柴油SUV后驅(qū)動(dòng)橋與后懸架的設(shè)計(jì)
柴油SUV后驅(qū)動(dòng)橋與后懸架的設(shè)計(jì),柴油,suv,驅(qū)動(dòng),懸架,設(shè)計(jì)
車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第一章 前 言近十年來(lái)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)迅猛發(fā)展,車(chē)型越來(lái)越多,各種車(chē)型的用途與分類也越來(lái)越明顯。SUV汽車(chē)最早起源在美國(guó),其功用是山地越野和軍事運(yùn)用,后來(lái)發(fā)展為在各種條件下都可使用的車(chē)型,并且大受消費(fèi)者喜愛(ài)。目前國(guó)內(nèi)的SUV廠家甚多,但多數(shù)是中低檔產(chǎn)品,追求的是價(jià)廉實(shí)用。城市SUV是目我國(guó)前發(fā)展的主流,可選擇兩驅(qū)和四驅(qū)類型,其功率不追求過(guò)高,動(dòng)力也不必太強(qiáng),所以排量比真正作為越野的SUV車(chē)小的多。因此其價(jià)格低,但空氣污染小,相當(dāng)實(shí)用。柴油動(dòng)力是今后汽車(chē)動(dòng)力的發(fā)展方向,目前很多國(guó)外的高端汽車(chē)廠家已經(jīng)在開(kāi)發(fā)柴油高級(jí)車(chē),其動(dòng)力爆發(fā)迅速,動(dòng)力強(qiáng)勁,價(jià)格與汽油相比低廉。我國(guó)目前的柴油動(dòng)力主要用在大客和貨車(chē)上,這些車(chē)型的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)含量較低,有少量的SUV也用柴油動(dòng)力,但其技術(shù)含量低,油耗大,噪音大,這些弊端都是以后發(fā)展的技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目。本次設(shè)計(jì)的就是柴油動(dòng)力的SUV,設(shè)計(jì)方向是中檔車(chē)型,講究經(jīng)濟(jì)實(shí)用。本人設(shè)計(jì)的是后驅(qū)動(dòng)橋和后懸架,在設(shè)計(jì)過(guò)程中參閱了大量文獻(xiàn)資料,和專業(yè)老師進(jìn)行探討,與同學(xué)共同克服種種困難,從設(shè)計(jì)方向出發(fā),目標(biāo)就是使本車(chē)型經(jīng)久耐用,最終完成了任務(wù)。此設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),記述了所有設(shè)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息來(lái)源,按照驅(qū)動(dòng)橋和懸架的先后順序進(jìn)行了編排,力爭(zhēng)使讀者能夠輕松的讀懂。在次要非常感謝我的指導(dǎo)教師李水良及車(chē)動(dòng)學(xué)院的各位老師,還有很多同學(xué)對(duì)我的熱情幫助。由于水平所限,書(shū)中難免有錯(cuò)誤和漏洞之處,懇請(qǐng)各位老師和讀者批評(píng)指正,在此表示感謝。 第二章 驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)2.1 驅(qū)動(dòng)橋概述驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系統(tǒng)的末端,其基本功用是增大由傳動(dòng)軸傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩,將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪,并使左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪具有汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能;同時(shí),驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車(chē)架或車(chē)廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力。驅(qū)動(dòng)橋主要有主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等部件組成。對(duì)于各種不同類型的和用途的汽車(chē),正確的確定上述機(jī)件的結(jié)構(gòu)型式并成功地將它們組合成一個(gè)整體驅(qū)動(dòng)橋,乃是設(shè)計(jì)者必須首先解決的問(wèn)題。在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí),從整車(chē)性能出發(fā)確定了驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比,然而用什么型式的驅(qū)動(dòng)橋,什么結(jié)構(gòu)的主減速器和差速器等在驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)時(shí)是要具體考慮的,絕大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車(chē)上是縱置的,為使扭矩傳給車(chē)輪,驅(qū)動(dòng)橋必須改變扭矩的方向,同時(shí)根據(jù)車(chē)輛的具體要求解決左右車(chē)輪的扭矩分配,如果是多橋驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)亦同時(shí)要考慮各橋間的扭矩分配問(wèn)題。整體式驅(qū)動(dòng)橋一方面需要承擔(dān)汽車(chē)的重荷,另一方面車(chē)輪上的作用力以及傳遞扭矩所產(chǎn)生的反作用力矩皆由驅(qū)動(dòng)橋承擔(dān),所以驅(qū)動(dòng)橋的零件必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度,以保證機(jī)件可靠的工作。驅(qū)動(dòng)橋還必須滿足通過(guò)性及平順性的要求。對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的基本要求可以歸納為:一、 所選擇的主減速比應(yīng)能滿足汽車(chē)在給定使用條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性;二、 差速器在保證左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪能以汽車(chē)運(yùn)動(dòng)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)不斷的傳遞給左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪;三、 當(dāng)左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與地面的附著系數(shù)不同時(shí),應(yīng)能充分利用汽車(chē)的牽引力;四、 能承受和傳遞路面和車(chē)架或車(chē)廂間的鉛垂力、縱向力和橫向力,以及驅(qū)動(dòng)時(shí)的反作用力矩和制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力矩;五 、驅(qū)動(dòng)橋各零部件在保證其剛度、強(qiáng)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)的平順性;六 、輪廓尺寸不大以便于汽車(chē)總體布置并與所要求的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙相適應(yīng);七 、齒輪與其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn),無(wú)噪聲;八 、驅(qū)動(dòng)橋總成及零部件設(shè)計(jì)應(yīng)盡量滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車(chē)變型的要求;九 、在各種載荷及轉(zhuǎn)速工況有高的傳動(dòng)效率;十 、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便,機(jī)件工藝性好,制造容易。