīng)淬火和磨削加工，使之有足夠的硬度和耐磨損性能，可保證有足夠的使用壽命；轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比可以變化；工作平穩(wěn)可靠；齒條和齒扇之間的間隙調(diào)整工作容易進(jìn)行；適合用來(lái)做整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。效率高、工作可靠、平穩(wěn)，蝸桿和螺母上的螺旋槽在淬火后經(jīng)過(guò)磨削加工，所以耐磨且壽命較長(zhǎng)。齒扇和齒條嚙合間隙的調(diào)整工作容易進(jìn)行。和其它形式轉(zhuǎn)向器比較，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)主要零件加工精度要求較高。圖2.4循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此制造容易，成本低；但逆效率比較高，極易發(fā)生反沖現(xiàn)象，會(huì)使駕駛員精神緊張，并難以準(zhǔn)確控制汽車行駛方向，轉(zhuǎn)向盤突然轉(zhuǎn)動(dòng)又會(huì)造成打手，同時(shí)對(duì)駕駛員造成傷害，為了防止和緩和反向沖擊傳給方向盤，必須選擇較大的傳動(dòng)比，或裝有吸振裝置的減振器。圖2.5齒輪齒條轉(zhuǎn)向器蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比的變化特性和嚙合間隙特性變化受限制，不能完全滿足設(shè)計(jì)者的意圖。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的主要缺點(diǎn)是：逆效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，制造精度要求高。轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)形式，決定了其效率特性以及對(duì)角傳動(dòng)比變化特性的要求。選用那種效率特性的轉(zhuǎn)向器應(yīng)有汽車用途來(lái)決定，并和轉(zhuǎn)向系方案有關(guān)。經(jīng)常行駛在好路面上的轎車和市內(nèi)用客車，可以采用正效率較高的、可逆程度大的轉(zhuǎn)向器。綜上，本次選用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。2.2.3循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工作原理循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器中一般有兩級(jí)傳動(dòng)副。第一級(jí)是螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)副，第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。轉(zhuǎn)向螺桿的軸頸支撐在兩個(gè)圓錐滾子軸承上。軸承緊度可用調(diào)整墊片調(diào)整。轉(zhuǎn)向螺母的下平面上加工成齒條，與齒扇軸內(nèi)的齒扇部分相嚙合。通過(guò)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向螺桿時(shí)，轉(zhuǎn)向螺母不轉(zhuǎn)動(dòng)，只能軸向移動(dòng)，并驅(qū)使齒扇軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為了減小轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦，其間裝有小鋼球以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。二者的螺旋槽能配合形成近似圓形斷面輪廓的螺旋管狀通道。轉(zhuǎn)向螺母外有兩根導(dǎo)管，兩端分別插入螺母的一對(duì)通孔。導(dǎo)管內(nèi)裝滿了鋼球。兩根導(dǎo)管和螺母內(nèi)的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨(dú)立的封閉的鋼球流道。轉(zhuǎn)向器工作是兩列鋼球只是在各自封閉的流道內(nèi)循環(huán)，而不脫出。轉(zhuǎn)向螺母上的齒條式傾斜的，因此與之嚙合的齒應(yīng)當(dāng)是分度圓上的齒厚沿齒扇軸線按線性關(guān)系變化的變厚齒扇。因?yàn)檠h(huán)球轉(zhuǎn)向器的正傳動(dòng)效率很高，操作輕便，使用壽命長(zhǎng)。經(jīng)常用于各種汽車。綜上最后本次設(shè)計(jì)選定循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。2.3本章小結(jié)本章通過(guò)對(duì)車橋類型的比較和具體分析，總結(jié)出各種不同車橋的應(yīng)用場(chǎng)合和車橋的優(yōu)缺點(diǎn)及使用方式。通過(guò)本章內(nèi)容對(duì)本次設(shè)計(jì)的車橋進(jìn)行初步選取。第3章驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1主減速器的設(shè)計(jì)3.1.1主減速器的結(jié)構(gòu)型式主減速器的結(jié)構(gòu)型式，主要是根據(jù)其齒輪類型、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安置方法以及減速型式的不同而異。在現(xiàn)代輕型貨車車橋上，主減速器采用得最廣泛的是“格里森”Gleason）制或“奧利康”（Oerlikon）制的螺旋錐齒輪和雙面錐齒輪。(a)螺旋錐齒輪傳動(dòng)；(b)雙曲面齒輪傳動(dòng)圖3.1螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪傳動(dòng)采用雙曲面齒輪。他的主、從動(dòng)齒輪軸線不相交而呈空間交叉。其空間交叉角（即將一軸線平移，使之與另一軸線相交的交角）也都是采用90°。主動(dòng)齒輪軸相對(duì)于從動(dòng)齒輪軸有向上或向下的偏移，稱為上偏置或下偏置。這個(gè)偏移量稱為雙曲面齒輪的偏移距。當(dāng)偏移距大到一定程度，可使一個(gè)齒輪軸從另一個(gè)齒輪軸旁通過(guò)。這樣就能在每個(gè)齒輪的兩邊布置尺寸緊湊的支承。這對(duì)于增強(qiáng)支承剛度、保證齒輪正確嚙合從而提高齒輪壽命大有好處。和螺旋錐齒輪由于齒輪的軸線相交而使得主、從動(dòng)齒輪的螺旋角相等的情況不同，雙曲面齒輪的偏移距使得主動(dòng)齒輪的螺旋角大于從動(dòng)齒輪的螺旋角。因此，雙曲面?zhèn)鲃?dòng)齒輪副的法向模數(shù)或法向周節(jié)雖相等，但端面模數(shù)或端面周節(jié)是不等的。