叉车驱动桥设计

太原科技大学毕业设计前言本次设计我做的是5t内燃叉车的驱动桥设计。驱动桥处于传动系统末端，它的任务是改变由原动机传来的转矩大小和方向，并将它协调地传给左右驱动轮。驱动轮由主减速器、差速器、半轴和桥壳等部件组成。此次我设计的驱动桥在结构上不同于小吨位叉车，应用的是单级减速器、双轮胎及轮边减速装置。主减速器，差速器，半轴，轮边减速器等是传力机构，属传动机构。桥壳用来安装这些机构。承受重力和其他外力，属于行走支承系统的部件。桥壳是可分式桥壳，半轴套管与驱动桥壳用螺栓连接，内套有全浮式半轴。制动盘固定在驱动轮毂上。此次设计的主要步骤：1、 总体设计，主要计算了发动机选择及额定功率的确定和主传动比及各档传动比的确定。2、 驱动桥结构型式及选择。3、 主减速器的设计。4、 差速器的设计。5、 半轴的设计。6、 桥壳的结构设计。7、 论边减速的设计。8、 其它相关结构的设计。在设计过程中，编者还得到了指导教师董洪全老师的悉心指导，在此对他们表示深深的感谢。 编者 2008年6月7日 绪论叉车介绍：叉车是应用十分广泛的流动式装卸搬运车辆，是物料搬运机械（国外称为工业车辆或地面运输车辆）的两种。叉车又名铲车，万能装卸车或自动装卸车。它是由在无轨地盘上附加专用装卸工作装置构成的。叉车的主要用途是进行搬卸，堆垛和拆垛以及短途搬运工作。有时也可兼作牵引车，用来托挂拖车提高运作。由于叉车有很好的机动性能和通过性能，又有较强的适应性，适合货种多，货量多且必须迅速集散和周转的部门使用，因此叉车成了港口码头，铁路车站和仓库货场等部门几乎不可缺少的机械。按构造形式分类的依据是我国的部颁标准（JB/Z12884），在此叉车被划入起升车辆的堆垛车辆的一类，堆垛车辆又包含11种。包括平衡重式叉车、侧面叉车、叉腿是叉车、迁移式叉车、越野叉车。叉车的基本参数： 基本参数是用来表示机械的主要技术特性。工作性能或能力的数据，也用于指导设计，作为设计的原始数据，是进行总体设计所必须的。由标准或规范给出的基本参数的规定值，是设计者必须遵从的，使用者根据具体的使用条件选用选择叉车时，基本参数是必不可少的依据，基本参数有如下几个： 起重量（Q）额定起重量，是指货叉上的货物重心位于规定的载荷中心矩上时，叉车能举升的最大重量。 载荷中心矩（c）是指货物重心到货叉垂直段前表面的规定距离。标准中所给出的规定值与起重量有关，起重量大时，载荷中心矩也大。 起升高度（）是指叉车位于水平坚实地面上，门架垂直放置且承受有额定起重量的货物时，货叉所能升起的最大高度货叉水平段上表面至地面的垂直距离。 满载行驶速度（）指货叉上货物达到额定起重量且变速器在高档位时，叉车在平直干硬的道路上行驶达到的最高稳定行驶速度。其单位为km/h。 满载最大起升速度（）指叉车在停止状态下，将发动机油门开到最大时起升大小为额定起重量的货物所能达到的平均起升速度。其单位为km/min。 最小离地间隙（）指叉车在无载或满载两种情况下，除直接与车轮相连接的零件外，车体上最低点距地面的最小垂直间隙。其单位为mm。 满载爬坡度（）指货叉上载有额定起重量的货物的叉车，以最低稳定速度所能爬上的长为规定的最陡坡道的坡度值。其值以百分数计。 门架的前倾角（）及后倾角（）分别指无载的叉车门架能从其垂直位向前和向后倾斜摆动的最大角度。 最小转弯半径（）指将叉车的转向轮转至极限位置并以最稳定速度作转弯运动时，其瞬时中心距车体最外侧的距离。其单位为mm。 此外，自重及最大外形尺寸也是叉车的主要参数。其中最大高度是指门架完全缩回的最大结构高度。前、后车轮中心线间的水平距离称之为轴距。原始数据：额定起重量：5000kg 起升高度：3000mm整机重量：7600kg 满载最大行驶速度：24km/h发动机额定功率：72马力 满载最大行驶速度：11km/h 发动机额定功率下的转速：2400r/min最大输出扭矩：76马力 最小离地间隙：160mm对应最大扭矩的发动机转速:1900r/min满载最大爬坡度：20%轮距：前轮1585mm 后轮1500mm轮胎：前后轮均选用8.251516PR资料收集： 此次设计所参考的机型为浙江杭叉工程机械股份有限公司生产的CPCD50R系列。 