第一篇：E420輕型載貨汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006

目錄 前言...........................................................................................................................1 1.1 本課題的來(lái)源、基本前提條件和技術(shù)要求.......................................................1 1.2 本課題要解決的主要問(wèn)題和設(shè)計(jì)總體思路.......................................................1 1.3 預(yù)期的成果...........................................................................................................1 2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及現(xiàn)狀的介紹...............................................................................3 3 總體方案論證...........................................................................................................4 4 具體設(shè)計(jì)說(shuō)明...........................................................................................................7 4.1 主減速器的設(shè)計(jì)...................................................................................................7 4.1.1 主減速器的結(jié)構(gòu)型式.......................................................................................7 4.1.2 主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式及安裝方法...............................................9 4.1.3 主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安裝方法.............................................10 4.1.4 主減速器的基本參數(shù)的選擇及計(jì)算.............................................................10 4.2 差速器的設(shè)計(jì).....................................................................................................13 4.2.1差速器的結(jié)構(gòu)型式..........................................................................................13 4.2.2差速器的基本參數(shù)的選擇及計(jì)算..................................................................15 4.3 半軸的設(shè)計(jì).........................................................................................................16 4.3.1半軸的結(jié)構(gòu)型式..............................................................................................16 4.3.2半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算..........................................................................................16 4.4驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)選擇..............................................................................................19 5 結(jié)論.........................................................................................................................21 參 考 文 獻(xiàn)...............................................................................................................22

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006 1 前言

本課題是進(jìn)行低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出小型低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋，包括主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置及橋殼等部件，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)車(chē)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(chē)在汽車(chē)生產(chǎn)中占有大的比重。驅(qū)動(dòng)橋在整車(chē)中十分重要，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動(dòng)橋，能大大降低整車(chē)生產(chǎn)的總成本，推動(dòng)汽車(chē)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)選用驅(qū)動(dòng)橋的各個(gè)部件，選出最佳的方案。

c.技術(shù)要求：設(shè)計(jì)出的驅(qū)動(dòng)橋符合國(guó)家各項(xiàng)輕型貨車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)[1]，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)出適合本課題的驅(qū)動(dòng)橋。汽車(chē)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)于汽車(chē)行駛的需要。在一般汽車(chē)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)特性與汽車(chē)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)在汽車(chē)上的縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)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(chē)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)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，要想使汽車(chē)驅(qū)動(dòng)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變速器和驅(qū)動(dòng)橋。

b.本課題的設(shè)計(jì)總體思路：非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)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(mǎn)足汽車(chē)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)載貨汽車(chē)，由于它們有時(shí)會(huì)遇到坎坷不平的壞路面，要求它們的驅(qū)動(dòng)橋有足夠的離地間隙，以滿(mǎn)足汽車(chē)在通過(guò)性方面的要求。驅(qū)動(dòng)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，是降低驅(qū)動(dòng)橋工作噪聲的有效措施。驅(qū)動(dòng)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)驅(qū)動(dòng)橋的沖擊載荷，從而改善汽車(chē)行駛的平順性。1.3 預(yù)期的成果

設(shè)計(jì)出小型低速載貨汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋，包括主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車(chē)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(chē)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。

a.提高汽車(chē)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

低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)

舒適，更機(jī)動(dòng)，更方便，動(dòng)力性更好，污染更少。

b.改善汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)效果，調(diào)整汽車(chē)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

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006 2 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)外汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新形勢(shì)，推進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)，全面提高汽車(chē)產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求，促進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，特制定汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。通過(guò)該政策的實(shí)施，使我國(guó)汽車(chē)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(mén)依據(jù)行政法規(guī)和技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)制性要求，對(duì)汽車(chē)、農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)(低速載貨車(chē)及三輪汽車(chē)，下同)、摩托車(chē)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(lèi)經(jīng)濟(jì)主體在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)行為。低速載貨汽車(chē)，在汽車(chē)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)格便宜的低速載貨汽車(chē)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)展汽車(chē)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(chē)輛，將大大推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的提高。

在新政策《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中，在2010年前，我國(guó)就要成為世界主要汽車(chē)制造國(guó)，汽車(chē)產(chǎn)品滿(mǎn)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，汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)要形成若干馳名的汽車(chē)、摩托車(chē)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)力的大型汽車(chē)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)新的汽車(chē)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)汽車(chē)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《汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》頒布并執(zhí)行以來(lái)，國(guó)內(nèi)汽車(chē)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)汽車(chē)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)，在新的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì)下，將會(huì)有越來(lái)越多的汽車(chē)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。

低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 總體方案論證

驅(qū)動(dòng)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)式驅(qū)動(dòng)橋，帶有擺動(dòng)半軸的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。

圖3-1 驅(qū)動(dòng)橋的總體布置型式簡(jiǎn)圖

(a)普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋；(b)帶有擺動(dòng)半軸的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋；(c)斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋

方案

（一）：非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋

圖3-2 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋

普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋[2]，如圖3-2，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汽車(chē)、客車(chē)和公共汽車(chē)上，在多數(shù)的的越野汽車(chē)和部分轎車(chē)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(chē)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)驅(qū)動(dòng)橋、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪及部分傳動(dòng)軸均屬簧下質(zhì)量，使汽車(chē)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驅(qū)動(dòng)橋質(zhì)量。采用鋼板沖壓-焊

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006 接的整體式橋殼及鋼管擴(kuò)制的整體式橋殼，均可顯著地減輕驅(qū)動(dòng)橋的質(zhì)量。驅(qū)動(dòng)橋的輪廓尺寸主要決定于主減速器的型式。在汽車(chē)的輪胎尺寸和驅(qū)動(dòng)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(mǎn)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以上的大型汽車(chē)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(chē)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)式驅(qū)動(dòng)橋

圖3-3 斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋

斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋區(qū)別于非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)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(chē)輪的剛性整體外殼或梁[2]。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)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(chēng)為斷開(kāi)式的。另外，它又總是與獨(dú)立懸架相匹配，故又稱(chēng)為獨(dú)立懸掛驅(qū)動(dòng)橋。這種橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車(chē)架橫梁或車(chē)廂底板上，或與脊梁式車(chē)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(chē)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(chē)輪由于采用獨(dú)立懸掛則可以彼此獨(dú)立地相對(duì)于車(chē)架或車(chē)廂作上下擺動(dòng)，相應(yīng)地就要求驅(qū)動(dòng)車(chē)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)式驅(qū)動(dòng)橋也稱(chēng)為“帶有擺動(dòng)半軸的驅(qū)動(dòng)橋”。

汽車(chē)懸掛總成的類(lèi)型及其彈性元件與減振裝置的工作特性是決定汽車(chē)行駛平順性的主要因素，因汽車(chē)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(chē)輪與地面的接觸

低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)

情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性比較好，由此可大大地減小汽車(chē)在不平路面上行駛時(shí)的振動(dòng)和車(chē)廂傾斜；提高汽車(chē)的行駛平順性和平均行駛速度；減小車(chē)輪和車(chē)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)式驅(qū)動(dòng)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越野汽車(chē)上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車(chē)或多橋驅(qū)動(dòng)的重型越野汽車(chē)。

方案

（三）：多橋驅(qū)動(dòng)的布置

為了提高裝載量和通過(guò)性，有些重型汽車(chē)及全部中型以上的越野汽車(chē)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)器傳給各驅(qū)動(dòng)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)汽車(chē)各驅(qū)動(dòng)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)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋，需分別由分動(dòng)器經(jīng)各驅(qū)動(dòng)橋自己專(zhuān)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，且造成各驅(qū)動(dòng)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汽車(chē)來(lái)說(shuō)，這種非貫通式驅(qū)動(dòng)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)汽車(chē)都是采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置型式。在貫通式驅(qū)動(dòng)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)，并且各驅(qū)動(dòng)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。汽車(chē)前后兩端的驅(qū)動(dòng)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，而且提高了各驅(qū)動(dòng)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)于汽車(chē)的設(shè)計(jì)（如汽車(chē)的變形）、制造和維修，都帶來(lái)方便。四橋驅(qū)動(dòng)的越野汽車(chē)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)的輕型載貨汽車(chē)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。另由于輕型載重汽車(chē)對(duì)驅(qū)動(dòng)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)式驅(qū)動(dòng)橋。

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006 4 具體設(shè)計(jì)說(shuō)明

4.1 主減速器的設(shè)計(jì)

4.1.1 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(lèi)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)代汽車(chē)驅(qū)動(dòng)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。

圖4-1 螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪傳動(dòng)

(a)螺旋錐齒輪傳動(dòng)；(b)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(xiàn)不相交而呈空間交叉。其空間交叉角（即將一軸線(xiàn)平移，使之與另一軸線(xiàn)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(chēng)為上偏置或下偏置。這個(gè)偏移量稱(chēng)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(xiàn)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i0?4.5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

低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)

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汽車(chē)的總布置帶來(lái)方便。

不涂漆******

圖4-5 采用組合式橋殼的單級(jí)主減速器

減速型式的選擇與汽車(chē)的類(lèi)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(chē)性能所要求的主減速比 i0 的大小及驅(qū)動(dòng)橋下的離地間隙、驅(qū)動(dòng)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。

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006 4.1.2 主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式及安裝方法

圖4-2 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。

圖4-3 騎馬式支承

1-調(diào)整墊圈；2-調(diào)整墊片

本設(shè)計(jì)采用騎馬式支承（圖4-3）。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(chē)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

低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)

高軸承的配合的配合緊度。

4.1.3 主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安裝方法

圖4-4 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4-4（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。

4.1.4 主減速器的基本參數(shù)的選擇及計(jì)算

主減速比i0,驅(qū)動(dòng)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i0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)汽車(chē)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。i0的選擇應(yīng)在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比iT一起由整車(chē)動(dòng)力計(jì)算來(lái)確定。可利用在不同io下的功率平衡圖來(lái)研究i0對(duì)汽車(chē)動(dòng)力性的影響。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系參數(shù)作

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006 最價(jià)匹配的方法來(lái)選擇i0值，可使汽車(chē)獲得最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。

為了得到足夠的功率儲(chǔ)備而使最高車(chē)速稍有下降，i0按下式計(jì)算[3]：

i0?(0.377～0.472)式中：rr—車(chē)輪滾動(dòng)半徑，m；

igh—變速器最高檔傳動(dòng)比；

?amax—汽車(chē)最高車(chē)速；

np—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速

rrnp?amaxigh ?4?1?

i0?(0.377～0.472)rrnp?amaxigh?0.443?0.44?4000?6.67

23.61?4.95 根據(jù)所選定的主減速比io值，確定主減速器的減速型式為單級(jí)。查表得汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙為200mm.B．主減速齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算

通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪打滑時(shí)這兩種情況下作用于主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩（Tje、Tj?）的較下者，作為載貨汽車(chē)和越野汽車(chē)在強(qiáng)度計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力的計(jì)算載荷。既[3]：

Tje?Temax　?iTL?K0??T/n ?4?2?

Tj??G2???rr ?4?3?

?LB?iLB式中：Temax—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N?m；

iTL—由發(fā)動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比；

?T—上述傳動(dòng)部分的效率，取?T?0.9；

K0—超載系數(shù)，對(duì)于一般載貨汽車(chē)、礦用汽車(chē)和越野汽車(chē)以及液力傳動(dòng)的各類(lèi)汽車(chē)取K0?1；

n—該車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目；

G2—汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)載，N；對(duì)后橋來(lái)說(shuō)還要考慮到汽車(chē)加速時(shí)的負(fù)荷增大量；

?—輪胎對(duì)路面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用汽車(chē)，取??0.85；

rr—車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，m；

?LB，iLB—分別為由所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率和減速比（例如輪邊減速器等）。

由式（4-2）、式（4-3）求得的計(jì)算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩不能用它作為疲勞損壞的依據(jù)。對(duì)于公路車(chē)輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路車(chē)輛穩(wěn)定，低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)

其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均牽引力來(lái)確定的，即主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tjm（Nm）為[4]

Tjm?(Ga?GT)?rr(fR?fH?fP)?4?4?

iLB??LB?n式中：Ga—汽車(chē)裝載總重，N；

GT—所牽引的掛車(chē)滿(mǎn)載總重，N，但僅用于牽引車(chē)；

fR—道路滾動(dòng)阻力系數(shù)；

fH—汽車(chē)正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)；

fP—汽車(chē)或汽車(chē)列車(chē)的性能系數(shù)。

fP?0.195(GA?GT)?1?16??? ?4?5? 100?Temax?

當(dāng)0.195?Ga?GT??16時(shí) 取fP?0

Temax(Ga?GT)?rr?4000?0??0.015?0.06?0?

(fR?fH?fP)?iLB??LB?n6.67?0.9?1 Tjm? =22?N?m?

C．主減速齒輪基本參數(shù)的選擇

a.齒數(shù)的選擇

對(duì)于單級(jí)主減速器，當(dāng)i0較大時(shí)，則應(yīng)盡量使主動(dòng)齒輪的齒數(shù)z1取得小些，以得到滿(mǎn)意的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙。當(dāng)i0?6時(shí)，z1的最小值可取為5，但為了嚙合平穩(wěn)及提高疲勞強(qiáng)度，z1最好大于5。取z1?6，z2?34[5]。

b.節(jié)圓半徑的選擇

可根據(jù)從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（見(jiàn)式4-

4、式4-5并取兩者中較小的一個(gè)為計(jì)算依據(jù)）按經(jīng)驗(yàn)公式選出：

d2?Kd2?3Tj ?4?6?

式中 dd—從動(dòng)錐齒輪的節(jié)圓半徑，mm；

Kd2—直徑系數(shù)，取Kd2?13～16；

Tj—計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N?m。

d2?Kd2?3Tj?15?322?42mm

c.齒輪端面模數(shù)的選擇

d2選定后可按式m?d2/z2算出從動(dòng)齒輪大端端面模數(shù)，并用下式校核：

m?Km?3Tj ?4?7?

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006 式中 Km—模數(shù)系數(shù)。

m?d2/z2?42/34?1.2

m?Km?3Tj?0.4?322?1.2

d.齒面寬的選擇

汽車(chē)主減速器雙曲面齒輪的從動(dòng)齒輪齒面寬F?mm?為：

F?0.155d2 ?4?8?

F?0.155d2?0.155?42?6.51?mm?

4.2 差速器的設(shè)計(jì)

4.2.1差速器的結(jié)構(gòu)型式

差速器選用對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器。其結(jié)構(gòu)原理如圖（4-6）所示[6]。普通對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右殼，2個(gè)半軸齒輪，4個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪等組成。其工作原理如圖所示。?0為主減速器從動(dòng)齒輪或差速器殼的角速度；?

1、?2分別為左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或差速器半軸齒輪的角速度；?3為行星齒輪繞其軸的自轉(zhuǎn)角速度。

圖4-6 普通圓錐齒輪差速器的工作原理簡(jiǎn)圖

當(dāng)汽車(chē)在平坦路面上直線(xiàn)行駛時(shí)，差速器各零件之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則有

?1??2??0 ?3?0

低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)

這時(shí)，差速器殼經(jīng)十字軸以力P帶動(dòng)行星齒輪繞半軸齒輪中心作“公轉(zhuǎn)”而無(wú)自轉(zhuǎn)（?3?0）。行星齒輪的輪齒以P/2的反作用力。對(duì)于對(duì)稱(chēng)式差速器來(lái)說(shuō)，兩半軸齒輪的節(jié)圓半徑r相同，故傳給左、右半軸的轉(zhuǎn)矩均等于Pr/2，故汽車(chē)在平坦路面上直線(xiàn)行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)左、右車(chē)輪的轉(zhuǎn)矩相等。

當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，假如左右輪之間無(wú)差速器，則按運(yùn)動(dòng)學(xué)要求，行程長(zhǎng)的外側(cè)車(chē)輪將產(chǎn)生滑移，而行程短的內(nèi)側(cè)車(chē)輪將產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。由此導(dǎo)致在左、右輪胎切線(xiàn)方向上各產(chǎn)生一附加阻力，且它們的方向相反，如圖所示。當(dāng)裝有差速器時(shí)，附加阻力所形成的力矩使差速器起差速作用，以免內(nèi)外側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪在地面上的滑轉(zhuǎn)和滑移，保證它們以不同的轉(zhuǎn)速?1和?2正常轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)然，若差速器工作時(shí)阻抗其中各零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦大，則扭動(dòng)它的力矩就大。在普通的齒輪差速器中這種摩擦力很小，故只要左、右車(chē)輪所走路程稍有差異，差速器開(kāi)始工作。

當(dāng)差速器工作時(shí)，行星齒輪不僅有繞半軸齒輪中心的“公轉(zhuǎn)”，而且還有繞行星齒輪以角速度為?3的自轉(zhuǎn)。這時(shí)外側(cè)車(chē)輪及其半軸齒輪的轉(zhuǎn)速將增高，且增高量為?3z3（z3為行星齒輪齒數(shù)，z1為該側(cè)半軸齒輪齒數(shù)），這樣，外側(cè)半z1軸齒輪的角速度為：

?1??0??3z3 z1在同一時(shí)間內(nèi)，內(nèi)側(cè)車(chē)輪及其半軸齒輪（齒數(shù)為z2）的轉(zhuǎn)速將減低，且減低量為?3z3，由于對(duì)稱(chēng)式圓錐齒輪差速器的兩半軸齒數(shù)相等，于是內(nèi)側(cè)半軸齒輪z2的轉(zhuǎn)速為：

?2??0??3z3 z1由以上兩式得差速器工作時(shí)的轉(zhuǎn)速關(guān)系為

?1??2?2?0

?4?9?

