(92)--讲稿-5.5车轮传动装置设计.doc

5.5.1 车轮传动装置设计（人物居中）同学们，大家好！本节课我们学习车轮传动装置的设计。P2 （根据讲解出动画）（动画1）首先我们学习一下车轮传动装置的作用。（动画2）简单的说，车轮传动装置的作用就是接收差速器的转矩并且传递给驱动车轮。（动画3和4）根据驱动车轮所在驱动桥的结构形式不同，车轮传动装置也不一样。（动画5）当驱动桥为非断开式驱动桥时，（动画6）车轮传动装置称为半轴。（动画7）当采用断开式驱动桥时，（动画8）称为万向传动装置。万向传动装置的设计我们在第四章学习过，本章学习半轴的设计。P3半轴根据车轮端的支承形式，分为全浮式半轴、半浮式半轴和3/4浮式半轴。 P4 （根据讲解出动画）我们对三种半轴的结构方案进行详细分析：第一种，半浮式半轴，它的结构特点是半轴外端支承轴承位于半轴套管外端的内孔，车轮装在半轴上。（动画1）力或力矩的传递路线是，车轮半轴轴承半轴套管。（动画2）也就是半轴除传递转矩外，其外端还承受由路面对车轮的反力所引起的全部力和力矩。（动画3）虽然结构简单，但所受载荷包括转矩和车轮与路面间的全部力和力矩，只适用于轿车和轻型货车及轻型客车上。P5（根据讲解出动画）第二种，全浮式半轴，全浮式半轴的结构特点是半轴外端的凸缘用螺钉与轮毂相联，而轮毂又借用两个圆锥滚子轴承支承在驱动桥桥壳的半轴套管外。（动画1）力或力矩的传递路线一方面是：车轮两个圆锥滚子轴承半轴套管。（动画2）另一方面，车轮转矩的传递路线为：车轮半轴。（动画3）理论上来说，半轴只承受转矩，作用于驱动轮上的其它反力和弯矩全由桥壳来承受。但由于桥壳变形、轮毂与差速器半轴齿轮不同轴等因素，会引起半轴的弯曲变形，由此引起的弯曲应力一般为570MPa。（动画4）全浮式半轴主要用于中、重型货车上。P6 （根据讲解出动画）34浮式半轴，这种半轴的结构特点是半轴外端仅有一个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的端部，直接支承着车轮轮毂，而半轴则以其端部凸缘与轮毂用螺钉联接。（动画1）力或力矩的传递路线一方面是：车轮一个轴承半轴套管。（动画2）另一方面，车轮转矩的传递路线为：车轮半轴。（动画3）由于车轮平面到支承平面有间距a，因此半轴外端将承受弯矩作用。（动画4）这种形式半轴受力情况与半浮式相似，只是载荷有所减轻，一般仅用在轿车和轻型货车上。那么我们总结一下，全浮式半轴和半浮式半轴的受力，全浮式半轴与差速器相连一侧，只承受转矩。与车轮连接一端，也只承受转矩，理论上弯矩或力是由轴端支撑轴承来承受的。半浮式半轴与差速器相连一侧只承受弯矩，与车轮相连一端却即承受弯矩又承受来自路面的所有力和力矩。那么我们可以认为，之所以称为全浮或半浮，是指半轴是否承受弯矩。全浮式半轴与差速器相连一侧，只承受转矩，与车轮连接一端，也只承受转矩；半浮式半轴与差速器相连一侧只承受弯矩，与车轮相连一端却即承受弯矩又承受来自路面的所有力和力矩。P7接下来我们学习半轴的设计及计算。全浮式半轴前面分析过，轴端只承受转矩，那么全浮式半轴的计算载荷可按车轮附着力矩M，计算，计算扭转应力及扭转角公式如下按照公式计算。式中各个符号所代表的意义，请大家参考教材进行选取。P8那么半浮式半轴的受力情况相对要复杂一些，我们在进行计算的时候需要根据工况不同进行计算。首先第一种工况，纵向力最大，侧向力为0，即车辆直线匀速行驶，此时合成应力计算公式如幻灯片所示。P9第二种工况，侧向力最大，纵向力为0，此时意味着发生侧滑，半轴的计算载荷及应力情况如公式所示。P10第三种工况，汽车通过不平路面，垂向力最大，纵向力为0，侧向力为0：此时垂直力最大值按照公式计算：下面我们学习半轴的结构设计。半轴结构设计应该遵循下面一些原则：P11（注意切换板式，随讲解逐条出动画）(1)全浮式半轴杆部直径可按经验公式初步选取。2)半轴的杆部直径应小于或等于半轴花键的底径，以便使半轴各部分达到基本等强度。3)半轴的破坏形式大多是扭转疲劳损坏，在结构设计时应尽量增大各过渡部分的圆角半径，尤其是凸缘与杆部、花键与杆部的过渡部分，以减小应力集中。4)设计全浮式半轴杆部的强度储备应低于驱动桥其它传力零件的强度储备，使半轴起一个“熔丝”的作用。半浮式半轴直接安装车轮，应视为保安件。P12（根据讲解出动画）本节课我们学习了半轴的结构类型及受力分析，在此基础上学习了半轴结构设计的一些原则。本节课的重点与难点内容为全浮式半轴和半浮式半轴的结构特点及应用场合。请同学们课后预习驱动桥桥壳的作用及设计要求。（人物居中）本节课讲到这里，谢谢大家。