其主要参数如下表： 第一章、叉车行驶性能及牵引性能计算1.1、X4105CQ柴油机的实用外特性（见下表4）1.1 .1、发动机附件（消声器，风扇，真空泵）的扭矩消耗（见表1）一般讲附件所占用的功率为发动机功率的10%Mf= = =式中：Mf消耗功率 发动机额定功率 发动机额定功率下的转速 发动机转速表1： 发动机附件扭矩消耗1080120014001600180020002200240025001664000144000019600002560000324000040000004840000576000062500000.4350.5370.7310.9551.20851.4921.80532.1482.331.1.2、工作油泵消耗扭矩计算：见（表2） 工作油泵为GBF-80 泵的转速为： 排量 ：设压力损失（在2400rpm时）则工作油缸在不同转速下的压力损失 式中：计算转速 泵的转速 =2321工作油缸在各转速下的扭矩 = 依据两式做表6表2 ： 工作油泵空转消耗扭矩表108012001400160018002000220024002500166400014400001960000256000032400004000000484000057600006250000P1.08241.33631.81882.375083.006723.7124.491525.34525.8MB10.15640.19310.26280.34330.43450.5360.6490.7720.83811.1.3、转向油泵扭矩消耗计算：（见表3）转向油泵的转速为 油泵排量设压力则转向油泵在不同转速下的压力损失: = = = 根据两式做（表3）表3： 转向油泵消耗扭矩表 108012001400160018002000220024002500166400014400001960000256000032400004000000484000057600006250000P2.59753.2074.3655.77.2158.90810.77912.8313.92MB20.11690.14430.19640.25650.32470.4010.62640.62640.6264叉车发动机启动，起升转向不工作时各附件泵消耗扭矩之和： 消耗功率： 根据做表4为发动机的使用外特性 表4： 发动机使用外特性108012001400160018002000220024002500备注 0.70830.87441.19021.55481.96772.4532.93933.49743.9451.06811.4652.32663.47344.94536.857.35111.719813.77123.224.925.226.126.124.621.55.6发动机外特性 38.946.156.465.872.875.37219.5 22.32623.7123.6424.1323.6521.6618.00261.655发动机使用外特性 37.4443.7752.9360.8565.9567.94960.285.7291.2、叉车变矩器的的计算：CPCD50叉车选用YR323变矩器1.2.1、YR323变矩器的原始特性：（表5）（表6） 表5： YR323变矩器的原始特性00.10.20.30.40.50.6750.6750.750.8250.8750.9518.419.32020.620.820.419.618.917.916.515613.633.182.762.31.91.581.41.261.181.040.970.9200.320.5350.690.7560.7950.80.860.8720.8850.850.875 上述实验数据为出口油温 时数据，介质为22号汽轮机油按照叉车技术要求变矩器工作油温为取下限为牵引计算的工作油温： 汽轮机油 则 =0.876 = = 得出在油温80时 表6： 修正表00.10.20.30.40.50.6750.6750.750.8250.8750.9518.1519.0419.7320.3220.5220.1219.3318.6447.6516.2714.796.022.2、YB323变矩器泵轮输入特性：（表7） 表7： 