九噸中型載貨汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)【全套cad圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

1、<p><b>　　本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　九噸中型載貨汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)</p><p>　　系部名稱(chēng)： 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 車(chē)輛工程07-9班 </p><p>　　學(xué)生姓名： 初晨曦 </p><

2、p>　　指導(dǎo)教師： 石美玉 </p><p>　　職 稱(chēng)： 教授 </p><p>　　黑 龍 江 工 程 學(xué) 院</p><p><b>　　二○一一年六月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p

3、><p>　　摘要 ………………………………………………………………………………………Ⅰ</p><p>　　Abstract ………………………………………………………………………………Ⅱ</p><p>　　第1章 緒論……………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的目的及意義………………

4、………………………………………1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 ……………………………………………………………………6</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)方案的確定…………………………………………………………7</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)的主要參數(shù)………………………………………………………………7</p><p>　　2.2主減

5、速比的計(jì)算…………………………………………………………………7</p><p>　　2.3主減速器結(jié)構(gòu)方案的確定………………………………………………………7</p><p>　　2.4 差速器的選擇 ……………………………………………………………………8</p><p>　　2.5半軸型式的確定 …………………………………………………………………9</p>

6、;<p>　　2.6橋殼型式的確定…………………………………………………………………9</p><p>　　2.7本章小結(jié) …………………………………………………………………………9</p><p>　　第3章 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………10</p><p>　　3.1主減速器齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算…………………………………

7、………………10</p><p>　　3.2主減速器齒輪參數(shù)的選擇………………………………………………………11</p><p>　　3.3主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算……………………………12</p><p>　　3.4主減速器的齒輪材料及熱處理…………………………………………………15</p><p>　　3.5主減速器軸承

8、的計(jì)算……………………………………………………………16</p><p>　　3.6主減速器的潤(rùn)滑…………………………………………………………………19</p><p>　　3.7本章小結(jié)……………………………………………………………………19</p><p>　　第4章 差速器計(jì)算………………………………………………………20</p><p&g

9、t;　　4.1差速器的作用……………………………………………………………………20</p><p>　　4.2對(duì)稱(chēng)式圓錐齒輪差速器…………………………………………………………20</p><p>　　4.3本章小結(jié)……………………………………………………………………25</p><p>　　第5章 半軸設(shè)計(jì)…………………………………………………………26</p

10、><p>　　5.1半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………………………………26</p><p>　　5.2本章小結(jié)……………………………………………………………………29</p><p>　　第6章 驅(qū)動(dòng)橋橋殼設(shè)計(jì)………………………………………………………………30</p><p>　　6.1橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算……………………………

11、…………………… 30</p><p>　　6.2本章小結(jié)…………………………………………………………………………38</p><p>　　結(jié)論………………………………………………………………………………………38</p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………39</p><p>　　致謝………

12、………………………………………………………………………………40</p><p>　　附錄……………………………………………………………………………………… 41</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　1.1驅(qū)動(dòng)橋的背景、目的及意義</p><p>　　1.1.1 汽車(chē)車(chē)橋的種類(lèi)<

13、;/p><p>　　車(chē)橋(也稱(chēng)車(chē)軸)通過(guò)懸架與車(chē)架(或承載式車(chē)身)相連，它的兩端安裝車(chē)輪，其功用是傳遞車(chē)架(或承載式車(chē)身)于車(chē)輪之間各方向的作用力及其力矩。</p><p>　　根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)的不同，車(chē)橋分為整體式和斷開(kāi)式兩種。當(dāng)采用非獨(dú)立懸架時(shí)，車(chē)橋中部是剛性的實(shí)心或空心梁，這種車(chē)橋即為整體式車(chē)橋；斷開(kāi)式車(chē)橋?yàn)榛顒?dòng)關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，與獨(dú)立懸架配用。</p><p>　　根據(jù)車(chē)

14、橋上車(chē)輪的作用，車(chē)橋又可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋四種類(lèi)型。其中，轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動(dòng)橋，一般貨車(chē)多以前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋，而后橋或中后兩橋?yàn)轵?qū)動(dòng)橋。</p><p>　　1.1.2 驅(qū)動(dòng)橋的種類(lèi)及其結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋作為汽車(chē)的重要的組成部分處于傳動(dòng)系的末端，其基本功用是增大由傳動(dòng)軸或直接由變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，并使左、石驅(qū)動(dòng)車(chē)輪具有汽車(chē)行