主動(dòng)齒輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)是大于從動(dòng)齒輪的。這一情況就使得雙曲面齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪有更大的直徑和更好的強(qiáng)度和剛度。其增大的程度與偏移距的大小有關(guān)。另外，由于雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)齒輪的直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合齒輪的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪當(dāng)量曲率半徑為大，從而使齒面間的接觸應(yīng)力降低。隨偏移距的不同，雙曲面齒輪與接觸應(yīng)力相當(dāng)?shù)穆菪F齒輪比較，負(fù)荷可提高至175%。雙曲面主動(dòng)齒輪的螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)可減少，所以可選用較少的齒數(shù)，這有力于大傳動(dòng)比傳動(dòng)。當(dāng)要求傳動(dòng)比大而輪廓尺寸又有限時(shí)，采用雙曲面齒輪更為合理。因?yàn)槿绻３謨煞N傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪直徑一樣，則雙曲面從動(dòng)齒輪的直徑比螺旋錐齒輪的要小，這對(duì)于主減速比的傳動(dòng)有其優(yōu)越性。對(duì)中等傳動(dòng)比，兩種齒輪都能很好適應(yīng)。由于雙曲面主動(dòng)齒輪螺旋角的增大，還導(dǎo)致其進(jìn)入嚙合的平均齒數(shù)要比螺旋錐齒輪相應(yīng)的齒數(shù)多，因而雙曲面齒輪傳動(dòng)比螺旋錐齒輪沖動(dòng)工作更加平穩(wěn)、無(wú)噪聲，強(qiáng)度也高。雙曲面齒輪的偏移距還給輕型貨車的總布置帶來(lái)方便。圖3.2采用組合式橋殼的單級(jí)主減速器減速型式的選擇與輕型貨車的類型及使用條件有關(guān)，但它主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比的大小及車橋下的離地間隙、車橋的數(shù)目及布置型式等。本設(shè)計(jì)采用組合式橋殼的單級(jí)主減速器（圖）。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)。其主、從動(dòng)錐齒輪軸承都直接支承在與橋殼鑄成一體的主減速器殼上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、支承剛度大、質(zhì)量小、造價(jià)低。3.1.2主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式及安裝方法圖3.3主動(dòng)錐齒輪齒面受力圖在殼體結(jié)構(gòu)及軸承型式已定的情況下，主減速器主動(dòng)齒輪的支承型式及安置方法，對(duì)其支承剛度影響很大，這是齒輪能否正確捏合并具有較高使用壽命的因素之一。1-調(diào)整墊圈；2-調(diào)整墊片圖3.4騎馬式支承本設(shè)計(jì)采用騎馬式支承（圖3.4）。齒輪前、后兩端的軸頸均以軸承支承。騎馬式支承使支承剛度大為增加，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式1/30以下。而主動(dòng)錐齒輪后軸承的徑向負(fù)荷比懸臂式的要減小至1/5～1/7。齒輪承載能力較懸臂式可提高10%左右。此外，由于齒輪大端一側(cè)前軸承及后軸承之間的距離很小，可以縮短主動(dòng)錐齒輪軸的長(zhǎng)度，使布置更緊湊，這有利于減小傳動(dòng)軸夾角及整車布置。騎馬式支承的導(dǎo)向軸承（即齒輪小端一側(cè)的軸承）都采用圓柱滾子式的，并且其內(nèi)外圈可以分離，以利于拆裝。為了進(jìn)一步增強(qiáng)剛度，應(yīng)盡可能地減小齒輪大端一側(cè)兩軸承間的距離，增大支承軸徑，適當(dāng)提高軸承的配合的配合緊度。3.1.3主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安裝方法圖3.5主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安置辦法主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承剛度依軸承的型式、支承間的距離和載荷在軸承之間的分布而定。兩端支承多采用圓錐錐子軸承，安裝時(shí)使它們的圓錐滾子大端相向朝內(nèi)，而小端相背朝外。為了防止從動(dòng)齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承也應(yīng)預(yù)緊。由于從動(dòng)錐齒輪軸承是裝在差速器殼上，尺寸較大，足以保證剛度。球面圓錐滾子軸承（圖3.5（b））具有自動(dòng)調(diào)位的性能，對(duì)軸的歪斜的敏感性較小，這在主減速器從動(dòng)齒輪軸承的尺寸大時(shí)極其重要。3.1.4主減速器的基本參數(shù)的選擇及計(jì)算主減速比,車橋的離地間隙和計(jì)算載荷，是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)。A.主減速比的確定主減速比對(duì)主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)輕型貨車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。的選擇應(yīng)在輕型貨車(3.25)式中：—?jiǎng)虞d系數(shù)。3.3.3半浮式半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.半軸的桿部直徑應(yīng)小于或等于半軸花鍵的底徑，以便使半軸各部分基本達(dá)到等強(qiáng)度。2.半軸的破壞形式大多是扭轉(zhuǎn)疲勞損壞，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量增大各過(guò)渡部分的圓角半徑，尤其是凸緣與桿部、花鍵與桿部的過(guò)渡部分，以減少應(yīng)力集中。3.當(dāng)桿部較粗且外端凸緣也較大時(shí)，可采用兩端用花鍵連接的結(jié)構(gòu)。3.4車橋殼結(jié)構(gòu)選擇車橋橋殼是輕型貨車上的主要零件之一，非斷開(kāi)式車橋的橋殼起著支承輕型貨車荷重的作用，并將載荷傳給車輪。作用在驅(qū)動(dòng)車輪上的牽引力、制動(dòng)力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過(guò)橋殼傳到懸掛及車架或車廂上。因此橋殼既是承載件又是傳動(dòng)件，同時(shí)它又是主減速器、差速器及驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置（半軸）的外殼。