1、設(shè) 計(jì) 規(guī) 范系統(tǒng)名稱： 橋 車型： 表號(hào)：生效日期：編號(hào)：序號(hào)項(xiàng)目名稱控 制 內(nèi) 容計(jì)算公式和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)分析計(jì)算結(jié)果結(jié)論備注1驅(qū)動(dòng)橋部分零件的強(qiáng)度計(jì)算和校核主減速器錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩的確定按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和變速器最低檔傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N.m）主減速器傳動(dòng)比；變速器最大傳動(dòng)比（一檔或爬坡檔）；發(fā)動(dòng)機(jī)到萬向傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)效率，通常情況下傳動(dòng)效率為97%99%；n驅(qū)動(dòng)橋數(shù)；OK NO按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩滿載狀態(tài)下一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋上的靜載荷汽車最大加速度時(shí)的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，貨車=1.11.2；輪胎與路面間的附著系數(shù)，在良好的混凝土或?yàn)r青路面上，路面干燥時(shí)，值

2、為0.70.8，路面潮濕時(shí)值為0.50.6，干燥的碎石路0.60.7，干燥的土路值為0.50.6，濕土路面時(shí)值為0.20.4；車輪滾動(dòng)半徑（m）主減速器傳動(dòng)比主減速器從動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)比；（雙級(jí)減速的輪邊減速比）主減速器從動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)比；（雙級(jí)減速的輪邊減速比） 主減速器主動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)效率，對(duì)于雙曲面齒輪副單級(jí)減速器，當(dāng)6時(shí)，取85%，當(dāng)6時(shí)，取90%，對(duì)于雙曲面齒輪副雙級(jí)減速器， 取80%，OK NO按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 汽車滿載總重（N）所牽引的掛車滿載總重（N），但僅用于牽引車汽車正常使用式的平均爬坡能力系數(shù)，轎車取0.08，載貨汽車和

3、城市公共汽車取0.05-0.09，長途公共汽車取0.06-0.10，越野汽車取0.09-0.30。汽車或汽車列車的性能參數(shù) 當(dāng)時(shí)，取當(dāng)計(jì)算錐齒輪最大應(yīng)力時(shí)，計(jì)算轉(zhuǎn)矩取前兩種的較小值，即=min；當(dāng)計(jì)算錐齒輪的疲勞壽命時(shí)，取。OK NO主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（N.m）OK NO主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算單位齒長圓周力 輪齒上單位齒長圓周力（N/mm）;作用在齒輪上的圓周力(N);從動(dòng)齒輪面寬（mm）OK NO按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)從動(dòng)齒輪面寬（mm）主動(dòng)錐齒輪中點(diǎn)分度圓直徑（mm）OK NO按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)單位齒長圓周力許用值參數(shù)汽車類別按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)的（N/m

4、m）按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)的（N/mm）輪胎與地面的附著系數(shù)貨車最低檔直接檔14290.851429250OK NO輪齒彎曲強(qiáng)度錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為（Mpa）計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（N.m）,對(duì)于從動(dòng)齒輪，= min和，對(duì)于主動(dòng)齒輪還要按（）換算；過載系數(shù)，一般取1；尺寸系數(shù)，當(dāng)1.6mm時(shí)，=（/25.4）0.25，當(dāng)1.6mm時(shí)，=0.5; =（/25.4）0.25=0.82齒面載荷分配系數(shù)，跨置式結(jié)構(gòu)：=1.01.1， 懸置式結(jié)構(gòu)：=1.101.25；端面模數(shù)（mm）質(zhì)量系數(shù)，當(dāng)輪齒接觸良好，齒距及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)，=1.0計(jì)算的齒輪齒面寬（mm）齒輪大端分度圓直徑（mm）計(jì)算齒輪的輪

5、齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)上述按min計(jì)算的最大彎曲應(yīng)力不超過700Mpa;按計(jì)算的疲勞彎曲應(yīng)力不超過210.9Mpa，破壞的循環(huán)次數(shù)為6×106OK NO輪齒接觸強(qiáng)度錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為主動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑（mm）;齒輪齒面寬（mm），取和較小值尺寸系數(shù)，通常取1.0齒面品質(zhì)系數(shù)，取1.0綜合彈性系數(shù)，鋼對(duì)鋼齒輪，取232.6N1/2/mm;齒面接觸強(qiáng)度的綜合系數(shù)上述按min計(jì)算的最大接觸應(yīng)力不超過2800Mpa;按計(jì)算的疲勞接觸應(yīng)力不超過1750Mpa。OK NO2半軸計(jì)算全浮式半軸計(jì)算載荷的確定全浮式半軸計(jì)算載荷可按車輪附著力矩計(jì)算OK NO半軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為半軸光桿直徑（m

