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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Tυ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

设计内容

结果

二、总体结构设计

采用非断开式驱动桥,单级螺旋圆锥齿轮减速器。 减速比:5.833 桥壳形式:整体式 半轴形式:全浮式

差速器形式:直齿圆锥齿轮式

三、主减速器部分设计

由于所设计车型为轻型货车,主减速比不是很大,故采用单级单速主减速器。考虑到离地间隙问题,选用双曲面齿轮副传动,减小从动齿轮尺寸,增大最小离地间隙。又由于安装空间的限制,采用悬臂式支承。 1、主减速器齿轮计算载荷的确定

(1)按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动锥齿轮的计算转矩T ce

1T em o d f ce K T K i i i n η⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

式中:T em ——发动机最大转矩,

T em =175N ﹒m

K d ——动载系数,由性能系数f i 确定

0.195×m a g ×T em <16

时,f i =0.01(16-0.195×m a g/T em );当

0.195×m a g ×T em ≥16时,f i =0。式中,m a 为汽车满载质量,m a =1340+2735=4075kg ,0.195×m a g/T em =45.4>16,f i <0,所以选K d =1。 K ——液力变矩系数,该减速器无液力变矩器,K=1 i 1——变速器一档传动比,i 1=7.00

i f ——分动箱传动比,该减速器无分动箱,i f =1 i 0——主减速器传动比,i 0=5.833

η——发动机到从动锥齿轮之间的传动效率,取η=90% n ——计算驱动桥数,n=1

由上面数据计算得:T ce =6450N ﹒m

(2)按驱动轮打滑扭矩确定从动锥齿轮的计算转矩T cs

22'r cs m m G m r T i ϕη=

T ce =

6450N ﹒m

式中:G 2——满载状态下一个驱动桥上的静载荷,G 2=27350N m 2’——汽车最大加速度时的候车轴负载转移系数,取m 2’=1.1 υ——轮胎与路面间的附着系数,取υ=0.85

r r ——车轮滚动半径,r r =0.0254[d/2+b(1-a)],查BJ130使用手册得知,轮胎规格为 6.50-16-8,取a =0.12,所以r r =0.0254 [16/2+6.5(1-0.12)]=0.348m i m ——主减速器从动齿轮到车轮间传动比,i m =1

ηm ——主减速器从动齿轮到车轮间传动效率,ηm =1 由上面数据计算得:T cs =8899N ⋅m

(3)按日常平均行驶转矩确定从动齿轮计算转矩

t r cf m m F r T i n η=

式中:

F t ——汽车日常行驶平均牵引力, F t =F f +F i +F w +F j 。日常行驶忽略坡度阻力和加速阻

力,F i =F j =0,滚动阻力F f =W ﹒f ,其中货车滚动阻力系数f 为0.015~0.020,取f=0.016,W=40750N ,因此F f =652N ;空气阻力F w =C D ﹒A ﹒u a 2

/21.15,货车空气阻力系数C D 为0.80~1.00,取C D =0.9,迎风面积A=4m 2

,日常平均行驶车速u a =50 km/h ,因此F w =426N 。计算得到:F t =1078N 。 r r ——车轮滚动半径,r r =0.348m

i m ——主减速器从动齿轮到车轮间传动比,i m =1 ηm ——主减速器从动齿轮到车轮间传动效率,ηm =1 n ——计算驱动桥数,n=1 由上面数据计算得:T cf =375N ﹒m (4)从动锥齿轮计算转矩

当计算锥齿轮最大应力时,T c =min[Tce ,Tcs],T ce =6450N ﹒m ,T cs =8899N ⋅m ,所以T c = T ce =6450N ⋅m 。当计算锥齿轮疲劳寿命时,T c =T cf ,T cf =375N ﹒m ,所以T c =T cf =375N ﹒m 。 (5)主动锥齿轮的计算转矩

c Z o G

T T i η=

式中:ηG ——主从动锥齿轮间传动效率,对于弧齿锥齿轮副ηG =95%。 当计算锥齿轮最大应力时,T c =6450N ⋅m ,计算得T z =1164N ⋅m ; 当计算锥齿轮疲劳寿命时,T c =375N ﹒m ,计算得T z =68 N ⋅m 。

T cs =8899N ⋅m

T cf =375N ﹒m

计算锥齿轮最大应力时,T z =1164N ⋅m ; 计算锥齿轮疲劳寿命时,T z =68 N ⋅m 。

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