在輕型貨車行駛過(guò)程中，橋殼承受繁重的載荷，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮在動(dòng)載荷下橋殼有足夠的強(qiáng)度和剛度。為了減小輕型貨車的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高輕型貨車的行駛平順性，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下應(yīng)力求減小橋殼的質(zhì)量。橋殼還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便以利于降低成本。其結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)方便。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，還應(yīng)考慮輕型貨車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。選用可分式橋殼。它的結(jié)構(gòu)如圖所示，整個(gè)橋殼由一個(gè)垂直結(jié)合面分為左右兩部分，每一部分均由一個(gè)鑄件殼提和一個(gè)壓入其外端的半軸套管組成。半軸套管與殼體用鉚釘聯(lián)接。驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求：1.應(yīng)具有足夠的強(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。2.在保證剛度和強(qiáng)度的前提下，盡量減少質(zhì)量以提高行駛平順性。3.保證足夠的離地間隙。4.結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低。5.保護(hù)裝于其上的傳動(dòng)系部件和防止泥水浸入。6.拆裝、調(diào)整、維修方便。3.4.1驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)方案分析驅(qū)動(dòng)橋殼大致可分為可分式、整體式和組合式三種形式。本次選用可分式橋殼?？煞质綐驓ぃㄈ鐖D3.9）由一個(gè)垂直結(jié)合面分為左右兩部分，兩部分通過(guò)螺栓連接成一體。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，軸管與殼體用鉚釘連接。這種橋殼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝性好，主減速器支撐剛度好。但拆裝、調(diào)整、維修很不方便，橋殼的強(qiáng)度和剛度受結(jié)構(gòu)的限制，經(jīng)常用于一些總質(zhì)量不大的汽車上。圖3.9可分式橋殼3.5懸架結(jié)構(gòu)分析懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩類。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車輪用一根整體軸連接，再經(jīng)過(guò)懸架與車架（或車身）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（或車身）連接，本驅(qū)動(dòng)橋采用非獨(dú)立懸架。以縱置鋼板彈簧為彈性元件兼作導(dǎo)向裝置的非獨(dú)立懸架，其主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，維修方便，工作可靠。缺點(diǎn)是：由于整車布置上的限制，鋼板彈簧不可能有足夠的長(zhǎng)度，使之剛度較大，所以汽車平順性較差；簧下質(zhì)量大；在不平路面上行駛時(shí)，左右車輪互相影響，并使車身和車橋傾斜（如圖3.10）；當(dāng)兩側(cè)車輪不同步跳動(dòng)時(shí)，車輪會(huì)左、右搖擺，使前輪容易產(chǎn)生擺振；前輪跳動(dòng)時(shí)，懸架易與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉；當(dāng)汽車直線行駛在凹凸不平的路段上時(shí)，由于左右兩側(cè)車輪反向跳動(dòng)或只有一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí)，不僅車輪外傾角有變化，還會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，離心力也會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；車橋上方要求有與彈簧行程相適應(yīng)的空間。這種懸架主要用在商用車前后懸架以及某些乘用車的后懸架上。圖3.10非獨(dú)立懸架左右車輪通過(guò)不同路面時(shí)的互相影響3.6本章小結(jié)本章通過(guò)已知的后驅(qū)動(dòng)橋主要參數(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)的主減速器，差速器，半軸，驅(qū)動(dòng)橋殼等部件進(jìn)行計(jì)算和選取。第4章轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1轉(zhuǎn)向橋主要零件工作應(yīng)力的計(jì)算主要是計(jì)算前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷、主銷上下軸承(即轉(zhuǎn)向節(jié)襯套)、轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承或止推墊片等在制動(dòng)和側(cè)滑兩種工況下的工作應(yīng)力。繪制計(jì)算用簡(jiǎn)圖時(shí)可忽略車輪的定位角，即認(rèn)為主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角，車輪外傾角均為零，而左右轉(zhuǎn)向節(jié)軸線重合且與主銷軸線位于同一側(cè)向垂直平面內(nèi)。如圖（4.1）所示：制動(dòng)工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算：制動(dòng)時(shí)前輪承受的制動(dòng)力和垂直力傳給前梁，使前梁承受彎矩和轉(zhuǎn)矩?？紤]到制動(dòng)時(shí)汽車質(zhì)量向前，轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)移，則前輪所承受的地面垂直反力為：(4.1)1.制動(dòng)工況下的彎矩圖2.