即兩半軸齒輪的轉(zhuǎn)速和為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍。由式（4-9）知：

當(dāng)?2?0時(shí)，?1?2?0，或 當(dāng)?1?0時(shí)，?2?2?0 當(dāng)?0?0時(shí)，?1???2

最后一種情況?0?0，有時(shí)發(fā)生在使用中央制動(dòng)時(shí)，這時(shí)很容易導(dǎo)致汽車(chē)失去控制，使汽車(chē)急轉(zhuǎn)和甩尾。

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006 4.2.2差速器的基本參數(shù)的選擇及計(jì)算

由于差速器亮是裝在主減速器從動(dòng)齒輪上，故在確定主減速器從動(dòng)齒輪尺寸時(shí)．應(yīng)考慮差速器的安裝；差速器殼的輪廓尺寸也受到從動(dòng)齒輪及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承支座的限制。

1．差速器齒輪的基本參數(shù)選擇 A．行星齒輪的基本參數(shù)選擇

本載貨汽車(chē)選用4個(gè)行星齒輪[7]。B．行星齒輪球面半徑RB(mm)的確定

圓錐行星齒輪差速器的尺寸通常決定于行星齒輪背面的球面半徑RB，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實(shí)際上代表了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐矩，在一定程度上表征了差速器的強(qiáng)度。

球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定：

RB?KB3Tj ?4?10?

式中：KB—行星齒輪球面半徑系數(shù)；

Tj—計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N?m。

RB?KB3Tj?2.52?322?7mm

RB確定后，即可根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐矩：

A0??0.98～0.99?RB ?4?11? A0??0.98～0.99?RB?0.98?7?6.86mm C．行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇

選用行星齒輪齒數(shù)為10，半軸齒輪齒數(shù)為16。

D．差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定

先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角?1，?2：

?1?arctanz1z；

?2?arcta2n

?4?12? z2z1式中：z1，z2為行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)

?1?arctanz16?arctan?10? z234z234?arctan?80? z16?2?arctan再求出圓錐齒輪的大端模數(shù)：

m?2A02Asin?1?0sin??4?13? z1z2m?2A02A2?6.86sin?1?0sin?2?sin10??0.4 z1z2615

低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)

節(jié)圓半徑d右下式求得：

d?zm

?4?14?

d1?z1m?6?0.4?2.4mm d2?z2m?34?0.4?13.6mm

4.3 半軸的設(shè)計(jì)

4.3.1半軸的結(jié)構(gòu)型式

采用半浮式半軸。半浮式以靠近外端的軸頸直接支承在置于橋殼外端內(nèi)孔中的軸承上，而端部則以具有錐面的軸頸及鍵與車(chē)輪輪轂相固定。半浮式半軸承受的載荷復(fù)雜，但它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。

圖4-7 半浮式半軸的結(jié)構(gòu)型式與安裝

4.3.2半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算

半軸的主要尺寸是它的直徑，設(shè)計(jì)與計(jì)算時(shí)首先應(yīng)合理的確定其計(jì)算載荷。

半軸的計(jì)算要考慮以下三種可能的載荷工況：

A．縱向力X2（驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力）最大時(shí)（X2?Z2?），附著系數(shù)?取0.8，沒(méi)有側(cè)向力作用；

B．側(cè)向力Y2最大時(shí)，其最大值發(fā)生于側(cè)滑時(shí)，為Z2?1，側(cè)滑時(shí)輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)?1在計(jì)算中取1.0，沒(méi)有縱向力作用；

C．垂向力最大時(shí)，這發(fā)生在汽車(chē)以可能的高速通過(guò)不平路面時(shí)，其值為(Z2?g?)kd，kd是動(dòng)載荷系數(shù)，這時(shí)沒(méi)有縱向力和側(cè)向力作用。

半浮式半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)根據(jù)上述三種載荷工況進(jìn)行

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006

圖4-8

半浮式半軸及受力簡(jiǎn)圖

a． 半浮式半軸在上述第一種工況下

半軸同時(shí)承受垂向力Z2、縱向力X2所引起的彎矩以及由X2引起的轉(zhuǎn)矩X2rr。

?L，Z2?R為 對(duì)左、右半軸來(lái)說(shuō)，垂向力Z2?L?Z2?R?Z2?gw?Z2m?G2?gw

?4?15? 2式中：G2—滿(mǎn)載靜止汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋?qū)λ降孛娴妮d荷，N；

m?—汽車(chē)加速和減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)；

gw—一側(cè)車(chē)輪（包括輪轂、制動(dòng)器等）本身對(duì)水平地面的載荷，N。

?L?Z2?R?Z2?gw?

Z2m?G21.2?39200?gw??980?01372N0 22縱向力按最大附著力計(jì)算，即

X2L?X2R?式中：?—輪胎與地面的附著系數(shù)。

X2L?X2R?m?G21.2?39200???0.8?18816N 22m?G2?

?4?16? 2左、右半軸所承受的合成彎矩M??N?m?為

M??bM??b2?L?2?X2?Z2L2?L?2?X2?Z2L?b2?B?2?X2?Z2B

?4?17?

?b2?B?2?X2?Z2B?0.1?13720???18816?

2低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)

?2329N?m

轉(zhuǎn)矩為

T?X2Lrr?X2Rrr ?4?18?

T?X2Lrr?X2Rrr?18816?0.4

4?8279.04N?m b．半浮式半軸在上述第二種載荷工況下

半軸只受彎矩。在側(cè)向力Y2的作用下，左、右車(chē)輪承受的垂向力Z2L、Z2R和側(cè)向力Y2L、Y2R各不相等，而半軸所受的力為

?L?Z2L?gw?Z2G22?2hg??1????1?B??gw

?4?19?

2???R?Z2R?gw?Z2G22G22?2hg??1????1?B??gw

?4?20?

2??Y2L??2hg??1????1?B???4?21?

2??Y2R?G22?2hg??1????1?B??1

?4?22?

2??式中：B2—驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的輪矩，mm；

hg—汽車(chē)質(zhì)心高度，mm；

?1—輪胎與路面的側(cè)向附著系數(shù)；

?L?Z2L?gw?

Z2G22?2hg??1?392001.0??02?60???1??g?1????980 0w??B2?2?1650??8

?2410N?R?Z2R?gw?Z2G22?2hg??1?39200?2?600?1.0???1??g??1???9800 w??B2?2?1650???4508N

Y2L?G22?2hg??1?39200?2?600?1.0???1????1?? 1??B2?2?1650??8

?3390N 18

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006 Y2RG?22?2hg??1?39200?2?600?1.0???1????1?? 1??B2?2?1650??

2?529N左、右半軸所受的彎矩分別為：

?Lb

?4?23? M?L?Y2L?Z2?Rb

?4?24?

M?R?Y2R?Z2?Lb?33908?24108?0.1?31497M?L?Y2L?Z2.2N?m ?Rb?5292?4508?0.1?11034M?R?Y2R?Z2.8N?m

c．半浮式半軸在上述第三種載荷工況下半軸只受垂向彎矩：

?G?

M?V?kd?2?gw??b

?4?25?

?2?式中：kd—?jiǎng)虞d系數(shù)。

?G??39200?

M?V?kd?2?gw??b?2.5??980?0?0.1?245N0?m

22????4.4驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)選擇

驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車(chē)上的主要零件之一，非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼起著支承汽車(chē)荷重的作用，并將載荷傳給車(chē)輪。作用在驅(qū)動(dòng)車(chē)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(chē)架或車(chē)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(chē)輪傳動(dòng)裝置（半軸）的外殼。

在汽車(chē)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。為了減小汽車(chē)的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高汽車(chē)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)考慮汽車(chē)的類(lèi)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。

低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)

圖4-9 可分式橋殼

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006 5 結(jié)論

此次設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)橋及其各個(gè)部件，包括驅(qū)動(dòng)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)和橋殼的設(shè)計(jì)。

所選擇的主減速比在滿(mǎn)足汽車(chē)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(chē)輪能以汽車(chē)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(chē)輪。驅(qū)動(dòng)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。初步改善了汽車(chē)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)，在驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)上還存在著不足，有待解決。

低速載貨汽車(chē)后驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)

參 考 文 獻(xiàn)

[1] GB18320-2001，農(nóng)用運(yùn)輸車(chē) 安全技術(shù)條件 [S]．

[2] 王望予．汽車(chē)設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．

[3] 劉惟信.汽車(chē)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] 成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（1~4冊(cè)）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993．

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2006

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，李老師帶領(lǐng)我們參觀了很多汽車(chē)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(zhuān)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)汽車(chē)的工作原理、工廠(chǎng)的工作環(huán)境和汽車(chē)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?？傊@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)汽車(chē)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，李老師以及其他指導(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(mǎn)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)各位老師同學(xué)給予批評(píng)指正。

第二篇：輕型載貨汽車(chē)車(chē)架設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

第1章 緒論

1.1 課題背景

汽車(chē)的使用條件復(fù)雜，其受力情況也十分復(fù)雜，隨著汽車(chē)行駛條件（車(chē)速和路況）的變化，車(chē)架上的載荷變化也很大，而車(chē)架，作為汽車(chē)的主要承載工件，它的好壞直接關(guān)系著汽車(chē)的各方面性能，如操作穩(wěn)定性、安全性、舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性等。有過(guò)汽車(chē)在使用過(guò)程中，車(chē)架斷裂的情況發(fā)生。所以對(duì)車(chē)架的主要受力件車(chē)架縱梁的強(qiáng)度進(jìn)行校核，有著至關(guān)重要的意義。確保車(chē)架在各個(gè)工況下，車(chē)架縱梁的彎曲強(qiáng)度都符合材料的彎曲強(qiáng)度極限要求，如果不符合要求的，找出解決的方案，保證人與財(cái)產(chǎn)的安全。

另外，隨著油價(jià)的上漲和國(guó)家對(duì)汽車(chē)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，對(duì)載貨汽車(chē)車(chē)架進(jìn)行設(shè)計(jì)，不管是對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)其進(jìn)行輕量化的優(yōu)化設(shè)計(jì)，還是對(duì)汽車(chē)車(chē)架進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)分析等，都是出于對(duì)汽車(chē)動(dòng)力性、安全性、燃油經(jīng)濟(jì)性的考慮。是非常有必要的。研究新的車(chē)架材料，減輕其質(zhì)量，可以有效減少其整備質(zhì)量。

1.2車(chē)架的發(fā)展歷程

車(chē)架”這個(gè)名稱(chēng)原本是從法文的“Chassis”衍生而來(lái)的，早期汽車(chē)所使用的車(chē)架，大多都是由籠狀的鋼骨梁柱所構(gòu)成的，也就是在兩支平行的主梁上，以類(lèi)似階梯的方式加上許多左右相連的副梁制造而成。車(chē)體建構(gòu)在車(chē)架之上，至于車(chē)門(mén)、沙板、引擎蓋、行李廂蓋等鈑件，則是另外再包覆于車(chē)體之外，因此車(chē)體與車(chē)架其實(shí)是屬于兩個(gè)獨(dú)立的構(gòu)造。

第2章 方案論證

參考車(chē)型及其參數(shù)

公告型號(hào) 品牌 額定質(zhì)量 整備質(zhì)量 CA1092PK26L5E4 公告批次

228 載貨汽車(chē) 8785 2

3585/5200 28/12

2260,2445 6180 560 解放4990 3600

類(lèi)型 總質(zhì)量 燃料種類(lèi) 軸數(shù) 軸荷 接近離去角 前輪距 識(shí)別代號(hào) 整車(chē)寬 貨廂長(zhǎng) 貨廂高 排放依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 軸距 輪胎規(guī)格 前懸后懸 后輪距 整車(chē)長(zhǎng) 整車(chē)高 貨廂寬 最高車(chē)速 4560

1080/2355 7995 2430 2115,2300 95

載質(zhì)量利用系數(shù) 1.44 備注 該車(chē)帶OBD,防護(hù)材料材質(zhì):Q235-A,連接方式:螺栓連接,后部防護(hù)裝置的斷面尺寸(mm):145×50,離地高度:545mm。

2.1 汽車(chē)車(chē)架受力情況

2.1.1車(chē)架水平菱形扭動(dòng)力 因?yàn)檐?chē)輛在行駛時(shí)，每個(gè)車(chē)輪因?yàn)槁访婧托旭偳闆r的不同，（路面的鋪設(shè)情況、凹凸起伏、障礙物及進(jìn)出彎角等等）每個(gè)車(chē)輪會(huì)承受不同的阻力和牽引力，這可以使車(chē)架在水平方向上產(chǎn)生推拉以至變形，這種情況就好像將一個(gè)長(zhǎng)方形拉扯成一個(gè)菱形一樣。2.1.2車(chē)架非水平扭動(dòng)力

當(dāng)前后對(duì)角車(chē)輪遇到道路上的不平而滾動(dòng)，車(chē)架的梁柱便要承受這個(gè)縱向扭曲壓力，情況就好像要你將一塊塑料片扭曲成螺旋形一樣。2.1.3車(chē)架橫向彎曲力

所謂橫向彎曲，就是汽車(chē)在入彎時(shí)重量的慣性（即離心力）會(huì)使車(chē)身產(chǎn)生向彎外甩的傾向，而輪胎的抓著力會(huì)和路面形成反作用力，兩股相對(duì)的壓力將車(chē)架橫向扭曲。

2.1.4車(chē)架負(fù)載彎曲力

從字面上就可以十分容易的理解這個(gè)壓力，部分汽車(chē)的非懸掛重量，是由車(chē)架承受的，通過(guò)輪軸傳到地面。而這個(gè)壓力，主要會(huì)集中在軸距的中心點(diǎn)。因此車(chē)架底部的縱梁和橫梁(member），一般都要求較強(qiáng)的剛度。

2.2車(chē)架設(shè)計(jì)要求

2.2.1車(chē)架必須要有一定的強(qiáng)度

保證在各種復(fù)雜受力的使用情況下車(chē)架不受破壞。要求有足夠的疲勞強(qiáng)度，保證在汽車(chē)大修里程內(nèi)，車(chē)架不致有嚴(yán)重的疲勞損傷?？v梁受力極為復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)不僅應(yīng)注意各種應(yīng)力，改善其分布情況，還應(yīng)該注意使各種應(yīng)力峰值不出現(xiàn)在同一部位上。例如，縱梁中部彎曲應(yīng)力較大，則應(yīng)注意降低其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，減少應(yīng)力集中并避免失穩(wěn)。而在前、后端，則應(yīng)著重控制懸架系統(tǒng)引起的局部扭轉(zhuǎn)。提高縱梁強(qiáng)度常用的措施如下：

(1)提高彎曲強(qiáng)度

選定較大的斷面尺寸和合理的斷面形狀（槽形梁斷面高寬比一般為3：1左右）；

(2)提高局部扭轉(zhuǎn)剛度

注意偏心載荷的布臵，使相近的幾個(gè)偏心載荷盡量接近縱梁斷面的彎曲中心，并使合成量較小；在偏心載荷較大處設(shè)臵橫梁，并根據(jù)載荷大小及分散情況確定連接強(qiáng)度和寬度；將懸臵點(diǎn)分布在橫梁的彎曲中心上；當(dāng)偏心載荷較大并偏離橫梁較遠(yuǎn)處時(shí)候，可以采用K形梁，或者將該段縱梁形成封閉斷面；偏心載荷較大且比較分散時(shí)候，應(yīng)該采用封閉斷面梁，橫梁間距也應(yīng)縮?。贿x用較大的斷面； 限制制造扭曲度，減少裝配預(yù)應(yīng)力。

(3)提高整體扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度

不使縱梁斷面過(guò)大； 翼緣連接的橫梁不宜相距太近。(4)減少應(yīng)力集中及疲勞敏感

盡可能減少翼緣上的孔（特別是高應(yīng)力區(qū)），嚴(yán)禁在翼緣上布臵大孔； 注意外形的變化，避免出現(xiàn)波紋區(qū)或者受?chē)?yán)重變?。蛔⒁饧訌?qiáng)端部的形狀和連接，避免剛度突變； 避免在槽形梁的翼緣邊緣處施焊，尤其畏忌短焊縫和“點(diǎn)”焊。

(5)減少失穩(wěn)