6、m）OK NO半軸的扭轉(zhuǎn)角為半軸長度（mm）材料剪切彈性模量半軸斷面極慣性矩，OK NO半軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力宜為500700Mpa,轉(zhuǎn)角宜為每米長度6度15度 OK NO OK NO3驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)牽引力或制動(dòng)力最大時(shí)，橋殼鋼板彈簧座處危險(xiǎn)斷面彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分別為 地面對(duì)車輪垂直反力在危險(xiǎn)斷面引起的垂直平面內(nèi)的彎矩，為輪胎中心平面到板簧座之間的橫向距離側(cè)車輪上的牽引力或制動(dòng)力在水平面內(nèi)引起的彎矩，；牽引或制動(dòng)時(shí)，上述危險(xiǎn)斷面所受轉(zhuǎn)矩，；、分別為危險(xiǎn)斷面垂直平面和水平面彎曲的抗彎截面系數(shù)和抗扭截面系數(shù)OK NO橋殼彈簧座附近的斷面形狀及、斷面形狀垂直及水平彎曲截面系數(shù)、扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)OK N

7、OOK NOOK NO當(dāng)側(cè)向力最大時(shí)，橋殼內(nèi)外板簧座處斷面的彎曲應(yīng)力、分別為、內(nèi)、外側(cè)車輪地面垂直反力；輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)；計(jì)算時(shí)=1.0汽車側(cè)滑的臨界狀態(tài)條件是驅(qū)動(dòng)橋所受的側(cè)向力 OK NO當(dāng)汽車通過不平路面時(shí)，動(dòng)載系數(shù)為，危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力為橋殼的許用彎曲應(yīng)力為300500Mpa,許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為150400Mpa?？慑戣T鐵橋殼取較小值，鋼板沖壓焊接橋殼取較大值。OK NO4車橋扭矩容量計(jì)算(1) 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩計(jì)算后橋輸入扭矩理論計(jì)算后橋輸出扭矩 (N.m) Tmax= Tmax·i1·iiTmax（1+0.08）TOK NO(2）按日常行駛情況計(jì)算：（主要用

8、于評(píng)價(jià)后橋的疲勞壽命，不反應(yīng)極限工況）：MG=Garr（fa+fj+f）/imd=Ga設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定使用列車總質(zhì)量，trr輪胎滾動(dòng)半徑，mmim=1（單級(jí)減速取1）d=90%（雙曲面齒輪傳動(dòng)效率）fa=0.09（公路坡度系數(shù)）fj=0（性能系數(shù)）f=0.01（良好路面）驅(qū)動(dòng)橋儲(chǔ)備系數(shù)= T / MG 2.0OK NO(3)按打滑扭矩計(jì)算MG=G2m2rr/0.9G2后橋標(biāo)定軸荷m2=1.2（加速時(shí)后橋質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)）=0.85（車輪到從動(dòng)錐齒輪的傳動(dòng)效率）rr輪胎滾動(dòng)半徑OK NO5前軸設(shè)計(jì)計(jì)算（1）前軸軸荷分配 載荷車型滿載空載前軸后橋前軸后橋4×2后橋單胎32%40%60%68%5

9、0%59%41%50%4×2后橋雙胎，長短頭式25%27%73%75%44%49%51%56%4×2后橋雙胎，平頭式30%35%65%70%48%54%46%52%6×4后橋雙胎19%25%75%81%31%37%63%69%OK NO（2）前軸體的強(qiáng)度計(jì)算(1) 垂直載荷作用下的應(yīng)力前軸承受垂直載荷時(shí)受力如圖1-1所示，當(dāng)不考慮調(diào)整問題，并認(rèn)為前軸完全平衡，此時(shí)作用在前軸的彎矩為： （1-1）式中 靜載荷下的彎矩(N.m)； 前軸上的靜載荷（N）； 前輪輪距（m）；兩鋼板彈簧之間的距離（m）。 圖1-1 前軸的垂直載荷在靜載荷的作用下，前軸的彎曲應(yīng)力在兩鋼板彈簧

