驅(qū)動橋半軸計算設(shè)計案例綜述根據(jù)車輪輪轂支撐方式的不同，將半軸分為半浮式、3／4浮式和全浮式，本次設(shè)計的車型參考乘用車，承受的轉(zhuǎn)矩和載荷不大，考慮經(jīng)濟性選用半浮式半軸。1.1半軸材料與熱處理方式的選擇本次設(shè)計選擇半軸材料為，半軸需要承受轉(zhuǎn)矩和彎矩，為了提高力學(xué)性能，需要進行高頻、中頻及感應(yīng)淬火，然后進行噴丸處理，消除內(nèi)應(yīng)力，提高半軸的強度及剛度。1.2半軸桿部直徑的初選設(shè)計時，對于半浮式半軸桿部的直徑計算可按照下式進行：=31.28mm，考慮到安全系數(shù)，直徑增大10%，半軸桿部直徑取值。式中：d——半軸桿部直徑，mm；T——半軸的計算轉(zhuǎn)矩，；——半軸轉(zhuǎn)矩許用應(yīng)力，，半軸材料選擇40Cr，查《材料手冊》許用應(yīng)力為784MPa左右，考慮安全系數(shù)在1.3～1.6之間，可取=490~603MPa，取值。1.3半軸的設(shè)計與計算半軸的計算前需要考慮3種載荷工況[13]；（1）縱向力（驅(qū)動力或制動力）最大時，附著系數(shù)取值，沒有側(cè)向力作用；（2）側(cè)向力最大時，且最大值發(fā)生于側(cè)滑時，側(cè)滑時輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)在取值，沒有縱向力作用；（3）垂向力最大時，且發(fā)生在汽車以可能的高速通過不平路面時，這時沒有縱向力和側(cè)向力的作用。1、半浮式半軸在上述第一種工況下，縱向力最大，側(cè)向力為：此時垂向力，縱向力最大值，式中：——汽車加速和減速時的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)為1.2；——汽車滿載靜止于水平地面上時驅(qū)動橋給地面的載荷，前置后驅(qū)，后輪載荷；——道路附著系數(shù)，取值。半軸彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力計算：式中：a為輪轂支承軸承到車輪中心平面之間的距離，取值a=0.05m；d為半軸的桿部直徑，桿部直徑取值d=35mm。：2、半浮式半軸在上述第二種工況下，側(cè)向力最大，縱向力，此時意味著發(fā)生側(cè)滑：外輪上的垂直反力和內(nèi)輪上的垂直反力分別為：式中：——汽車質(zhì)心高，對于越野車質(zhì)心高度取值；——輪距，已知1530mm；——側(cè)滑附著系數(shù)，取值；——汽車滿載靜止于水平地面上時驅(qū)動橋給地面的載荷，前置后驅(qū)，后輪載荷外輪上側(cè)向力和內(nèi)輪上側(cè)向力計算為：該種情況下，外輪半軸的彎曲應(yīng)力和內(nèi)輪半軸的彎曲應(yīng)力分別為3、半浮式半軸在上述第三種工況下汽車通過不平路面，垂向力最大，縱向力，側(cè)向力：此時垂直力最大值，計算為：式中：——是為動載系數(shù)取，乘用車動載系數(shù)——汽車滿載靜止于水平地面上時驅(qū)動橋