受壓翼緣寬度和厚度的比值不宜過(guò)大（常在12左右）；在容易出現(xiàn)波紋處限制其平整度。

(6)局部強(qiáng)度加強(qiáng)采用較大的板厚；

加大支架緊固面尺寸，增多緊固數(shù)量，并盡量使力作用點(diǎn)接近腹板的上、下側(cè)面。

2.2.2車(chē)架的輕量化

由于車(chē)架較重，對(duì)于鋼板的消耗量相當(dāng)大。因此，車(chē)架應(yīng)按等強(qiáng)度的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減輕汽車(chē)的自重和降低材料的消耗量。在保證強(qiáng)度的條件下，盡量減輕車(chē)架的質(zhì)量。通常要求車(chē)架的質(zhì)量應(yīng)小于整車(chē)整備質(zhì)量的10％。本設(shè)計(jì)主要對(duì)車(chē)架縱梁進(jìn)行簡(jiǎn)化的彎曲強(qiáng)度計(jì)算，使車(chē)架縱梁具有足夠的強(qiáng)度，以此來(lái)確定車(chē)架的斷面尺寸。（參照《材料力學(xué)》）另外，目前鋼材價(jià)格暴漲，汽油價(jià)格上漲，從生產(chǎn)汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性考慮的話(huà)，也應(yīng)盡量減輕整車(chē)的質(zhì)量。從生產(chǎn)工藝性考慮，橫縱梁采用簡(jiǎn)便可靠的連接方式，不僅能降低工人的工作強(qiáng)度，還能增強(qiáng)車(chē)架的強(qiáng)度。

2.3車(chē)架形式的確定

2.3.1邊梁式車(chē)架

這種車(chē)架由兩根縱梁及連接兩根縱梁的若干根橫梁組成，用鉚接和焊接的方法將縱橫梁連接成堅(jiān)固的剛性構(gòu)架?？v梁通常用低合金鋼板沖壓而成，斷面一般為槽型，z星或箱型斷面。橫梁用來(lái)連接縱梁，保證車(chē)架的抗扭剛度和承載能力，而且還用來(lái)支撐汽車(chē)上的主要部件。邊梁式車(chē)架能給改裝變型車(chē)提供一個(gè)方便的安裝骨架，因而在載重汽車(chē)和特種車(chē)上得到廣泛用。其彎曲剛度較大，而當(dāng)承受扭矩時(shí)，各部分同時(shí)產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是便于安裝車(chē)身、車(chē)箱和布臵其他總成，易于汽車(chē)的改裝和變形，因此被廣泛地用在載貨汽車(chē)、越野汽車(chē)、特種汽車(chē)和用貨車(chē)底盤(pán)改裝而成的大客車(chē)上。在中、輕型客車(chē)上也有所采用，轎車(chē)則較少采用。用于載貨汽車(chē)的邊梁式車(chē)架由兩根相互平行但開(kāi)口朝內(nèi)、沖壓制成的槽型縱梁及一些沖壓制成的開(kāi)口槽型橫梁組合而成。通常，縱梁的上表面沿全長(zhǎng)不變或局部降低，而兩端的下表面則可以根據(jù)應(yīng)力情況相應(yīng)地縮小。車(chē)架寬度多為全長(zhǎng)等寬。

2.3.2中梁式車(chē)架（脊骨式車(chē)架）

其結(jié)構(gòu)只有一根位于中央而貫穿汽車(chē)全長(zhǎng)的縱梁，亦稱(chēng)為脊骨式車(chē)架。中梁的斷面可做成管形、槽形或箱形。中梁的前端做成伸出支架，用以固定發(fā)動(dòng)機(jī)，而主減速器殼通常固定在中梁的尾端，形成斷開(kāi)式后驅(qū)動(dòng)橋。中梁上的懸伸托架用以支承汽車(chē)車(chē)身和安裝其它機(jī)件。若中梁是管形的，傳動(dòng)軸可在管內(nèi)穿過(guò)。優(yōu)點(diǎn)是有較好的抗扭轉(zhuǎn)剛度和較大的前輪轉(zhuǎn)向角，在結(jié)構(gòu)上容許車(chē)乾有較大的跳動(dòng)空間，便于裝用獨(dú)立懸架，從而提高了汽車(chē)的越野性；與同噸位的載貨汽車(chē)相比，其車(chē)架輕，整車(chē)質(zhì)量小，同時(shí)質(zhì)心也較低，故行駛穩(wěn)定性好；車(chē)架的強(qiáng)度和剛度較大；脊梁還能起封閉傳動(dòng)軸的防塵罩作用。缺點(diǎn)是制造工藝復(fù)雜，精度要求高，總成安裝困難，維護(hù)修理也不方便，故目前應(yīng)用較少。2.3.3綜合式車(chē)架

綜合式車(chē)架是由邊梁式和中梁式車(chē)架聯(lián)合構(gòu)成的。車(chē)架的前段或后段是邊梁式結(jié)構(gòu)，用以安裝發(fā)動(dòng)機(jī)或后驅(qū)動(dòng)橋。而車(chē)架的另一段是中梁式結(jié)構(gòu)的支架可以固定車(chē)身。傳動(dòng)軸從中梁的中間穿過(guò)，使之密封防塵。其中部的抗扭剛度合適，但中部地板凸包較大，且制造工藝較復(fù)雜。此種結(jié)構(gòu)一般在轎車(chē)上使用。車(chē)架承受著全車(chē)的大部分重量，在汽車(chē)行駛時(shí)，它承受來(lái)自裝配在其上的各部件傳來(lái)的力及其相應(yīng)的力矩的作用。當(dāng)汽車(chē)行駛在崎嶇不平的道路上時(shí)，車(chē)架在載荷作用下會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，使安裝在其上的各部件相互位臵發(fā)生變化。當(dāng)車(chē)輪受到?jīng)_擊時(shí)，車(chē)架也會(huì)相應(yīng)受到?jīng)_擊載荷。因而要求車(chē)架具有足夠的強(qiáng)度，合適的剛度，同時(shí)盡量減輕重量。在良好路面行駛的汽車(chē)，車(chē)架應(yīng)布臵得離地面近一些，使汽車(chē)重心降低，有利于汽車(chē)穩(wěn)定行駛，車(chē)架的形狀尺寸還應(yīng)保證前輪轉(zhuǎn)向要求的空間。

第3章 車(chē)架結(jié)構(gòu)

3.1 車(chē)架結(jié)構(gòu)形式的選定

3.1.1車(chē)架寬度的確定

車(chē)架寬度是指左右縱梁腹板外側(cè)面之間的寬度。在總體設(shè)計(jì)中，整車(chē)寬度確定后，車(chē)架前后部分寬度就可以根據(jù)前輪最大轉(zhuǎn)向角、輪距、鋼板彈簧片寬、裝在車(chē)架內(nèi)側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)外廓寬度及懸臵等尺寸確定。從提高整車(chē)的橫向穩(wěn)定性以及減小車(chē)架縱梁外側(cè)裝臵件的懸伸長(zhǎng)度來(lái)看，車(chē)架盡量寬些，同時(shí)前后部分寬度應(yīng)相等。本設(shè)計(jì)取的車(chē)架寬860mm。

3.1.2車(chē)架縱梁形式的確定

縱梁是車(chē)架的主要承載部件，在汽車(chē)行駛中受較大的彎曲應(yīng)力。車(chē)架縱梁根據(jù)截面形狀分有工字梁和槽形梁。由于槽形梁具有強(qiáng)度高、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，因此在載貨汽車(chē)設(shè)計(jì)中選用槽形梁結(jié)構(gòu)。另外為了滿(mǎn)足低速載貨汽車(chē)使用性能的要求，縱梁采用直線(xiàn)形結(jié)構(gòu)。這樣既可降低縱梁的高度，減輕整車(chē)自身重量，降低成本，亦可保證強(qiáng)度。材料選用16Mn低合金鋼，16Mn低合金鋼在強(qiáng)度,塑性,可焊性方面能較好地滿(mǎn)足剛結(jié)構(gòu)，是應(yīng)用最廣泛的低合金鋼，綜合機(jī)械性能良好,正火可提高塑性，韌性及冷壓成型性能。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，再考慮縱梁截面的特點(diǎn)，本方案設(shè)計(jì)的縱梁采用上、下翼面是平直等高的槽形鋼?？v梁總長(zhǎng)為6815mm。優(yōu)點(diǎn)：有較好的抗彎強(qiáng)度，便于安裝汽車(chē)部件。

3.1.3車(chē)架橫梁形式的確定

橫梁是車(chē)架中用來(lái)連接左、右縱梁，構(gòu)成車(chē)架的主要構(gòu)件。橫梁本身的抗扭性能的好壞及其分布，直接影響著縱梁的內(nèi)應(yīng)力大小及其分布 合理設(shè)計(jì)橫梁，可以保證車(chē)架具有足夠的扭轉(zhuǎn)剛度。

從早期通過(guò)試驗(yàn)所得出的一些結(jié)論可以看出，若加大橫梁的扭轉(zhuǎn)剛度，可以提高整個(gè)車(chē)架的扭轉(zhuǎn)剛度，但與該橫梁連接處的縱梁的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力會(huì)加大；如果不加大橫梁，而是在兩根橫梁間再增加橫梁，其結(jié)果是增加了車(chē)架的扭轉(zhuǎn)剛度，同時(shí)還降低了與橫梁連接處的縱梁扭轉(zhuǎn)應(yīng)力

在橫梁上往往要安裝汽車(chē)上的一些主要部件和總成，所以橫梁形狀以及在縱梁上的位臵應(yīng)滿(mǎn)足安裝上的需要。橫、縱梁的斷面形狀、橫梁的數(shù)量以及兩者之間的連接方式，對(duì)車(chē)機(jī)架的扭轉(zhuǎn)剛度有大的影響?？v、橫梁材料的選用有以下三種：車(chē)架A：箱型縱梁、管型橫梁，橫、縱梁間采用焊接連接，扭轉(zhuǎn)剛度最大。車(chē)架B：槽型縱梁、槽型橫梁，橫、縱梁間采用鉚接連接，扭轉(zhuǎn)剛度適中。車(chē)架C：槽型縱梁、工字型橫梁，橫、縱梁間采用鉚接連接，扭轉(zhuǎn)剛度最小。

從以上三種車(chē)架的對(duì)比可以看出：輕型載貨汽車(chē)應(yīng)該選用車(chē)架B。本設(shè)計(jì)共有八根橫梁，有前橫梁，發(fā)動(dòng)機(jī)前懸臵橫梁，發(fā)動(dòng)機(jī)后懸臵橫梁，駕駛室后懸臵橫梁，中橫梁，后鋼板彈簧前支架橫梁，后鋼板彈簧后支架橫梁，后橫梁。

3.2 縱梁與橫梁的連接

3.2.1車(chē)架縱梁與橫梁的連接形式

貨車(chē)多以鉚釘連接（見(jiàn)下圖）。鉚釘連接具有一定彈性，有利于消除峰值應(yīng)力，改善應(yīng)力狀況，這對(duì)于要求有一定扭轉(zhuǎn)彈性的貨車(chē)車(chē)架有重要意義。

車(chē)架鉚接示意圖

鉚接設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：

a.盡量使鉚釘?shù)闹行木€(xiàn)與構(gòu)件的端面重心線(xiàn)重合； b.鉚接厚度一般不大于5d； c.在同一結(jié)構(gòu)上鉚釘種類(lèi)不益太多；

d.盡量減少在同一截面上的鉚釘孔數(shù)，將鉚釘交錯(cuò)排列；?8? 3.2.2橫梁在縱梁上的連接

常見(jiàn)有三種型式：橫梁和縱梁上下翼緣相連；橫梁和縱梁的腹板相連；橫梁同時(shí)和縱梁的任一翼緣以及腹板相連。

其中前后橫梁分別采用上下翼緣相連接的方式，可得到較大的連接跨度和連接剛度，使車(chē)架扭轉(zhuǎn)剛度增大，縱梁局部扭轉(zhuǎn)改善。

第四橫梁即車(chē)架中部的橫梁采用腹板連接的方式，腹板連接結(jié)構(gòu)與翼面連接結(jié)構(gòu)相比，前者比后者可使縱梁的扭轉(zhuǎn)翹曲應(yīng)力降低。

橫梁和縱梁腹板及一個(gè)翼緣同時(shí)相連，則兼有以上兩種連接方式的特點(diǎn)，缺點(diǎn)在于作用在縱梁上的力直接傳到橫梁上。有時(shí)使橫梁只和縱梁的一個(gè)翼緣相連，則極難發(fā)揮其剛度作用，因此不常采用。3.2.3車(chē)架加強(qiáng)版

第4章 車(chē)架設(shè)計(jì)計(jì)算

4.1車(chē)架的載荷分析

汽車(chē)靜止時(shí)，車(chē)架上只承受彈簧以上部分的載荷稱(chēng)為靜載荷。汽車(chē)在行駛過(guò)程中，隨行駛條件(車(chē)速和路面情況)的變化，車(chē)架將主要承受對(duì)稱(chēng)的垂直動(dòng)載荷和斜對(duì)稱(chēng)的動(dòng)載荷。

對(duì)稱(chēng)的垂直動(dòng)載荷是當(dāng)汽車(chē)在平坦道路上以較高車(chē)速行駛時(shí)產(chǎn)生的，其值取決于作用在車(chē)架上的靜載荷及其在車(chē)架上的分布，還取決于靜載荷作用處的垂直加速度之值。這種動(dòng)載荷會(huì)使車(chē)架產(chǎn)生彎曲變形。當(dāng)汽車(chē)在不平道路上行駛時(shí)，汽車(chē)的前后幾個(gè)車(chē)輪可能不在同一平面上，從而使車(chē)架連同車(chē)身一起歪斜，其值取決于道路不平坦的程度以及車(chē)身、車(chē)架和懸架的剛度。這種動(dòng)載荷將會(huì)使車(chē)架產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。由于汽車(chē)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用工況多變，除了上述兩種主要載荷的作用外，汽車(chē)車(chē)架上還承受其他的一些載荷。如汽車(chē)加速或制動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致車(chē)架前后載荷的重新分配；汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，慣性力將使車(chē)架受到側(cè)向力的作用。一般來(lái)說(shuō)，車(chē)架主要損壞的疲勞裂紋起源于縱梁和橫梁邊緣處，然后向垂直于邊緣的方向擴(kuò)展。在縱梁上的裂紋將迅速發(fā)展乃至全部斷裂，而橫梁上出現(xiàn)的裂紋則往往不再繼續(xù)發(fā)展或擴(kuò)展得很緩慢。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料可知，車(chē)架的使用壽命主要取決于縱梁抗疲勞損傷的強(qiáng)度。因此，在評(píng)價(jià)車(chē)架的載荷性能時(shí)，主要應(yīng)著眼于縱梁。

4.2車(chē)架縱梁的強(qiáng)度計(jì)算 4.3車(chē)架的應(yīng)力計(jì)算

4.3.1支座反力的計(jì)算 4.3.1縱梁的剪力和彎矩計(jì)算

要計(jì)算車(chē)架縱梁的彎矩，先計(jì)算車(chē)架前支座反作用力，向后輪中心支座處求矩

F1——前輪中心支座對(duì)任一縱梁（左縱梁或右縱梁）的反作用力N;F2——后輪中心支座對(duì)任一縱梁（左縱梁或右縱梁）的反作用力N;

L——縱梁的總長(zhǎng)，7215mm；

l——汽車(chē)軸距，4560mm；

a——前懸，1080mm； b——后懸，2355mm；

c——貨廂長(zhǎng)，6180mm；

c1——車(chē)廂前端到二軸的距離，4120mm；

c2——車(chē)廂后端到二軸的距離，2060mm；

Ms——空車(chē)時(shí)的簧載質(zhì)量，約2400kg；

Me——滿(mǎn)載時(shí)有效裝載質(zhì)量，5190kg；

g——重力加速度，9.8m/s ； 代入(4-1)和(4-2)可得：

=3179.65N

=12451.35N

在計(jì)算縱梁彎矩時(shí)，將縱梁分成兩段區(qū)域，每一段的均布載荷可簡(jiǎn)化為作用于區(qū)段中點(diǎn)的集中力?？v梁各端面上的彎矩計(jì)算采用彎矩差法，可使計(jì)算工作量大大減少。彎矩差法認(rèn)為：縱梁上某一端面上的彎矩為該段面之前所有力對(duì)改點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩之和。

4.4車(chē)架材料的選擇 4.5梁截面系數(shù)的計(jì)算 4.6彎矩應(yīng)力計(jì)算與校核

第5章 車(chē)架制圖

5.1制圖方式 5.2傳統(tǒng)制圖 5.3 CAD制圖

5.3.1繪圖便利 5.3.2保存便利

5.3.3AutoCAD在機(jī)械零件上的優(yōu)勢(shì)

第三篇：載貨汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告

姓 名：

學(xué) 院： 工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè): 交通運(yùn)輸 學(xué) 號(hào)：