10、座之間為最大，其值為： （1-2）式中 前軸的斷面系數(shù)（m3）。其中，式中參數(shù)見圖1-2。圖1-2 前軸體的截面簡圖汽車運(yùn)行時(shí)，前軸還受到來自地面的沖擊力，因此在進(jìn)行前軸的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)還要考慮一個(gè)動(dòng)載荷系數(shù)。對(duì)于貨車來說一般在2.55.5之間選取，對(duì)于使用工況較好的車型可以選取較小值，對(duì)于使用工況較差的車型（工程車輛和越野車輛）可以選取較大值。這樣在考慮了前軸動(dòng)載荷后的應(yīng)力為： （1-3）式中 動(dòng)載荷系數(shù)。OK NO（2）制動(dòng)時(shí)前軸的應(yīng)力汽車制動(dòng)時(shí)，在負(fù)加速度的作用下，前軸所受的垂直載荷會(huì)增加，另外在制動(dòng)時(shí)，前軸還要承受扭矩和水平彎矩的作用。 制動(dòng)時(shí)，車輪在路面滑行時(shí)汽車受力情況如圖1-3所示，

11、此時(shí)前軸所受的載荷為： （1-4）式中 軸距（m）； 汽車重心至前軸的距離（m）； 汽車重心至后軸的距離（m）； 汽車重心距地面的高度（m）； 制動(dòng)時(shí)路面的附著系數(shù)，為0.60.8； 汽車總重力（N）。 圖1-3 制動(dòng)時(shí)汽車受力簡圖作用在一個(gè)前輪上的制動(dòng)力為： （1-5）在制動(dòng)力的作用下，前軸會(huì)產(chǎn)生一個(gè)如圖1-3所示的水平彎矩： （1-6）水平彎曲應(yīng)力為： （1-7）OK NO式中 前軸水平彎矩的斷面系數(shù)（m3）。式中參數(shù)見圖1-4。圖1-4 前軸體的截面簡圖圖1-3 制動(dòng)時(shí)作用在前軸上的力（水平面內(nèi)）汽車制動(dòng)時(shí)前軸還要承受一個(gè)扭矩，這個(gè)扭矩作用在兩鋼板彈簧之間， 圖1-5 與前軸有關(guān)的尺寸從

12、圖1-4可知,其大小為： （1-8）式中 輪胎滾動(dòng)半徑（m）；車輪軸心線到前軸中心線距離（m）。前軸上所受的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： （1-9）式中 斷面系數(shù)（m3）。式中參數(shù)見圖1-6。圖1-5 前軸體的截面簡圖在水平彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力同時(shí)作用下，前軸的合應(yīng)力應(yīng)為： （1-10）設(shè)計(jì)時(shí)這個(gè)合應(yīng)力應(yīng)盡量控制在制造前軸的材料的彈性極限的80%一下。（3）側(cè)滑時(shí)前軸的應(yīng)力汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，車輪要承受由汽車產(chǎn)生的側(cè)向力，當(dāng)發(fā)生側(cè)滑時(shí)，側(cè)向力達(dá)到最大值，如圖1-5所示，側(cè)向力按下式計(jì)算：圖1-7 側(cè)滑時(shí)作用在前軸上的力 （1-11）式中： 式中 前軸靜載荷（N）；由離心力產(chǎn)生的附加載荷（N）； 前內(nèi)輪上的載荷（N）

13、； 前外輪上的載荷（N）； 輪胎與路面之間的滑動(dòng)附著系數(shù)，一般取1；整理后得： （1-12）由于附加載荷是施加在前外輪上的，這時(shí)前外輪上的載荷為： （1-13）此時(shí)作用在前軸的最大彎矩為： （1-14）式中各符號(hào)同公式（1-1）在側(cè)滑力的作用下，前軸的彎曲應(yīng)力為： （1-15）式中各符號(hào)同公式（1-2）OK NO（3）轉(zhuǎn)向主銷的強(qiáng)度計(jì)算轉(zhuǎn)向主銷的強(qiáng)度計(jì)算，主要是計(jì)算汽車轉(zhuǎn)向發(fā)生側(cè)滑時(shí)，前外輪主銷所承受的載荷及主銷軸承的壓力。 汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，前外輪主銷受力最大，如圖1-6所示，側(cè)滑時(shí)車輪要承受垂直載荷和由路面產(chǎn)生的水平載荷的共同作用。圖1-8 轉(zhuǎn)向側(cè)滑時(shí)主銷的受力及有關(guān)尺寸載荷對(duì)轉(zhuǎn)向主銷上、下