側(cè)滑工況下的彎矩圖圖4.1轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向橋在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的受力分析簡(jiǎn)圖式中：——汽車滿載靜止于水平路面時(shí)前橋給地面的載荷，8855N；——汽車制動(dòng)時(shí)對(duì)前橋的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，對(duì)轎車和載貨汽車的前橋可取1.5；質(zhì)量分配給前橋35%；==0.35×8855×1.5=6641.25前輪所承受的制動(dòng)力式中：——輪胎與路面的附著系數(shù)取為0.6；=6641.250.6=3984.75N由于和對(duì)前梁引起的垂向彎矩和水平方向的彎矩在兩鋼板彈簧座之間達(dá)最大值，分別為：N·mm(4.2)N·mm(4.3)式中：取=285mm—車輪(包括輪毅、制動(dòng)器等)所受的重力，N；取=980N；B—前輪輪距取B=1650mm；S—前梁上兩鋼板彈簧座中心間的距離取為550mm則=2179581.25N·mm=1534128.75N·mm制動(dòng)力還使前梁在主銷孔至鋼板彈簧座之間承受轉(zhuǎn)矩T：T=N·mm式中：—輪胎的滾動(dòng)半徑取為373.425mm則有T=3984.75×373.425=1488005.269N·mm前梁在鋼板彈簧座附近危險(xiǎn)斷面處的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)（單位均為MPa）分別為：EMBEDEquation.3(4.4)(4.5)式中:W—前軸彎曲截面系數(shù)，W=。前梁應(yīng)力的許用值為[]=300～500MPa,當(dāng)取D=68mm，d=58mm時(shí)，W==11714.2=2643533.9N·mm=225.67〈[]=300MPa故D=68mm，d=58mm滿足使用條件。4.2在最大側(cè)向力(側(cè)滑)工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算當(dāng)汽車承受最大側(cè)向力時(shí)無(wú)縱向力作用，左、右前輪承受的地面垂向反力和與側(cè)向反力，各不相等，前輪的地面反力(單位都為N)分別為：式中：—汽車質(zhì)心高度取為840mm；—車輪與地面附著系數(shù)取為0.3；此時(shí)，向右作用。則有：側(cè)滑時(shí)左、右鋼板彈簧對(duì)前梁的垂直作用力為：式中:—滿載時(shí)車廂分配給前橋的垂向總載荷—板簧座上表面離地高度取400mm=12399.8=12142.2N；則有4.3轉(zhuǎn)向節(jié)在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力如圖4.2所示，轉(zhuǎn)向節(jié)的危險(xiǎn)斷面在軸徑為的輪軸根部即III-III剖面處。圖4.2轉(zhuǎn)向節(jié)，主銷及轉(zhuǎn)向節(jié)襯套的計(jì)算用圖一、在制動(dòng)工況下III—III剖面處的軸徑僅受垂向彎矩和水平方向的彎矩而不受轉(zhuǎn)矩，因制動(dòng)力矩不經(jīng)轉(zhuǎn)向節(jié)的輪軸傳遞而直接由制動(dòng)底板傳給在轉(zhuǎn)向節(jié)上的安裝平面。這時(shí)的，及III—III剖面處的合成彎矩應(yīng)力（MPa）為：(4.6)(4.7)(4.8)式中：—轉(zhuǎn)向節(jié)的輪軸根部軸徑取為50mm，=30mm，[]=550MPa，則==22.7Mpa<550Mpa轉(zhuǎn)向節(jié)采用30Cr，40Cr等中碳合金鋼制造，心部硬度HRC241～285，高頻淬火后表面硬度HRC57～65，硬化層深1.5～2.0mm。輪軸根部的圓角液壓處理。二、在側(cè)滑工況下在側(cè)滑時(shí)左、右轉(zhuǎn)向節(jié)在危險(xiǎn)斷面III—III處的彎矩是不等的，可分別按下式求得：因此左右轉(zhuǎn)向節(jié)都符合要求。4.4主銷與轉(zhuǎn)向節(jié)襯套在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算在制動(dòng)和側(cè)滑工況下，在轉(zhuǎn)向節(jié)上、下襯套的中心，即與輪軸中心線相距分別為c，d的兩點(diǎn)處，在側(cè)向平面(圖4.2(c))和縱向平面(圖4.2(d))內(nèi)，對(duì)主銷作用有垂直其軸線方向的力。一、在制動(dòng)工況下地面對(duì)前輪的垂向支承反力所引起的力矩，由位于通過(guò)主銷軸線的側(cè)向平面內(nèi)并在轉(zhuǎn)向節(jié)上下襯套中點(diǎn)處垂直地作用于主銷的力所形成的力偶矩（c+d）所平衡(見(jiàn)圖4.2(b))，故有N式中取95，c取57，d取62mm；制動(dòng)力矩由位于縱向平面內(nèi)并作用于主銷的力所形成的力偶（c+d）所平衡(見(jiàn)圖4.2(c))。故有而作用于主銷的制動(dòng)力，則由在轉(zhuǎn)向節(jié)上下襯套中點(diǎn)處作用于主銷的力，平衡(見(jiàn)圖4.2(c))，且有：N由轉(zhuǎn)向橋的俯視圖(圖4.2(d)的下圖)可知，制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向橫拉桿的作用力N為：N=力N位于側(cè)向平面內(nèi)且與輪軸中心線的垂直距離為（取為80mm）如將N的著力點(diǎn)移至主銷中心線與輪鈾中心線的交點(diǎn)處．則需對(duì)主銷作用一側(cè)向力矩N(見(jiàn)圖4.2(b))。力矩N由位于側(cè)向平面內(nèi)并作用于主銷的力偶矩所平（c+d）衡，故有而力N則內(nèi)存整向節(jié)上下襯套中點(diǎn)處作用于主銷的力，所平衡，且有：==由圖4.2(b)可知，在轉(zhuǎn)向節(jié)上襯套的中點(diǎn)作用于主銷的合力和下襯套的中心作用于主銷的合力分別為：(4.9)==11912.88N(4.10)=16878.59N由上兩式可見(jiàn)，在汽車制動(dòng)時(shí)，主銷的最大載荷發(fā)生在轉(zhuǎn)向節(jié)下襯套的中點(diǎn)處，其值為=16878.59N二、在側(cè)滑工況下僅有在側(cè)向平面內(nèi)起作用的力和力矩，且作用于左右轉(zhuǎn)向節(jié)主銷的力是不相等的，它們可分別按下式求得：取中最大的作為主銷的計(jì)算載荷N，計(jì)算主銷在前梁拳部下端面應(yīng)力和剪切應(yīng)力：MPa；(4.11)MPa；(4.12)式中：—主銷直徑取為32mm；h—轉(zhuǎn)向節(jié)下襯套中點(diǎn)至前梁拳部下端面的距離，見(jiàn)圖4.2(a),取h=28mm；<[];<[];其中[]=500MPa；[]=100MPa。主銷采用20cr，20CrNi，20crMnTi等低碳合金鋼制造，滲碳淬火，滲碳層深1.0～1.5mm，HRC56～62。轉(zhuǎn)向節(jié)襯套的擠壓應(yīng)力為：式中：—襯套長(zhǎng)為30mm。在靜載荷下，上式的計(jì)算載荷取N。4.5轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承的計(jì)算對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承，取汽車以等速＝40km／h，沿半徑R＝50m的圓周行駛的工況作為計(jì)算工況。