課 題 名 稱(chēng)： 載貨汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師：

研究起止日期：2013 年 3月－2013年6月

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1論文選題的目的和意義

隨著時(shí)代的發(fā)展，汽車(chē)的作用日益明顯，已成了我們生活比不缺少的工具。汽車(chē)發(fā)展程度也成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展程度的重要標(biāo)志。汽車(chē)不僅作為一種代步工具，同時(shí)它在運(yùn)輸業(yè)中也有著非常重要的地位，特別是在一些短途運(yùn)輸中。因此載貨汽車(chē)的發(fā)展也非常迅速，載貨汽車(chē)總的分為重型和輕型兩種。

汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋在汽車(chē)的各種總成中是涵蓋機(jī)械零件、部件、分總成等的品種最多的總成。例如，驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和橋殼組成。由此可見(jiàn)，汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對(duì)這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。

并且隨著近年來(lái)油價(jià)的上漲，汽車(chē)的運(yùn)輸成本也越來(lái)越高，因此在保證汽車(chē)的動(dòng)力性的前提下，提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也變得非常重要。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動(dòng)系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出之后，在從發(fā)動(dòng)機(jī)—傳動(dòng)軸—驅(qū)動(dòng)橋這一動(dòng)力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過(guò)程中的損失。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力的輸出者，也是整個(gè)機(jī)器的心臟，而驅(qū)動(dòng)橋則是將動(dòng)力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動(dòng)橋便成了有效節(jié)油的措施之一。同時(shí)，人們對(duì)于汽車(chē)的行駛平順性、操作穩(wěn)定性和平均行駛速度有了更高的要求，這都和汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的選擇有著非常重要的關(guān)系。

綜上所述，通過(guò)對(duì)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和技能。

2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

（一）國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

我國(guó)正在大力發(fā)展汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，采用后輪驅(qū)動(dòng)橋的汽車(chē)平衡性和操作性都將會(huì)有很大的提高。后輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)加速時(shí)，牽引力將不會(huì)由前輪發(fā)出，所以在加速轉(zhuǎn)彎時(shí)，司機(jī)就會(huì)感到有更大的橫向握持力，操作性能好。維修費(fèi)用低也是后輪驅(qū)動(dòng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，盡管由于構(gòu)造和車(chē)型的不同，這種費(fèi)用將會(huì)很大的差別。如果變速器出了障礙，對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)橋的汽車(chē)就不需要進(jìn)行維修，但是對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)來(lái)說(shuō)也許就有這個(gè)必要了，因?yàn)檫@兩個(gè)部件是坐在一起的。所以后輪驅(qū)動(dòng)必然會(huì)使得乘車(chē)更加安舒適，交通運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告書(shū)

從而帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)了絕大部分份額，但仍有一定數(shù)量的車(chē)橋依賴(lài)進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)車(chē)橋與國(guó)際先進(jìn)水平仍有一定差距。國(guó)內(nèi)車(chē)橋長(zhǎng)的差距主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)和研發(fā)能力上，目前有研發(fā)能力的車(chē)橋廠(chǎng)家還不多，一些廠(chǎng)家僅僅停留在組裝階段。實(shí)驗(yàn)設(shè)備也有差距，比如工程車(chē)和牽引車(chē)在行駛過(guò)程中，齒輪嚙合接觸區(qū)的形狀是不同的，國(guó)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠模擬這種狀態(tài)，而我國(guó)現(xiàn)在還在摸索中。

在具體工藝細(xì)節(jié)方面，我國(guó)和世界水平的差距還比較大，歸根結(jié)底后橋的功用是承載和驅(qū)動(dòng)。在這兩方面，今年來(lái)出現(xiàn)了一些新的變化。另外，在結(jié)構(gòu)方面，單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋的使用比例越來(lái)越高；技術(shù)方面，輕量化、舒適性的要求將逐步提高?？傮w而言，現(xiàn)在汽車(chē)向節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面發(fā)展的趨勢(shì)，要求車(chē)橋向輕量化、大扭矩、低噪聲、寬速比、壽命長(zhǎng)和低生產(chǎn)成本。

目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋的廠(chǎng)家較多，品種和規(guī)格也較齊全，其性能和質(zhì)量基本上能夠滿(mǎn)足國(guó)產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械的使用需求，呈現(xiàn)了明顯的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)：由進(jìn)口國(guó)外產(chǎn)品向國(guó)產(chǎn)化發(fā)展，由小作坊向正規(guī)化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，由低端產(chǎn)品向高端產(chǎn)品發(fā)展，由引進(jìn)國(guó)外技術(shù)向自主研發(fā)發(fā)展。在技術(shù)方面，通過(guò)不斷提高自身鑄鍛造技術(shù)及工藝水平來(lái)保證研發(fā)產(chǎn)品制造質(zhì)量；通過(guò)利用先進(jìn)科學(xué)的設(shè)計(jì)輔助手段來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的；通過(guò)不斷學(xué)習(xí)吸收國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)與國(guó)際接軌的目標(biāo)，從而提高產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力；通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)及方法來(lái)提高產(chǎn)品的性能，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，推進(jìn)機(jī)電一體化進(jìn)程。

（二）國(guó)外現(xiàn)狀

在西歐，帶輪邊減速的雙級(jí)主減速器后驅(qū)動(dòng)橋只占整個(gè)產(chǎn)品的40%，且有呈下降趨勢(shì)，在美國(guó)只占10%。其原因是這些地區(qū)的道路較好，采用單級(jí)減速雙曲線(xiàn)螺旋錐齒輪副成本較低，故大部分均采用這種結(jié)構(gòu)。國(guó)外汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋已普遍采用限滑差速器《N一Pin牙嵌式或多片摩擦盤(pán)式》、濕式行車(chē)制動(dòng)器等先進(jìn)技術(shù)。限滑差速器大大減少了輪胎的磨損，而濕式行車(chē)制動(dòng)器則提高了主機(jī)的安全性能，簡(jiǎn)化了維修工作。國(guó)內(nèi)僅一部分車(chē)使用N。一Pin牙嵌式差速器。限滑差速器成本較高，因而在多數(shù)國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋上一直沒(méi)有得到應(yīng)用。目前向國(guó)內(nèi)提供限滑差速器的制造商主要是美國(guó)TraCtech公司和德國(guó)采埃孚公司。美國(guó)Tractech公司在蘇州的工廠(chǎng)即將建成投產(chǎn)，主要生產(chǎn)牙嵌式、多片摩擦盤(pán)式和比例扭矩(三周節(jié))差速器(鎖緊系數(shù)3.5)。國(guó)內(nèi)如徐工、鼎盛天工等主機(jī)制造商等原來(lái)自制一部分牙嵌式差速器，后因質(zhì)量不過(guò)關(guān)而放

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棄。

亞洲、非洲和南美國(guó)家則采用帶輪邊減速的雙級(jí)主減速器的驅(qū)動(dòng)橋，用于非道路和惡劣道路使用的車(chē)輛。因此可以得出結(jié)論:一個(gè)國(guó)家的道路愈差，則采用帶輪邊減速雙級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋愈多，反之，則愈少。國(guó)內(nèi)有幾個(gè)制造商生產(chǎn)比例扭矩差速器，但均為單周節(jié)，鎖緊系數(shù)138，較三周節(jié)要小得多。徐州良羽傳動(dòng)機(jī)械有限公司在停車(chē)制動(dòng)器(液壓)上也做了一些工作，主要用于重型卡車(chē)產(chǎn)品，但國(guó)產(chǎn)此類(lèi)產(chǎn)品的可靠性還有待提高。本課題的重點(diǎn)和研究方法

（一）主要技術(shù)分析

載貨汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋主要由主減速器部分、差速器部分、半軸部分和橋殼部分等幾大部分組成。通過(guò)比較國(guó)內(nèi)外貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的不同之處，使我們能更好地認(rèn)識(shí)我國(guó)載貨汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)的不足之處，積極吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，更好的應(yīng)用于我國(guó)載貨汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋生產(chǎn)中。

（二）主要設(shè)計(jì)內(nèi)容

(1)驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案的選擇與分析；(2)主減速器結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取；(3)差速器結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取；(4)橋殼參數(shù)的選取與強(qiáng)度的分析。

（三）本文研究的思路和方法

(1)通過(guò)查閱書(shū)籍、上網(wǎng)搜索以及文獻(xiàn)檢索等多種有效方法，系統(tǒng)收集驅(qū)動(dòng)橋的研究成果和相關(guān)信息；

(2)在對(duì)國(guó)內(nèi)外驅(qū)動(dòng)橋的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)等情況進(jìn)行系統(tǒng)分析研究的基礎(chǔ)上，確定設(shè)計(jì)策略，作為構(gòu)思總體設(shè)計(jì)方案的指導(dǎo)思想；

(3)選型設(shè)計(jì)：根據(jù)汽車(chē)行駛的路況條件和設(shè)計(jì)參數(shù)要求進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋的選型；(4)參數(shù)化設(shè)計(jì)：根據(jù)整體設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量、軸荷、載重量、動(dòng)力性、制動(dòng)性、平順性要求，確定發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力參數(shù)，確定主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和橋殼的件結(jié)構(gòu)形式和基本參數(shù)；

（5）計(jì)算機(jī)二維圖紙繪制：根據(jù)理論計(jì)算的主要參數(shù)，對(duì)各零件和總成進(jìn)行二維圖紙繪制和裝配。

（四）參考文獻(xiàn)：

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第四篇：輕型貨車(chē)轉(zhuǎn)向橋設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) ---

目 錄

摘要...................................................................................................................................................................................2 ABSTRACT..............................................................................................................................................................................3 緒

論.......................................................................................................................................................................................4 1 轉(zhuǎn)向橋.................................................................................................................................................................................5

1.1 轉(zhuǎn)向橋的定義..........................................................................................................................................................5 1.2 轉(zhuǎn)向橋的安裝形式..................................................................................................................................................6 2 轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu).....................................................................................................................................................................7

2.1 轉(zhuǎn)向橋的組成部分..................................................................................................................................................7 2.2 轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)及其影響因素..................................................................................................................................8 3 轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)計(jì)算.............................................................................................................................................................8

3.1 轉(zhuǎn)向橋主要零件尺寸的確定..................................................................................................................................8 3.2 非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋前梁應(yīng)力計(jì)算.....................................................................................................................10

3.2.1 在制動(dòng)情況下的前梁應(yīng)力計(jì)算..................................................................................................................10 3.2.2 在最大側(cè)向力（側(cè)滑）工況下的前梁應(yīng)力計(jì)算......................................................................................11 3.3 轉(zhuǎn)向節(jié)在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算.............................................................................................................12

3.3.1 工況下的轉(zhuǎn)向節(jié)應(yīng)力計(jì)算.........................................................................................................................13 3.3.2 在汽車(chē)側(cè)滑工況下的轉(zhuǎn)向節(jié)應(yīng)力計(jì)算......................................................................................................13 3.4 主銷(xiāo)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.........................................................................................14

3.4.1 在汽車(chē)制動(dòng)工況下的計(jì)算.........................................................................................................................14 3.4.2 在汽車(chē)側(cè)滑工況下的計(jì)算.........................................................................................................................15 3.5 推力軸承和止推墊片的計(jì)算................................................................................................................................16

3.5.1 推力軸承計(jì)算.............................................................................................................................................16 3.5.2 轉(zhuǎn)向節(jié)止推墊片的計(jì)算.............................................................................................................................17 輪胎的選取.........................................................................................................................................................................17

4.1 輪胎與車(chē)輪應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求.............................................................................................................................17 4.2 輪胎的分類(lèi)..............................................................................................................................................................17 4.3 輪胎的特點(diǎn)與選用..................................................................................................................................................18 5 轉(zhuǎn)向橋定位參數(shù).................................................................................................................................................................20

5.1 主銷(xiāo)后傾角..............................................................................................................................................................22 5.2 主銷(xiāo)內(nèi)傾角..............................................................................................................................................................23 5.3 車(chē)輪外傾角..............................................................................................................................................................24 5.4 車(chē)輪前束..................................................................................................................................................................24 6 結(jié)論.....................................................................................................................................................................................25 參 考 文 獻(xiàn)...........................................................................................................................................................................26 致 謝.......................................................................................................................................................................................27

武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

摘要

隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和汽車(chē)技術(shù)的提高，轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)和制造工藝都在日益完善。轉(zhuǎn)向橋和其他汽車(chē)總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中日益朝著“零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織專(zhuān)業(yè)化目標(biāo)前進(jìn)。應(yīng)采用能以幾種典型的零部件，以不同方案組合的設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)方式達(dá)到驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的系列化或變形的目的，或力求做到將某一類(lèi)型的轉(zhuǎn)向橋以更多或增減不多的零件，用到不同的性能、不同噸位、不同用途多變形汽車(chē)上。

本設(shè)計(jì)要求根據(jù)HX6560輕型客車(chē)在一定的程度上既有轎車(chē)的舒適性又有客車(chē)的載客性能，使車(chē)輛具有行駛范圍廣的特點(diǎn)，要求轉(zhuǎn)向橋在保證日常使用基本要求的同時(shí)極力強(qiáng)調(diào)其對(duì)不同路況的適應(yīng)能力。轉(zhuǎn)向橋是汽車(chē)最重要的系統(tǒng)之一，是為汽車(chē)傳輸和分配動(dòng)力所設(shè)計(jì)的。通過(guò)本課題設(shè)計(jì)，使我們對(duì)所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行一次全面的，系統(tǒng)的回顧和總結(jié)，提高我們獨(dú)立思考能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋；前梁；轉(zhuǎn)向節(jié)；主銷(xiāo)；輪轂 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

ABSTRACT With the development of automobile industry and automobile technology improves, steering bridge design and manufacturing process are increasingly perfect.Steering axle and other automotive assembly, in addition to the widespread adoption of new technology, in the structural design of the increasingly towards“ parts standardization, generalization of components, products series ” the direction of development and production of specialized organizations goals.Should be used with some typical parts, with a different scheme combination design method and production mode to drive axle series of products or deformation of the objective, or to do will be of a certain type of steering bridge with more or less parts to increase or decrease, use different performance, different uses, different tonnage deformation over cars.The design requirements according to HX6560 light bus in a certain degree of both cars have the comfort of truck loading ability, so that the vehicle is running a wide range of features, to meet the requirement of bridge in ensuring the routine use of basic requirements at the same time strongly emphasize their ability to adapt to different road conditions.Automobile steering bridge is one of the most important systems, for the automotive transmission and distribution power design.Through the design of this project, we have learned the basic theory and professional knowledge to conduct a comprehensive, systematic review and sum up, improve our ability of independent thinking and team work style.Key words : drive axle ；steering knucle;king pin;wheel hub 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

緒

論

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的迅速發(fā)展，汽車(chē)運(yùn)輸?shù)某休d重量和運(yùn)行速度都在不斷增加。于是人們對(duì)汽車(chē)的安全運(yùn)行也越來(lái)越重視，所以對(duì)汽車(chē)車(chē)橋的設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。近幾年，我國(guó)汽車(chē)使用越來(lái)越多，我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，而當(dāng)前由于設(shè)計(jì)方案所限，不能精確地選擇零部件的尺寸和結(jié)構(gòu)，造成有的地方強(qiáng)度不夠，而有的地方強(qiáng)度又過(guò)剩，嚴(yán)重地影響了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，造成直接經(jīng)濟(jì)損失。特別對(duì)于諸如轉(zhuǎn)向橋等部件,因不能準(zhǔn)確確定其失效原因和部位，造成不能從根本上解決其失效問(wèn)題。不同類(lèi)型的客車(chē)在我國(guó)的市場(chǎng)中占有相當(dāng)大的比例，他們的性能的好、壞在一定程度上也影響著汽車(chē)在市場(chǎng)上的地位。針對(duì)以上問(wèn)題，本設(shè)計(jì)選用輕型客車(chē)的轉(zhuǎn)向橋作為設(shè)計(jì)對(duì)象，通過(guò)合理的計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而達(dá)到汽車(chē)轉(zhuǎn)向橋具有較好的轉(zhuǎn)向靈敏性。希望取得一個(gè)較好的結(jié)果，使輕型客車(chē)轉(zhuǎn)向橋提到一個(gè)新水平。

汽車(chē)的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)基本相同，主要由前軸、主銷(xiāo)、轉(zhuǎn)向節(jié)和輪轂等四部分組成，如圖所示。通常，轎車(chē)中不設(shè)獨(dú)立的主銷(xiāo)，而以轉(zhuǎn)向節(jié)上、下球頭中心的連線(xiàn)為主銷(xiāo)的軸線(xiàn)。

