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驱动车轮半轴的设计与计算1半轴的型式存在三种型式,下面对其三种型式进行介绍先介绍一下半浮式,特点结构是,支承轴承位置是在外端半轴上,同时它又在套管内孔之中,半轴上装着轮子其外端还存在着弯矩,而弯矩是路面对车轮的反作用力引起因为它拆取很麻烦和繁琐,在小型车上所用较多,不建议大型车采用四分之三浮式半轴而言,由侧向力存在所引起的弯矩存在,而这个弯矩又使轴承出现有歪斜情况,这种状态下导致轴承使用寿命急剧降低这个缺点也多没有得到推广不采用全浮式半轴从理论上去说,半轴只承受着转矩并没有其它力存在,而作用在驱动轮上面其它反力和所产生的弯矩不出意外是全部被桥壳所承受着这样长时间下去会引起桥壳变形、又会引起一系列连锁变化其适合于那些非常大总质量商用车上面2半轴的设计与计算直径是半轴主要存在的一个尺寸在设计计算方面应首先确定其计算载荷载荷工况是其设计过程中所必须要考虑地,如下a)纵向力X2最大时(X2=Z2)附着系数取
0.8无其它力作用;b)侧向力Y2在一定程度上值最大时,为Z20/取
1.0纵向力就不会有;C)Z20=7^2+Y2;纵向力X2和侧向力Y2都不存在纵向力作用
2.1全浮式半轴的设计计算全浮式被此设计所用,计算如下a)计算载荷确定计算方法如下T~6Temaxtglt式中一=
0.6;igl~速器1挡传动比;曲一主减速比已知Temax=340Nm;加=
5.7;M=
3.16;=
0.6;计算结果:7=
0.6x340x
5.7x
3.16=
3674.4N.m全浮式半轴杆部直径计算如下d=3ITxl°=
2.05~
2.18xVaJ
0.196x[t]J式中d—半轴杆部直径,mm;T一半轴的计算转矩,Nrn;[t]—半轴扭转许用应力,MPao根据上式带入7=
3674.4Nm得32mmd
32.6mm取:d=32mm给定一系数k=
1.5d=kxd=48mm全浮式只存在着转矩作用在上面,其计算转矩公式如下:T=XlX=^2Rxvr
5.3三种半轴的扭转应力计算方法如下16XT«八2T=——TX107TXd3式中Z一扭转应力,MPa;T一计算转矩,
3674.4Nm;d—杆部直径,32mm;将值带入式
5.
3.
5.4:t=528MPa半轴花键的剪切应力为zxLpXbxjxDp4-d4/4半轴花键的挤压应力为式中T—T=12215Nm;Db—花键外径,48mm;dA—花键内径,42mm;z一花键齿数;Lp—花锭长度,48mm;B—花键宽度,6mm;9一载荷分布的不均匀系数,取
0.75将数据带入式
5.
5.
5.6得到%=68Mpayc-\69MPa半轴的最大扭转角为0-
1035.7GJ71式中T一半轴承受最大转矩,12215Nm;I—长度,725mm;G—材质弹性模量;/-极性惯矩;将数据带入式
5.7:6=8°半轴计算时的许用应力可取m=490—588MPa3半轴的结构设计及材料与热处理半轴破坏形式有很多种,但是最为主要的莫过于扭转疲劳破坏,所以为了针对这种情况在结构设计方面,增大了圆角半径以此来减小应力集中这种现象[15]目前现时代所采用地汽车半轴上面,所应用最多莫过于渐开线花键形式现半轴就材料制造而言,都是珞含量较高的金属所造,如40CrMoA、35CrMnSi.35CrMnTi.40MnB等40MnB这种材料是中国这个腾飞的大国所研究出来,它很适合选用来做半轴其就热处理方面而言,过去式所用方法大多都是调质但是近些年上述方法所用较少,基本上都采用高频感应淬火这种淬火方式,当然中频感应淬火也可以的。