泵轮输入特性参数表泵轮转速变矩器传动比变矩系数12001400160018002000220023001.441.962.563.244.04.485.295.066.89911.3914.0617.0218.59018.159.18912.50716.33520.67525.52430.88433.7590.119.049.6413.1217.13621.68826.77632.39835.410.219.739.98913.59617.75722.47427.74633.57336.6940.320.3210.28814.00318.28823.14728.57634.57737.7910.420.5210.38914.1418.46823.37428.87534.91738.1630.520.1210.18713.86518.10822.91928.29534.23637.4190.57519.339.78713.3217.39722.01927.18432.89235.950.67518.649.43712.85416.77621.23326.21331.71834.6670.7517.658.93612.16315.88520.10524.82130.03332.8250.816.778.49111.55615.09319.10323.58428.53631.1890.82516.278.23811.21214.64318.53322.88127.68530.2590.87514.197.48810.19213.31116.84720.79925.16727.5060.913.026.5928.97211.71314.8318.3122.15624.2150.9210.655.3927.3399.58512.13114.97718.12219.8070.947.693.8935.2996.9218.75910.81413.08514.3020.956.023.0484.1485.4186.8578.46610.24411.1960.973.351.6962.3083.0153.8164.7115.7176.320.991.0850.5490.7470.9761.2361.5261.8522.018接前页泵轮转速变矩器传动比变矩系数23502400245025002520表中符号意义： 传动比 变矩系数 液体0时的重量 泵轮转速 泵轮扭矩 变矩器循环圆直径 =0.323m = 5.525.7666.256.3519.4220.2521.1021.9722.33018.1535.23836.75438.30239.8840.5220.119.0436.96638.55640.1841.83742.5090.219.7338.30639.95341.63643.35244.0490.320.3239.45141.14842.88144.64945.3660.420.5239.88941.55343.30345.08945.8130.520.1239.06140.74342.45944.20944.920.57519.3337.52939.14340.79242.47443.1560.67518.6436.18937.74639.33640.95841.6160.7517.6534.26735.74137.24738.78239.4050.816.7732.55933.95935.38936.84937.4410.82516.2731.58832.94734.33535.7536.3240.87514.1928.71529.9531.21132.49833.020.913.0225.27526.36627.47628.60929.0860.9210.6520.67721.56622.47523.40123.7770.947.6914.9315.57216.28816.89717.1690.956.0211.68812.19112.70413.22813.440.973.356.5046.7847.0697.3617.4790.991.0852.1072.1972.2892.3842.4221.3、输出特性03.631935023.986.7500.13.181810188.52476.320.320.22.7618553692466