汽车半轴的设计计算PPT学习教案

1、会计学1汽车半轴的设计汽车半轴的设计(shj)计算计算第一页，共42页。第1页/共42页第二页，共42页。第2页/共42页第三页，共42页。第3页/共42页第四页，共42页。尺寸A尺寸B尺寸C尺寸D尺寸E尺寸FG与轴承配合与油封配合与油封配合与制动鼓配合半轴杆部直径轮毂螺栓分布尺寸花键参数半浮式半轴的一些半浮式半轴的一些(yxi)(yxi)特征尺特征尺寸：寸：第4页/共42页第五页，共42页。第5页/共42页第六页，共42页。第6页/共42页第七页，共42页。尺寸A尺寸B尺寸C尺寸D半轴轴径花键参数轮毂螺栓分布尺寸半轴长度2、全浮式半轴第7页/共42页第八页，共42页。3、3/4浮式半轴第8页

2、/共42页第九页，共42页。1、半浮式半轴计算(j sun)载荷的确定第9页/共42页第十页，共42页。材料材料40Cr轴承处半轴受力点距轮胎支承反力作用线的距离b32.5mm轴承处半轴直径D40mm半轴杆部最小直径Dmin31.5mm半轴花键工作长度Lp35mm半轴花键外径DB32.809mm相配的花键孔内径dA31.115mm半轴花键齿数z30半轴花键齿宽b1.66mm1、半浮式半轴计算载荷(zi h)的确定H2半轴参数(cnsh)第10页/共42页第十一页，共42页。第一第一(dy)工况工况:垂向力垂向力:对左、右半轴来说对左、右半轴来说wwRLgGmgZZZ22222gwgw：一侧车轮

3、（包括轮毂：一侧车轮（包括轮毂(lng)(lng)、制动器等）本身对地面的垂直载荷；取值、制动器等）本身对地面的垂直载荷；取值41419.8=401.8N9.8=401.8NG2G2：后桥轴荷；取值：后桥轴荷；取值174017409.8=17052N9.8=17052Nmm：汽车加速和减速时的质量转移系数，对于后驱动桥可取：汽车加速和减速时的质量转移系数，对于后驱动桥可取m=1.2-1.4m=1.2-1.4；4 .98298 .4012170522 . 1第11页/共42页第十二页，共42页。纵向(zn xin)力:按最大附着力计算2222GmXXRL：轮胎：轮胎(lnti)(lnti)与地面

4、的附着系数，取与地面的附着系数，取=0.8=0.8；G2G2：后桥轴荷；取值：后桥轴荷；取值174017409.8=17052N9.8=17052Nmm：汽车加速和减速时的质量转移系数，对于后驱动桥可取：汽车加速和减速时的质量转移系数，对于后驱动桥可取m=1.2-1.4m=1.2-1.4；N96.81848 . 02170522 . 1第12页/共42页第十三页，共42页。纵向(zn xin)力:按发动机最大转矩计算rTTLeRLriTXX/max22：差速器的转矩分配系数，对于普通差速器取：差速器的转矩分配系数，对于普通差速器取=0.6=0.6；TemaxTemax：发动机最大转矩；取：发动

5、机最大转矩；取280N.m280N.mTT：汽车传动：汽车传动(chundng)(chundng)系效率，计算时可忽略不计或取为系效率，计算时可忽略不计或取为0.90.9；iTLiTL：传动：传动(chundng)(chundng)系最低档传动系最低档传动(chundng)(chundng)比，即为变速器比，即为变速器挡传动挡传动(chundng)(chundng)比、比、主减速比主减速比i0i0之乘积；之乘积； 取取 4.313 4.3134.3=18.55 4.3=18.55 rrrr：轮胎滚动半径；取：轮胎滚动半径；取0.33m0.33m。N272.849933. 0/9 . 055.1

6、82806 . 0第13页/共42页第十四页，共42页。实际纵向力为上面的较小者，取值 8184.96N 第一(dy)工况合成弯矩：22222222)()(RRLLXZbXZbM2296.81844 .98290325. 0b b是轮胎中心是轮胎中心(zhngxn)(zhngxn)与轴承中心与轴承中心(zhngxn)(zhngxn)的距离的距离, ,取取32.5mm32.5mm。mN 7 .415第14页/共42页第十五页，共42页。左、右半轴所承受左、右半轴所承受(chngshu)的扭矩为：的扭矩为：rRrLrXrXT2233. 096.8184mN 04.2701第15页/共42页第十六页