如果汽車向右轉(zhuǎn)彎，外輪即左前左輪的地面垂向反力增大。，將上述計(jì)算工況的有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，并沒(méi)＝0.5，則有：，可近似地認(rèn)為推力軸承的軸向載荷等于上述前外輪的地面垂向外力，即:N。鑒于轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承在工作中的相對(duì)轉(zhuǎn)角不大及軸承滾輪使圓周破壞帶來(lái)的危險(xiǎn)性，軸承的選擇按其靜承載容量進(jìn)行，且取當(dāng)量靜載荷》，故此推力軸承滿足要求。4.6轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)用來(lái)保證汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)所有車輪能繞一個(gè)瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心，在不同的圓周上做無(wú)滑動(dòng)的純滾動(dòng)。設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向梯形的主要任務(wù)之一是確定轉(zhuǎn)向梯型的最佳參數(shù)和進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。轉(zhuǎn)向梯形有整體式和斷開(kāi)式兩種。一般轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)布置在前軸之后，但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)位置很低或前軸驅(qū)動(dòng)時(shí)，也有位于前軸之前的。兩軸汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，若忽略輪胎側(cè)偏影響，兩轉(zhuǎn)向前軸的延長(zhǎng)線應(yīng)交于后軸延長(zhǎng)線。設(shè)，分別是外內(nèi)轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)角，k為兩主銷中心線延長(zhǎng)線到地面交點(diǎn)之間的距離，則梯形機(jī)構(gòu)應(yīng)保證內(nèi)外轉(zhuǎn)向車輪的轉(zhuǎn)角有如下關(guān)系：ctg，若自變角為則因變角的期望值為：，現(xiàn)有轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)僅能滿足上式要求。如下圖所示，在圖上作輔助虛線，利用余弦定理可推得轉(zhuǎn)向梯形所繪出的實(shí)際因變角為：其中m—梯形臂長(zhǎng)—梯形底角圖4-3汽車瞬時(shí)轉(zhuǎn)向圖應(yīng)使設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向梯形所繪出的實(shí)際因變角盡可能接近理論上的期望值。其偏差最常使用的中間位置附近小轉(zhuǎn)角范圍應(yīng)盡可能小，以減小高速行駛時(shí)輪胎的磨損。而在不經(jīng)常使用且車速較慢的最大轉(zhuǎn)角時(shí)可適當(dāng)放寬要求，因此在加入加權(quán)因子構(gòu)成評(píng)價(jià)優(yōu)略的目標(biāo)函數(shù)f(x)為:f（x）=﹪將上式代得：f(x)=－﹪其中x—設(shè)計(jì)變量x==—外轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角，又上圖可得：=其中—汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑為6.5m，a—主銷偏移距為55mm，K=1650mmL=3600mm=考慮到此時(shí)使用工況下轉(zhuǎn)角小于，且100以內(nèi)的小轉(zhuǎn)角使用的更加頻繁，因此?。寒?dāng)建立約束條件時(shí)應(yīng)考慮到：設(shè)計(jì)變量m及過(guò)小時(shí)，會(huì)使橫拉桿上的轉(zhuǎn)向力過(guò)大；當(dāng)m過(guò)大時(shí)，將使梯形布置困難，故對(duì)m的上、下限及對(duì)的下限應(yīng)設(shè)置約束條件。因越大，梯形越接近矩形．f(x)值就越大，而優(yōu)化過(guò)程是求f(x)的極小值，故可不必對(duì)的上限加以限制。綜上所述，各設(shè)計(jì)變量的取值范圍構(gòu)成的約束條件為：m-梯形臂長(zhǎng)度m設(shè)計(jì)時(shí)常取在＝0.11K，＝0.15K梯形底角＝此外，由機(jī)械原理得知，四連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角不宜過(guò)小，通常取。如上圖所示，轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)在汽車向右轉(zhuǎn)彎至極限位置時(shí)達(dá)到最小值，故只考慮右轉(zhuǎn)彎時(shí)即可。利用該圖所作的輔助虛線及余弦定理，可推出最小傳動(dòng)角約束條件為，式中，為最小傳動(dòng)角。由上述數(shù)學(xué)模型可知，轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題是一個(gè)小型的約束非線性規(guī)劃問(wèn)題，可用復(fù)合形法來(lái)求解。4.7轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算1、球頭銷球頭銷常由于球面部分磨損而損壞，為此用下式驗(yàn)算接觸應(yīng)力式中，F(xiàn)為作用在球頭上的力；A為在通過(guò)球心垂直于F力方向的平面內(nèi)，球面承載部分的投影面積。許用接觸應(yīng)力為[]≤25～30。設(shè)計(jì)初期，球頭直徑d可根據(jù)表4-1中推薦的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇。表4.1轉(zhuǎn)向輪負(fù)荷對(duì)應(yīng)的球頭直徑球頭直徑/mm轉(zhuǎn)向輪負(fù)荷/N206000226000-9000259000-125002712500-160003016000-240003524000-340004034000-490004549000-700005070000-100000球頭銷用合金結(jié)構(gòu)鋼12CrNiB、15CrMo、20CrNi或液體碳氮共滲鋼35Cr、35CrNi制造。2、轉(zhuǎn)向拉桿拉桿應(yīng)有較小的質(zhì)量和足夠的剛度。拉桿的形狀應(yīng)符合布置要求，有時(shí)不得不做成彎的，這就減小了縱向剛度。