前軸用中碳鋼鑄造，斷面呈工字形，以提高抗彎強(qiáng)度。兩端由工字形斷面過(guò)渡到方形斷面，以提高抗扭強(qiáng)度。中部?jī)商幱靡灾С袖摪鍙椈傻牡鬃?，其上鉆有四個(gè)安裝騎馬螺栓的通孔和一個(gè)位于中心的鋼板彈簧定位凹坑。前軸中部向下彎曲，使發(fā)動(dòng)機(jī)位置降低，降低汽車(chē)質(zhì)心，減小傳動(dòng)軸與變速器輸出軸之間夾角。前軸兩端各有一個(gè)拳形，主銷(xiāo)插入孔內(nèi)。主銷(xiāo)中部切有槽，用楔形鎖銷(xiāo)將主銷(xiāo)固定在拳部孔內(nèi)。

車(chē)輪輪轂通過(guò)兩個(gè)圓錐滾子軸承和支承在轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸上，軸承的松緊度可用調(diào)整螺母加以調(diào)整。輪轂內(nèi)側(cè)裝有油封，以防止?jié)櫥M(jìn)入制動(dòng)器內(nèi)。輪轂外端裝有金屬罩，以防止泥水和塵土侵入。武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）轉(zhuǎn)向橋

本節(jié)重點(diǎn)介紹轉(zhuǎn)向橋的定義和安裝形式。

前橋即非驅(qū)動(dòng)橋，又稱(chēng)從動(dòng)車(chē)橋。它通過(guò)懸架與車(chē)架(或承載式車(chē)身)相聯(lián)，兩側(cè)安裝著從動(dòng)車(chē)輪，用以在車(chē)架(或承載式車(chē)身)與車(chē)輪之間傳遞鉛垂力、縱向力和橫向力。前橋還要承受和傳遞制動(dòng)力矩。

根據(jù)從動(dòng)車(chē)輪能否轉(zhuǎn)向，前橋分為前橋與非前橋。一般汽車(chē)多以前橋?yàn)榍皹?。為提高操縱穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性，有些轎車(chē)采用全四輪轉(zhuǎn)向。多軸汽車(chē)除前輪轉(zhuǎn)向外，根據(jù)對(duì)機(jī)動(dòng)性的要求，有時(shí)采用兩根以上的前橋直至全輪轉(zhuǎn)向。

一般載客汽車(chē)采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)后橋驅(qū)動(dòng)的布置形式，故其前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向前橋。轎車(chē)多采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前橋驅(qū)動(dòng)，越野汽車(chē)均為全輪驅(qū)動(dòng)，故它們的前橋既是前橋又是驅(qū)動(dòng)橋，稱(chēng)為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋。

前橋按與其匹配的懸架結(jié)構(gòu)的不同，也可分為非斷開(kāi)式與斷開(kāi)式兩種。與非獨(dú)立懸架相匹配的非斷開(kāi)式前橋是一根支承于左、右從動(dòng)車(chē)輪上的剛性整體橫梁，當(dāng)又是前橋時(shí)，則其兩端經(jīng)轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)與轉(zhuǎn)向節(jié)相聯(lián)。斷開(kāi)式前橋與獨(dú)立懸架相匹配。

非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向前橋主要由前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)及轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)組成。轉(zhuǎn)向節(jié)利用主銷(xiāo)與前梁鉸接并經(jīng)一對(duì)輪轂軸承支承著車(chē)輪的輪轂，以達(dá)到車(chē)輪轉(zhuǎn)向的目的。在左轉(zhuǎn)向節(jié)的上耳處安裝著轉(zhuǎn)向節(jié)臂，后者與轉(zhuǎn)向直拉桿相連；而在轉(zhuǎn)向節(jié)的下耳處則裝著與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連接的轉(zhuǎn)向梯形臂。有的將轉(zhuǎn)向節(jié)臂與梯形臂連成一體并安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)的下耳處以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向節(jié)的銷(xiāo)孔內(nèi)壓入帶有潤(rùn)滑油槽的青銅襯套以減小磨損。為使轉(zhuǎn)向輕便，在轉(zhuǎn)向節(jié)上耳與前梁拳部之間裝有調(diào)整墊片以調(diào)整其間隙。帶有螺紋的楔形鎖銷(xiāo)將主銷(xiāo)固定在前梁拳部的孔內(nèi)，使之不能轉(zhuǎn)動(dòng)。

前橋的功用：前橋也稱(chēng)非驅(qū)動(dòng)橋，又稱(chēng)從動(dòng)車(chē)軸。它通過(guò)懸架與車(chē)架（或承載式車(chē)身）相聯(lián)，兩端安裝從動(dòng)車(chē)輪，用以承受和傳遞車(chē)輪與車(chē)架之間的力（垂直力、縱向力、橫向力）和力矩，并保證轉(zhuǎn)向輪作正確的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。

1.1 轉(zhuǎn)向橋的定義

轉(zhuǎn)向橋是汽車(chē)的重要組成部分，轉(zhuǎn)向橋是利用車(chē)橋中的轉(zhuǎn)向節(jié)使車(chē)輪可以偏移一定角度，并承受

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地面與車(chē)架之間的力及力矩，以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向。

前橋通過(guò)懸架與車(chē)架(或承載式車(chē)身)相聯(lián)，兩側(cè)安裝著從動(dòng)午輪，用以在車(chē)架(或承載式車(chē)身)與車(chē)輪之間傳遞鉛垂力、縱向力和橫向力。前橋還要承受和傳遞制動(dòng)力矩。前橋按與其匹配的懸架結(jié)構(gòu)的不同，也可分為非斷開(kāi)式與斷開(kāi)式兩種。前橋按與之匹配的懸架結(jié)構(gòu)不同可分為非斷開(kāi)式與斷開(kāi)式兩種。由于小型載客汽車(chē)要求價(jià)廉，所以多采用非斷開(kāi)式前橋。非斷開(kāi)式的前橋主要有前梁，轉(zhuǎn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)組成。

1.2 轉(zhuǎn)向橋的安裝形式

各種車(chē)型的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)基本相同，主要由前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)組成。一般載客汽車(chē)采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)后橋驅(qū)動(dòng)的布置形式，故其前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向從動(dòng)橋。轎車(chē)多采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前橋驅(qū)動(dòng)，越野車(chē)均為全輪驅(qū)動(dòng)，故他們的前橋既是轉(zhuǎn)向橋也是驅(qū)動(dòng)橋，稱(chēng)為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋。

轉(zhuǎn)向橋按與其匹配的懸架結(jié)構(gòu)不用，又可分為非斷開(kāi)式與斷開(kāi)式兩種。與非獨(dú)立懸架匹配的非斷開(kāi)式的轉(zhuǎn)向橋是一根支承于左、右從動(dòng)車(chē)輪上的剛性整體橫梁，當(dāng)又是轉(zhuǎn)向橋時(shí)，其兩端經(jīng)轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向橋與獨(dú)立懸架相匹配。武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)

2.1 轉(zhuǎn)向橋的組成部分

各種車(chē)型的非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)型式基本相同，它主要由前梁（由于汽車(chē)前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋，因此其橫梁常稱(chēng)前梁）、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)、轉(zhuǎn)向梯形臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿等組成。

1)前梁

前梁是非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋最主要的零件，由中碳鋼或中碳合金鋼模鍛而成。其兩端各有一呈拳形的加粗部分作為安裝主銷(xiāo)前梁拳部。為提高其抗彎強(qiáng)度，其較長(zhǎng)的中間部分采用工字行斷面，并相對(duì)兩端向下偏移一定距離，以便降低汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝位置，從而降低汽車(chē)傳動(dòng)系的安裝高度并減小傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)主、從動(dòng)軸的夾角；為提高前梁的抗扭強(qiáng)度，兩端與拳部相接的部分采用方形斷面，而靠近兩端使拳部與中間部分相連接的向下彎曲部分，則采用上述兩種斷面逐漸過(guò)度的形狀。中間部分的兩側(cè)還要鍛造出鋼板彈簧支座的加寬支承面。

非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋的前梁亦可采用組合式結(jié)構(gòu)，即由無(wú)縫鋼管的中間部分和模鍛成型的兩端拳形部分組焊而成。這種組合式前梁適用于批量不大的生產(chǎn)，并可省去大型鍛造設(shè)備。

2)主銷(xiāo)

其結(jié)構(gòu)型式有幾種，如圖2-1所示，其中（a）、（b）兩種型式是最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)。3)轉(zhuǎn)向節(jié)

多用中碳合金鋼斷模鍛成整體式結(jié)構(gòu)，有些大型汽車(chē)的轉(zhuǎn)向節(jié)，由于其尺寸過(guò)大，也有采用組焊式結(jié)構(gòu)的，即其輪軸部分是經(jīng)壓配并焊上去的。

4)轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向梯形臂

由中碳鋼或中碳合金鋼如40、35Cr、40CrNi鋼等用模鍛加工制成。多采用沿其長(zhǎng)度變化尺寸的橢圓形截面以合理地利用材料和提高其強(qiáng)度和剛度。

5)轉(zhuǎn)向橫拉桿

應(yīng)選用剛性好、質(zhì)量小的20鋼，30鋼或35鋼的無(wú)縫鋼管制造，其兩端的球形鉸接作為單獨(dú)組件，組裝好后以組件客體上的螺紋旋到桿的兩端端部，使橫拉桿的桿長(zhǎng)可調(diào)，以便用于調(diào)節(jié)前束。球形鉸接的球銷(xiāo)與襯墊均采用低碳合金鋼如12CrNi3A,20CrNi,20CrMnTi,工作表面經(jīng)滲碳淬火，滲碳層深1.5～3.0mm，表面硬度56～63HRC。允許采用40或

圖2-1 主銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)型式

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(a)圓柱實(shí)心型；(b)圓柱空心型；

(b)(c)上、下端為直徑不等的圓柱、中間為錐體的主銷(xiāo)；(d)下部圓柱比上部細(xì)的主銷(xiāo)

45中碳鋼制造并經(jīng)高頻淬火處理，球銷(xiāo)的過(guò)渡圓角處用滾壓工藝增強(qiáng)，球形鉸接的殼體用35鋼或40鋼制造。為了提高球頭和襯墊工作表面的耐磨性，可采用等離子或氣體等離子金屬?lài)婂児に?；亦可采用耐磨性好的工程塑料制造襯墊。后者在制造過(guò)程中可滲入專(zhuān)門(mén)的成分（例如尼龍-二硫化鉬），對(duì)這類(lèi)襯墊可免去潤(rùn)滑。

6)轉(zhuǎn)向節(jié)推理軸承

承受作用于汽車(chē)前梁上的重力。為減小摩擦使轉(zhuǎn)向輕便，可采用滾動(dòng)軸承，如推力球軸承、推力圓錐滾子軸承等。也有采用青銅止推墊片的。

7)主銷(xiāo)上、下軸承 承受較大的徑向力，多采用滾動(dòng)軸承（即壓入轉(zhuǎn)向節(jié)上、下中的襯套），也有采用滾針軸承的結(jié)構(gòu)。后者的效率較高，轉(zhuǎn)向阻力小，且可延長(zhǎng)使用壽命。

8)輪毅軸承

多由兩個(gè)圓錐滾子軸承組對(duì)，這種軸承的支承剛度較大，可承受較大負(fù)荷。轎車(chē)因負(fù)荷較輕，前輪毅軸承也有采用也有采用一對(duì)單列或一個(gè)雙列向心軸承的，球軸承的效率高，能延長(zhǎng)汽車(chē)的滑行距離，有的轎車(chē)采用一個(gè)雙列圓錐滾子軸承。

9)左、右輪胎螺栓

多數(shù)為右旋螺紋，但有些汽車(chē)為了防松，左側(cè)用左旋，右側(cè)用右旋。

2.2 轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)及其影響因素

非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向橋主要由前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)及轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)組成。轉(zhuǎn)向節(jié)利用主銷(xiāo)與前梁鉸接并經(jīng)一對(duì)輪毅軸承支承著車(chē)輪的輪毅，以達(dá)到車(chē)輪轉(zhuǎn)向的目的。在左轉(zhuǎn)向節(jié)的上耳處安裝著轉(zhuǎn)向梯形臂，后者與轉(zhuǎn)向直拉桿相連；而在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)的下耳處則裝有與轉(zhuǎn)向橫拉桿聯(lián)接的轉(zhuǎn)向梯形臂。有的將轉(zhuǎn)向節(jié)臂與轉(zhuǎn)向梯形臂聯(lián)成一體并安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)的下耳處以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。制動(dòng)底版緊固在轉(zhuǎn)向節(jié)的凸緣面上。轉(zhuǎn)向節(jié)的銷(xiāo)孔內(nèi)壓入帶有潤(rùn)滑槽的青銅襯套以減小磨損。為使轉(zhuǎn)向輕便，在轉(zhuǎn)向節(jié)下耳與前梁拳部之間可裝滾子推力軸承，在轉(zhuǎn)向節(jié)上耳與前梁拳部之間裝有調(diào)整墊片以調(diào)整其間隙。帶有羅紋的楔形鎖銷(xiāo)將主銷(xiāo)在前梁拳部的孔內(nèi)，使之不能轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1 轉(zhuǎn)向橋主要零件尺寸的確定

轉(zhuǎn)向橋采用工子形斷面的前梁，可保證其質(zhì)量最小而在垂向平面內(nèi)的剛度大、強(qiáng)度高。工字形斷面尺寸值見(jiàn)圖3-1，圖中虛線(xiàn)繪出的是其當(dāng)量斷面。該斷面的垂向彎曲截面系數(shù)Wv和水平彎曲截面系數(shù)Wh可近似取為

Wv=20a3=20×11.53=3.04×104 mm3(3-1)Wh=5.5a3 =5.5×11.5=8.36×103 mm3(3-2)式中：a——工字形斷面的中部尺寸，見(jiàn)圖3-1 在設(shè)計(jì)中為了預(yù)選前梁在板簧座處的彎曲截面系數(shù)Wv,可采用經(jīng)統(tǒng)計(jì)取得的經(jīng)驗(yàn)公式：

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Wv=ml/2200=820×345/2200=128.60 cm(3-3)式中：m——作用于該前梁上的簧上質(zhì)量，kg;l——車(chē)輪中線(xiàn)至板簧座中線(xiàn)間的距離，cm;2200——系數(shù)，kg·cm-2。

轉(zhuǎn)向橋前梁拳部之高度約等于前梁工字形斷面的高度，而主銷(xiāo)直徑可取為拳部高度的0.35～0.45倍。主銷(xiāo)上、下滾動(dòng)軸承（即壓入轉(zhuǎn)向節(jié)上、下孔中的襯套）的長(zhǎng)度則取為主銷(xiāo)直徑的1.25～1.50倍。

3圖3-1 前梁工字形斷面尺寸關(guān)系的推薦值

轉(zhuǎn)向橋主要零件工作應(yīng)力的計(jì)算

本設(shè)計(jì)以HX6560汽車(chē)為研究對(duì)象，其有關(guān)參數(shù)為： 前軸軸荷：820kg；

整車(chē)質(zhì)心高度：540mm； 滾動(dòng)半徑：314mm。

主要是計(jì)算前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷(xiāo)、主銷(xiāo)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(chē)輪的定位角，即認(rèn)為主銷(xiāo)內(nèi)傾角、主銷(xiāo)后傾角及車(chē)輪外傾角均為零，而左、右轉(zhuǎn)向節(jié)軸線(xiàn)重合且與主銷(xiāo)軸線(xiàn)位于同一側(cè)向垂直平面內(nèi)，如圖（3-2）所示[3]。武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

圖3-2 轉(zhuǎn)向橋在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的受力分析簡(jiǎn)圖（a）制動(dòng)工況下的彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖；（b）側(cè)滑工況下的彎矩圖

3.2 非斷開(kāi)式轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋前梁應(yīng)力計(jì)算

3.2.1 在制動(dòng)情況下的前梁應(yīng)力計(jì)算

制動(dòng)時(shí)前輪承受的制動(dòng)力Pr和垂向力Z1傳給前梁，使前梁承受轉(zhuǎn)矩和彎矩?？紤]到制動(dòng)時(shí)汽車(chē)質(zhì)量向前轉(zhuǎn)向橋的轉(zhuǎn)移，則前輪所承受的地面垂向反力為

Z1=G1m1'/2=8200×1.5/2=6150N(3-4)式中：G1——汽車(chē)滿(mǎn)載靜止于水平路面時(shí)前橋給地面的載荷；

'

m1——汽車(chē)制動(dòng)時(shí)對(duì)前橋的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，對(duì)前橋和載客汽車(chē)的前橋可取1.4~1.7。

前輪所承受的制動(dòng)力為

Pr=Z1? =6150×1.0=6150N(3-5)武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

式中：?——輪胎與路面的附著系數(shù)。

由Z1和Pr對(duì)前梁引起的垂向彎矩Mv和水平方向彎矩Mh在兩鋼板彈簧座之間達(dá)最大值，分別為

Mv=（Z1-gw）l2=(1380?720G1m1'B?S8200?1.5?908)=(=1.73×106 N?mm ?gw)2222(3-6)Mh=Prl2= Z1?1380?720B?S=6150×1.0×=2.03×106 N?mm(3-7)