7、，共42页。第二第二(d r)工况工况:垂向力：对左半轴来说垂向力：对左半轴来说wgwLLgBhGgZZ21222212G2G2汽车满载静止于水平地面上时驱动桥给地面的载荷，此桥为汽车满载静止于水平地面上时驱动桥给地面的载荷，此桥为174017409.8=17052N9.8=17052N。gwgw一侧车轮一侧车轮( (包括车轮、轮毂包括车轮、轮毂(lng)(lng)、制动鼓、制动器等）自重，此桥为、制动鼓、制动器等）自重，此桥为41419.8=401.8N9.8=401.8N。hghg汽车满载时的质心高度，此车为汽车满载时的质心高度，此车为0.72m0.72m。B2B2此车轮距，为此车轮距，为

8、1.65m1.65m。11轮胎和地面的侧向附着系数，取轮胎和地面的侧向附着系数，取1.01.0。8 .40165. 1172. 021217052N07.15565第16页/共42页第十七页，共42页。wgwRRgBhGgZZ21222212G2G2汽车满载静止汽车满载静止(jngzh)(jngzh)于水平地面上时驱动桥给地面的载荷，此桥为于水平地面上时驱动桥给地面的载荷，此桥为174017409.8=17052N9.8=17052N。gwgw一侧车轮一侧车轮( (包括车轮、轮毂、制动鼓、制动器等）自重，此桥为包括车轮、轮毂、制动鼓、制动器等）自重，此桥为41419.8=401.8N9.8=4

9、01.8N。hghg汽车满载时的质心高度，此车为汽车满载时的质心高度，此车为0.72m0.72m。B2B2此车轮距，为此车轮距，为1.65m1.65m。11轮胎和地面的侧向附着系数，取轮胎和地面的侧向附着系数，取1.01.0。8 .40165. 1172. 021217052N33.683第二第二(d r)工况工况:垂向力：对右半轴来说垂向力：对右半轴来说第17页/共42页第十八页，共42页。12122212BhGYgLG2G2汽车满载静止于水平地面汽车满载静止于水平地面(dmin)(dmin)上时驱动桥给地面上时驱动桥给地面(dmin)(dmin)的载荷，此桥为的载荷，此桥为17401740

10、9.8=17052N9.8=17052N。gwgw一侧车轮一侧车轮( (包括车轮、轮毂、制动鼓、制动器等）自重，此桥为包括车轮、轮毂、制动鼓、制动器等）自重，此桥为41419.8=401.8N9.8=401.8N。hghg汽车满载时的质心高度，此车为汽车满载时的质心高度，此车为0.72m0.72m。B2B2此车轮距，为此车轮距，为1.65m1.65m。11轮胎和地面轮胎和地面(dmin)(dmin)的侧向附着系数，取的侧向附着系数，取1.01.0。165. 1172. 021217052N87.15966第二第二(d r)工况工况:侧向力：对左半轴来说侧向力：对左半轴来说第18页/共42页第十

11、九页，共42页。12122212BhGYgRG2G2汽车满载静止于水平汽车满载静止于水平(shupng)(shupng)地面上时驱动桥给地面的载荷，此桥为地面上时驱动桥给地面的载荷，此桥为174017409.8=17052N9.8=17052N。gwgw一侧车轮一侧车轮( (包括车轮、轮毂、制动鼓、制动器等）自重，此桥为包括车轮、轮毂、制动鼓、制动器等）自重，此桥为41419.8=401.8N9.8=401.8N。hghg汽车满载时的质心高度，此车为汽车满载时的质心高度，此车为0.72m0.72m。B2B2此车轮距，为此车轮距，为1.65m1.65m。11轮胎和地面的侧向附着系数，取轮胎和地面

12、的侧向附着系数，取1.01.0。165. 1172. 021217052N13.1085第二第二(d r)工况工况:侧向力：对右半轴来说侧向力：对右半轴来说第19页/共42页第二十页，共42页。第二工况垂向力和侧向第二工况垂向力和侧向(c xin)力作用下的合成弯矩为：力作用下的合成弯矩为：bZrYMLrLL220325. 007.1556533. 087.15966mN 2 .4763bZrYMRrRR220325. 033.68333. 013.1085mN 3 .380第20页/共42页第二十一页，共42页。第三第三(d sn)工况工况:半轴只受垂向弯矩半轴只受垂向弯矩bgGkMwdV2

