设计规范车桥1.docx
《设计规范车桥1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《设计规范车桥1.docx（57页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
设计规范车桥1
设计规范
系统名称：
桥车型：
表号：
生效日期：
编号：
序
号
项目名称
控制内容
计算公式和评定标准
分析计算结果
结论
备注
1
驱动桥部分零件的强度计算和校核
主减速器锥齿轮计算转矩的确定
⒈按发动机最大转矩和变速器最低档传动比确定从动锥齿轮的计算转矩
——发动机最大转矩（N.m）
——主减速器传动比；
——变速器最大传动比（一档或爬坡档）；
——发动机到万向传动轴之间的传动效率，通常情况下传动效率为97%～99%；
n——驱动桥数；
□OK□NO
⒉按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩
——满载状态下一个驱动桥上的静载荷
——汽车最大加速度时的后轴负荷转移系数，货车=1.1～1.2；
——轮胎与路面间的附着系数，在良好的混凝土或沥青路面上，路面干燥时，值为0.7～0.8，路面潮湿时值为0.5～0.6，干燥的碎石路0.6～0.7，干燥的土路值为0.5～0.6，湿土路面时值为0.2～0.4；
——车轮滚动半径（m）
——主减速器传动比
——主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比；（双级减速的轮边减速比）
——主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比；（双级减速的轮边减速比）
——主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率，对于双曲面齿轮副单级减速器，当＞6时，取85%，当＜6时，取90%，对于双曲面齿轮副双级减速器，取80%，
□OK□NO
⒊按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩
——汽车满载总重（N）
——所牵引的挂车满载总重（N），但仅用于牵引车
——道路滚动阻力系数，计算时轿车取0.010-0.015，载货汽车取0.015-0.020，越野汽车取0.020-0.035
——汽车正常使用式的平均爬坡能力系数，轿车取0.08，载货汽车和城市公共汽车取0.05-0.09，长途公共汽车取0.06-0.10，越野汽车取0.09-0.30。
——汽车或汽车列车的性能参数
当时，取
当计算锥齿轮最大应力时，计算转矩取前两种的较小值，即=min[]；当计算锥齿轮的疲劳寿命时，取。
□OK□NO
主动锥齿轮的计算转矩为
——主动锥齿轮的计算转矩（N.m）
□OK□NO
主减速器锥齿轮的强度计算
⒈单位齿长圆周力
——轮齿上单位齿长圆周力（N/mm）;
——作用在齿轮上的圆周力（N）;
——从动齿轮面宽（mm）
□OK□NO
①按发动机最大转矩计算时
——从动齿轮面宽（mm）
——主动锥齿轮中点分度圆直径（mm）
□OK□NO
②按驱动轮打滑转矩计算时
单位齿长圆周力许用值[]
参数汽车类别
按发动机最大转矩计算时的[]
（N/mm）
按驱动轮打滑转矩计算时的[]（N/mm）
轮胎与地面的附着系数
货车
最低档
直接档
1429
0.85
1429
250
□OK□NO
⒉轮齿弯曲强度
锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为
（Mpa）
——计算齿轮的计算转矩（N.m）,对于从动齿轮，=min[]和，对于主动齿轮还要按（）换算；
——过载系数，一般取1；
——尺寸系数，当≥1.6mm时，=（/25.4）0.25，当＜1.6mm时，=0.5;=（/25.4）0.25=0.82
——齿面载荷分配系数，跨置式结构：
=1.0～1.1，悬置式结构：
=1.10～1.25；
——端面模数（mm）
——质量系数，当轮齿接触良好，齿距及径向跳动精度高时，=1.0
——计算的齿轮齿面宽（mm）
——齿轮大端分度圆直径（mm）
——计算齿轮的轮齿弯曲应力综合系数
上述按min[]计算的最大弯曲应力不超过700Mpa;按计算的疲劳弯曲应力不超过210.9Mpa，破坏的循环次数为6×106
□OK□NO
⒊轮齿接触强度
锥齿轮轮齿的齿面接触应力为
——主动锥齿轮大端分度圆直径（mm）;
——齿轮齿面宽（mm），取和较小值
——尺寸系数，通常取1.0
——齿面品质系数，取1.0
——综合弹性系数，钢对钢齿轮，取232.6N1/2/mm;
——齿面接触强度的综合系数
上述按min[]计算的最大接触应力不超过2800Mpa;按计算的疲劳接触应力不超过1750Mpa。
□OK□NO
2
半轴计算
全浮式半轴计算载荷的确定
⒈全浮式半轴计算载荷可按车轮附着力矩计算
□OK□NO
⒉半轴的扭转切应力为
——半轴光杆直径（mm）
□OK□NO
⒊半轴的扭转角为
——半轴长度（mm）
——材料剪切弹性模量
——半轴断面极惯性矩，
□OK□NO
半轴的扭转切应力宜为500～700Mpa,转角宜为每米长度6度～15度
□OK□NO
□OK□NO