22式中：l2——為輪胎中線(xiàn)至板簧座中線(xiàn)間的距離，mm;

gw——車(chē)輪（包括輪毅、制動(dòng)器等）的重力，N；

B——前輪輪距，mm；

S——前輪上兩板簧座中線(xiàn)間的距離，mm。

制動(dòng)力Pr還使前梁在主銷(xiāo)孔至鋼板彈簧座之間承受轉(zhuǎn)矩T:

T=Prrr=6150×314=1.93×106 N?mm(3-8)式中：rr——輪胎的滾動(dòng)半徑。

圖3-2給出了前梁在汽車(chē)制動(dòng)工況下的彎矩圖及轉(zhuǎn)矩圖。

前梁在鋼板彈簧座附近危險(xiǎn)斷面處的彎曲應(yīng)力?w和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力?（單位均為MPa）分別為

MvMh***000==300MPa(3-9)??WvWh304008360TT1930000?===150MPa(3-10)?WTJk/?max12866?w=式中：WT——前梁在危險(xiǎn)斷面處的扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)，mm;?max——前梁橫斷面的最大厚度，mm;Jk——前梁橫截面的極慣性矩，對(duì)工字形斷面：

Jk=0.4?h?3 mm4

h——工字形斷面矩形元素的長(zhǎng)邊長(zhǎng)，mm;?——工字形斷面矩形元素的短邊長(zhǎng)，mm 前梁應(yīng)力的許用值為[?w]=340MPa；[?]=150MPa。

前梁可采用45,30Cr,40Cr等中碳鋼或中碳合金鋼制造，硬度為241～285HB。

3.2.2 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(chē)承受大側(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Z1L,Z1R和側(cè)向反力Y1L、Y1R各不相等，則可推出前輪的地面反力（單位均為N）分別為

2?540?1.0G12hg?18200（1?）=7308.70N(3-11)Z1L?（1?)=213802B12hg?18200G12?540?1.0 Z1R?（=902 N(3-12)1?)=（1?）2B1213802?540?1.02hg?18200G1（1?）=7308.70N(3-13)1?)=Y1L?（213802B1G12hg?182002?540?1.0 Y1R?（=902 N(3-14)1?)=（1?）2B121380式中：G1——汽車(chē)停于水平路面時(shí)的前橋軸荷，N；

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B1——汽車(chē)前輪輪距，mm;

hg——汽車(chē)質(zhì)心高度，mm;

?1——輪胎與路面的側(cè)面附著系數(shù)。取?1=1.0。

側(cè)滑時(shí)左、右鋼板彈簧對(duì)前梁的垂向作用力（N）為

T1l=0.5G1’+G1?1(hg-rr’)/s=0.5×8200+8200×1.0（540-260）/720=7288.9N(3-15)T1R=0.5G1’-G1?1(hg-rr’)/s=0.5×8200-8200×1.0（540-260）/720=911.1N

(3-16)式中：G1’——汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)車(chē)廂分配給前橋的垂向總載荷，N；

rr’——板簧座上表面的離地高度，mm；

S——兩板簧座中心間的距離，mm。

汽車(chē)側(cè)滑時(shí)左、右前輪輪轂內(nèi)、外軸承的徑向力（單位為N）分別為

S1L=

31420rrb?7308.70??7308.70=49991.5N(3-17)Y1L?Z1L=

23?2023?20a?ba?b31420rra?7308.70??7308.70=56752.9N(3-18)S2L=Y1L?Z1L=

23?2023?20a?ba?b31420rrb?902??902=7004.1N(3-19)S1R=Y1R?Z1R=

23?2023?20a?ba?b31420rra?902??902=6165.2N(3-20)S2R=Y1R?Z1R=

23?2023?20a?ba?b式中：rr——輪胎的滾動(dòng)半徑，mm;

a——S1L、S1R至車(chē)輪中線(xiàn)的距離，mm;

b——S2L、S2R至車(chē)輪中線(xiàn)的距離，mm。

求得Z1L，Z1R，Y1L，Y1R即可求得左、右前輪輪轂內(nèi)軸承對(duì)輪毅的徑向支承S1L、S1R和外軸承對(duì)輪毅的徑向支承力S2L、S2R，這樣就求出了輪毅軸承對(duì)軸輪的徑向支承反力。根據(jù)這些力及前梁在鋼板彈簧座處的垂向力T1L,T1R,可繪出前梁與輪軸在汽車(chē)側(cè)滑時(shí)的垂向受力彎矩圖（見(jiàn)圖3-3）。由彎矩圖可見(jiàn)，前梁的最大彎發(fā)生在汽車(chē)側(cè)滑方向一側(cè)的主銷(xiāo)孔處（Ⅰ—Ⅰ剖面處）；而另一側(cè)則在鋼板彈簧座處（Ⅱ—Ⅱ剖面處），可由下式直接求出：

MⅠ—Ⅰ= Y1Lrr-Z1Ll1=7308.7×314-7308.7×99=1.57×106 N?mm(3-21)MⅡ—Ⅱ=Z1Rl2+Y1Rrr=902×340+902×314=5.90×105 N?mm(3-22)式中：M——彎矩，N?mm;Z1L, Z1R——左、右前輪承受地面的垂向反力，N； Y1L，Y1R——左、右前輪承受地面的側(cè)向反力，N。

3.3 轉(zhuǎn)向節(jié)在制動(dòng)和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計(jì)算

如下圖所示，轉(zhuǎn)向節(jié)的危險(xiǎn)斷面處于軸徑為d1的輪軸根部，即Ⅲ—Ⅲ剖面處。武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

圖3-3 轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷(xiāo)及轉(zhuǎn)向襯套的計(jì)算用圖

3.3.1 工況下的轉(zhuǎn)向節(jié)應(yīng)力計(jì)算

轉(zhuǎn)向節(jié)在Ⅲ—Ⅲ剖面處的軸徑僅受垂向彎矩Mv和水平方向的彎矩Mh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)可按計(jì)算其Mv及Mh，但需以I3代替兩式中的I2，即gw

Mv=(Z1-gw)l3 =（6150-908）×48.5=2.54×105 N?mm(3-23)Mh= Z1?l3=

G1m1’?l3=6150×1.0×48.5=2.98×105 N?mm(3-24)2式中：Z1——前輪所承受的地面垂向反力，N；

?——輪胎與路面的附著系數(shù)； l3——輪胎中心線(xiàn)至Ⅲ—Ⅲ剖面間的距離。Ⅲ—Ⅲ剖面處的合成彎曲應(yīng)力?w為

?w=

2Mv2?Mhw?2Mv2?Mh0.1d***?2030000= =620 MPa(3-25)30.1?35式中：d1——轉(zhuǎn)向節(jié)輪軸根部軸徑mm。

轉(zhuǎn)向節(jié)采用30Cr,40Cr等中碳合金鋼制造，心部硬度241～285HB，高頻淬火后表面硬度57～65HRC，硬化層深1.5～2.0mm。輪軸根部的圓角滾壓處理。

3.3.2 在汽車(chē)側(cè)滑工況下的轉(zhuǎn)向節(jié)應(yīng)力計(jì)算

在汽車(chē)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，可按下公式求得：

MLⅢ—Ⅲ= Y1lrr-Z1Ll3 =7308.7×314-7308.7×48.5=1.94×106 N?mm(3-26)MRⅢ—Ⅲ=Z1Rl3+Y1Rrr=902×48.5+902×314=3.26×105 N?mm(3-27)左、右轉(zhuǎn)向節(jié)在危險(xiǎn)斷面處的彎曲應(yīng)力為 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

?wl?MlⅢ—Ⅲ?Z1Ll3-Y1lrr7308.7?314?7308.7?48.5==452 MPa(3-28)?3w0.1?3530.1d1MRⅢ—Ⅲ?Z1Rl3?Y1Rrr902?314?902?48.5==76MPa(3-29)?33w0.1d10.1?35?wl?3.4 主銷(xiāo)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、下襯套的中點(diǎn)，即與輪軸中心線(xiàn)相距分別為c,d的兩點(diǎn)處，在側(cè)向平面和縱向平面內(nèi)，對(duì)主銷(xiāo)作用有垂直其軸線(xiàn)方向的力。

3.4.1 在汽車(chē)制動(dòng)工況下的計(jì)算

地面對(duì)前輪的垂向支承反力Z1所引起的力矩Z1l1,由位于通過(guò)主軸線(xiàn)的側(cè)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(xiāo)的力QMZ所形成的力偶QMZ（c+d）所平衡，故有

QMZ=

Z1l16150?99=6277 N(3-30)=

(c?d)48.5?48.5制動(dòng)力矩Prrr由位于縱向平面內(nèi)并作用于主銷(xiāo)的力Qmr所形成的力偶Qmr（c+d）所平衡，故有

Qmr=Prrr/（c+d）=Z1?rrr/(c+d)=6150×1.0×314/（48.5+48.5）=2.00×104N(3-31)而作用于主銷(xiāo)的制動(dòng)力Pr則由在轉(zhuǎn)向節(jié)上、下襯套中點(diǎn)出作用的主銷(xiāo)的力Qru、Qrl所平衡，且有

Qru=

6150?48.5Prd==3075 N(3-32)(c?d)48.5?48.56150?48.5Prc==3075 N(3-33)(c?d)48.5?48.5Prl16150?99==5294 N(3-34)l5115Qrl=由轉(zhuǎn)向橋的俯視圖可知，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(xiàn)的垂直距離為l4，如將N的著力點(diǎn)移至主銷(xiāo)中心線(xiàn)與輪軸中心線(xiàn)交點(diǎn)處，則需對(duì)主銷(xiāo)作用一側(cè)向力矩Nl。力矩Nl4，由位于側(cè)向平面內(nèi)并作用于主銷(xiāo)的力偶QMN（c+d）所平衡，故有

QMN=

Nl45294?99==5403 N(3-35)(c?d)48.5?48.5而力N則在轉(zhuǎn)向節(jié)上、下襯套中點(diǎn)處作用于主銷(xiāo)的力QNu,QNl所平衡，且有

QNu=

Nd5294?48.5==2647 N(3-36)(c?d)48.5?48.514 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

QNl=

5294?48.5Nc==2647 N(3-37)(c?d)48.5?48.5由圖3-3可知，在轉(zhuǎn)向節(jié)上襯套的中點(diǎn)作用于主銷(xiāo)的合力Qu和在下襯套的中點(diǎn)作用于主銷(xiāo)的合力Ql分別為

Qu=(QMZ?QMN?QNu)2?(QMr?Qru)2 =(6277?5403?2647)2?(20000?3075)2

=1.92×104 N(3-

38)Ql=(QMZ?QMN?QNl)2?(QMr?Qrl)2=(6277?5403?2647)2?(20000?3075)2

=2.72×104 N(3-39)由上兩式可見(jiàn)，在汽車(chē)制動(dòng)工況下，主銷(xiāo)的最大載荷發(fā)生在轉(zhuǎn)向節(jié)下襯套的中點(diǎn)處，其值計(jì)算所得到的Ql。

3.4.2 在汽車(chē)側(cè)滑工況下的計(jì)算

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(xiāo)的力QMZ是不相等的，他們分別按下式求得：

.7?314?7308.7?99)/(48.5?48.5)QMZL=(Z1Ll1?Y1Lrr)/(c?d)?(7308=1.62×104 N(3-

40)QMZR=(Z1Rl1?Y1Rrr)/(c?d)?(902?314?902?99)/(48.5?48.5)

=2.00×103 N

(3-41)式中：Z1L，Z1R——汽車(chē)左、右前輪承受的地面垂向反作用力，N；

l1——輪胎中心線(xiàn)至主銷(xiāo)軸線(xiàn)的距離 mm;rr——輪胎的滾動(dòng)半徑 mm;Y1L，Y1R——左、右前輪承受地面的側(cè)向反力，N； G1——汽車(chē)靜止于水平路面時(shí)的前橋的軸荷，N； hg——汽車(chē)質(zhì)心高度，mm;B1——汽車(chē)前輪輪距，mm;?1——輪胎與路面的側(cè)向附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)可取?=1.0.取Ql, QMZL, QMZR中最大的作為主銷(xiāo)的計(jì)算載荷Qj,計(jì)算主銷(xiāo)在前梁拳部下端處的彎曲力?w和剪應(yīng)切力?s

?w=

Qjh27200?21==413 MPa(3-42)330.1d00.1?2415 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

??s=

4Qj4?27200==66 MPa(3-43)22?d03.14?24式中:d0——主銷(xiāo)直徑 mm;h——轉(zhuǎn)向節(jié)下襯套中點(diǎn)至前梁拳部下端面的距離,mm。

主銷(xiāo)的許用應(yīng)力彎曲力[?w]=413MPa;許用剪切應(yīng)力[?s]=66MPa。主銷(xiāo)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,56～62HRC。轉(zhuǎn)向襯套的擠壓應(yīng)力?c為

?c=

Qj27200==8.3 MPa(3-44)ld0136?24式中: l——襯套長(zhǎng),mm;Qj——j計(jì)算載荷,取Ql,QMZL,QMZR,中最大值,N;d0——主銷(xiāo)直徑,mm。

轉(zhuǎn)向節(jié)襯套的許用擠壓應(yīng)力為[?c]=50MPa。在靜載荷下，上式的計(jì)算載荷取

Qj=QMZ=Z1l1/(c+d)=

G1l1/(c?d)=6277N(3-45)23.5 推力軸承和止推墊片的計(jì)算

3.5.1 推力軸承計(jì)算

計(jì)算時(shí)首先要確定推力軸承和止推墊片的當(dāng)量靜載荷，對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承，文獻(xiàn)推薦取汽車(chē)以等速va=40km/h、沿半徑R=50m或以va=20km/h,沿半徑R=12m的圓周行使的工況作為計(jì)算工況。如果汽車(chē)向右轉(zhuǎn)彎則其前外輪即前左輪的地面垂向反力Z1L增大。

汽車(chē)前橋的側(cè)滑條件為

2vaP1=m1≥Y1L+Y1R=G1?1=m1g?1=820×10×1.0=8200N(3-46)

R式中：P1——前橋所受的側(cè)向力，N；

m1——汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的整車(chē)質(zhì)量分配給前橋的部分； R——汽車(chē)轉(zhuǎn)彎半徑，mm;va——汽車(chē)行使速度，mm/s;g——重力加速度，mm/s2；

Y1L、Y1R——地面給左、右前輪的側(cè)向反作用力，N； ?1——輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)；

G1——汽車(chē)滿(mǎn)載靜止于水平路面時(shí)前橋給地面的載荷，N。由上式可得

2va?1=(3-47)

Rg16 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

2G12hgva)()](3-48)Z1L=[1?(2B1Rg將上述計(jì)算工況的va、R等的有關(guān)數(shù)據(jù)代入(3-44),(3-45)式，并hg/B=0.5, 則有

Z1L=1.25G1/2=0.625G1

可近似地認(rèn)為推力軸承的軸向載荷F，等于上述前輪的地面垂向反力，即有

Fa=0.6256G1=0.625×6150=3844 N(3-49)鑒于轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承在工作中的相對(duì)轉(zhuǎn)角不大的及軸承滾道圈破壞帶來(lái)的危險(xiǎn)性，軸承的選擇按其靜承載容量C0進(jìn)行，且取當(dāng)量靜載荷P0為：

P0=（0.5～0.33）C0

3.5.2 轉(zhuǎn)向節(jié)止推墊片的計(jì)算

當(dāng)采用青銅止推墊片代替轉(zhuǎn)向節(jié)推力軸承時(shí)，在汽車(chē)滿(mǎn)載情況下，止推墊片的靜載荷可取為

Fa=這時(shí)止推墊片的擠壓力為

G16150==3075 N(3-50)22?c=

4Fa=1 MPa(3-51)22?(D?d)式中：d；D——止推墊片的內(nèi)、外徑。通常取[?c]≤30MPa 4 輪胎的選取

4.1 輪胎與車(chē)輪應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求

輪胎即車(chē)輪用來(lái)支撐汽車(chē)，承受汽車(chē)重力，在車(chē)橋(軸)與地面之間傳力，駕駛?cè)藛T經(jīng)操縱轉(zhuǎn)向輪可實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向的控制。

輪胎及車(chē)輪對(duì)汽車(chē)有許多重要性能，包括動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過(guò)性、操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性及行駛安全性和汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向的控制。

輪胎及車(chē)輪部件應(yīng)滿(mǎn)足下屬基本要求：足夠的負(fù)荷能力和速度能力；較小的滾動(dòng)阻力和行駛噪聲；良好的均與性和質(zhì)量平衡性；耐磨損、耐老化、抗扎刺和良好的氣密性；質(zhì)量小、價(jià)格低、拆裝方便、互換性好。

4.2 輪胎的分類(lèi)