13、2KdKd动载荷动载荷(zi h)(zi h)系数，取系数，取2.52.5；0325. 08 .4012170525 . 209.660第21页/共42页第二十二页，共42页。2、全浮式半轴计算载荷(zi h)的确定按最大附着力计算(j sun)半轴转矩T；按发动机最大转矩计算半轴转矩T的公式驱驱 动动 型型 式式计计 算算 公公 式式424466FHgeiiiTT0max2/0maxFLgeiiiTT2/0maxFHgeiiiTT3/0maxFLgeiiiTT2/FLFHii2/FLFHii3/2/FLFHii3/2/FLFHii0maxiiTTge第22页/共42页第二十三页，共42页。2

14、、全浮式半轴计算载荷(zi h)的确定:差速器转矩分配系数差速器转矩分配系数, ,对于对于(duy)(duy)普通圆锥行星齿轮差普通圆锥行星齿轮差速器速器=0.6=0.6ig1ig1：变速器：变速器I I挡传动比挡传动比iFHiFH：分动器高档传动比：分动器高档传动比iFLiFL：分动器低档传动比：分动器低档传动比i0i0：主减速比：主减速比第23页/共42页第二十四页，共42页。3、半轴的强度(qingd)计算半轴的扭转半轴的扭转(nizhun)应力：应力：331016dTdd在在“b”“b”段范围内段范围内, ,半轴直径半轴直径40mm40mm。半轴扭转的许用应力，可取为半轴扭转的许用应力

15、，可取为=490588MPa=490588MPa3310401614. 304.270105.215TT半轴的计算转矩，取半轴的计算转矩，取2701.04N2701.04Nmm第24页/共42页第二十五页，共42页。3、半轴的强度(qingd)计算半轴的弯曲应力：半轴的弯曲应力：331032dMwdd在在“b”“b”段范围段范围(fnwi)(fnwi)内内, ,半轴直径半轴直径40mm40mm。3310403214. 37 .415MPa08.66M M半轴承受的合成弯矩，分三种工况。半轴承受的合成弯矩，分三种工况。工况一：工况一：工况二：工况二：工况三：工况三：MPaw5 .758MPaw1

16、 .105第25页/共42页第二十六页，共42页。3、半轴的强度(qingd)计算半轴的合成半轴的合成(hchng)应力：应力：223w半轴承受的扭转应力。半轴承受的扭转应力。半浮式半轴许用合成应力半浮式半轴许用合成应力600600750(MPa)750(MPa)。2205.215308.66MPa3 .378w w半轴承受的弯曲应力，分三种工况。半轴承受的弯曲应力，分三种工况。工况一：工况一：工况二：工况二：工况三：工况三：223w223w2205.21535 .7582205.21531 .105MPa845MPa387第26页/共42页第二十七页，共42页。3、半轴的强度(qingd)计

17、算半轴花键的剪切应力：半轴花键的剪切应力：bzLdDTPABs4103DBDB半轴花键外径半轴花键外径32.809mm32.809mm。dAdA与半轴花键配合的花键孔内径与半轴花键配合的花键孔内径31.115mm31.115mm。zz半轴花键齿数半轴花键齿数3030。LpLp半轴花键工作长度半轴花键工作长度35mm35mm。bb半轴花键齿宽半轴花键齿宽1.66mm1.66mm。半轴花键载荷半轴花键载荷(zi h)(zi h)分配的不均匀系数，取分配的不均匀系数，取0.750.75。第27页/共42页第二十八页，共42页。3、半轴的强度(qingd)计算半轴花键的剪切应力：半轴花键的剪切应力：b

18、zLdDTPABs4103MPa3 .12971.05(MPa)71.05(MPa)半轴花键许用剪切应力。半轴花键许用剪切应力。75. 066. 135304115.31809.321004.27013第28页/共42页第二十九页，共42页。3、半轴的强度(qingd)计算半轴花键的挤压半轴花键的挤压(j y)应力：应力：PABABszLdDdDT24103MPa4 .253196(MPa)196(MPa)半轴花键许用挤压应力。半轴花键许用挤压应力。75. 035302115.31809.324115.31809.321004.27013第29页/共42页第三十页，共42页。4、全浮式半轴杆部直径(zhjng)的初选方法方法(fngf)一：一： 33318. 205. 2196. 010TTdd-d-半轴的杆部直径，半轴的杆部直