由于后橋結(jié)構(gòu)基本已經(jīng)固定,在后橋設(shè)計(jì)中需要改進(jìn)的問(wèn)題主要有:齒輪傳動(dòng)的噪聲、振動(dòng);半軸的可靠性設(shè)計(jì);后橋殼的應(yīng)力分析;雙曲面齒輪的設(shè)計(jì)方法等。 2.2 驅(qū)動(dòng)橋型式及選擇驅(qū)動(dòng)橋形式與整車(chē)有非常密切的關(guān)系,驅(qū)動(dòng)橋分兩大類:斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。根據(jù)整車(chē)的通過(guò)性、平順性以及操縱穩(wěn)定性對(duì)懸架結(jié)構(gòu)提出了要求,如懸架選擇了合適的結(jié)構(gòu)型式,而驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)也必須與懸架相適應(yīng)。因此,驅(qū)動(dòng)橋的選型應(yīng)從汽車(chē)的類型、使用條件和生產(chǎn)條件出發(fā),并和其他各部件的結(jié)構(gòu)型式與特性相適應(yīng),以保證汽車(chē)達(dá)到預(yù)期性能要求。由于本設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的車(chē)型為SUV,由行駛條件及成本出發(fā),采用非獨(dú)立懸架及非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。這種型式驅(qū)動(dòng)橋在汽車(chē),尤其是載重汽車(chē)上應(yīng)用相當(dāng)廣泛。它主要優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造工藝性好、成本低、可靠性高、維修調(diào)整容易等。本次設(shè)計(jì)的是0.5噸柴油動(dòng)力SUV乘用車(chē)的后橋,由經(jīng)濟(jì)性及低成本等因素考慮:故本次設(shè)計(jì)采用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋,單級(jí)主減速器,雙曲面齒輪傳動(dòng),普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器,半浮式半軸,整體式橋殼。第三章 主減速器的設(shè)計(jì)3.1 主減速器結(jié)構(gòu)方案分析主減速器的功用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速,以及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。主減速器的結(jié)構(gòu)型式,主要是根據(jù)齒輪類型、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的支撐形式以及減速型式的不同而異。驅(qū)動(dòng)橋的主減速器為適應(yīng)使用要求發(fā)展多種結(jié)構(gòu)型式:如單級(jí)主減速器、雙級(jí)主減速器和單級(jí)主減速器加輪邊減速等。由于兩驅(qū)SUV發(fā)動(dòng)機(jī)的功率不大以及扭矩中等的因素,故采用單級(jí)主減速器。在現(xiàn)代汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋上,主減速器齒輪采用得最廣泛的是“格里森”(Gleason)制或“奧利康”(Oerlikon)制的螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。由于雙曲面齒輪的螺旋角較大,則不產(chǎn)生根切得最少齒數(shù)可減少,所以可選用較少的齒數(shù),這又利于的傳動(dòng)比傳動(dòng)。同時(shí)雙曲面齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)噪聲小、負(fù)荷大、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),所以本次設(shè)計(jì)采用雙曲面齒輪傳動(dòng)。3.2 主減速比及計(jì)算載荷的確定3.2.1 主減速器比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)力性和燃油經(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)比一起由整車(chē)動(dòng)力計(jì)算來(lái)確定。i00.377rrnp/vamaxiGh (3-1) 式中 rr: 車(chē)輪的滾動(dòng)半徑 rr0.362m np: 最大功率時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 np3600r/min vamax: 最高車(chē)速 vamax140 Km/h igH: 變速器最高檔傳動(dòng)比 igH0.76i00.377rrnp/vamaxigH0.3770.3623600/1400.764.63.2.2齒輪計(jì)算載荷的確定1按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動(dòng)比確定從動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩TgeTce=TemaxiTlK0T/N (3-2)式中 Temax: 發(fā)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax 225NmN: 驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目 N=1iTL:由發(fā)動(dòng)機(jī)至所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳系最檔傳動(dòng)比 iTL18.86T:上述傳動(dòng)部分傳動(dòng)效率 取T0.9K0: 離合器產(chǎn)生沖擊載荷時(shí)超載系數(shù) K0=1Tce = TemaxiTlK0T/N=2254.14.610.9 /1 =4715 Nm2按驅(qū)動(dòng)輪打滑確定從動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 TcsTcs = G2m2rr/lBilB (3-3)式中 G2: 滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪上的靜載荷系數(shù),N G2=23259.852% m2:汽車(chē)最大加速度時(shí)的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù) : 輪胎與路面間的附著系數(shù) 取0.85rr: 車(chē)輪的滾動(dòng)半徑 rr=0.362mlB ilB : 分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比 lB0.98、 ilB1Tcs = G2m2rr/lBilB = 23259.8521.30.850.362/0.981= 4836 Nm3按日常行使平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩TGF =rrFJ/lBilB (3-4)式中 FJ:汽車(chē)日常牽引力(3000N) 其他數(shù)據(jù)同上 TGF =rrFJ/NlBilB =30000.362/0.98N=1108N3.3 主減速器齒輪主要參數(shù)的計(jì)算3.3.1 主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)的選擇進(jìn)行主從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)Z1、Z2選擇時(shí),Z1、Z2應(yīng)沒(méi)有公約數(shù),這樣可以保證主、從動(dòng)齒輪之間都能相互嚙合,起到自動(dòng)磨合的作用。