14、軸承所產(chǎn)生的力分別為和，這兩個(gè)力分別作用在軸承的中點(diǎn)處，那么 （1-16） （1-17）整理后得： （1-18） （1-19）主銷表面軸承所受到的擠壓應(yīng)力為： （1-20） （1-21）式中 主銷上軸承擠壓應(yīng)力（N/mm2）； 下軸承擠壓應(yīng)力（N/mm2）； 主銷上軸承長度（mm）； 主銷下軸承長度（mm）；主銷直徑（mm）。主銷下端所受的彎曲應(yīng)力為： （1-22）主銷下端所受的剪切應(yīng)力為： （1-23）設(shè)計(jì)主銷時(shí)，擠壓應(yīng)力不超過50N/mm2,彎曲應(yīng)力不超過850N/mm2, 剪切應(yīng)力不超過85N/mm2。OK NO（4）轉(zhuǎn)向節(jié)的強(qiáng)度計(jì)算（1）轉(zhuǎn)向節(jié)的受力分析轉(zhuǎn)向節(jié)的受力及有關(guān)尺寸見圖1-6

15、。圖1-9 轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸受力及有關(guān)尺寸 a.緊急制動(dòng)時(shí)此時(shí)作用在轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸上的彎矩為： （1-24）其中：式中 、前左、右車輪上的載荷（N）； 、前左、右車輪上的制動(dòng)力（N）； 制動(dòng)時(shí)前軸質(zhì)量重新分配系數(shù)，一般取2.5； 附著系數(shù)，一般取0.8。b.側(cè)滑時(shí)側(cè)滑時(shí)作用在左右車輪上的側(cè)向力、不等，側(cè)向力和垂直反作用力所產(chǎn)生的力矩方向不同，致使作用在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸上的彎矩也不相同。當(dāng)汽車向右側(cè)滑時(shí)： （1-25） （1-26）其中： （1-27） （1-28）式中 、前左、右車輪的側(cè)向力（N）。把（1-25）和（1-26）公式帶入（1-23）、（1-24）得： （1-29） （1-30）一般汽車，同

16、時(shí)由于<<，因此從兩式可知，當(dāng)汽車向右側(cè)滑時(shí)，右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸所承受的彎矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于左側(cè)所承受的彎矩。當(dāng)汽車向左側(cè)滑時(shí)，則相反。c. 越過不平路面時(shí)越過不平路面時(shí)，相當(dāng)于汽車受到?jīng)_擊載荷，轉(zhuǎn)向節(jié)受力嚴(yán)重，作用在轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸上的彎矩為： （1-31）式中 動(dòng)載荷系數(shù)，一般貨車取2.5。（2）應(yīng)力分析轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸的彎曲應(yīng)力為： （1-32）式中 轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸的直徑（mm）； 軸頸斷面系數(shù)（mm3）。彎曲應(yīng)力不得超過550N/mm2。汽車沿不平路面行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸是在變載荷情況下工作，由于金屬的疲勞也會(huì)導(dǎo)致其損壞，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)盡量避免應(yīng)力集中。因此，在結(jié)構(gòu)允許的情況下軸頸與轉(zhuǎn)向節(jié)體過渡處圓

17、角半徑要做的足夠大。OK NO6浮動(dòng)橋的設(shè)計(jì)（1）隨動(dòng)轉(zhuǎn)向前橋的選用原則（1）軸荷選用前軸的軸荷要滿足整車的承載要求。（2）空氣彈簧中心距空氣彈簧中心距要滿足整車的布置要求，同時(shí)在整車寬度方面要滿足國家法規(guī)要求。（3）輪距前軸的輪距要滿足整車要求，同時(shí)在整車寬度方面要滿足國家法規(guī)要求。（4） 轉(zhuǎn)向角前軸車輪的轉(zhuǎn)向角要滿足隨動(dòng)轉(zhuǎn)彎直徑的要求。（5） 制動(dòng)力矩前軸的制動(dòng)力矩要滿足整車的制動(dòng)力分配要求。（6） 前橋體的落差為避免與傳動(dòng)軸產(chǎn)生干擾，前軸中部對(duì)著傳動(dòng)軸的部位要向下彎曲，但要注意前軸中部最低處距地面的高度不可太小，一般小型車不小于160mm，大型車不小于240mm。（7）鋼板彈簧座處的截面尺寸和相關(guān)孔距選用前軸時(shí)要注意鋼板彈簧座處的截面尺寸和相關(guān)孔距，因?yàn)橛绊懙胶涂諝鈶壹艿倪B接安裝。（8）前輪定位a、主銷內(nèi)傾主銷內(nèi)傾多取68º，與下述的主銷后傾角有關(guān)。主銷軸延長線與地面的交點(diǎn)指輪胎接地中心線的距離稱為主銷偏置，偏置值通常取為30mm40mm。b、 銷后傾角其數(shù)值與主銷內(nèi)傾角有關(guān)。通常取值為0&