.240.5350.32.31832544.52455.20.690.41.918217222445.60.7560.51.5818499152437.90.7950.5751.4188110722433.60.80.6751.2619121282.52430.240.860.751.181970146023.9528.260.8720.8251.042012166423.4624.40.8650.8750.972066180722.9922.30.850.90.96212419622221.120.8640.920.9422200212520.4919.30.8650.940.932242228116.2415.110.8740.950.922254232312.7511.730.8750.970.76228224037.55.70.990.3230024802.50.75表中由变矩器与发动机共同曲线中查得1.4、牵引力及行驶速度计算1.4.1、变速器各档速比： 前进 ： 后退： 1.4.2、驱动桥总传动比：1.4.3、轮胎的滚动半径：（米）（满载）1.4.4、牵引力计算： = =52.55 = =24.42 式中：效率系数 1.4.5、车速计算： 一档车速 = = = = 列表：kgkgkg/hkg/h086.754558.72118.400188.576.324010.61863.730.97192.09536966.243480.91617.581.89954.101544.555.22900.81347.982.80296.05272245.62396.31113.563.71678.02491537.91991.65925.54.710210.169107233.61765.68820.515.518411.9141282.530.241589.11738.466.60214.253146028.261485.1690.117.515816.226166424.41282.22595.858.565918.493180722.31171.87544.579.302120.08196221.121109.86515.7510.09921.81212519.31014.21471.310.9423.62228115.11794.03368.9811.74225.35232311.73616.41286.4511.9625.8124035.7299.54139.1912.3726.70624800.7539.4118.31512.8127.561.4.6、道路阻力计算：五吨叉车： = = = = 式中：滚动阻力 系数=0.03 G=自重 载荷重量计算20%坡道阻力 = =第二章、驱动桥设计及校核2.1、概述 驱动桥是叉车是叉车传动系中的主要成员之一，驱动桥的设计是否合理直接关系到叉车使用性能的好坏，因此设计中要保证： 所选择的主减速比应保证叉车在给定使用条件下的最佳的动力性和燃油经济性； 当左右两驱动车轮的附着系数不同时，驱动桥必须能合理地解决左右车轮的转矩分配问题，以充分利用叉车的牵引性； 具有必要的离地间隙以满足足够的通过性的要求； 驱动桥的各零部件在满足足够的强度和刚度的条件下，应力求做到质量轻，特别是尽量可能减小非弹簧质量，以改善叉车的行驶平稳性； 能承受和传递作用于驱动车轮上的各种力和转矩； 齿轮及其它传动部件应工作平稳，噪声小； 对传动件应进行良好的润滑，传动效率要高； 结构简单，拆装调整方便； 设计中应尽量满足“三化”原则。2.2、驱动桥结构形式及选择采用非断面开式驱动桥（非断开驱动桥又称整体式驱动桥），非断开式驱动桥的桥壳是一根支撑在左、右驱动轮上的刚性空心梁，而主减速，差速器和半轴等传动部件都装在他里面。整个驱动桥通过悬架与车身连接。整个驱动桥的质量都属于非弹载质量，对叉车的行驶平稳性，操纵稳定性和通过性等方面都不利。但是结构简单，制造工艺好，成本低。2.3、主减速器设计此次设计的为5吨内燃叉车的驱动桥，因主传动的传动比为5.43，所以主减速器采用单级主减速器，单级主减速主动锥齿轮和主动轴做成一体，支撑在三个轴承上。差速器壳则安装在驱动桥壳的圆锥滚柱轴承上，在被动大齿轮与主动齿轮啮合处的背部有一青铜垫片，用来限制被动大齿轮的最大变形，保证齿轮正确啮合。