為了得到理想的重合系數(shù)和高的輪齒抗彎強(qiáng)度,大、小齒輪的齒數(shù)和應(yīng)不小于40。查汽車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)表3-12Z18 Z2i0Z1=373.3.2 從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑及端面模數(shù)的選擇根據(jù)從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,按經(jīng)驗(yàn)公式d2=kd2式中 d2:從動(dòng)錐齒輪的節(jié)圓直徑,;kd2:直徑系數(shù),取kd2=1316;Tj:計(jì)算轉(zhuǎn)矩,Tj=4715Nm所以,d2=kd2 =14 =205圓整取 d2205mm從動(dòng)錐齒輪大端模數(shù) md2/Z2=5.54 取m63.3.3大齒輪齒面寬的選擇汽車(chē)主減速器雙曲面齒輪的從動(dòng)齒輪齒面寬F(mm)推薦為: F0.155d231.8mm取F31.8mm3.3.4雙曲面齒輪的偏移距E轎車(chē)、輕型客車(chē)和輕型貨車(chē)主減速器的E值,不應(yīng)超過(guò)從動(dòng)齒輪節(jié)錐距的40。圖31 雙曲面齒輪的偏移距和偏移方向3.3.5 螺旋角的選擇螺旋角是在節(jié)錐表面的展開(kāi)圖上定義的,“格里森”制推薦用下式,近似預(yù)選主動(dòng)齒輪螺旋角的名義值:149式中: 1:主動(dòng)齒輪名義螺旋角的預(yù)選值; z1、z2:主、從動(dòng)齒輪齒數(shù); d2:從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑 mm;E:雙曲面齒輪的偏移距 mm。3.3.6 圓弧齒雙曲面齒輪的幾何尺寸設(shè)計(jì)1.確定主動(dòng)小齒輪的輪齒數(shù)Z1.Z1=82.確定主動(dòng)小齒輪的輪齒數(shù)Z2Z2=373. 齒數(shù)比的倒數(shù)=0.2164. 大齒輪的齒面寬F F=0.155d2=31.85. 小齒輪軸線偏移距EE=31.66. 大齒輪分度圓直徑d2d2 =2057. 刀盤(pán)名義直徑rd rd=76.28. 初定小齒輪螺旋角1=499.1角的正切值 tg1=1.1504010. 初選大齒輪的分錐角之余切值ctg2i =1.2(3)=0.2592111. sin2i的正弦值sin2i=0.9681012. 初定大齒輪中點(diǎn)分度圓半徑Rm2=81.1072113. 大小螺旋角差值之正弦值sini=0.3512014. cosi 之余弦cosi=0.9363015. 初定小齒輪的擴(kuò)大系數(shù)(14)+(9)(13)=1.3403216.小齒輪中點(diǎn)分度圓半徑換算值(3)(12)=18.8151517. 初定小齒輪中點(diǎn)分度圓半徑Rm1=(15)(16)=25.2123018. 輪齒收縮系數(shù)TR=0.02(1)+1.06=1.3019. 近似計(jì)算公法線在大齒輪軸線上的投影(17)=361.2740720. 大齒輪軸線在小齒輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正切tg=0.087535521. 角的余弦=1.0038222.角的正弦sin=0.08720223. 大齒輪軸線在小齒輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角=5.0026324. 初算大齒輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正弦值sin2=0.3375625. 2角正切tg2=0.3586126. 初算小齒輪分錐角正切tgr1=0.2443927. r1角余弦cosr1=0.9714128. 第一次校正小齒輪螺旋角的正弦sin2=0.3474929. 2的余弦cos2=0.9376830. 第一次校正后小齒輪螺旋角正弦tg1=1.1587131. 擴(kuò)大系數(shù)修正量(28)(9)-(30)=-0.002887632. 大齒輪擴(kuò)大系數(shù)修正量的換算(3)(31)=-0.0006237333. 校正后大齒輪分偏置的正弦sin1=(24)-(22)(32)=0.3376134. 1角正切tg1=0.3586735. 校正后小齒輪分錐角正切tgr1=0.2431236. r1角值r1=13.6647037. r1角余弦 cosr1=0.9716938. 第二次校正后螺旋角差值的正弦sin1=0.3474539. 1角的值1=22.00556240. 1角的余弦cos1=0.9271341. 第二次校正后螺旋角差值的正切值tg1=1.1808942. 1 角值1=49.7415943. 1角余弦cos1=0.6462444.確定大齒輪螺旋角2=(42)-(39)=27.7327345. 2角余弦cos2=0.8851346. 2角的正切tg2=0.5257247. 大齒輪分錐角余弦ctgr2=2592848. r2的值 r2=75.4738949. r2的正弦sinr2=0.9680550. r2角的余弦cosr2=0.2507551.=25.8909452.=347.3866853. (51)+(52)=373.2776254.大齒輪分錐距在螺旋線上中點(diǎn)切線方向投影=79.6358955. 小齒輪分錐距在螺旋線上中點(diǎn)切線方向投影=68.82156. 極限齒形角正切-tg01=0.1055657. 極限齒形角負(fù)值-01=6.02582358. 01角的余弦cos01=0.9944759. =0.004814760. =0.0001595761. (54)(55)=5481.3097962. =0.001974963. (59)+(60)+(62)=0.006949364.94.2785665. 齒線中點(diǎn)曲率半徑rd=94.8028266. 比較rd與rd比值0.8037967.(3)(50)=0.054162(左)1.0-(3)=0.784 (右)68.=81.97366(左) (35)(37)=0.23624(右)69.(37)+(40)(67)(左)=0.9718470. 圓心至軸線交叉點(diǎn)的距離Zm=(49)(51)=25.0637271. 大齒輪分錐頂點(diǎn)至軸線交叉點(diǎn)的距離Z=(12)(47)-(70)=-2.4785672. 大齒輪分錐上中點(diǎn)錐距Am=89.9821473. 大齒輪節(jié)錐距A0=105.8829674. 大齒輪的分錐上齒寬之半(73)-(72)=15.9008275. 大齒輪在齒面寬中點(diǎn)處的齒工作高h(yuǎn)gm=76.77.78. 輪齒兩側(cè)壓力角的總和i=3879. i角正弦sini=0.6155780. 平均壓力角1981. 角的余弦cos=0.9455282. 角的正切tg=0.3443383.=1.430984. 雙重收縮齒齒根角的總和D=6.8065685. 