第五節(jié) 車輪傳動裝置設計

車輪傳動裝置位于傳動系的末端，其基本功用是接受從差速器傳來的轉矩并將其傳給車橋(圖5—27)，車輪傳動裝置為萬向傳動裝置。萬向傳動裝置的設計見第四章，以下僅講一、結構形式分析半浮式半軸(圖5—28a)的結構特點是半軸外端支承軸承位于半軸套管外端的內孔，部力和力矩。半浮式半軸結構簡單，所受載荷較大，只用于轎車和輕型貨車及輕型客車上。3／4浮式半軸(圖5—28b)的結構特點是半軸外端僅有一個軸承并裝在驅動橋殼半軸套二、半軸計算全浮式半軸的計算載荷可按車輪附著力矩M計算Φ1122半軸的扭轉切應力為半軸的扭轉角為GIπppI=pI=p半軸的扭轉切應力宜為500～700MPa，轉角宜為每米長度6°~15°。半浮式半軸設計應考慮如下三種載荷工況：(1)縱向力Fx2最大，側向力Fy2為0：此時垂向力Fz2=m2G22，縱向力最大值半軸彎曲應力σ和扭轉切應力τ為h(2)側向力F最大，縱向力F=0，此時意味著發(fā)生側滑：外輪上的垂直反力F和內輪上的垂直反力F分別為FF2 )2外輪上側向力F和內輪上側向力F分別為內、外車輪上的總側向力F為GΦ。這樣，外輪半軸的彎曲應力σ和內輪半軸的彎曲應力σ分別為2ir2ia)i3(3)汽車通過不平路面，垂向力F最大，縱向力F=0，側向力F=0：此時垂直力最大值F為：z21半軸彎曲應力σ為σ=z2=23／4浮式半軸計算與半浮式類似，只是半軸的危險斷面不同，危險斷面位于半軸與輪轂相配表面的內端。半軸和半軸齒輪一般采用漸開線花鍵連接，對花鍵應進行擠壓應力和鍵齒切應力驗算。三、半軸可靠性設計的統計分散性，進行隨機不確定分析，真實正確地反映產品的強度與受載等情況。對于全浮式半軸來說，所受的扭轉切應力τ按下式計算τ=3根據二階矩技術，以應力極限狀態(tài)表示的狀態(tài)方程為rTd機變量。g(x)是反映半軸狀態(tài)和性能的狀態(tài)函數，可表示半軸的兩種狀態(tài)：將g(X)在均值E(X)=X處展開成二階泰勒級數，可得到g(X)的二階近似均值μg和一階近似方差σ2不論g(X)服從什么分布，可靠性指標定義為可靠度的一階估計量為)(β)為標準正態(tài)分布函數。2.可靠性設計給定半軸可靠度R，查表得可靠性指標β,由式(5-55)經推導整理得T。2根據加工誤差和3σ法則，取半軸直徑標準差σ為0.005倍的半軸直徑均值心，求解d式(5-58)即可求得半軸的最小直徑的均值μ和標準差σ。四、半軸的結構設計對半軸進行結構設計時，應注意如下幾點：1)全浮式半軸桿部直徑可按下式初步選取ΦΦ根據初選的d，按前面的應力公式進行強度校核。2)半軸的桿部直徑應小于或等于半軸花鍵的底徑，以便使半軸各部分達到基本等強度。3)半軸的破壞形式大多是扭轉疲勞損壞，在結構設計時應盡量增大各過渡部分的圓角半徑，尤其是凸緣與桿部、花鍵與桿部的過渡部分，以減小應力集中。4)對于桿部較粗且外端凸緣也較大時，可采用兩端用花鍵連接的結構。5)設計全浮式半軸桿部的強度儲備應低于驅動橋其它傳力零件的強度儲備，使半軸起一個“熔絲”的作用。半浮式半軸直接安裝車輪，應視為保安件。二、半軸計算全浮式半軸的計算載荷可按車輪附著力矩M計算Φ122半軸的扭轉切應力為3半軸的扭轉角為GIπppp半軸的扭轉切應力宜為500～700MPa，轉角宜為每米長度6°~15°。半浮式半軸設計應考慮如下三種載荷工況：(1)縱向力Fx2最大，側向力Fy2為0：此時垂向力Fz2=m2G22，縱向力最大值半軸彎曲應力σ和扭轉切應力τ為h(2)側向力F最大，縱向力F=0，此時意味著發(fā)生側滑：外輪上的垂直反力F和內輪上的垂直反力F分別為FF2 )2外輪上側向力F和內輪上側向力F分別為y2oy2i內、外車輪上的總側向力F為GΦ。這樣，外輪半軸的彎曲應力σ和內輪半軸的彎曲應力σ分別為y2oy2ir2ia)i3(3)汽車通過不平路面，垂向力F最大，縱向力F=0，側向力F=0：此時垂直力最大值F為：z21半軸彎曲應力σ為σ=z2=23／4浮式半軸計算與半浮式類似，只是半軸的危險斷面不同，危險斷面位于半軸與輪轂相配表面的內端。半軸和半軸齒輪一般采用漸開線花鍵連接，對花鍵應進行擠壓應力和鍵齒切應力驗算。三、半軸可靠性設計的統計分散性，進行隨機不確定分析，真實正確地反映產品的強度與受載等情況。對于全浮式半軸來說，所受的扭轉切應力τ按下式計算τ=3根據二階矩技術，以應力極限狀態(tài)表示的狀態(tài)方程為rTd機變量。g(x)是反映半軸狀態(tài)和性能的狀態(tài)函數，可表示半軸的兩種狀態(tài)：將g(X)在均值E(X)=X處展開成二階泰勒級數，可得到g(X)的二階近似均值μ和一階近似方差σ2不論g(X)服從什么分布，可靠性指標定義為g可靠度的一階估計量為)(5-57)(β)為標準正態(tài)分布函數。2.可靠性設計給定半軸可靠度R，查表得可靠性指標β,由式(5-55)經推導整理得T。πππ2π2根據加工誤差和3σ法則，取半軸直徑標準差σ為0.005倍的半軸直徑均值心，求解d式(5-58)即可求得半軸的最小直徑的均值μ和標準差σ。四、半軸的結構設計對半軸進行結構設計時，應注意如下幾點：1)全浮式半軸桿部直徑可按下式初步選取