单级圆锥螺旋齿轮主减速器的优点是：结构简单，重量轻，体积小，制造成本底。在主传动比较小时用这种减速器。主减速器的功用1）降低转速，增大转矩；2）改变转矩旋转方向；主减速器的结构型式1）按参加减速传动的齿轮副数目分，有单级主减速器和双级主减速器；2）按主减速器传动比档数分，有单速式和双速式；3）按齿轮副结构形式分，有圆柱齿轮式、圆锥齿轮式和准双曲面齿轮式。主减速器常用的齿轮型式1）斜齿圆柱齿轮 特点是主从动齿轮轴线平行。2）曲线齿锥齿轮 特点是主从动锥齿轮轴线垂直且相交。3）准双曲面锥齿轮 特点是主从动锥齿轮轴线垂直但不相交，有轴线偏移。2.3.1、主、从轴锥齿轮的支承形式与扭矩计算：主减速器锥齿轮采用悬臂式支承：在主锥齿轮大端一侧轴颈处安装两个圆锥滚子轴承，为了减小悬臂的长度和增加支承的距离，应使圆锥滚子的大端朝外，两轴承支撑间距离b应大于2.5倍的悬架长度，靠近主动锥齿轮大端的轴颈的直径应小于悬臂长度Q。 从动锥齿轮与差速器桥壳之间的连接刚性往往是薄弱环节之一，有效的措施是在支承从动齿轮的凸缘上加径向的加强筋，加强筋应一直延伸到差速器轴承座的近处。 锥齿轮设计的一般程序是：锥齿轮的主要参数的选择，锥齿轮几何参数的计算，锥齿轮的强度校核。 在选择锥齿轮的主要参数之前，首先要确定主减速锥齿轮的计算载荷。由于叉车满负荷时： 起重量 =5000kg 叉车自重=7600kg空载时叉车自重W重心距前轴中心线的距离为=1.1369m此时，驱动桥负荷为： = =11422.52kg =1177.48kg式中：b或成绩前平面至前桥轴线水平距离（m） 标准载荷块重心至货叉前平面距离（m）满载驱动桥的滚轮半径为：=0.385m式中：d、b轮胎的名义轮辋直径及宽度，b及d均为in； 考虑轮胎变形系数，对满载时，取为0.1。主轴锥齿轮扭矩计算： 按叉车在一般情况下，计算主轴锥齿轮的扭矩，也就是叉车满载连续爬坡扭矩为日常工作扭矩校核其齿轮的疲劳强度 = = =式中：连续爬坡度，取叉车最大爬坡度的50% 驱动桥总速比 =3.529=19.1597 滚动阻力系数 驱动轮滚动半径 驱动桥齿轮传动效率 = 主传动主齿轮扭矩 = 2.3.2、主减速器螺旋锥齿轮尺寸参数的选择：能够表征齿轮副的参数很多，主要参数有主减速比（由前面知），齿数，被动锥齿轮节圆半径D，齿轮端面模数，齿面宽b，螺旋角，螺旋方向的选择。1、 齿数的选择在选择齿数时应尽量使相啮合的齿轮齿数没有公约数，以便使齿轮在使用过程中一轮的各齿均能与另一轮的齿相继啮合，起到良好的研磨作用。为了得到理论的齿面重合系数，小齿轮的齿数应尽量选择基数，大小齿轮的齿数和应不小于40。主动锥齿轮主动小锥齿轮齿数的选择参照下表：主减速器小锥齿轮齿数的选择型号圆锥齿轮副的传动比齿轮容许范围推荐齿数单级主减速器3.54.0911104.04.581094.55.07985.06.06876.07.55767.510565由于主减速传动比，故取=8，=41。2、 被动锥齿轮节圆直径D的选择就单级主减速器来说，被动锥齿轮的节圆直径对驱动轮尺寸有直接影响。D太大，将影响驱动桥壳的离地间隙；D太小，将影响差速器的安装及骑马式主动锥齿轮前支承的布置。初选时，可参照一下经验公式： D= =3.3 =38.86cm 圆整后取D=400mm式中：被动锥齿轮上的计算转矩。为； 直径系数，取=3.3； D被动锥齿轮节圆直径，D为cm3、 齿轮端面模数的选择被动锥齿轮节圆直径D选好后，端面模数即可按计算 =400/41=10校核： = =0.7112.56 =8.86式中：模数系数，取=0.71螺旋锥齿轮端面模数，可以不是标准值。4、 齿面宽b的确定适当增加齿面宽，能提高齿轮的强度，但齿面太宽反而引起切削刀尖宽度变窄。齿根圆角度小及装配空间减小等问题，因此齿宽不得超过，一般取 = =1042.5/2 =212.5 取： =55上面所指的是被动锥齿轮的齿面宽，主动锥齿轮齿面宽通常比被动的约大10%，取主动。5、 螺旋角的选择螺旋角的大小沿齿长方向是不等的，大端较大，小端较小，通常，指的是齿轮中点的螺旋角。螺旋角直接影响圆锥齿轮啮合时的重叠系数，为了保证齿轮强度和齿轮啮合的平顺性，应使重叠系数角1.25。