輪胎可以按胎體結(jié)構(gòu)、簾線(xiàn)材料、用途、胎面花紋、斷面形狀、氣密方式不同等進(jìn)行分類(lèi)如下： 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

4.3 輪胎的特點(diǎn)與選用

子午線(xiàn)輪胎的特點(diǎn)是滾動(dòng)阻力小、溫升低、胎體緩沖性能和路面附著性能都比斜交輪胎要好，裝車(chē)后油耗低、耐磨損壽命長(zhǎng)、高速性能好（圖 4-1），因此，適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)對(duì)安全、高速、低油耗的發(fā)展要求，是汽車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)首選的輪胎。子午線(xiàn)輪胎也有制造困難、造價(jià)不如斜交輪胎低和不易翻修等特點(diǎn)。

圖4-1 常在高速條件下行駛的汽車(chē)，適合選用強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好的鋼絲簾線(xiàn)輪胎。鋼絲簾線(xiàn)僅能做子午線(xiàn)輪胎。相對(duì)汽車(chē)常在低速條件下行駛時(shí)，可以選用尼龍、聚酯、人造絲等人造材料做簾線(xiàn)制造的輪胎。斜交輪胎多用上述材料制造。

低斷面輪胎的胎面寬平、側(cè)面剛性大、附著能力強(qiáng)、散熱良好、高速行駛穩(wěn)定性好。無(wú)內(nèi)胎輪胎的平衡性良好、發(fā)熱少、刺扎后不易快速失氣、高速行駛安全性能良好。武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

乘用輪胎既是子午線(xiàn)結(jié)構(gòu)，又是低斷面、無(wú)內(nèi)胎輪胎并具備它們的各自?xún)?yōu)點(diǎn)。商用輪胎尺寸大、胎體厚、簾線(xiàn)層級(jí)多、承載能力強(qiáng)。非公路用輪胎附著性好，胎面耐刺扎，適用于在惡劣條件下使用，用于公路行駛時(shí)耗油量增加，噪聲大。

輪胎的胎面花紋對(duì)滾動(dòng)阻力、附著能力、耐磨性及噪聲有影響。公路花紋輪胎滾動(dòng)阻力小、噪聲小，適用在鋪裝路面上使用。其中，縱向花紋輪胎適用于良好路面，橫向花紋輪胎適用于土石路面。越野花紋輪胎附著性能良好，適用于在壞路面或無(wú)路地帶使用。混合花紋輪胎適用于使用路面條件變化不定的場(chǎng)合。圖4-2為幾種典型胎面花紋示例。

圖 4-2 隨輪胎氣壓的增加，其承載能力也越強(qiáng)；但輪胎的附著能力下降，振動(dòng)頻率增加，乘坐舒適性和安全性變壞，對(duì)路面及汽車(chē)也有不良作用。標(biāo)注輪胎不僅對(duì)外形尺寸，而且對(duì)使用氣壓也有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。為了使用安全和滿(mǎn)足舒適性要求，乘用車(chē)輪胎的使用氣壓不應(yīng)高于所選輪胎規(guī)定符合下限氣壓的80%；而商用車(chē)輪胎的使用氣壓可接近選定輪胎層級(jí)所限定的氣壓。考慮到操縱穩(wěn)定性的需求，前輪輪胎氣壓應(yīng)低于后輪的輪胎氣壓。

簾線(xiàn)層級(jí)越高，輪胎的承載能力也越強(qiáng)，并有與輪胎氣壓增加相似的缺點(diǎn)。汽車(chē)行駛速度也影響輪胎負(fù)荷能力，車(chē)速高輪胎的發(fā)熱量增加。溫度升高，易使胎面與輪胎簾線(xiàn)層脫落。這不僅使輪胎壽命降低，也會(huì)引發(fā)交通事故。子午線(xiàn)、無(wú)內(nèi)胎、低斷面的輪胎工作時(shí)發(fā)熱少、導(dǎo)熱好、散熱迅速。因而溫度低，有良好的速度特性。選取時(shí)，應(yīng)使選用輪胎的速度級(jí)別所限定的最高使用速度大于所設(shè)計(jì)汽車(chē)的最高車(chē)速。為了滿(mǎn)足不同乘用車(chē)對(duì)輪胎速度能力的需求，將輪胎的速度能力分級(jí)，譬如在70?210km/h之間，按每10km/h分為一級(jí)；具有更高速度能力的輪胎，用來(lái)分級(jí)的速度更大些。輪胎是專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)廠(chǎng)制造，并具有高度的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化特點(diǎn)。輪胎的外直徑、斷面寬、斷面高寬比、配用輪輞名義直徑、輪輞輪廓形式及規(guī)格、胎面花紋形式及深度、額定負(fù)荷下的半徑等尺寸特性和負(fù)荷指數(shù)可查GB/T2977-1997、GB/T2978-1997、GB/T9743-1997、GB9744-1997等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）轉(zhuǎn)向橋定位參數(shù)

為了保持汽車(chē)直線(xiàn)行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性及汽車(chē)轉(zhuǎn)向后使前輪具有自動(dòng)回正的性能，轉(zhuǎn)向橋的主銷(xiāo)在汽車(chē)的縱向和橫向平面內(nèi)部有一定傾角。在縱向平面內(nèi)，主銷(xiāo)上部向后傾斜一個(gè)?角，稱(chēng)為主銷(xiāo)后傾角。在橫向平面內(nèi)主銷(xiāo)上部相內(nèi)傾斜一個(gè)β角，稱(chēng)為主銷(xiāo)內(nèi)傾角。

主銷(xiāo)后傾使主銷(xiāo)軸與路面的交點(diǎn)位于輪胎接地中心之前，該距離稱(chēng)為后傾拖距。當(dāng)直線(xiàn)行駛的汽車(chē)的轉(zhuǎn)向輪偶然受到外力作用而稍有偏移時(shí)，汽車(chē)就偏離直線(xiàn)行使而有轉(zhuǎn)向，這時(shí)引起的離心力使路面、對(duì)車(chē)輪作用著一阻礙其側(cè)滑的側(cè)向反力，使車(chē)輪產(chǎn)生主銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)的回正力矩，從而保證了汽車(chē)具有較好的直線(xiàn)行使穩(wěn)定性。此力矩稱(chēng)為穩(wěn)定力矩。穩(wěn)定力矩也不宜過(guò)大，否則在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)為了克服此穩(wěn)定力矩需在轉(zhuǎn)向盤(pán)施加更大的力，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向沉重。主銷(xiāo)后傾角通常在30以?xún)?nèi)?，F(xiàn)在轎車(chē)采用低壓寬斷面斜交輪胎，具有較大的彈性回轉(zhuǎn)力矩，故主銷(xiāo)后傾角就可以減小到接近于零，甚至為負(fù)值。但在采用子午線(xiàn)輪胎時(shí)，由于輪胎的拖距較小，則需選用較大的主銷(xiāo)后傾角。

主銷(xiāo)內(nèi)傾也是為了保證汽車(chē)直線(xiàn)行駛的穩(wěn)定性并使轉(zhuǎn)向輕便。主銷(xiāo)內(nèi)傾使主銷(xiāo)軸線(xiàn)與路面的交點(diǎn)至車(chē)輪中心平面的距離即主銷(xiāo)偏移距減小，從而可減小轉(zhuǎn)向時(shí)需加在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力，使轉(zhuǎn)向輕便，同時(shí)也可減小轉(zhuǎn)向輪傳到轉(zhuǎn)向盤(pán)上的沖擊力。主銷(xiāo)內(nèi)傾使前輪轉(zhuǎn)向是不僅有繞主銷(xiāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)，而且伴隨有車(chē)輪軸及前橫梁向上的移動(dòng)，而當(dāng)松開(kāi)轉(zhuǎn)向盤(pán)是，所儲(chǔ)存的上升位能使轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正，保證汽車(chē)作直線(xiàn)行使。主銷(xiāo)內(nèi)傾角一般為50～80；注銷(xiāo)偏移距一般為30～40mm。輕型客車(chē)、輕型客車(chē)及裝有動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車(chē)可選擇較大的主銷(xiāo)內(nèi)傾角及后傾角，以提高其轉(zhuǎn)向車(chē)輪的自動(dòng)回正性能。但主銷(xiāo)內(nèi)傾角也大，即主銷(xiāo)偏移距 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

圖2-2轉(zhuǎn)向橋

1.轉(zhuǎn)向推力軸承；2轉(zhuǎn)向節(jié)；調(diào)整墊片；4.主銷(xiāo)；5前梁

不宜過(guò)小，否則在轉(zhuǎn)向過(guò)程中車(chē)輪繞主銷(xiāo)偏移時(shí)，隨著滾動(dòng)將伴隨著沿路面的滾動(dòng)，從而增加輪胎與路面的摩擦阻力，使轉(zhuǎn)向變得很沉重。為了克服因左、右前輪制動(dòng)力不等而導(dǎo)致汽車(chē)制動(dòng)時(shí)跑偏，近年來(lái)出現(xiàn)了主銷(xiāo)偏移距為負(fù)值的汽車(chē)。

前輪定位除上述主銷(xiāo)后傾角，主銷(xiāo)內(nèi)傾角外，還有車(chē)輪外傾角及前束，共四項(xiàng)參數(shù)。

車(chē)前外傾指轉(zhuǎn)向輪安裝時(shí)，其輪胎中心平面不是垂直與地面，而是向外傾斜一個(gè)角度α，稱(chēng)為車(chē)輪外傾角。此α角約為0.50～1.50,一般α為10左右。它可以避免汽車(chē)重載時(shí)車(chē)輪產(chǎn)生負(fù)外傾即內(nèi)傾，同時(shí)車(chē)輪外傾也與拱行路面相適應(yīng)。由于車(chē)輪外傾角使輪胎接地點(diǎn)內(nèi)縮。縮小了主銷(xiāo)偏義距，從而使轉(zhuǎn)向輕便并改善了制動(dòng)力的方向穩(wěn)定性。

前束的作用是為了消除汽車(chē)在行駛中因車(chē)輪外傾導(dǎo)致的車(chē)輪前端向外張開(kāi)的不利影響（具有外傾角的車(chē)輪在滾動(dòng)時(shí)猶如滾錐，因此當(dāng)汽車(chē)向前行駛時(shí)，左、右兩前輪的前端會(huì)向外張開(kāi)），為此在車(chē)輪安裝時(shí)，可使汽車(chē)兩輪的中心平面不平行，且左、右輪前面輪緣間的距離A小于后面輪緣間的距離B，以使前輪在每一瞬間的滾動(dòng)方向向著正前方。前束值即（B-A），一般汽車(chē)約為3～5mm，可通過(guò)改變轉(zhuǎn)向橫拉桿的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整。設(shè)定前束的名義值時(shí)，應(yīng)考慮轉(zhuǎn)向梯形中的彈性和間隙等因素。

在汽車(chē)設(shè)計(jì)、制造、裝配調(diào)整和使用中必須注意防止可能引起的轉(zhuǎn)向車(chē)輪的擺振，它是指汽車(chē)行駛時(shí)轉(zhuǎn)向車(chē)輪繞主銷(xiāo)不斷受迫振動(dòng)的現(xiàn)象，它將破壞汽車(chē)的正常行駛。武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

轉(zhuǎn)向車(chē)輪的擺振有自激振動(dòng)與受迫振動(dòng)兩種類(lèi)型。前者是由于輪胎側(cè)向變形中的遲滯特性的影響，使系統(tǒng)在一個(gè)振動(dòng)周期中路面作用與輪胎的力對(duì)系統(tǒng)做正功，即外面對(duì)系統(tǒng)輸入能量。如果后者的值大于系統(tǒng)內(nèi)阻尼消耗的能量，則系統(tǒng)將作增幅振動(dòng)直至能量達(dá)到平衡狀態(tài)。這時(shí)系統(tǒng)將在某一振幅下持續(xù)震動(dòng)，形成擺振。其振動(dòng)頻率大致接近系統(tǒng)的固有頻率而與車(chē)輪轉(zhuǎn)速并不一致。當(dāng)車(chē)輪向車(chē)輪及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受到周期性擾動(dòng)的激勵(lì)，例如車(chē)輪失衡。端面跳動(dòng)，輪胎的幾何和機(jī)械特性不均勻及運(yùn)動(dòng)學(xué)上的干涉等，在車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)下都會(huì)構(gòu)成周期性的擾動(dòng)。在擾動(dòng)力周期性的持續(xù)作用下，便會(huì)發(fā)生受迫振動(dòng)。當(dāng)擾動(dòng)的激勵(lì)頻率與系統(tǒng)的固有頻率一致時(shí)便發(fā)生共振。其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)向車(chē)輪擺振頻率與車(chē)輪轉(zhuǎn)速一致，而且一般豆油明顯的共振車(chē)速，共振范圍（3-5km/h）。通常在告訴行駛時(shí)發(fā)生的擺振往往都屬于受迫振動(dòng)型。

轉(zhuǎn)向車(chē)輪擺振的發(fā)生原因及影響因素復(fù)雜，既有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的原因和制造方面的因素，如車(chē)輪失衡、輪胎的機(jī)械特性、胸的剛度與阻尼、轉(zhuǎn)向車(chē)輪的定位角以及陀螺效應(yīng)的強(qiáng)弱等；又有裝配調(diào)整方面的影響，如前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各環(huán)節(jié)間的間隙（影響系統(tǒng)的剛度）和摩擦（影響阻尼）等。合理地選擇有關(guān)參數(shù)。優(yōu)化他們之間的匹配，精心地制造和調(diào)整裝配，就能有效的控制前輪擺振的發(fā)生。在設(shè)計(jì)中提高轉(zhuǎn)向器總成與轉(zhuǎn)向拉桿系統(tǒng)的剛度及懸架的縱向剛度，提高輪胎的側(cè)向剛度，在轉(zhuǎn)向拉桿系中設(shè)置橫向減振器以增加阻尼等，都是控制前輪擺振的一些有效措施。

轉(zhuǎn)向橋在保證汽車(chē)轉(zhuǎn)向功能時(shí)，應(yīng)使轉(zhuǎn)向輪有自動(dòng)回正作用，以保證汽車(chē)穩(wěn)定直線(xiàn)行使。即當(dāng)轉(zhuǎn)向輪在偶遇外力作用發(fā)生偏移時(shí)，一旦作用的外力消失后，應(yīng)能立即自動(dòng)回到原來(lái)直線(xiàn)行使的位置。這種自動(dòng)回正作用是由轉(zhuǎn)向輪的定位參數(shù)來(lái)保證的，也就是轉(zhuǎn)向輪、主銷(xiāo)和前軸之間的安裝應(yīng)具有一定的相對(duì)位置。這些轉(zhuǎn)向的定位參數(shù)有主銷(xiāo)后傾角、主銷(xiāo)內(nèi)傾角、前輪外傾角和前輪前束[4]。

5.1 主銷(xiāo)后傾角

設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向橋時(shí)，使主銷(xiāo)在汽車(chē)的縱向平面內(nèi)，其上部有向后的一個(gè)傾角?，即主銷(xiāo)軸線(xiàn)

a)b)

5-1主銷(xiāo)后傾角作用示意圖

和地面垂直線(xiàn)在汽車(chē)縱向平面內(nèi)的夾角，如圖5-1所示。

主銷(xiāo)后傾角?能形成回正的穩(wěn)定力矩。當(dāng)主銷(xiāo)具有后傾角時(shí)，主銷(xiāo)軸線(xiàn)與路面的交點(diǎn)a將位于車(chē)輪與路面接觸點(diǎn)b的前面，如圖5-1a所示。當(dāng)汽車(chē)直線(xiàn)行使時(shí)，若轉(zhuǎn)向輪偶然受到外力作用稍有偏移（例如向右偏移），將使汽車(chē)行使方向向右偏離。這時(shí)，由于汽車(chē)本身離心力的作用，在車(chē)輪與路面接觸點(diǎn)b處，路面對(duì)車(chē)輪作用著一個(gè)側(cè)向反力Fy。反力Fy對(duì)車(chē)輪形成繞主銷(xiāo)軸線(xiàn)作用的力矩FyL，其方向正

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好與車(chē)輪偏移方向相反。在此力矩作用下，將使車(chē)輪回到原來(lái)中間的位置，從而保證汽車(chē)穩(wěn)定直線(xiàn)行使，故此力矩稱(chēng)為穩(wěn)定力矩。但此力矩不宜過(guò)大。否則在轉(zhuǎn)向時(shí)為了克服該穩(wěn)定力矩，駕駛員要在轉(zhuǎn)向盤(pán)上施加較大的力（即所謂轉(zhuǎn)向沉重）。因穩(wěn)定力矩的大小取決力臂L的數(shù)值，而力臂L又取決于后傾角?的大小?，F(xiàn)在一般采用?角不超過(guò)20～30?，F(xiàn)在高速汽車(chē)由于輪胎氣壓降低、彈性增加，而引力穩(wěn)定性增大。因此，?角可以減小到接近于零，甚至為負(fù)值。本設(shè)計(jì)采用主銷(xiāo)后傾角為六度。

