汽车半轴的设计..ppt

一、半轴的定义及作用： 定义： 半轴是在差速器与驱动轮之间传递动力的实心轴,其 内端与差速器半轴齿轮连接,而外端则与驱动轮的轮毂(或制动鼓\制动盘等)相连。 作用： 从差速器传来的扭矩经过半轴、轮毂等，最终传递给车轮，是传动系中传递扭矩的一个重要零件。 二、半轴的分类 半浮式、全浮式和3/4浮式三种，所谓”浮“是指卸除半轴的弯曲载荷而言，其中半浮式和全浮式两种型式应用的较为广泛。 1、半浮式半轴 半浮式半轴除传递扭矩外,还要承受垂直力、侧向力及纵向力所作用的弯矩； 常用于质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大的轿车和微型客、货汽车。 1、半浮式半轴 特点： 结构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉等。 1、半浮式半轴 2、全浮式半轴 全浮式半轴除传递扭矩外,其它的力和力矩均由桥壳来承受。 常应用于轻型及以上的各种载货汽车、越野车和客车。 2、全浮式半轴 特点： 具有全浮式半轴驱动桥外端结构比较复杂，制造成本高，故小型汽车及轿车等不必采用。 全浮式半轴的一些特征尺寸： 3/4浮式半轴除传递扭矩外,其承受垂直力、侧向力及纵向力所作用的弯矩需由半轴及桥壳的半轴套管来共同承受。 可用于轿车和微型、轻型客、货车，但未得到推广。 三、半轴的设计计算 以下三种可能的工况载荷： 纵向力X2（驱动力）最大时，没有侧向力作用，以下简称第一工况； 侧向力Y2最大时，其最大值发生于侧滑时，没有纵向力作用，以下简称第二工况； 汽车承受最大静载荷时，垂向力最大，这时不考虑侧向力和纵向力的作用，以下简称第三工况 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 三、半轴的设计计算 5.1、在保证产品设计性能要求条件下，推荐采用的半轴材料牌号为40Cr、42CrMo、40MnB、40CrMnMo、35CrMo等等 5.2、半轴热处理工艺，推荐采用预调质处理后表面中频淬火处理工艺。预调质处理后心部硬度为HRC24～30；中频淬火处理后杆部表面硬度不低于HRC52；花键处允许降低3个硬度单位，杆部硬化层深度范围为杆部直径的10～20％，硬化层深度变化不大于杆部直径的5％，杆部圆角应淬硬，法兰盘可不调质。 5.3、感应淬火后半轴的金相组织 　预调质处理后表面中频淬火处理，硬化层为回火马氏体，心部为回火索氏体； 三、半轴的设计计算 5.4、粗糙度：法兰盘安装端面不大于Ra3．2，经过加工的杆部不大于 Ra6.3 ，与轴承配合表面不大于Ra 0.8，与防尘油封配合表面不大于Ra0.8，与半轴油封配合表面粗糙度为Ry(0.8-3.2)，花键表面粗糙度不大于Ra3.2； 5.5、半轴应100%探伤检查； 5.6、半轴表面不应有折叠、凹陷、黑皮、砸痕、裂纹等缺陷。杆部表面允许有磨去裂纹的痕迹，磨削后存在的磨痕深度不大于0.5mm，同一横断面不允许超过两处。 5.7、油封配合处、轴承配合处、花键处加工后，应预以防护，禁止磕碰。 三、半轴的台架试验 三、半轴的台架试验 三、半轴的台架试验 三、半轴的台架试验 安装完后即可启动电动机，使扭力机平缓的对半轴进行扭转加载，同时记录各选定载荷下的半轴扭转角。 注意记下半轴扭转时的弹性极限、屈服极限和破坏等特性点处的扭转角和扭转载荷值。 半轴静扭强度试验评价指标：K=M/Mj1.8 式中：K—静扭强度失效后系数；M—半轴破坏扭矩，N.m；Mj—半轴的计算（计算方式同前）。 三、半轴的台架试验 三、半轴的台架试验 三、半轴的台架试验 一般选择半轴的计算转矩T为其疲劳寿命试验交变负载的极限值，以交变负荷±T对半轴进行试验。 一般要求半轴在交变负荷±T的作用下经100万次循环而不断裂为合格。 Thanks！ G2—汽车满载静止于水平地面上时驱动桥给地面的载荷，此桥为1740×9.8=17052N。 gw—一侧车轮(包括车轮、轮毂、制动鼓、制动器等）自重，此桥为41×9.8=401.8N。 hg—汽车满载时的质心高度，此车为0.72m。 B2—此车轮距，为1.65m。 φ1—轮胎和地面的侧向附着系数，取1.0。 第二工况:垂向力：对右半轴来说 G2—汽车满载静止于水平地面上时驱动桥给地面的载荷，此桥为1740×9.8=17052N。 gw—一侧车轮(包括车轮、轮毂、制动鼓、制动器等）自重，此桥为41×9.8=40