后桥半轴介绍课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,后桥半轴介绍,车桥研究所,2008-10-21,10/1/2024,1,后桥半轴介绍10/2/20221,目录,1、半轴的定义；,2、半轴的功用；,3、半轴的分类；,4、半轴的主要特征尺寸；,5、半轴的技术条件；,6、半轴的受力示意图；,7、半轴的设计计算；,8、半轴的台架试验,9、半轴的DFMEA分析：,10/1/2024,2,半轴介绍,一、半轴定义:,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.,图例一,10/1/2024,3,半轴介绍 一、半轴定义:图例一 10/2/20223,半轴介绍,图例二,10/1/2024,4,半轴介绍 图例二 10/2/20224,半轴介绍,图例三,10/1/2024,5,半轴介绍 图例三 10/2/20225,半轴介绍,二、半轴的功用:,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。,三、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。,3.1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；常用于轻型,客车上，,属于安全件。,图例：,10/1/2024,6,半轴介绍 二、半轴的功用:10/2/20226,半轴介绍,3.2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，常应用于重型客货车上,。（,不属于安全件,）,图例：,10/1/2024,7,半轴介绍 3.2全浮式半轴:10/2/20227,尺寸A,尺寸B,尺寸C,尺寸D,尺寸E,尺寸F,G,尺寸H,尺寸J,尺寸K,粗糙度,与轴承配合,与油封配合,与油封配合,与制动鼓配合,半轴杆部直径,轮胎分布尺寸,花键参数,半轴长度,半轴介绍,四、半浮式半轴的一些特征尺寸：,10/1/2024,8,尺寸A尺寸B尺寸C尺寸D尺寸E尺寸FG尺寸H尺寸J尺寸K粗糙,尺寸A,尺寸B,尺寸C,尺寸D,半轴轴径,花键参数,轮毂螺栓分布尺寸,半轴长度,半轴介绍,四、全浮式半轴的一些特征尺寸：,10/1/2024,9,尺寸A尺寸B尺寸C尺寸D半轴轴径花键参数轮毂螺栓分布尺寸半轴,半轴介绍,五、半轴技术条件：,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HRC2430；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1020，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,a.,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；,5.4,粗糙度：法兰盘安装端面不大于Ra32，经过加工的杆部不大于Ra63，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。,10/1/2024,10,半轴介绍 五、半轴技术条件：5.1在保证产品设计,六、半轴的受力示意图,：,全浮式半轴受力情况,半浮式半轴受力情况,10/1/2024,11,六、半轴的受力示意图：全浮式半轴受力情况半浮式半轴受力情况1,半轴介绍,七、半轴的计算：,半轴计算首先确定作用在半轴上的载荷：,7.1扭矩计算:,按发动机最大扭矩计算与按最大附着力计算,取两者中较小的一个;,7.1.1全浮式半轴扭矩计算:,a、按发动机最大扭矩计算：,Mj=Temaxi,k,i,o,其中：:差速器转矩分配系数,对于普通圆锥行星齿轮差速器=0.6,Temax:发动机最大转矩,Nm,i,k：,变速器一档速比；,i,o,：,驱动桥主减速比；,b、按最大附着力计算：,Mj=mG,2,r,r,/2,其中：m：汽车加速和减速时的质量转移系数，对于后驱动桥可取1.2-1.4；,G,2,：后桥满载轴荷；,：轮胎与地面的附着系数，取=0.8；,r,r：,轮胎滚动半径,7.1.2半浮式半轴计算：,应考虑到以下三种可能的工况载荷：,纵向力X,2,（驱动力或制动力）最大时，同时承受垂直力Z,2,，没有侧向力Y,2,作用，半轴同,时承受由X,2,力及Z,2,力引起的弯矩和由X,2,引起的转矩X2r,r,。