5.2 主銷(xiāo)內(nèi)傾角

在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向橋時(shí)，主銷(xiāo)在汽車(chē)的橫向平面內(nèi)，其上部向內(nèi)傾斜一個(gè)?角（即主銷(xiāo)軸線(xiàn)與地面垂直線(xiàn)在汽車(chē)橫向平面內(nèi)的夾角）稱(chēng)為主銷(xiāo)內(nèi)傾角，如圖5-2a所示。

a)b)c)

5-2主銷(xiāo)內(nèi)傾角作用示意圖及車(chē)輪外傾角

主銷(xiāo)內(nèi)傾角?也有使車(chē)輪自動(dòng)回正的作用，如圖5-2b所示。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪在外力作用下由中間位置偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度（為了方便解釋?zhuān)瑘D中畫(huà)成1800即轉(zhuǎn)到如雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示位置）時(shí)，車(chē)輪的最低點(diǎn)將陷入路面以下。但實(shí)際上車(chē)輪下邊緣不可能陷入路面以下，車(chē)輪將轉(zhuǎn)向車(chē)輪連同整個(gè)汽車(chē)前部向上抬起一個(gè)相應(yīng)的高度，這樣，汽車(chē)本身的重力有使轉(zhuǎn)向輪回到原來(lái)中間位置的效應(yīng)。

此外，主銷(xiāo)的內(nèi)傾角還使得主銷(xiāo)軸線(xiàn)與路面交點(diǎn)到車(chē)輪中心平面與地面交線(xiàn)的距離c減小（圖5-2a），從而可減小轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員加在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力，使轉(zhuǎn)向操縱輕便，同時(shí)也可減小從轉(zhuǎn)向輪到轉(zhuǎn)向盤(pán)上的沖擊力。但c的值也不宜過(guò)小，即內(nèi)傾角不宜過(guò)大，否則在轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)輪繞主銷(xiāo)偏轉(zhuǎn)的過(guò)程中，輪胎與路面間將產(chǎn)生較大的滑動(dòng)，因而增加了輪胎與路面間的摩擦阻力。這不僅使轉(zhuǎn)向變得沉重，而且加速了輪胎的磨損。因此，一般內(nèi)傾角?不大于80，本設(shè)計(jì)內(nèi)傾角?為7.5度。

主銷(xiāo)內(nèi)傾角是在前梁設(shè)計(jì)中保證的，由機(jī)械加工實(shí)現(xiàn)的。加工時(shí)，將前梁兩端主銷(xiāo)孔軸線(xiàn)上端向內(nèi)傾角就形成內(nèi)傾角?。武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

5.3 車(chē)輪外傾角

?除上述主銷(xiāo)后傾角和內(nèi)傾角兩個(gè)角度保證汽車(chē)穩(wěn)定直線(xiàn)行使外，前輪外傾角?也具有定位作用。是通過(guò)車(chē)輪中心的汽車(chē)橫向平面與車(chē)輪平面的交線(xiàn)與地面垂線(xiàn)之間的夾角，如圖5-2c所示。如果空車(chē)時(shí)車(chē)輪的安裝正好垂直于路面，則滿(mǎn)載時(shí)，車(chē)橋?qū)⒁虺休d變形而可能出現(xiàn)車(chē)輪內(nèi)傾，這將加速汽車(chē)輪胎的偏磨損。另外，路面對(duì)車(chē)輪的垂直反作用力及輪轂緊固螺母的負(fù)荷，降低了他們的使用壽命。因此，為了使輪胎磨損均勻和減輕輪轂外軸承的負(fù)荷，安裝車(chē)輪時(shí)應(yīng)預(yù)先使車(chē)輪有一定的外傾角，以防止車(chē)輪內(nèi)傾。同時(shí)，車(chē)輪有了外傾角也可以與拱形路面相適應(yīng)。但是，外傾角也不宜過(guò)大，否則會(huì)是輪胎產(chǎn)生偏磨損。

前輪外傾角是在轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)中確定的。設(shè)計(jì)時(shí)使轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸的軸線(xiàn)與水平面成一角度，該角度即為前輪外傾角?（一般?為10左右）。

5.4 車(chē)輪前束

車(chē)輪有了外傾角后，在滾動(dòng)時(shí)就類(lèi)似于滾錐，從而導(dǎo)致兩側(cè)車(chē)輪向外滾開(kāi)。由于轉(zhuǎn)向橫拉桿和車(chē)橋的約束使車(chē)輪不可能向外滾開(kāi)，車(chē)輪將在地面上出現(xiàn)邊滾邊滑的現(xiàn)象，從而增加了輪胎的磨損。為了消除車(chē)輪外傾帶來(lái)的這種不良后果，在安裝車(chē)輪時(shí)，使汽車(chē)兩前輪的中心面不平行，兩輪前邊緣距離的B小于后邊緣距離A，如圖5-3所示。這樣可使車(chē)輪在每一瞬間時(shí)滾動(dòng)方向接近于向著正前方。從而在很大程度上減輕和消除了由于車(chē)輪外傾角而產(chǎn)生的不良后果。

前輪前束可通過(guò)改變橫拉桿的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整，調(diào)整時(shí)，可根據(jù)各廠(chǎng)家規(guī)定的測(cè)量位置，使兩輪前后距離差A(yù)-B符合國(guó)家規(guī)定的前束值。一般前束值為0～12mm。測(cè)量位置除圖示位置外，還通常取兩輪胎中心平面出的前后差值，也可以選取兩車(chē)輪鋼圈內(nèi)側(cè)面處前后差值。此外，前束也可用角度——前束角表示，如圖5-3中的?角。

5-3車(chē)輪前束 結(jié)論

近年來(lái)隨著生產(chǎn)水平汽車(chē)水平和路面的改善，汽車(chē)行使速度的不斷提高，同時(shí)人們對(duì)客車(chē)的性能要求也越來(lái)越高，如何保證既要具有高的行使速度又要具有良好的轉(zhuǎn)向性能以滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，是亟待解決的問(wèn)題。針對(duì)此現(xiàn)象，本論文選擇汽車(chē)的主要組成部分轉(zhuǎn)向橋來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)并以HX6560輕型客車(chē)轉(zhuǎn)向橋作為研究對(duì)象。

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的迅速發(fā)展，汽車(chē)運(yùn)輸?shù)某休d重量和運(yùn)行速度都在不斷增加。于是人們對(duì)汽車(chē)的安全運(yùn)行也越來(lái)越重視，所以對(duì)汽車(chē)車(chē)橋的設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。由于國(guó)外汽車(chē)發(fā)展起步早，技術(shù)投入大，因此在技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，當(dāng)然也還有很多不足的地方，還需要改進(jìn)，技術(shù)也還需要有所突破。汽車(chē)工業(yè)作為我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其前景相當(dāng)廣闊。目前汽車(chē)零部件的生產(chǎn)有一定的潛力，但大多數(shù)企業(yè)在產(chǎn)品研究，開(kāi)發(fā)等環(huán)節(jié)存在一定的欠缺，尤其缺少產(chǎn)品的自主開(kāi)發(fā)能力，不能適應(yīng)系統(tǒng)配套，難以參與國(guó)際分工。因此，在今后的發(fā)展中，我國(guó)企業(yè)應(yīng)積極吸收國(guó)際汽車(chē)先進(jìn)技術(shù)，不斷完善自主體系，如制動(dòng)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等，擴(kuò)大該產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品品種，提高整體技術(shù)水平，增強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，促使企業(yè)更快的發(fā)展，適應(yīng)汽車(chē)行業(yè)全球化趨勢(shì)。

本設(shè)計(jì)以《汽車(chē)設(shè)計(jì)》為理論基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)中確定了轉(zhuǎn)向橋設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)向橋及其零件組成，通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)出了主要零件的尺寸、強(qiáng)度和合理的整體布局。設(shè)計(jì)后的轉(zhuǎn)向橋具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、重量輕、轉(zhuǎn)向靈敏的特點(diǎn)，制造容易，成本低。廣泛用于微、輕型載客汽車(chē)。

本文所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向橋?qū)ν?lèi)型的轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。

武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院08級(jí)車(chē)輛工程轉(zhuǎn)向橋畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書(shū)）

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 陳家瑞.汽車(chē)結(jié)構(gòu)[M].吉林工業(yè)大學(xué),2000.[2] 中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)公司著編.中國(guó)轎車(chē)叢書(shū)-紅旗[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,1998.[3] 竺延年.最新車(chē)橋設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量檢測(cè)及國(guó)內(nèi)外實(shí)用手冊(cè)[M].中國(guó)知識(shí)出版社,2005.[4] 王洪欣.機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)(Ⅰ)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2001.[5] 徐清富.國(guó)外汽車(chē)最近結(jié)構(gòu)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996.[6] D.J.Segal.Highway Vehic Object Simulation Model[M].Programmers Manual,1976.[7] 程振彪.世界載客汽車(chē)工業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)[M].汽車(chē)科技,2001.[8] 謝衛(wèi)國(guó),汪紅心.客車(chē)平順性預(yù)測(cè)與優(yōu)化[J].汽車(chē)工程,1991,(3):69～79.[9] 神龍汽車(chē)有限公司著編.中國(guó)轎車(chē)叢書(shū)-富康[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,1998.[10] 李卓森等編.中外汽車(chē)圖冊(cè)車(chē)身分冊(cè)(一)[M].長(zhǎng)春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,1995.[11] 王洪欣.機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)(Ⅱ)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2001.[12] Boyes WE.Jigs and fixtures America SME.1982 103-120

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致 謝

本設(shè)計(jì)在****老師的悉心指導(dǎo)下完成。從課題的選擇、理論研究到論文的撰寫(xiě)都得到了何老師的指導(dǎo)和熱情幫助。何老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、豐富的經(jīng)驗(yàn)以及獨(dú)到的見(jiàn)解，使我受益匪淺，在此表示衷心的感謝。

由于本人水平能力有限，本設(shè)計(jì)中一定存在許多的錯(cuò)誤，希望各位老師能給予批評(píng)、指正。最后，感謝在百忙之中評(píng)審論文和參加答辯工作的專(zhuān)家與教授們！

第五篇：汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋說(shuō)課稿

《汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋拆裝》說(shuō)課稿

各位領(lǐng)導(dǎo)，各位老師大家好！

我是廣西科技大學(xué)交通運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)學(xué)生，我的名字叫蒙泓龍。今天我說(shuō)的課題是《汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的拆裝》。

下面我將從教材分析，學(xué)情分析，教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)過(guò)程四個(gè)方面對(duì)本節(jié)課進(jìn)行說(shuō)課。一、教材分析

《驅(qū)動(dòng)橋拆裝》 一課選自《汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與維修》項(xiàng)目4中的任務(wù)一《驅(qū)動(dòng)橋的拆裝》內(nèi)容，于P75—P83頁(yè)內(nèi)容成。本節(jié)課是底盤(pán)部分重要組成部分。驅(qū)動(dòng)橋是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的重要部件，它將變速器傳來(lái)的驅(qū)動(dòng)力矩進(jìn)行減速、增扭、調(diào)整方向后，傳遞給驅(qū)動(dòng)軸從而帶動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的行駛。

本任務(wù)主要講解有關(guān)驅(qū)動(dòng)橋的基本結(jié)構(gòu)和拆裝過(guò)程，通過(guò)學(xué)習(xí)了解驅(qū)動(dòng)橋的相關(guān)理論知識(shí)，并掌握有關(guān)拆裝驅(qū)動(dòng)橋的技能。

二、學(xué)情分析

要講好一節(jié)課，特別是實(shí)操課，不僅要有器材，最主要要提起學(xué)生的興趣與動(dòng)手的積極性，要做好這一點(diǎn)就必須對(duì)所教教材以及設(shè)備認(rèn)識(shí)清楚。對(duì)學(xué)生備課，只有對(duì)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)與心理特征進(jìn)行分析，才能制定出行之有效的教學(xué)目標(biāo)，才能夠找出更好的方式去闡述教學(xué)難點(diǎn)。在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生對(duì)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋只是通過(guò)理論課有所了解，但是沒(méi)有能夠在實(shí)踐當(dāng)中真正認(rèn)識(shí)，因而學(xué)生需要通過(guò)實(shí)踐與理論相結(jié)合，提高自身的動(dòng)手能力以及知識(shí)儲(chǔ)備能力為背景，探索和開(kāi)發(fā)學(xué)生動(dòng)手的積極性，對(duì)器件的親和性而入手。

基于學(xué)生的這些特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，從知識(shí)能力層面，情感兩大方面來(lái)制定教學(xué)目標(biāo)：

三、教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)讓學(xué)生對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的組成、作用有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，并準(zhǔn)

確的掌握主減速器及差速器的組成及工作原理。

能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，分析推理能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已知知識(shí)認(rèn)識(shí)未知知識(shí)的能力。

情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科學(xué)的態(tài)度、并掌握科學(xué)的研究方法。并能讓學(xué)生體

會(huì)發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的樂(lè)趣，培養(yǎng)學(xué)生好學(xué)的精神。

重點(diǎn)與難點(diǎn)：結(jié)合教學(xué)大綱，我將本節(jié)課的重點(diǎn)問(wèn)題設(shè)置為：主減速器的組成及工作原理；差速器組成及工作原理。將本節(jié)課難點(diǎn)設(shè)置為：差速器的工作原理

教學(xué)方法與手段：結(jié)合學(xué)生這一特點(diǎn)，在教學(xué)方法上為了能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，我采用了啟發(fā)誘導(dǎo)式的教學(xué)方法，通過(guò)理論探究，實(shí)物展示，電腦多媒體等多種手段來(lái)完成本節(jié)課的講解。同時(shí)在學(xué)習(xí)中，也培養(yǎng)了同學(xué)們觀察問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，使他們掌握科學(xué)的研究方法。

四、教學(xué)過(guò)程

本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程我是這樣設(shè)計(jì)的：

（一）創(chuàng)設(shè)情境

首先我為同學(xué)們一起回顧發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，接著設(shè)疑“發(fā)動(dòng)機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力最 終將傳遞到哪里？”以此，引出新課，用這種方式來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）認(rèn)識(shí)新知

同學(xué)生一起觀看汽車(chē)動(dòng)力傳遞的視頻，同時(shí)啟發(fā)引導(dǎo)同學(xué)們分析總結(jié)汽車(chē)在行駛過(guò)程 中，必須實(shí)現(xiàn)的作用，很自然的確定了汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋的基本組成。

（三）復(fù)習(xí)舊知識(shí)、探索新知

我的重點(diǎn)內(nèi)容的講解是這樣實(shí)現(xiàn)的，先和同學(xué)一起復(fù)習(xí)直齒輪的動(dòng)力傳動(dòng)，然后和 同學(xué)們一起分析錐齒輪的傳動(dòng)特點(diǎn)，這樣能夠提高同學(xué)們用已掌握的知識(shí)去探索新知識(shí)的能力，形成了認(rèn)識(shí)上的突破，并提高學(xué)生探索積極性。

（四）設(shè)置疑問(wèn)、小組競(jìng)賽、學(xué)習(xí)新知

差速器的工作原理學(xué)習(xí)是個(gè)難點(diǎn)，針對(duì)學(xué)生的物理基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn)，我就采用避開(kāi) 用純粹的用物理學(xué)原理研究問(wèn)題的方法，而是讓同學(xué)們觀察差速器的工作視頻，然后讓同學(xué)總結(jié)看到的結(jié)果，這樣水到渠成的得出汽車(chē)行駛時(shí)差速器的工作原理。

實(shí)訓(xùn)練習(xí)不僅起到鞏固所學(xué)知識(shí)的作用，還起到深化所學(xué)知識(shí)的作用，所以我用競(jìng)賽的組裝的方式來(lái)鞏固同學(xué)們對(duì)復(fù)雜的差速器的學(xué)習(xí)。

（五）課堂小結(jié)

當(dāng)然實(shí)訓(xùn)小結(jié)也必不可少，通過(guò)學(xué)生自我小結(jié)，教師補(bǔ)充來(lái)完成對(duì)本節(jié)課的新知的整理。

（六）設(shè)疑引出新課

最后，我用曾經(jīng)發(fā)生在實(shí)習(xí)課上一名同學(xué)提出的關(guān)于驅(qū)動(dòng)橋的疑問(wèn)來(lái)結(jié)束對(duì)本節(jié)課的 學(xué)習(xí)，同時(shí)引出下一節(jié)課的任務(wù)。

（七）布置課后習(xí)題

通過(guò)布置課后習(xí)題，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的分類(lèi)、主要組成部分，各個(gè)器件、以及他們的工作原理有更深的認(rèn)識(shí)。

我的說(shuō)課到此結(jié)束，在課堂上，或許有些許不足，希望在座的領(lǐng)導(dǎo)老師能夠多多理解，我一定多努力，爭(zhēng)取下次說(shuō)課更好！謝謝大家！