拉桿應(yīng)用《材料力學(xué)》中有關(guān)壓桿穩(wěn)定性計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)算。穩(wěn)定性安全系數(shù)不小于1.5～2.5。拉桿用20、30或40鋼無(wú)縫鋼管制成。3、轉(zhuǎn)向搖臂在球頭銷上作用的力F，對(duì)轉(zhuǎn)向搖臂構(gòu)成彎曲和扭轉(zhuǎn)力矩的聯(lián)合作用。危險(xiǎn)斷面在搖臂根部，應(yīng)按第三強(qiáng)度理論驗(yàn)算其強(qiáng)度式中，、為危險(xiǎn)斷面的抗彎截面系數(shù)和抗扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)；尺寸d、e見(jiàn)圖4.4。圖4.4轉(zhuǎn)向搖臂受力圖要求式中，為材料的屈服點(diǎn)；n為安全系數(shù)，取n=1.7～2.4。轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向搖臂軸經(jīng)花鍵連接，因此要求驗(yàn)算花鍵的擠壓應(yīng)力和切應(yīng)力。4.8懸架的結(jié)構(gòu)分析本次設(shè)計(jì)采用獨(dú)立懸架。獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)是：簧下質(zhì)量??；懸架占用的空間?。粡椥栽荒艹惺艽怪绷?，所以可以用剛度小的彈簧，使車身振動(dòng)頻率降低，改善了汽車行駛平順性；由于采用斷開(kāi)式車軸，所以能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的位置高度，使整車的質(zhì)心高度下降，改善了汽車的行駛穩(wěn)定性；左、右車輪各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)互不影響，可減少車身的傾斜和振動(dòng)，同時(shí)在起伏的路面上能獲得良好的地面附著力（如圖4.5）；獨(dú)立懸架可提供多種方案供設(shè)計(jì)人員選用，以滿足不同設(shè)計(jì)要求。獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，維修困難。這種懸架主要用于乘用車和部分總質(zhì)量不大的商用車上。圖4.5獨(dú)立懸架與非獨(dú)立懸架通過(guò)不同路面時(shí)的比較獨(dú)立懸架又分為雙橫臂式、單橫臂式、雙縱臂式、單縱臂式、單斜臂式、麥弗遜式和扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式等幾種類型。對(duì)于不同結(jié)構(gòu)形式的獨(dú)立懸架，不僅結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，而且許多基本特征也有較大區(qū)別。評(píng)價(jià)時(shí)常從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：1.傾斜中心高度汽車在側(cè)向力作用下，車身在通過(guò)左、右車輪中心的橫向垂直平面內(nèi)發(fā)生側(cè)傾時(shí)，相對(duì)于地面的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心，稱為側(cè)傾中心。側(cè)傾中心到地面的距離，稱為側(cè)傾中心高度。側(cè)傾中心位置高，它到車身質(zhì)心的距離縮短，可使側(cè)向力臂及側(cè)傾力矩小些，車身的側(cè)傾角也會(huì)減小。但側(cè)傾中心位置高，會(huì)使車身傾斜時(shí)輪距變化大，加快輪胎的磨損。2.車輪定位參數(shù)的變化車輪相對(duì)車身上、下跳動(dòng)時(shí)，主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、車輪外傾角及車輪前束等定位參數(shù)會(huì)發(fā)生變化。若主銷后傾角變化大，容易使轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生擺振；若車輪外傾角變化大，會(huì)影響汽車的直線行駛穩(wěn)定性，同時(shí)也會(huì)影響輪距的變化和輪胎的磨損速度。3.懸架側(cè)傾角剛度當(dāng)汽車作穩(wěn)態(tài)圓周行駛時(shí)，在側(cè)傾力作用下，車廂繞側(cè)傾軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并將此轉(zhuǎn)動(dòng)角度稱之為車廂側(cè)傾角。車廂側(cè)傾角與側(cè)傾力矩和懸架總的側(cè)傾角剛度大小有關(guān)，并影響汽車的操縱穩(wěn)定性和平順性。4.橫向剛度懸架的橫向剛度影響操縱穩(wěn)定性。若用于轉(zhuǎn)向軸上的懸架橫向剛度小，則容易造成轉(zhuǎn)向輪發(fā)生擺振現(xiàn)象。不同懸架的懸架占用空間尺寸不同，占用橫向尺寸大的懸架影響發(fā)動(dòng)機(jī)的布置和從車上拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的困難程度。占用高度空間小的懸架，則允許行李箱寬敞，而且底部平整，布置油箱容易。因此，懸架占用的空間尺寸也用來(lái)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一。4.9本章小結(jié)本章通過(guò)已知的轉(zhuǎn)向系主要參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)向系內(nèi)的轉(zhuǎn)向節(jié)，主銷，襯套，轉(zhuǎn)向軸承等部件進(jìn)行計(jì)算和選取。結(jié)論此次設(shè)計(jì)了車橋及其各個(gè)部件，包括前后車橋的設(shè)計(jì)、主減速器的設(shè)計(jì)、差速器的設(shè)計(jì)、半軸的設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和橋殼的設(shè)計(jì)。所選擇的主減速比在滿足輕型貨車在給定使用的條件下，具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。差速器在保證左、右驅(qū)動(dòng)車輪能以輕型貨車動(dòng)力學(xué)所要求的差速滾動(dòng)外并能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)而連續(xù)不斷地傳遞給左、右驅(qū)動(dòng)車輪。車橋各零部件在保證其強(qiáng)度、剛度、可靠性及使用壽命的前提下，減小簧下質(zhì)量。初步改善了輕型貨車的平順性。選用的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修也比較方便，制造容易。但同時(shí)，在車橋的設(shè)計(jì)上還存在著不足，有待解決。