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第六節(jié) 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)
驅(qū)動(dòng)橋課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
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)在保證強(qiáng)度和剛度的前提下,盡量減小質(zhì)量以提高汽車行駛平順性.
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)部件和防止泥水浸入.
6)拆裝,調(diào)整,維修方便.
一.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。
1.可分式橋殼
可分式橋殼(圖5—29)由一個(gè)垂直接合面分為左右兩部分,兩部分通過螺栓聯(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,主減速器支承剛度好。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,曾用于輕型汽車上,現(xiàn)已較少使用。
2.整體式橋殼
整體式橋殼(圖5—30)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)。
按制造工藝不同,整體式橋殼可分為鑄造式(圖5—30a)、鋼板沖壓焊接式(圖5—30b)和擴(kuò)張成形式三種。鑄造式橋殼的強(qiáng)度和剛度較大,但質(zhì)量大,加:上面多,制造工藝復(fù)雜,主要用于中、·重型貨車上。鋼板沖壓焊接式和擴(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),廣泛應(yīng)用于轎車和中、小型貨車及部分重型貨車上。
3)組合式橋殼
組合式橋殼(圖5—31)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精度,常用于轎車、輕型貨車中。
二.驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度計(jì)算
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5—32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。
1)牽引力或制動(dòng)力最大時(shí),橋殼鋼板彈簧座處危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力δ和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ分別為
式中,Mv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,Mv=m’2G2b/2b為輪胎中心平面到板簧座之間的橫向距離,如圖5—32所示;為一側(cè)車輪上的牽引力或制動(dòng)力蘆Fx2在水平面內(nèi)引起的彎矩,=Fx2b;TT為牽引或制動(dòng)時(shí),上述危險(xiǎn)斷面所受轉(zhuǎn)矩,TT=Fx2rr;Wv、Wh、、分別為危險(xiǎn)斷面垂直平面和水平面彎曲的抗彎截面系數(shù)及抗扭截面系數(shù)。
2)當(dāng)側(cè)向力最大時(shí),橋殼內(nèi)、外板簧座處斷面的彎曲應(yīng)力δi,δo分別為
(5 - 61)
3)當(dāng)汽車通過不平路面時(shí),動(dòng)載系數(shù)為是,危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力口為 (5 - 62)
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。