大齒輪齒頂高系數(shù)K=0.15086. 大齒輪齒根高系數(shù)Kb =1.150-(85)=1.0087. 大齒輪齒面寬中點(diǎn)處的齒頂高h(yuǎn)am2=(75)(85)=1.1877888. 大齒輪齒面寬中點(diǎn)處的齒根高h(yuǎn)fm2=(75)(86)+0.05=7.968589. 大齒輪齒頂角2=(84)(85)=1.02098490. 2角正弦sin2=0.01781991. 大齒輪齒根角2=(84)-(89)=5.7855892. 2角的正弦sin2=0.10080693. 大齒輪大端齒頂高h(yuǎn)2/=(87)+(74)(90)=1.4711294. 大齒輪的齒根高h(yuǎn)2/=(88)+(74)(92)=9.5585095. 徑向間隙C=0.15(75)+0.05=1.2377896. 大齒輪齒全高h(yuǎn)=(93)+(94)=11.0296297. 大齒輪齒工作高h(yuǎn)g=(96)-(95)=9.7918498. 大齒輪的面錐角02=(48)+(89)=76.4993999. 02角的正弦sin02=0.97237100.02角的余弦cos02=0.23346101. 大齒輪的根錐角R2=(48)-(91)=69.69281102. R2角的正弦inR2=0.93785103. R2角的余弦cosR2=0.34705104. R2角的余切ctgR2=0.37005105. 大齒輪外圓直徑d02=205.73777106. 大端分度圓中心到軸線交叉點(diǎn)的距離(70)+(74)(50)=29.05065107. 大齒輪外緣至小齒輪軸線的距離X02=(106)-(93)(49)=27.62653108. =0.44328109.=1.17528110. 大齒輪面錐頂點(diǎn)至小齒輪軸線的距離Z0=(71)-(108)=-2.92184111. 大齒輪根錐頂點(diǎn)至小齒輪軸線的距離ZR=(71)+(109)=-1.30328112.(12)+(70)(104)=96.38204113. 修正后小齒輪軸線在大齒輪回轉(zhuǎn)平面那的偏置角正弦sin=96.38024114. 角的余弦cos=0.94473115. 角的正切tg=0.34704116. 小齒輪頂錐角正弦in01=(103)(114)=0.32787117. 小齒輪的面錐角01=19.26950118. 01角的余弦cos01=0.94398119. 01角的正切tg01=0.34960120.=0.044659121. 小齒輪面錐頂點(diǎn)至大齒輪軸線的距離G0=10.91922122.tg/=0.019364123. /=01.10933cos/=0.99974124./=(39)-(123)左=20.89953cos/=0.93421125.1=(117)-(36)=5.6048 cos1=0.99522126.(113)(67)右-(68)右=0.020802-(113)(67)右-(68)右=-0.45466127.=1.07014128.(68)左+(87)(68)右=92.25426 129.=0.94851130.(74)(127)=17.01523131. 小齒輪外緣至大齒輪軸線的距離BR=(128)+(130)(129)+(75)(126)左=98.22868132.(4)(127)-(130)=17.015222133. 小齒輪輪齒前緣至大齒輪軸線的距離B1=(128)+(132)(129)+(75)(126)右=62.51491134.(121)+(131)=109.14790135. 小齒輪的外緣直徑d01=76.31622136.=93.12485137. 在大齒輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正弦sin0=0.3393138. 在大齒輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角0=19.84904139. 0角的余弦cos0=0.94059140.=-6.86768141. 小齒輪根錐頂點(diǎn)至大齒輪軸線的距離GR=18.71311142.sinrR1=(100)(139)=0.21959143. 小齒輪根錐角rR1=12.68486144. rR1角的余弦cosrR1=0.97560145. rR1角的正切tgrR1=0.1851580.22508146. 最小齒側(cè)間隙Bmin=0.102147. 最大齒側(cè)間隙Bmax=0.152148.(90)+(92)=0.11863149.(96)-(4)(148)=7.25719150. 在節(jié)平面內(nèi)大齒輪內(nèi)錐距Ai=(73)-(4)=74.05296雙曲面齒輪副的理論安裝距與另外幾個(gè)尺寸參數(shù)的關(guān)系如下圖:圖32 雙曲面齒輪副的安裝尺寸3.4 主減速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算3.4.1 單位齒上的圓周力按發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩計(jì)算時(shí): p=Temaxig103/F (3-5)式中:p:?jiǎn)挝积X長(zhǎng)上的圓周力 N/mm ;Temax:發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 N/m;ig:變速器檔傳動(dòng)比;d1:主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑 mm;F:動(dòng)齒輪的齒面寬 mm 。P=Temaxig103/F =1318.6 N/mmP=1429 N/mm3.4.2齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 w=2103TjK0KsKm/KvFzm2J (3-6)式中:Tj:齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Nm; K0:超載系數(shù),取 K01; Ks:尺寸系數(shù),反映材料性質(zhì)的不均勻性,與齒輪尺寸及熱處理等有關(guān)。當(dāng)端面模數(shù)m1.6mm時(shí),Ks; 式中: Km: 載荷分配系數(shù),取Km1Kv:質(zhì)量系數(shù),對(duì)于汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋齒輪,當(dāng)齒輪接觸良好、周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí),可取Kv1;Z: 計(jì)算齒輪的齒數(shù);m: 端面模數(shù) mm;J:計(jì)算彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)。 w=2103TjK0KsKm/KvFzm2J =615.9 MPa汽車(chē)主減速器齒輪的彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于700 MPa , 滿足要求。3.4.3 齒輪的接觸強(qiáng)度計(jì)算j (3-7)式中 T1j : 主動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Nm;Cp :材料的彈性系數(shù),對(duì)于鋼制齒輪副取232.6/mm; d1 : 主動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑 mm; K0、 Kv 、Km :見(jiàn)上式說(shuō)明; Ks:尺寸系數(shù),可取 Ks1; Kf : 表面質(zhì)量系數(shù),對(duì)于制造精密的齒輪可取 Kf1; F : 齒面寬 mm,取齒輪副中較小的; J:計(jì)算彎曲應(yīng)力用的綜合系j2015 Mpa 主從動(dòng)齒輪的接觸應(yīng)力是相同的,許用接觸應(yīng)力為2800 Mpa。滿足條件要求。