車輛在制動(dòng)和側(cè)滑情況下,出現(xiàn)重量前移的現(xiàn)象,此時(shí)前轉(zhuǎn)向橋受力最大。因此本次設(shè)計(jì)在制動(dòng)和側(cè)滑兩中工況下對(duì)前軸,轉(zhuǎn)向節(jié)主銷,轉(zhuǎn)向節(jié)襯套,轉(zhuǎn)向推力軸承進(jìn)行應(yīng)力校核。兩鋼板彈簧座附近斷面處的應(yīng)力最大,在此處校核其彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的大小。主銷:在汽車制動(dòng)時(shí)它的最大載荷發(fā)生在下轉(zhuǎn)向節(jié)襯套的中點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行校核。轉(zhuǎn)向節(jié)襯套進(jìn)行擠壓應(yīng)力校核。推力軸承進(jìn)行最大當(dāng)量載荷校核。轉(zhuǎn)向梯形的優(yōu)化設(shè)計(jì)保證了汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)所有車輪能繞一個(gè)瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心,車輪在圓周上作無(wú)滑動(dòng)的純滾動(dòng).也可以編程對(duì)其優(yōu)化設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)[1]GB18320-2001，農(nóng)用運(yùn)輸車安全技術(shù)條件[S]．[2]王望予．輕型貨車設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．[3]劉惟信.輕型貨車設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.[4]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004，1.[5]周開(kāi)勤.機(jī)械零件手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，2001.[6]溫芳,黃華梁.基于模糊可靠度約束的差速器行星齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].2004.6.[7]劉惟信.汽車設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社,2000[8]王望予.汽車設(shè)計(jì)(第三版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000[9]陳家瑞.汽車構(gòu)造(下冊(cè)).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005[10]余志生.汽車?yán)碚?第三版)北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000[11]張洪欣.汽車設(shè)計(jì)(第二版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996[12]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1999[13]自動(dòng)車技術(shù)協(xié)會(huì)[日].小林明.汽車工程手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996[14]劉鴻文.材料力學(xué).北京：高等教育出版社,1991[15]祖業(yè)發(fā).工程制圖.重慶：重慶大學(xué)出版社,2001[16]浙江交通學(xué)校.汽車構(gòu)造教學(xué)圖冊(cè).人民交通出版社,1986[17]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（3、4卷）北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1991[18]陳軍.汽車拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向梯形優(yōu)化設(shè)計(jì).西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000年,第7期,N0.18[19]陳思忠.拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車,2000年,第8期,N0.32[20]安徽飛彩有限公司.農(nóng)用運(yùn)輸車的發(fā)展趨勢(shì),2001年第3期,N0.12[21]張武農(nóng).我國(guó)汽車工業(yè)創(chuàng)新的策略研究,2001年,第6期,N0.9[22]錢振為.汽車工業(yè)研究,2001年,第4期,N0.17[23]閻蔭棠.幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996致謝為期三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，回顧整個(gè)過(guò)程，我深有感受。在設(shè)計(jì)工作開(kāi)始之前，老師帶領(lǐng)我們參觀了很多輕型貨車企業(yè)，老師和一些技術(shù)人員認(rèn)真地給我們講解了其工作原理，分析了各部件的功能特性和構(gòu)造，避免了我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的盲目性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我翻閱了大量的相關(guān)資料，同時(shí)將大一至大四上學(xué)期所學(xué)的相關(guān)專業(yè)課本認(rèn)真的溫習(xí)了一邊，增加了很多理論知識(shí)。以前我對(duì)輕型貨車的工作原理、工廠的工作環(huán)境和輕型貨車的構(gòu)造，沒(méi)什么認(rèn)識(shí)，但通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我了解了，也感受到了。總之，這次設(shè)計(jì)，使我將四年中所學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)得到了一次綜合應(yīng)用，使學(xué)過(guò)的知識(shí)結(jié)構(gòu)得到科學(xué)組合，同時(shí)也從理論到實(shí)踐發(fā)生了一次質(zhì)的飛躍，可以說(shuō)這次設(shè)計(jì)是理論知識(shí)與實(shí)踐運(yùn)用之間互相過(guò)渡的橋梁。知識(shí)的鞏固固然重要，但能力的培養(yǎng)同樣不可忽略。