（2）侧向力Y2最大时，其最大值发生于侧滑时，为Z2?1中，，侧滑时轮胎与地面的侧向附着系数?1，在计算中取1.0，没有纵向力作用；
（3）垂向力Z2最大时，这发生在汽车以可能的高速通过不平路面时，其值为(Z2-gw)kd，kd是动载荷系数，这时没有纵向力和侧向力的作用。
由于车轮承受的纵向力、侧向力值的大小受车轮与地面最大附着力的限制，即
Z2??X22?Y22
故纵向力X2最大时不会有侧向力作用，而侧向力Y2最大时也不会有纵向力作用。 初步确定半轴直径在0.040m。
半浮式半轴设计应考虑如下三种载荷工况： (1)
'纵向力Fx2最大，侧向力Fy2为0：此时垂向力Fz2?m2G2/2，
G2取9720N
''G2?/2，计算时m2可取1．2，?取 纵向力最大值Fx2?Fz2??m20．8。得Fz2=5832N Fx2=4665.6N
半轴弯曲应力，和扭转切应力?为
22?32aFx2?Fz2???3??d?16Fx2rr???3??d?
式中，a为轮毂支承轴承到车轮中心平面之间的距离，a取0.06m
?= 71.32mpa ?= 110.64mpa
合成应力
?=
σ2?4τ=232.49mpa
2 (2)侧向力Fy2最大，纵向力Fx2=0，此时意味着发生侧滑：外轮上的垂直反力Fz2o。和内轮上的垂直反力Fz2i分别为
{Fz2i?G2-Fz2oFz20?G2(0.5?hgB2?1)
式中，hg为汽车质心高度参考一般计算方法取738.56mm；B2为轮距
B2=1495mm；?1为侧滑附着系数，计算时可取
1．0。
计算得
{Fz2i?G2-Fz2oFz20?G2(0.5?hgB2?58.13?1)?9661.87
外轮上侧向力Fy2o和内轮上侧向力Fy2i分别为
{Fy2i?Fz2i?1?58.13Fy20?Fz2o?1?9661.87
内、外车轮上的总侧向力Fy2为G2?1=9720N
这样，外轮半轴的弯曲应力?0和内轮半轴的弯曲应力?i分别为
???????????32(Fy2orr?Fz2oa)0?d?d332(Fy2irr?Fz2ia)3
i?0= 365.98mpa ?i=3.31 mpa
(3)汽车通过不平路面，垂向力Fz2最大，纵向力Fx2?0，侧向力
Fy2?0：此时垂直力最大值Fz2为：
Fz2?12kG2
式中，是为动载系数，轿车：k?1.75，货车：越野车： k?2.0，k?2.5。计算结果为8505N 半轴弯曲应力，为
??32Fz2a?16kG2a?d3?d3=81.22mpa
故校核半径取0.040m满足合成应力在600mpa -750mpa范围
（三）半轴花键的强度计算
在计算半轴在承受最大转矩时还应该校核其花键的剪切应力和挤压应力。 半轴花键的剪切应力为
?s?T?103?DB?dA???zLpb?4?? （3-1）
半轴花键的挤压应力为
?c?T?103z?Lp???[(DB?dA)/4]?(DB?dA)/2 （3-2）
式中T——半轴承受的最大转矩，T=2158.23Nm；
DB——半轴花键(轴)外径，DB=36mm； dA——相配的花键孔内径，dA=32mm； z——花键齿数，在此取20； Lp——花键工作长度，Lp=67mm； b——花键齿宽，b=3.75 mm；
?——载荷分布的不均匀系数，取0.75。
将数据带入式（3-1）、（3-2）得：
?s=33.68MPa
?c=63.16 MPa
根据要求当传递的转矩最大时，半轴花键的切应力[?s]不应超过71.05 MPa，挤压应力[?c]不应超过196 MPa，以上计算均满足要求。
上述花键部分主要参考著作《机械设计课程设计》。
（四） 半轴其他主要参数的选择
花键参数：齿数：20齿， 模数：1.5, 油封外圆直径：Φ60,Φ65