因此螺旋角应有一个适当的范围，对于叉车的设计，主减速器锥齿轮的螺旋角多在35到40范围内选取，一般都取35。 所以取=356、 螺旋方向的选择通常在运输车辆上的主减速器主动锥齿轮都采用左旋，被动齿轮都采用右旋。在叉车上，虽则后退的机会甚多，但后退的时间和行程应少于前进的时间和行程，故仍按上述螺旋方向。即：主动锥齿轮采用左旋被动齿轮采用右旋2.3.3、几何参数如下表：名称代号计算公式小齿轮大齿轮齿数Z841端面模数 10节圆直径108701041=410法相压力角=齿工作高齿全高齿顶高齿根高节锥角2.3.4、主减速器的强度校核： 完成螺旋锥齿轮的几何参数计算后，应对其进行强度校核计算，以保证主减速器有足够的强度和寿命。1、 确定从动齿轮最大计算扭矩（用于校核齿轮弯曲强度）按变矩器制动情况效率时 从动齿轮最大扭矩： = = =676954.890.8 =541563.9式中：变矩器最大变矩比 泵轮扭矩 变速箱一档速比 驱动桥主减速比 效率系数 驱动桥与地面达到最大附着力时传递从动锥齿轮的扭矩： = =872306.35式中：附着系数 =0.7 其余同前按1、式计算为正常工况下的疲劳强度校核扭矩 M计= 按式计算值较小者作为最大应力校核扭矩 Mmax=541563.92.3.5、主从动锥齿轮弯曲强度的计算：1、主动锥齿轮、轮齿弯曲应力 按日常扭矩计： 式中：过载系数 k0=1.0 尺寸系数 质量系数 =1.0 载荷分配系数 =1.0 J综合系数 J=0.233 其余同前、按最大扭矩计： 2、从动锥齿轮弯曲强度的计算、按日常扭矩计算： 式中：J综合系数 J=0.172 其余同前、按最大扭矩计算： 2.3.6、主，从动锥齿轮接触强度计算 1、按日常计算扭矩： = = 式中：Cp弹性系数 Cp=743； C1尺寸系数 C1=1.0； C2载荷分配系数 C2=1.0； C3过载系数 C3=1.0； C4表面质量系数 C4=1.0； C5质量系数 C5=1.0； J综合系数 J=0.128。2、按最大扭矩计算 = = （v/cm） 格利森公司推荐应力值CPC50主从弯曲应力按最大扭矩860019383.935007.5按日常作扭矩205806963.0312575.338接触应力按最大扭矩27440069415.6按日常作扭矩17150041285.3 从上表中可以看出，计算的主从动齿轮满足于强度要求。2.4、 差速器的设计2.4.1差速器参数的确定：叉车上大多数采用直尺锥齿轮差速器，差速器的外壳是安装在主减速器的被动齿轮上，确定主减速器被动齿轮尺寸时，需要考虑差速器的安装。反过来确定差速器外壳尺寸时，也受到主减速器波动齿轮以及主动小齿轮前支承的限制。差速器的大小通常以差速器的球面半径来表征，球面代表了差速器齿轮的节锥矩，因此它表征了差速器的强度。 1、差速器球面直径的确定差速器的球面直径可用下式确定： =2.6 =168mm 式中：球面系数，取=2.6; 差速器承受的最大扭矩按主减速器的计算扭矩计算; 球面直径； 为mm。 计算出来的球面直径还要根据主减速器被动齿轮的结构和尺寸来确定，最终选取=168mm 2、差速器齿轮参数的选择 齿轮齿形的选择应使小齿轮齿数尽量小，以得到较大的模数，使齿轮有较强的强度，为此，目前差速器上采用压力角为22.5，齿高系数等于0.8的齿轮。由于压力角增大，最小齿数可以小到10.并且在小齿轮不变尖的情况下，大齿轮还可以通过切向修正加大齿厚，从而使大、小齿轮趋于等于强度。 行星齿轮的齿数多采用1012个，半轴齿轮的齿数多采用1822个。 为了保证安全条件，半轴齿轮齿数应符合下式： 式中：半轴齿轮齿数； 行星齿轮的个数； 正整数。综述，行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择为行星齿轮取=12；半轴齿轮齿数取=18。 齿轮模数确定：大断面模数可按下式计算： 式中：节锥矩，可取为/2； 、行星齿轮和半轴齿轮齿数； 行星齿轮和半轴齿轮节锥角。 =33.7 =56.3故=6.35 取m=6.5选定标准模数后，即可进行齿轮几何尺寸的计算。