我覺(jué)得這次設(shè)計(jì)的完成,不僅鍛煉了我搞設(shè)計(jì)的工作能力，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力，解決困難的方法，并且也培養(yǎng)了我獨(dú)立﹑創(chuàng)新﹑力求先進(jìn)的思想。同時(shí)我認(rèn)識(shí)到：無(wú)論做什么事，只要你深入的去做，難事不難，但如果你不去用心的做，易事不易。機(jī)不可失，我在這次的設(shè)計(jì)中傾注了大量的心血，盡一切力量爭(zhēng)取將設(shè)計(jì)做到在最好。我認(rèn)為我在這段時(shí)間內(nèi)所有的收獲，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作會(huì)是一筆難得的財(cái)富。由于本人以前對(duì)輕型貨車結(jié)構(gòu)和制造過(guò)程了解不多，實(shí)踐知識(shí)更是不足，但李老師總是耐心地給我講解有關(guān)方面的知識(shí)，及時(shí)了解我設(shè)計(jì)中遇到的難題，使我得以在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)工作，同時(shí)教導(dǎo)我們不管是在以后的工作還是學(xué)習(xí)中，都要保持治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，紀(jì)老師以及其他指導(dǎo)老師付出了辛勤的勞動(dòng)，在此向他們表示衷心的感謝。此次設(shè)計(jì)的圓滿完成與同組其他人員的通力合作也是分不開(kāi)的，他們給了我許多幫助和指點(diǎn)，在此一并表示感謝！由于自己能力所限，時(shí)間倉(cāng)促,設(shè)計(jì)中還存在許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。附錄(1)外文文獻(xiàn)Driveaxle/differentialAllvehicleshavesometypeofdriveaxle/differentialassemblyincorporatedintothedriveline.Whetheritisfront,rearorfourwheeldrive,differentialsarenecessaryforthesmoothapplicationofenginepowertotheroad.Powerflow

SeeFigure1Thedriveaxlemusttransmitpowerthrougha90°angle.Theflowofpowerinconventionalfrontengine/rearwheeldrivevehiclesmovesfromtheenginetothedriveaxleinapproximatelyastraightline.However,atthedriveaxle,thepowermustbeturnedatrightangles(fromthelineofthedriveshaft)anddirectedtothedrivewheels.Thisisaccomplishedbyapiniondrivegear,whichturnsacircularringgear.Theringgearisattachedtoadifferentialhousing,containingasetofsmallergearsthataresplinedtotheinnerendofeachaxleshaft.Asthehousingisrotated,theinternaldifferentialgearsturntheaxleshafts,whicharealsoattachedtothedrivewheels.Figure1Componentpartsofatypicaldrivenaxleassembly

Differentialoperation

SeeFigure2Thedifferentialisanarrangementofgearswithtwofunctions:topermittherearwheelstoturnatdifferentspeedswhencorneringandtodividethepowerflowbetweenbothrearwheels.Theaccompanyingillustrationhasbeenprovidedtohelpunderstandhowthisoccurs.Thedrivepinion,whichisturnedbythedriveshaft,turnstheringgear(1).Theringgear,whichisattachedtothedifferentialcase,turnsthecase(2).Thepinionshaft,locatedinaboreinthedifferentialcase,isatrightanglestotheaxleshaftsandturnswiththecase(3).Thedifferentialpinion(drive)gearsaremountedonthepinionshaftandrotatewiththeshaft(4).Differentialsidegears(drivengears)aremeshedwiththepiniongearsandturnwiththedifferentialhousingandringgearasaunit(5).Thesidegearsaresplinedtotheinnerendsoftheaxleshaftsandrotatetheshaftsasthehousingturns(6).Whenbothwheelshaveequaltraction,thepiniongearsdonotrotateonthepinionshaft,sincetheinputforceofthepiniongearsisdividedequallybetweenthetwosidegears(7).Whenitisnecessarytoturnacorner,thedifferentialgearingbecomeseffectiveandallowstheaxleshaftstorotateatdifferentspeeds(8).Astheinnerwheelslowsdown,thesidegearsplinedtotheinnerwheelaxleshaftalsoslows.Thepiniongearsactasbalancingleversbymaintainingequaltoothloadstobothgears,whileallowingunequalspeedsofrotationattheaxleshafts.Ifthevehiclespeedremainsconstant,andtheinnerwheelslowsdownto90percentofvehiclespeed,theouterwheelwillspeedupto110percent.However,becausethissystemisknownasanopendifferential,ifonewheelshouldbecomestuck(asinmudorsnow),alloftheenginepower