半轴长度：696mm 参考《机械设计课程设计》 法兰参数：5-Φ16.2B10,分布圆Φ120
十孔位置度Φ0.2 上述参数主要参考网络文献（1）。
（五）半轴的结构设计及材料与热处理
为了使半轴的花键内径不小于其杆部直径，常常将加工花键的端部做得粗些，并适当地减小花键槽的深度，因此花键齿数必须相应地增加，通常取10齿(轿车半轴)至18齿(载货汽车半轴)。半轴的破坏形式多为扭转疲劳破坏，因此在结构设计上应尽量增大各过渡部分的圆角半径以减小应力集中。重型车半轴的杆部较粗，外端突缘也很大，当无较大锻造设备时可采用两端均为花键联接的结构，且取相同花键参数以简化工艺。在现代汽车半轴上，渐开线花键用得较广，但也有采用矩形或梯形花键的。
半轴多采用含铬的中碳合金钢制造，如40Cr，40CrMnMo，40CrMnSi，40CrMoA，35CrMnSi，35CrMnTi等。40MnB是我国研制出的新钢种，作为半轴材料效果很好。半轴的热处理过去都采用调质处理的方法，调质后要求杆部硬度为HB388—444(突缘部分可降至HB248)。近年来采用高频、中频感应淬火的口益增多。这种处理方法使半轴表面淬硬达HRC52～63，硬化层深约为其半径的1／3，心部硬度可定为HRC30—35；不淬火区(突缘等)的硬度可定在HB248～277范围内。由于硬化层本身的强度较高，加之在半轴表面形成大的残余压应力，以及采用喷丸处理、滚压半轴突缘根部过渡圆角等工艺，使半轴的静强度和疲劳强度大为提高，尤其是疲劳强度提高得十分显著。由于这些先进工艺的采用，不用合金钢而采用中碳(40号、45号)钢的半轴也日益增多。 五、桥壳及桥壳附件设计
驱动桥壳的主要功用是支承汽车质量，并承受由车轮传来的路面反力和反力矩，并经悬架传给车架（或车身）；它又是主减速器、差速器、半轴的装配基体。驱动轴壳是传力件又是载件，因此驱动桥壳应满足如下设计要求：
1） 具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常并不使半轴产生附加弯曲应力。
3） 保证足够的强度和刚度的前提下，尽量减小质量以提高汽车行使平顺性。
4） 保证足够的离地间隙。 5） 结构工艺性好，成本低。
6） 保护装于其上的传动系部件和防止泥水浸入。 7） 拆装、调整、维修方便。驱动轴壳的形式及选择
（一）.驱动桥壳结构方案选择
桥壳大体可分为三种形式：可分式、整体式、组合式。 １、
可分式桥壳
可分式桥壳由两部分组成，每部分均有一个铸件壳体和一个压入其内部的轴管。轴管与壳体用铆钉连接，两半轴壳通过螺栓连接为一全。 可分式轴壳制造工式简单，主减速器轴承的支承刚性好。但拆装、调整、维修很不方便，轴壳的强度和刚度受到结构的限制，现已很少采用，应用的也多在中小型汽车上。 ２、
整体式桥壳
整体式桥壳的强度和刚度都比较大，桥壳制成整体结构后，主减速器和差减速器装配成总成再用螺栓安装到桥壳上，这种结构对主减速器的拆装、调整都比较方便。按照制造工艺方法，整体式桥壳双可分为铸造式、冲压焊接式和扩张成形式三种。
1）铸造式桥壳
铸造整体式桥壳，中间是可锻铸铁铸件，为增加轴壳的强度及刚度，在轴的两端压入用无缝钢管制成的半轴套管，这种结构的轴壳强度和刚度较大，钢板弹簧座与轴壳壳体铸成一体，轴壳可根据强度要求铸成适当的形状。壳的前端平面及孔可装主减速器，后端平面及孔可装上后盖，找开后盖可作检视孔用，它与冲压轴壳相比，主要缸点是重量大、加工面多、制造工艺复杂。亦有采用中央部分用铸件、两端压入钢管组成三节整体式轴壳，它与前面那种相比，重量有所减轻、工艺较简单，而中间轴壳与钢管连接处，同于受力情况复杂，往往在此形成弱点。 许多重型货车采用铸钢的铸造整体式轴壳，常作为检视孔的后端部多用