3.5 主減速器齒輪的材料及熱處理驅(qū)動(dòng)橋錐齒輪的工作條件是相當(dāng)惡劣的,與傳動(dòng)系其他齒輪相比,具有載荷大、作用時(shí)間長(zhǎng)、變化多、有沖擊等特點(diǎn),是傳動(dòng)系的薄弱環(huán)節(jié)。其損壞形式主要有:齒根彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕、磨損和擦傷等。據(jù)此對(duì)驅(qū)動(dòng)橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有一下要求:1). 有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度及較好的齒面耐磨性;2). 輪芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷,避免輪齒根部折斷;3). 鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能好,熱處理變形小,以提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少成本并降低廢品; 本次設(shè)計(jì)主減速器主、動(dòng)齒輪材料選用20CrMnTi 。齒輪滲碳1.21.5、齒面淬火使其硬度達(dá)到5864。第四章 差速器的設(shè)計(jì) 4.1 差速器機(jī)構(gòu)方案分析汽車(chē)在行駛過(guò)程中左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的行程往往是有差別。例如,轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)車(chē)輪的行程總要比內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)。另外,即使汽車(chē)作直線行駛,也會(huì)由于左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路面垂向波形的不同,或由于左右車(chē)輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車(chē)輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求車(chē)輪行程不等。在左右車(chē)輪行程不等的情況下,如果采用一根整體的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪軸將動(dòng)力傳遞給左右車(chē)輪,則會(huì)由于左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速雖相等而行程卻又不相等的這一運(yùn)動(dòng)學(xué)上的矛盾,引起某一驅(qū)動(dòng)車(chē)輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。此外,由于車(chē)輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時(shí)有大的滑轉(zhuǎn)或滑移,易使汽車(chē)在轉(zhuǎn)向時(shí)失去抗側(cè)滑的能力而使穩(wěn)定性變壞。為了消除由于左右車(chē)輪在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病,汽車(chē)左右驅(qū)動(dòng)輪間都裝有差速器。差速器保證了汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車(chē)輪在行程不等時(shí)具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性,從而滿足汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求。差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種,其主要的結(jié)構(gòu)型式有:對(duì)稱式圓錐行星齒輪差數(shù)器、防滑差速器,防滑差速器又可分為自鎖式和強(qiáng)制鎖止式。對(duì)于柴油SUV來(lái)說(shuō),由于路面狀況一般,各驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面的附著系數(shù)變化小,因此采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、造價(jià)又低的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差數(shù)器。圖41 普通圓錐齒輪差速器的 工作原理簡(jiǎn)圖4.2 差速器齒輪參數(shù)的計(jì)算行星齒輪數(shù)目的選擇:轎車(chē)常用2個(gè)行星齒輪,載貨汽車(chē)和越野汽車(chē)多用4個(gè)行星齒輪,少數(shù)汽車(chē)采用3個(gè)。本次設(shè)計(jì)采用4個(gè)行星齒輪。1. 球面半徑/由經(jīng)驗(yàn)公式 /= 其中-行星齒輪的球面半徑系數(shù),=2.5-3.0,取=2.5-差速器計(jì)算轉(zhuǎn)矩取Tcs 和Tce兩者中較小值 =4715所以 /=422. 錐齒輪的節(jié)錐距A0A0=(0.98-0.99)=40 mm3. 行星齒輪齒數(shù)Z1和半軸齒數(shù)齒數(shù)Z2取Z1=12 Z2=24查機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 表8-3查機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 圖8-34. 節(jié)錐角5. 錐齒輪大端端面模數(shù)meme=圓整后取me=36. 壓力角取壓力角=22.57. 節(jié)圓直徑de de1= me=36mm de2= me=70mm8. 軸交角909. 周節(jié) t3.1416m9.4210. 齒面寬F= 10 11. 齒工作高 hg hg1.6m4.8mm12. 齒全高h(yuǎn) h1.788m+0.0515.415 mm 13. 齒頂高 hh20.430+m =3.23 mmh1=hg- h2=1.57 mm14. 齒根高h(yuǎn)h1=1.788m- h1=2.13 mm h2=1.788m- h1=3.79 mm15 .徑向間隙 c chhg0.61516. 齒根角1 arctan=3.052=arctan5.4117. 面錐角0011231.98022 66.6918. 根錐角RR1=1-1=23.52 R2=2-2=58.0219. 外圓直徑d0d01=d1+2 h1cos1=41.78 mm d02=d2+2 h2cos2=73.39 mm20. 節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離0 01- h1sin1=34.26mm 01- h2sin2=16.59mm21. 理論弧齒厚ss1=t-s2=3.96mms2=-( h1- h2)tan-m=5.46mm22. 齒測(cè)間隙 B B=0.13mm23. 弦齒厚 SXSX1=S16.51mmSX2=S25.43mm 24. 弦齒高 =+=4.10mm 2.59mm 4.3 差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算差速器齒輪主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算,而對(duì)疲勞壽命則不予考慮,這是由于行星齒輪在差速器的工在作中經(jīng)常只起等臂推力桿的作用,僅在左右驅(qū)動(dòng)輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪和半軸齒輪之間才有相對(duì)滾動(dòng)的緣故。 