15、駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車(chē)架或車(chē)廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力。</p><p>　　在一般的汽車(chē)結(jié)構(gòu)中、驅(qū)動(dòng)橋包括主減速器(又稱(chēng)主傳動(dòng)器)、差速器、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置及橋殼等部件如圖1.1所示。</p><p>　　對(duì)于各種不同類(lèi)型和用途的汽車(chē)，正確地確定上述機(jī)件的結(jié)構(gòu)型式并成功地將它們組合成一個(gè)整體——驅(qū)動(dòng)橋，乃是設(shè)計(jì)者必須先解決的問(wèn)題。</p&

16、gt;<p>　　驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的懸掛型式密切相關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪采用非獨(dú)立懸掛時(shí)，例如在絕大多數(shù)的載貨汽車(chē)和部分小轎車(chē)上，都是采用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪采用獨(dú)立懸掛時(shí)，則配以斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用非獨(dú)立懸架，整體式驅(qū)動(dòng)橋。這種類(lèi)型的車(chē)一般的設(shè)計(jì)多采用雙級(jí)減速器，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的汽車(chē)選擇的是載貨汽車(chē)，要求較大傳動(dòng)比，它與單級(jí)減速器相比，在保證離地間隙的同時(shí)可以增大

17、主傳動(dòng)比。</p><p>　　1　　 　2　 　3 　4　 　 　　　5　 　6　 　7　 　　　8　　 　　9　 　10</p><p>　　1－半軸　2－圓錐滾子軸承　3－支承螺栓　4－主減速器從動(dòng)錐齒輪　5－油封</p><p>　　6－主減速器主動(dòng)錐齒輪　　7－彈簧座　　8－墊圈　　9－輪轂　　10－調(diào)整

18、螺母</p><p><b>　　圖1.1 驅(qū)動(dòng)橋</b></p><p>　　1.1.3 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)組成 </p><p>　　1．主減速器型式及結(jié)構(gòu) </p><p>　　主減速器的結(jié)構(gòu)形式，主要是根據(jù)其齒輪類(lèi)型、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安裝</p><p>　　(1)主減速器齒輪的類(lèi)型 在現(xiàn)

19、代汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋中，主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。</p><p>　　螺旋錐齒輪如圖1.2(a)所示主、從動(dòng)齒輪軸線交于一點(diǎn)，交角都采用90度。螺旋錐齒輪的重合度大，嚙合過(guò)程是由點(diǎn)到線，因此，螺旋錐齒輪能承受大的載荷，而且工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其噪聲和振動(dòng)也是很小的。</p><p>　　雙曲面齒輪如圖1.2(b)所示主、從動(dòng)齒輪軸線不相交而呈空間交叉。和螺旋錐齒輪相比

20、，雙曲面齒輪的優(yōu)點(diǎn)有：</p><p>　?、俪叽缦嗤瑫r(shí)，雙曲面齒輪有更大的傳動(dòng)比。</p><p>　　②傳動(dòng)比一定時(shí)，如果主動(dòng)齒輪尺寸相同，雙曲面齒輪比螺旋錐齒輪有較大軸徑，較高的輪齒強(qiáng)度以及較大的主動(dòng)齒輪軸和軸承剛度。</p><p>　　圖1.2 螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪</p><p>　?、郛?dāng)傳動(dòng)比一定，主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面從

21、動(dòng)齒輪的直徑較小，有較大的離地間隙。</p><p>　?、芄ぷ鬟^(guò)程中，雙曲面齒輪副既存在沿齒高方向的側(cè)向滑動(dòng)，又有沿齒長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)，這可以改善齒輪的磨合過(guò)程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。</p><p>　　雙曲面齒輪傳動(dòng)有如下缺點(diǎn)：</p><p>　?、匍L(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)使摩擦損失增加，降低了傳動(dòng)效率。</p><p>　?、邶X面間有大

22、的壓力和摩擦功，使齒輪抗嚙合能力降低。</p><p>　?、垭p曲面主動(dòng)齒輪具有較大的軸向力，使其軸承負(fù)荷增大。</p><p>　?、茈p曲面齒輪必須采用可改善油膜強(qiáng)度和防刮傷添加劑的特種潤(rùn)滑油。</p><p>　　(2)主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式及安裝方式的選擇 現(xiàn)在汽車(chē)主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式有如下兩種：</p><p>　　

23、①懸臂式 懸臂式支承結(jié)構(gòu)如圖1.3所示，其特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長(zhǎng)的軸徑，其上安裝兩個(gè)圓錐滾子軸承。為了減小懸臂長(zhǎng)度a和增加兩端的距離b，以改善支承剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子向外。懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支承剛度較差，多用于傳遞轉(zhuǎn)鉅較小的轎車(chē)、輕型貨車(chē)的單級(jí)主減速器及許多雙級(jí)主減速器中。</p><p>　　圖1.3　錐齒輪懸臂式支承</p><p>　?、隍T馬式 騎馬式支承結(jié)構(gòu)如圖1

