汽车设计课设-驱动桥设计

汽车设计课程设计说明书

题目：BJ130驱动桥部分设计验算与校核

姓名：

学号：

专业名称：车辆工程

指导教师：

日期：2010.12.25-2011.1.7

目录

一、课程设计任务书 (1)

二、总体结构设计 (2)

三、主减速器部分设计 (2)

1、主减速器齿轮计算载荷的确定 (2)

2、锥齿轮主要参数选择 (4)

3、主减速器强度计算 (5)

四、差速器部分设计 (6)

1、差速器主参数选择 (6)

2、差速器齿轮强度计算 (7)

五、半轴部分设计 (8)

1、半轴计算转矩Tφ及杆部直径 (8)

2、受最大牵引力时强度计算 (9)

3、制动时强度计算 (9)

4、半轴花键计算 (9)

六、驱动桥壳设计 (10)

1、桥壳的静弯曲应力计算 (10)

2、在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 (11)

3、汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (11)

4、汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (12)

5、汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 (12)

七、参考书目 (14)

八、课程设计感想 (15)

一、课程设计任务书

1、题目

《BJ130驱动桥部分设计验算与校核》

2、设计内容及要求

（1）主减速器部分包括：主减速器齿轮的受载情况；锥齿轮主要参数选择；主减速器强度计算；齿轮的弯曲强度、接触强度计算。

（2）差速器：齿轮的主要参数；差速器齿轮强度的校核；行星齿轮齿数和半轴齿轮齿数的确定。

（3）半轴部分强度计算：当受最大牵引力时的强度；制动时强度计算。

（4）驱动桥强度计算：①桥壳的静弯曲应力

②不平路载下的桥壳强度

③最大牵引力时的桥壳强度

④紧急制动时的桥壳强度

⑤最大侧向力时的桥壳强度

3、主要技术参数

轴距L=2800mm

轴荷分配：满载时前后轴载1340/2735(kg)

发动机最大功率：80ps n：3800-4000n/min

发动机最大转矩17.5kg﹒m n：2200-2500n/min

传动比：i1=7.00； i0=5.833

轮毂总成和制动器总成的总重：g k=274kg

2）半轴花键的挤压应力校核

322810()c p T D d zL ϕσϕ

⨯=

-

代入数据计算得：

σc =116 MPa ，[σc ]=200MPa ，σc <[σc ]，故满足设计要求。

六、驱动桥壳设计

1、桥壳的静弯曲应力计算 桥壳犹如一空心横梁，两端经轮毂轴承支承于车轮上，在钢板弹簧座处桥壳承受汽车的簧上载荷，而沿左右轮胎的中心线，地面给轮胎以反力G 2/2（双胎时则沿双胎之中心），桥壳则承受此力与车轮重力g w 之差值，即（G 2/2-g w ），计算简图如右图所示。

桥壳按静载荷计算时，在其两钢板弹簧座之间的弯矩M 为

2M (

)22w G B s g -=-

式中：G 2——汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷，G 2=27350N

g w ——车轮（包括轮毂、制动器等）的重力，g w =2740N B ——驱动车轮轮距，查资料得B=1.470m

s ——驱动桥壳上两钢板弹簧座中心间的距离，查资料得s=0.940m 计算得：M=2421Nm

由弯矩图得危险截面在钢板弹簧座附近。 静弯曲应力σwj 为

310wj v

M

W σ=

⨯

式中：M ——两钢板弹簧座之间的弯矩，M=2421Nm Wv ——危险断面处（钢板弹簧座附近）桥壳的垂向弯曲截面系数。采用圆管断面，则W v =1/32πD 3(1-d 4/D 4)，d 取38mm,D 取70mm ，则W v =30734mm 3

τs =72MPa ，

τs <[τs ]，故满足设计要求。

σc =116 MPa ， σc <[σc ]，故满足设计要求。

M=2421Nm

如上图所示，A-A 、B-B 处为危险断面。

半轴套管的在危险断面A-A 处的垂向弯矩M A-A 121(0.5)()

g

A A r h M G r a

B ϕϕ-=+- φ1——轮胎与地面间的侧向附着系数，计算时取φ1=1

φ1h g /B ——φ1h g /B=0.5时，Z 2L =0，Z 2R =G 2，此时驱动桥的全部载荷由侧滑方向一侧的驱动车轮承担，这种极端情况对驱动桥的强度极为不利，应避免这种情况产生。

a ——BJ130 a=38mm 计算得：M A-A =8478Nm

弯曲应力σWA-A 3

34

410(1)32A A wA A M D d D σπ--=⨯-

计算得σWA-A =276MPa ，[σWA-A ]=500MPa ，σWA-A <[σWA-A ]，满足设计要求。 假设汽车向右侧滑，地面给右车轮的侧向反作用力为Y 2R

2212R R R Y Z Z ϕ==

Z 2R 为右驱动车轮支承反力，当h g φ1/B=0.5时，

1

2221()273502g R

h Z G G N

B ϕ=+==

则Y 2R =27350N

σWA-A =

276MPa ， σWA-A < [σWA-A ]，满足设计要求。