汽車(chē)差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為:w=2103TK0KsKm/KvFz2m2J (4-1)式中 T :差速器一個(gè)行星齒輪給予一個(gè)半軸的轉(zhuǎn)矩 Nm; T572.9Nm;Tj : 計(jì)算轉(zhuǎn)矩;n : 差速器行星齒輪數(shù)目;Z2 : 半軸齒輪齒數(shù); K0: 超載系數(shù),取 K01; Ks: 尺寸系數(shù),反映材料性質(zhì)的不均勻性,與齒輪尺寸及熱處理等有關(guān)。當(dāng)端面模數(shù)m1.6mm時(shí),Ks0.61; Km: 載荷分配系數(shù),取Km1Kv:質(zhì)量系數(shù),對(duì)于汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋齒輪,當(dāng)齒輪接觸良好、周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí),可取Kv1;F :齒面寬 mmm :端面模數(shù) J :計(jì)算汽車(chē)差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合 系數(shù)。w2103TK0KsKm/KvFz2m2J707.3MPa 差速器齒輪彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于980MPa,滿足要求。第五章 半軸及橋殼設(shè)計(jì)5.1 半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置位于汽車(chē)傳動(dòng)系的末端,其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。在一般非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋上,驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置就是半軸,這時(shí)半軸將差速器半軸齒輪與輪箍連接起來(lái)。普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的半軸,根據(jù)其外端的支承型式或受力狀況的不同,分為:半浮式、3/4浮式和全浮式三種型式。半軸的首要任務(wù)是傳遞扭矩,但由于輪轂的安裝結(jié)構(gòu)的不同,非全浮式半軸除受扭矩外,還要受到車(chē)輪上的垂向力、側(cè)向力以及牽引力或制動(dòng)力所形成的縱向力。由于本次設(shè)計(jì)的SUV車(chē)屬于中檔裝備配制一般,對(duì)舒適性要求不高,后橋所受載荷較大,因此采用半浮式半軸。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)合理的確定其載荷。半軸的計(jì)算應(yīng)考慮以下三種可能的載荷公況:(1)半軸同時(shí)受垂直力Z、縱向力X所引起的彎矩Xr。對(duì)左右半軸來(lái)說(shuō),垂直力Z,Z為: Z= Z=Zg=g=N=6535.5N-滿載靜止汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋?qū)λ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),取m=1.2 g-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,;對(duì)于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪來(lái)說(shuō),當(dāng)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比計(jì)算所得的縱向力小 Z,Zi=0.62254.14.60.9/0.362=6345.5N-差速器轉(zhuǎn)矩分配系數(shù),取=0.6-發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩N.mi-傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比;-汽車(chē)傳動(dòng)系效率,取=0.9-車(chē)輪滾動(dòng)半徑,m 。左右半軸所承受的合成彎矩M(Nm)M=b=b=1184.2T=Xr=6345.5N0.362m=2297Nm10Mpa=438.5 Nm=10Mpa=425.4 Nm合成應(yīng)力:=10.94Mpa(2)半浮式半軸在第二種工況下半軸只受彎矩。在側(cè)向力Y作用下,左、右車(chē)輪承受的垂直力Z、Z和側(cè)向力Z、Z各不相等,而半軸所受的力為Z=Zg=gZ=Zg=gY=Y=式中的“+”、“”號(hào)的取舍是這樣的:當(dāng)側(cè)向力向右作用時(shí),取上面的符號(hào),向左作用時(shí),取下面的符號(hào)。B-驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的輪距,mm ;h-汽車(chē)質(zhì)心高,mm;-車(chē)輪與路面的側(cè)向附著力系數(shù),取=1.0左右半軸受的彎矩為:rbrb式中的“+”、“”號(hào)的取舍同上。G=23259.80.52=11848N b=0.13mm h=680mm =0.362mm B=1470mm 代入數(shù)據(jù)得:Y=21932.5N Z=552.5N Y=852.5N Z=21632.5N彎矩為:M=2684.6N M=142.2N所受應(yīng)力分別為:=Mpa =994.3Mpa=Mpa52.7Mpa (3)半浮式半軸在第三種工況下半軸只承受彎矩: Mv=k式中k-動(dòng)載荷系數(shù),取k=1.75代入數(shù)據(jù)得Mv=1.75(-300)0.13Mpa =1227.6Mpa則 =Mpa =454.7MPa故半軸的設(shè)計(jì)符合要求。(4)半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料與熱處理為了使半軸的花鍵內(nèi)徑不小于其桿部直徑,常常將加工花鍵的端部做的粗些,并適當(dāng)?shù)販p小花鍵槽的深度,因此花鍵的齒數(shù)必須相應(yīng)的增加,通常取10齒至18齒。半軸的破壞形式多為扭轉(zhuǎn)疲勞破壞,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量增大各過(guò)度圓部分的圓角半徑以減小應(yīng)力集中。半軸多采用含鉻的中碳合金鋼制造,如40Cr,40CrMnMo,40CrMnSi,35CrMnSi35CrMnTi等。本次設(shè)計(jì)采用的材料是40Cr。半軸的熱處理都采用調(diào)質(zhì)處理的方法,調(diào)質(zhì)后要求桿部硬度為HB388-444(突緣部分可降至HB248)。由于硬化層本身的強(qiáng)度較高,加之在半軸表面形成大殘余壓應(yīng)力,以及采用噴丸處理,滾壓半軸突緣根部過(guò)度圓角等工藝,使半軸的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度大為提高,尤其是疲勞強(qiáng)度提高的十分顯著。5.2 橋殼的設(shè)計(jì)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)載荷的作用,并將載荷傳遞給車(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、和鉛垂力也是經(jīng)過(guò)橋殼傳到懸架或車(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)裝置的外殼。驅(qū)動(dòng)橋橋殼既是承載件又是傳動(dòng)件,因此橋殼需要有足夠的強(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。