24、.4所示，其特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣可大大增加支承剛度，又使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善，在需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩情況下，最好采用騎馬式支承。</p><p>　　圖1.4　主動(dòng)錐齒輪騎馬式支承</p><p>　　(3)從動(dòng)錐齒輪的支承方式和安裝方式的選擇 從動(dòng)錐齒輪的兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時(shí)應(yīng)使它們的圓錐滾子大端相向朝內(nèi)，而小端相向朝外。為了防止從動(dòng)錐齒輪在軸向載

25、荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承應(yīng)用兩端的調(diào)整螺母調(diào)整。主減速器從動(dòng)錐齒輪采用無(wú)輻式結(jié)構(gòu)并用細(xì)牙螺釘以精度較高的緊配固定在差速器殼的凸緣上[5]。</p><p>　　(4)主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整 支承主減速器的圓錐滾子軸承需預(yù)緊以消除安裝的原始間隙、磨合期間該間隙的增大及增強(qiáng)支承剛度。分析可知，當(dāng)軸向力于彈簧變形呈線性關(guān)系時(shí)，預(yù)緊使軸向位移減小至原來(lái)的1/2。預(yù)緊力雖然可以增大支承剛度，改善齒輪的嚙合和

26、軸承工作條件，但當(dāng)預(yù)緊力超過(guò)某一理想值時(shí)，軸承壽命會(huì)急劇下降。主減速器軸承的預(yù)緊值可取為以發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)換算所得軸向力的30％。</p><p>　　主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用套筒與墊片，從動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用調(diào)整螺母。</p><p>　　(5)主減速器的減速形式 主減速器的減速形式分為單級(jí)減速、雙級(jí)減速(如圖2.5)、單級(jí)貫通、雙級(jí)貫通、主減速及輪邊減速等。減速形式的選

27、擇與汽車(chē)的類(lèi)型及使用條件有關(guān)，有時(shí)也與制造廠的產(chǎn)品系列及制造條件有關(guān)，但它主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車(chē)性能所要求的主減速比io的大小及驅(qū)動(dòng)橋下的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及布置形式等。通常單極減速器用于主減速比io≤7.6的各種中小型汽車(chē)上。</p><p>　　2.差速器型式發(fā)展現(xiàn)狀 </p><p>　　根據(jù)汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車(chē)輪、道路以及它們之間的相互聯(lián)系表明：汽車(chē)在行駛

28、過(guò)程中左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的行程往往是有差別的。例如，拐彎時(shí)外側(cè)車(chē)輪行駛總要比內(nèi)側(cè)長(zhǎng)。另外，即使汽車(chē)作直線行駛，也會(huì)由于左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路面垂向波形的不同，或由于左右車(chē)輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車(chē)輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求</p><p>　　(a)　單級(jí)主減速器 　　　 (b

29、)　雙級(jí)主減速器</p><p><b>　　圖1.5主減速器</b></p><p>　　車(chē)輪行程不等。在左右車(chē)輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪軸將動(dòng)力傳給左右車(chē)輪，則會(huì)由于左右車(chē)輪的轉(zhuǎn)速雖然相等而行程卻又不同的這一運(yùn)動(dòng)學(xué)上的矛盾，引起某一驅(qū)動(dòng)車(chē)輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。這不僅會(huì)是輪胎過(guò)早磨、無(wú)益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動(dòng)車(chē)輪軸超載等，還會(huì)因?yàn)椴荒馨此蟮乃矔r(shí)

30、中心轉(zhuǎn)向而使操縱性變壞。此外，由于車(chē)輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時(shí)有大的滑轉(zhuǎn)或滑移，易使汽車(chē)在轉(zhuǎn)向時(shí)失去抗側(cè)滑能力而使穩(wěn)定性變壞。為了消除由于左右車(chē)輪在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車(chē)左右驅(qū)動(dòng)輪間都有差速器，后者保證了汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車(chē)輪在行程不等時(shí)具有以下不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求。</p><p>　　差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車(chē)的類(lèi)型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車(chē)在給定的使用條

31、件下的使用性能要求。</p><p>　　差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，大多數(shù)汽車(chē)都屬于公路運(yùn)輸車(chē)輛，對(duì)于在公路上和市區(qū)行駛的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，由于路面較好，各驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車(chē)也很可靠的普通對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪間的所謂輪間差速器使用；對(duì)于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無(wú)路地區(qū)的越野汽車(chē)來(lái)說(shuō)，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪滑轉(zhuǎn)而陷車(chē)，