3
驱动桥壳强度计算
⒈当牵引力或制动力最大时，桥壳钢板弹簧座处危险断面弯曲应力σ和扭转切应力τ分别为
——地面对车轮垂直反力在危险断面引起的垂直平面内的弯矩，为轮胎中心平面到板簧座之间的横向距离
——侧车轮上的牵引力或制动力在水平面内引起的弯矩，；
——牵引或制动时，上述危险断面所受转矩，；
、、分别为危险断面垂直平面和水平面弯曲的抗弯截面系数和抗扭截面系数
□OK□NO
桥壳弹簧座附近的断面形状及、、
断面形状
垂直及水平弯曲截面系数、
扭转截面系数
□OK□NO
□OK□NO
□OK□NO
⒉当侧向力最大时，桥壳内外板簧座处断面的弯曲应力、分别为
、——内、外侧车轮地面垂直反力；
——轮胎与地面的侧向附着系数；计算时=1.0
汽车侧滑的临界状态条件是
——驱动桥所受的侧向力
□OK□NO
⒊当汽车通过不平路面时，动载系数为，危险断面的弯曲应力为
桥壳的许用弯曲应力为300～500Mpa,许用扭转切应力为150～400Mpa。
可锻铸铁桥壳取较小值，钢板冲压焊接桥壳取较大值。
□OK□NO
4
车桥扭矩容量计算
（1）按发动机最大扭矩计算后桥输入扭矩
理论计算后桥输出扭矩（N.m）Tφmax=Tmax·i1·i
i——传动效率,机械传动通常取为0.92X0.98X0.96
Tφmax≤（1+0.08）T
□OK
□NO
（2）按日常行驶情况计算：
（主要用于评价后桥的疲劳寿命，不反应极限工况）：
MG=Garr（fa+fj+f）/imηd=
Ga——设计任务书规定使用列车总质量，t
rr——轮胎滚动半径，mm
im=1（单级减速取1）
ηd=90%（双曲面齿轮传动效率）
fa=0.09（公路坡度系数）
fj=0（性能系数）
f=0.01（良好路面）
驱动桥储备系数=T/MG≥2.0
□OK
□NO
（3）按打滑扭矩计算
MG=G2m2ηrr/0.9
G2——后桥标定轴荷
m2=1.2（加速时后桥质量转移系数）
η=0.85（车轮到从动锥齿轮的传动效率）
rr——轮胎滚动半径
□OK
□NO
5
前轴设计计算
（1）前轴轴荷分配
载荷
车型
满载
空载
前轴
后桥
前轴
后桥
4×2后桥单胎
32%～40%
60%～68%
50%～59%
41%～50%
4×2后桥双胎，长短头式
25%～27%
73%～75%
44%～49%
51%～56%
4×2后桥双胎，平头式
30%～35%
65%～70%
48%～54%
46%～52%
6×4后桥双胎
19%～25%
75%～81%
31%～37%
63%～69%
□OK
□NO
（2）前轴体的强度计算
（1）垂直载荷作用下的应力
前轴承受垂直载荷时受力如图1-1所示，当不考虑调整问题，并认为前轴完全平衡，此时作用在前轴的弯矩为：
（1-1）
式中——静载荷下的弯矩（N.m）；
——前轴上的静载荷（N）；
——前轮轮距（m）；
——两钢板弹簧之间的距离（m）。
图1-1前轴的垂直载荷
在静载荷的作用下，前轴的弯曲应力在两钢板弹簧座之间为最大，其值为：
（1-2）
式中——前轴的断面系数（m3）。
其中，式中参数见图1-2。
图1-2前轴体的截面简图
汽车运行时，前轴还受到来自地面的冲击力，因此在进行前轴的强度计算时还要考虑一个动载荷系数。
对于货车来说一般在2.5～5.5之间选取，对于使用工况较好的车型可以选取较小值，对于使用工况较差的车型（工程车辆和越野车辆）可以选取较大值。
这样在考虑了前轴动载荷后的应力为：
（1-3）
式中——动载荷系数。
□OK
□NO
（2）制动时前轴的应力
汽车制动时，在负加速度的作用下，前轴所受的垂直载荷会增加，另外在制动时，前轴还要承受扭矩和水平弯矩的作用。
制动时，车轮在路面滑行时汽车受力情况如图1-3所示，此时前轴所受的载荷为：
（1-4）
式中——轴距（m）；
——汽车重心至前轴的距离（m）；
——汽车重心至后轴的距离（m）；
——汽车重心距地面的高度（m）；
——制动时路面的附着系数，为0.6～0.8；
——汽车总重力（N）。
图1-3制动时汽车受力简图
作用在一个前轮上的制动力为：
（1-5）
在制动力的作用下，前轴会产生一个如图1-3所示的水平弯矩：
（1-6）
水平弯曲应力为：
（1-7）
□OK
□NO
式中——前轴水平弯矩的断面系数（m3）。
式中参数见图1-4。
图1-4前轴体的截面简图
图1-3制动时作用在前轴上的力（水平面内）
汽车制动时前轴还要承受一个扭矩，这个扭矩作用在两钢板弹簧之间，
图1-5与前轴有关的尺寸
从图1-4可知,其大小为：
（1-8）
式中——轮胎滚动半径（m）；
——车轮轴心线到前轴中心线距离（m）。
前轴上所受的扭转应力为：
（1-9）
式中——断面系数（m3）。
式中参数见图1-6。
图1-5前轴体的截面简图
在水平弯曲应力和扭转应力同时作用下，前轴的合应力应为：
（1-10）
设计时这个合应力应尽量控制在制造前轴的材料的弹性极限的80%一下。
（3）侧滑时前轴的应力
汽车转弯行驶时，车轮要承受由汽车产生的侧向力，当发生侧滑时，侧向力达到最大值，如图1-5所示，侧向力按下式计算：
图1-7侧滑时作用在前轴上的力
（1-11）
式中：
式中——前轴静载荷（N）；
——由离心力产生的附加载荷（N）；
——前内轮上的载荷（N）；
——前外轮上的载荷（N）；
——轮胎与路面之间
升级会员 