橋殼大體可分三種型式:可分式、整體式、組合式。 一、 可分式橋殼可分式橋殼由兩部分組成,每部分均有一個(gè)鑄件殼體和一個(gè)壓入其內(nèi)部的軸管,軸管與殼體用鉚釘連接??煞质綐驓ぶ圃旃に嚭?jiǎn)單,主見(jiàn)速器軸承的支撐剛性好。但拆裝,調(diào)整,維修很不方便,軸殼的剛度和強(qiáng)度受到結(jié)構(gòu)的限制,現(xiàn)已很少采用,應(yīng)用的也多在中小型汽車(chē)上。二、 整體式橋殼整體式橋殼的剛度和強(qiáng)度都比較大。橋殼制成整體式結(jié)構(gòu)后,主減速器和差速器裝配總成再用螺栓安裝到橋殼上,這種結(jié)構(gòu)對(duì)主減速器的拆裝,調(diào)整都比較方便。按照制造工藝的方法,整體式橋殼又可分為鑄造式,沖壓焊接式和擴(kuò)張成形式三種。1. 鑄造式橋殼這種結(jié)構(gòu)的橋殼強(qiáng)度和剛度較大,鋼板彈簧座與橋殼殼體鑄成一體,橋殼可根據(jù)強(qiáng)度要求鑄成適當(dāng)?shù)男螤?。與沖壓橋殼相比,主要缺點(diǎn)是重量大,加工面多,制造工藝復(fù)雜等。2. 沖壓焊接式橋殼鋼板沖壓焊接成型的整體式橋殼具有重量輕,工藝簡(jiǎn)單,材料利用率高等優(yōu)點(diǎn),并適合大量的生產(chǎn),因此在中小噸位貨車(chē)和矯車(chē)上被廣泛采用。由于目前沖壓設(shè)備有了長(zhǎng)足發(fā)展,這種橋殼的優(yōu)點(diǎn)更為突出,有許多重型車(chē)的橋殼也已采用了這種結(jié)構(gòu)。3. 擴(kuò)張成形式橋殼這種橋殼無(wú)論是剛度和強(qiáng)度都比較大,其重量也輕材料還省。但制造這種橋殼需要專用的擴(kuò)張?jiān)O(shè)備,而這種設(shè)備目前國(guó)內(nèi)很少,所以成本太高而不能被廣泛使用。三、 組合式橋殼組合式橋殼是主減速器殼與部分橋殼鑄成一體,而后用無(wú)縫鋼管壓入殼體兩端,兩者間用塞焊方法焊接在一起。它具有較好的從動(dòng)齒輪軸承的支撐剛度,主減速器的裝配調(diào)整也較分開(kāi)式橋殼方便。然而這種橋殼要求有較高的加工精度,它的維修,裝配,調(diào)整,與整體式橋殼相比仍較復(fù)雜。橋殼剛度與整體式相比也較差,常見(jiàn)于轎車(chē),輕型貨車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋殼。本次設(shè)計(jì)的柴油SUV,由于追求的是實(shí)用性,因此采用整體式橋殼。第六章 后懸架懸架是現(xiàn)代汽車(chē)上的重要總成之一,它把車(chē)架與車(chē)軸彈性地連接起來(lái)。其主要任務(wù)是傳遞作用在車(chē)輪和車(chē)架之間的一切力和力矩;緩和路面?zhèn)鹘o車(chē)架的沖擊載荷,衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng),保證汽車(chē)行使的平順性;保證車(chē)輪在路面不平和載荷變化時(shí)有理想的運(yùn)動(dòng)性,保證汽車(chē)操縱的穩(wěn)定性,使汽車(chē)獲得高速行使能力。 懸架是有彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器等組成。懸架分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是,左右車(chē)輪用一根整體軸連接,再經(jīng)過(guò)懸架與車(chē)架連接;獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是,左右車(chē)輪通過(guò)各自的懸架與車(chē)架連接。依據(jù)本次設(shè)計(jì)車(chē)型,后懸架采用縱置鋼板彈簧為彈性元件兼導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的非獨(dú)立懸架,其主要優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,維修方便,工作可靠。缺點(diǎn)就是平順性較差,在不平路面上行駛時(shí)左右車(chē)輪相互影響等。由于前懸架采用的是雙橫臂式獨(dú)立懸架,與后鋼板彈簧懸架相匹配時(shí)能夠通過(guò)將上橫臂只撐承銷軸線在縱向垂直平面上的投影設(shè)計(jì)成前高后底,使懸架的縱向運(yùn)動(dòng)瞬心位于有利于減少制動(dòng)前俯角處,使制動(dòng)時(shí)車(chē)身縱傾減少,保持車(chē)身有良好的穩(wěn)定性。6.1 鋼板彈簧的設(shè)計(jì)鋼板彈簧是汽車(chē)懸架中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件。它是有若干片等寬但不等長(zhǎng)的合金彈簧片組合而成的一根近似等強(qiáng)度的彈性梁。鋼板彈簧本身還能起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用,并且由于各片之間的摩擦起一定減振作用。1.鋼板彈簧長(zhǎng)度LL=(0.40.55)軸距取=0.42760mm=1104mm2.滿載弧高f=1020mm3.鋼板彈簧的總慣性矩:=(L-ks)c/(48E) (6-1)式中:s-U型螺栓中心距取90mmk-撓性?shī)A緊,取0-撓度增大系數(shù)(重疊片數(shù)n=2,總片數(shù)n=4)=0.5 =1.5/1.04(1+0.5)=1.15C-鋼板彈簧垂直剛度(N/mm) C=12090/90=134 E-為材料的彈性模量(MPa) 取20.6 MPa 4.總截面系數(shù)WW (L)/4()-彎曲應(yīng)力 取400 MpaW(2323-5)/4=8342 Mpa5.計(jì)算鋼板彈簧的平均厚度hh=2J/W= =5mm 片寬b (推薦b/h在6范圍內(nèi)) b/h=9 b=59=45mm6.鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定 按照三角形原則可得 第一片長(zhǎng)1104mm,第二片長(zhǎng)900mm,第三片長(zhǎng)640mm,第四片340mm。二. 鋼板彈簧強(qiáng)度檢驗(yàn)1. 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)時(shí),后鋼板彈簧承受的最大載荷 =Gl(l+c)/(l+l)w+ G(bh)=676 Mpa=1000 Mpa2. 鋼板彈簧卷耳和彈簧銷的強(qiáng)度核算 卷耳處所受應(yīng)力是由彎曲應(yīng)力和拉(壓)力合成的應(yīng)力=3(D+)/(b)+/() (6-2)式中: -為沿彈簧縱向作用在卷耳中心線上的力 =5287.5N D-為卷耳內(nèi)徑 D=15mm b-為鋼板彈簧寬度 b=45mm h-主片厚度 h=5mm許用應(yīng)力取 350Mpa=347.8 Mpa=350 Mpa3. 彈簧銷核算:銷直徑d=15mm=/bd=8.8 Mpa =9 Mpa用55MnVB鋼或602Mn鋼制造三. 1.滿載弧高取02.鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高HH=+ 其中: =900mm+0+10.7mm=100.7mm3.鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑R=L/(8H)=1104/8100.7mm=1513mm 6.2筒式減振器為加速車(chē)架與車(chē)身振動(dòng)的衰減,以改善汽車(chē)的行駛平順性,在大多數(shù)汽車(chē)的懸架中系統(tǒng)內(nèi)部裝有減振器。減振器與彈性元件是并聯(lián)安裝的。汽車(chē)懸架中廣泛采用液力減振器,而雙向筒式減振器在壓縮行程和伸張行程均能起減振作用,并且現(xiàn)代汽車(chē)上廣泛應(yīng)用,因此本次車(chē)型也選用雙向作用筒式減振器。.