2.4.2差速器几何参数的计算：名称代号计算公式小齿轮大齿轮齿顶高齿根高分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿根角顶锥角根锥角顶系分度圆齿厚齿宽2.4.3差速器强度的校核：1、差速器直齿锥齿轮弯曲应力： 按日常工作扭矩： = 计算 = 式中：行星齿轮数 弯曲应力值： = 式中：b齿宽 b=2.8 半轴齿轮齿数 Z半=18 J综合系数 J=0.26 m模数 m=6.5 尺寸系数 =0.72 载荷分配系数 =1.0 过载系数 =1.0 过载系数 =1.02、按最大扭矩计算： = = = = =计算扭矩许用应力计算应力日常工作M=35840.12206781627.922138.722138.722138.7 从上表中可以得出弯曲应力满足设计要求。2.5、半轴传动装置的设计半轴通过花键与半轴齿轮相连、用来将差速器半轴齿轮的输出转矩传到驱动轮或轮边减速器上的轴称为半轴。在非断开式驱动桥内，半轴一般是实心的；在断开式驱动桥内，半轴很短，半轴输出的转矩往往再通过万向传动装置传给驱动轮；在非断开式转向驱动桥内，半轴一般需要分为内半轴和外半轴两段，中间用等角速万向节相连接。此次设计选用全浮式半轴，半轴只承受扭矩作用于驱动车轮上的其它反力和弯矩全由桥壳承受，半轴的主要尺寸就是它的直径，在设计中应当参考同类机型车辆同型式半轴的尺寸，大致选定比较合适的半轴，然后对它进行强度校核。 取=58。驱动桥半轴应力计算：全浮式半轴只承受扭矩 其扭矩可按下式计算： = =2.5.1、半轴扭矩应力 = = = 式中：半轴杆部直径 =58mm2.5.2、半轴刚度即扭转角的计算 = = =式中：G剪切弹性系数 G=8.1100000 杆部惯性矩 = = 杆部长度 =760mm2.5.3、半轴花键强度计算： 花键参数： 齿数Z=10 键齿高=6mm 模数=6 花键外径D=66mm 压力角= 花键内径=58mm 分度圆直径=63mm 花键有效长度=50mm2.5.4、挤压应力计算： = = 式中：载荷不均匀系数 =0.82.5.5、剪切应力剪： = = 式中：齿根部齿厚 = = 计算结果列表如下：项目许用应力计算应力半轴扭矩应力490005880020814.5花键挤压应力9800137207195.5花键剪切应力205802049.69扭转角（刚度）5.25度/米2.6、 轮边减速的设计本次设计由于主传动比较大，超出57的范围，故超出部分部分后作用轮边减速的传动比。它与普通驱动桥不同的差别只在于半轴不是直接与车轮连接，而是与轮边减速器的太阳轮相连，通过行星减速器带动车轮。轮边减速器是一个齿圏式行星机构，内齿圈与桥壳固定，太阳轮输入，行星架输出，带动车轮。由于轮边减速承受的强度不大故太阳轮的模数取，齿数取22。由 式中：太阳轮的转速。 齿圈的转速。行星架的转速。 齿圈齿数和太阳轮齿数之比，称特比参数。由于此式采用的是内齿圈固定，行星架输出的方式，故=0。上式简化为：由于行星架的变速比为3.53，故3.53。即： k=2.53 得：=222.53=56 取=60行星轮的齿数Zp=0.76522=18 取齿宽 =48 =46 =41轮边减速器齿轮强度计算：2.6.1、主参数如下表：数目齿数Z分度圆直径齿宽B接触宽模数压力角太阳轮轮1221104846520行星轮g318904544520内齿圈b1603004141520速比2.6.2、轮边减速器受力分析与计算： 、最大输入扭矩为： = 、日常工作扭矩： = =2.6.3、当ZaZg时行星轮传递扭矩的计算： 日常工作计算扭矩： = 式中：负荷不均匀系数 =1.15 其余同前2.6.4、中心齿轮齿轮弯曲强度计算： 日常工作： = = 式中：载荷系数 =1.041.08 载荷集中系数 =1.04 载荷系数 =1.08 齿形系数 =0.268 最大扭矩计： 60211.68许用应力计算：日常工作工况：中心轮应为脉动循环应力，许用应力按下式计算： =（0.285b+480）Ksw =（0.28511000+480）1 =3615kg/cm =35427N/ cm 式中：材料抗拉强度 b=11000kg/ cm Ksw寿命系数 Ksw=1 最大扭矩工况：许用应力=0.7*b=7700kg/ cm =75460N/ cm2.6.5、行星轮g，齿轮弯曲强度计算 日常工作工况：g= =4427.49