,对左、右半轴来说，垂直力为：,Z,2L,=Z,2R,=Z2-g,w,=mG,2,/2-g,w,10/1/2024,12,半轴介绍 七、半轴的计算：半轴计算首先确定作用在半,式中：,g,w,：一侧车轮（包括轮毂、制动器等）本身对地面的垂直载荷；,G,2,：后桥满载轴荷；,m：汽车加速和减速时的质量转移系数，对于后驱动桥可取m=1.2-1.4；,纵向力应按最大附着力计算，即,X,2L,=X,2R,=mG,2,/2,式中：轮胎与地面的附着系数，取=0.8；,另：对于驱动车轮来说，当按发动机最大转矩Temax及传动系最低挡传动比iTL计算所得的纵向力小于由最大附着力所决定的纵向力时，则应按下式计算，即,X,2L,=X,2R,=Temaxi,TL,T,/r,r,式中：,：差速器的转矩分配系数，对于普通差速器=0.6；,Temax：发动机最大转矩，N.m,T：,汽车传动系效率，计算时可忽略不计或取为0.9；,i,TL：,传动系最低档传动比，即为变速器挡传动比、分动器或副变速器低档传动比i,FL,及主减速比i,0,之乘积；,r,r,：轮胎滚动半径；,左、右半轴所承受的合成弯矩,半轴介绍,10/1/2024,13,式中：半轴介绍 10/2/202213,式中：b是轮胎中心与轴承中心的距离。,转矩：,T=X,2L,r,r,=X,2R,r,r,侧向力Y,2,最大时，没有纵向力X,2,作用，半轴只受弯矩，在侧向力Y,2,的作用下，左、右车,轮承受的垂向力Z,2L,、Z,2R,和侧向力Y,2L,、Y,2R,各不相等，而半轴所受的力为,：,式中的“+”、“-”号的取舍规定为：当侧向力Y,2,向右作用时，取上面的号，当Y,2,向左作用时，,取下面的号。,式中：B,2,轮距，mm；,h,g,汽车的质心高度，mm；,1,轮胎与路面的侧向附着系数，取1.0；,所以：由Z,2,、Y,2,所引起的半轴弯矩，在一侧半轴上应相加，而在另一侧半轴上则应相减，,即在左、右半轴上同Z,2,和Y,2,引起的合成弯矩分别为：,式是的“+”、“-”号的取舍与上述相同。,半轴介绍,10/1/2024,14,式中：b是轮胎中心与轴承中心的距离。半轴介绍 10/2/,汽车通过不平路面垂直力最大时，没有纵向力和侧向力作用，半轴只受垂向弯矩：,式中：k,d,动载荷系数，轿车、客车取1.75；载货汽车取2.5，越野汽车取3.0.,7.2半轴的强度计算：,上述几种型的半轴，强度均可按下式计算其扭转应力：,式中：半轴的扭转应力，MPa；,T半轴的计算扭矩，N.m,d半轴的杆部直径，mm；,半轴扭转的许用应力，可取为=490588MPa。,半轴介绍,10/1/2024,15,汽车通过不平路面垂直力最大时，没有纵向力和侧向力作用，半轴,八、半轴的台架试验,8.1、半轴的台架试验分类：半轴静扭强度试验和半轴扭转疲劳寿命试验。,8.2、试验件取样要求：,半轴静扭强度试验：试验样品为3件，试验样品必须为随机抽样，抽样基数不少于200件。,半轴扭转疲劳寿命试验：试验样品不得少于5件，试验样品必须为随机抽样，抽样基数不少,200件。,8.3、半轴台架试验评价指标：,8.3.1、半轴静扭强度试验评价指标：K=M/Mj1.8,式中：K静扭强度失效后备系数；M半轴破坏扭矩，N.m；Mj半轴的计算（计算方式同前）,8.3.2、半轴扭转疲劳寿合试验评价指标：,全浮式半轴，B5030l0,4,，B1020l0,4,；,半浮式半轴，B5040l0,4,，B1025l0,4,。,8.4、半轴的静扭强度试验和半轴扭转疲劳寿命试验失图图样（见下页）,半轴介绍,10/1/2024,16,八、半轴的台架试验8.1、半轴的台架试验分类：半轴静扭强度试,八、半轴的静扭强度试验失效件图样,半轴介绍,10/1/2024,17,八、半轴的静扭强度试验失效件图样半轴介绍 10/2/20,八、半轴的扭转疲劳寿命试验失效件图样,半轴介绍,10/1/2024,18,八、半轴的扭转疲劳寿命试验失效件图样半轴介绍 10/2/,九、半轴的DFMA分析：,半轴介绍,10/1/2024,19,九、半轴的DFMA分析：半轴介绍 10/2/2022,九、半轴的DFMA分析：,半轴介绍,10/1/2024,20,九、半轴的DFMA分析：半轴介绍 10/2/2022,谢 谢！,10/1/2024,21,10/2/202221,