根據(jù)伸張行程的最大卸荷力F計(jì)算工作缸直徑D=式中:P-工作缸的最大允許壓力,取3Mpa -連桿直徑與虹筒直徑之比,雙筒式減振器?。?.40.5.計(jì)算伸張行程的最大卸荷力F F= = 式中 -減振器相對(duì)阻尼系數(shù)=0.30-簧上質(zhì)量,Kg-懸架系統(tǒng)的固有振動(dòng)頻率 =代入數(shù)據(jù)得:=(20.3155010)/cos7 =9370設(shè)定減振器壓縮行程阻尼系數(shù)和伸張行程的阻尼系數(shù)的關(guān)系=0.3 則 =14416選擇卸荷過(guò)度 V=0.2 m/s代入數(shù)據(jù)得D=34.98所以減振器工作缸直徑為34.98mm 按照標(biāo)準(zhǔn)選用40 mm缸徑,貯油管直徑D=1.3540=54 mm ,壁厚取2mm 材料選用20鋼。第七章 結(jié) 論 時(shí)至此時(shí),歷時(shí)兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲了,而伴隨著的是即將告別的大學(xué)生活?;厥桩厴I(yè)設(shè)計(jì)的全過(guò)程,其中也是充滿了酸甜苦辣,不說(shuō)是汗水與淚水共灑吧,但卻是挫敗與成功、灰心與喜悅相互交織,猶如二年大學(xué)生活的一個(gè)小小縮影,我又風(fēng)雨兼程地生活了一遍。本次設(shè)計(jì)的是0.5噸柴油動(dòng)力SUV乘用車(chē)的后驅(qū)動(dòng)橋。經(jīng)過(guò)仔細(xì)認(rèn)真的計(jì)算,驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、差速器、半軸等主要零件的強(qiáng)度和剛度均符合要求。本設(shè)計(jì)在經(jīng)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和參考相關(guān)資料信息的基礎(chǔ)上,努力將各種結(jié)構(gòu)方案最優(yōu)化,并在保證質(zhì)量的前提下,盡量降低成本。由于缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn),在其設(shè)計(jì)過(guò)程中,出于安全性考慮各項(xiàng)計(jì)算的安全系數(shù)都較偏大。從本次設(shè)計(jì)中可以看到,雙曲面齒輪的計(jì)算量相對(duì)比較大,并且針對(duì)的主要是轎車(chē)、越野汽車(chē)。如何簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程,減輕工作量并總結(jié)出一套適合本車(chē)型的設(shè)計(jì)計(jì)算,保證其正確性和安全可靠性, 值得我們進(jìn)行進(jìn)一步研究。另外,如何選擇低成本、選擇高質(zhì)量的材料也很關(guān)鍵。在今后的設(shè)計(jì)工作中,如何利用前人已有的研究成果,并將其應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中,是值得我們?nèi)ド钊胩接懙?。總之,通過(guò)本次設(shè)計(jì),既復(fù)習(xí)了功課又增加了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),鍛煉了思維能力,發(fā)現(xiàn)了不足之處。在此基礎(chǔ)上,我將繼續(xù)努力!為了祖國(guó)的汽車(chē)工業(yè),我將繼續(xù)學(xué)習(xí)、努力工作! 由于本人的水平及經(jīng)驗(yàn)有限,在本設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)疏漏和錯(cuò)誤,請(qǐng)各位老師多批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)1. 彭文生機(jī)械設(shè)計(jì)第二版北京:高等教育出版社,2002,P96-P1522. 諸文農(nóng)底盤(pán)設(shè)計(jì)上 冊(cè)北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1981,P156-P3023. 劉小年機(jī)械制圖第二版北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001,P1-P564. 陳家瑞汽車(chē)構(gòu)造第三版北京:人民交通出版社, 1993,P275-P4045. 余志生汽車(chē)?yán)碚摰谌姹本簷C(jī)械工業(yè)出版社, 2000,P57-P706. 王望予汽車(chē)設(shè)計(jì)第三版北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2005,P99-P1317. 閻蔭棠公差設(shè)計(jì)與檢測(cè)北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1996,P35-P738. 李遂亮主減速傳動(dòng)比優(yōu)選方法河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1999,P8-P229. 蔡春源機(jī)械零件手冊(cè)第三版天津:冶金工業(yè)出版社,1994,P154-P23010. 徐安汽車(chē)底盤(pán)第四版北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005,P234-P25711. 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畢業(yè)設(shè)計(jì)隨著這篇致謝的完成而結(jié)束?;仡^想想感慨頗多,來(lái)到河南科技大學(xué)的,兩年的學(xué)習(xí)使我們學(xué)到了許多??茣r(shí)未觸及到的東西,豐富了我們的知識(shí),同時(shí)又為我們未來(lái)的發(fā)展提供了一個(gè)更高的平臺(tái)。感謝科大,感謝車(chē)動(dòng)學(xué)院的老師。此次設(shè)計(jì)既是對(duì)兩年學(xué)習(xí)的檢驗(yàn),更是對(duì)五年學(xué)習(xí)的一個(gè)階段性總結(jié)。在本次設(shè)計(jì)中,指導(dǎo)老師李水良老師給予了我們很大的幫助。李老師有著深厚的理論,同時(shí)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)非常熟悉,他總是能很輕松的解答我們提出的問(wèn)題,并仔細(xì)講解到我們懂為止。風(fēng)里來(lái)雨里去的對(duì)我們進(jìn)行深刻教導(dǎo)和指導(dǎo),有時(shí)進(jìn)行到晚上十一點(diǎn)了,李老師還沒(méi)有覺(jué)察。他還把自己多年來(lái)所收集的資料借給我們查閱。在此我對(duì)他表示深深的感謝!同時(shí)也要感謝車(chē)輛研究所的李忠利老師、徐銳良老師、及其他老師,當(dāng)李老師不在的時(shí)候?qū)ξ覀兲岢龅碾y題,他們總是盡心盡力地給我們講解,我在此對(duì)他們表示由衷地感謝!以后我們的成績(jī)就是車(chē)動(dòng)學(xué)院老師們的功績(jī),我們也覺(jué)不會(huì)辜負(fù)老師們的辛勤栽培的。老師們,你們辛苦了。 40
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柴油
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柴油SUV后驅(qū)動(dòng)橋與后懸架的設(shè)計(jì),柴油,suv,驅(qū)動(dòng),懸架,設(shè)計(jì)
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