32、則可采用防滑差速器。后者又分為強(qiáng)制鎖止式和自然鎖止式兩類(lèi)。自鎖式差速器又有多種結(jié)構(gòu)式的高摩擦式和自由輪式的以及變傳動(dòng)比式的。</p><p>　　3.半軸型式發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置置位于汽車(chē)傳動(dòng)系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。在斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中．驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置包括半軸和萬(wàn)向接傳動(dòng)裝置且多采用等速萬(wàn)向節(jié)。在一般非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)

33、動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置就是半軸，這時(shí)半軸將差速器半鈾齒輪與輪轂連接起來(lái)。在裝有輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋上，半軸將半軸齒輪與輪邊減速器的主動(dòng)齒輪連接起來(lái)。</p><p>　　半浮式半軸具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。主要用于質(zhì)量較小，使用條件好，承載負(fù)荷也不大的轎車(chē)和輕型載貨汽車(chē)。</p><p>　　3/4浮式半軸，因其側(cè)向力引起彎矩使軸承有歪斜的趨勢(shì)，這將急劇降低軸承的壽命，故未得

34、到推廣。</p><p>　　全浮式半軸廣泛應(yīng)用于輕型以上的各類(lèi)汽車(chē)上,本設(shè)計(jì)采用此種半軸。</p><p>　　4.橋殼型式發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車(chē)上的主要零件之一，非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼起著支承汽車(chē)荷重的作用，并將載荷傳給車(chē)輪。作用在驅(qū)動(dòng)車(chē)輪上的牽引力、制動(dòng)力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過(guò)橋殼傳到懸掛及車(chē)架或車(chē)廂上。因此橋完既是承載件又是傳力件，同

35、時(shí)它又是主減速器、差速器及驅(qū)動(dòng)車(chē)輪傳動(dòng)裝置(如半軸)的外殼。</p><p>　　在汽車(chē)行駛過(guò)程中，橋殼承受繁重的載荷，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮在動(dòng)載荷下橋殼有足夠的強(qiáng)度和剛度。為了減小汽車(chē)的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高汽車(chē)的行駛平順性，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下應(yīng)力求減小橋殼的質(zhì)量。橋殼還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便以利于降低成本。其結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)方便。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，還應(yīng)考慮汽車(chē)的類(lèi)型、使

36、用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。</p><p>　　結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)：可分式、整體式、組合式。</p><p>　　按制造工藝不同分類(lèi)：</p><p>　　鑄造式——強(qiáng)度、剛度較大，但質(zhì)量大，加工面多，制造工藝復(fù)雜，用于中重型貨車(chē)，本設(shè)計(jì)采用鑄造橋殼。</p><p>　　鋼板焊接沖壓式——質(zhì)量小，材料利用率高，制造成本低，適于大量生產(chǎn)，轎車(chē)和

37、中小型貨車(chē)，部分重型貨車(chē)。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容</p><p>　　(1) 驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、差速器、半軸、驅(qū)動(dòng)橋橋殼的結(jié)構(gòu)形式選擇</p><p>　　(2) 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　(3) 差速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　(4) 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算</

38、p><p>　　(5) 驅(qū)動(dòng)橋橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　(6) 繪制裝配圖及零件圖</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)方案的確定</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)的主要參數(shù)</p><p>　　表2.1 解放汽車(chē)的主要參數(shù)</p><p>　　2.2主減速比的計(jì)算</p>

39、;<p>　　主減速比對(duì)主減速器的結(jié)構(gòu)形式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)汽車(chē)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。的選擇應(yīng)在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比一起由整車(chē)動(dòng)力計(jì)算來(lái)確定?？衫迷诓煌南碌墓β势胶鈭D來(lái)計(jì)算對(duì)汽車(chē)動(dòng)力性的影響。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系參數(shù)作最佳匹配的方法來(lái)選擇值，可是汽車(chē)獲得最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　為了得到足夠的功率而使最高車(chē)速稍

40、有下降，一般選得比最小值大10%～25%，即按下式選擇：</p><p>　　=0.377=0.377×0.47117×2700/(90×1)=5.3289327 (2.1)</p><p>　　式中：——車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，=0.0254[+(1-)b]=0.47117(m)，輪輞直徑d=20英寸輪輞寬度b=9英寸，=0.05；</p>

41、<p>　　——變速器最高檔傳動(dòng)比1.0(為直接檔)。 </p><p>　　2.3 主減速器結(jié)構(gòu)的確定</p><p><b>　　簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　(1)主減速器齒輪的類(lèi)型 螺旋錐齒輪能承受大的載荷，而且工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其噪聲和振動(dòng)也是很小的。本次設(shè)計(jì)采用螺旋錐齒輪[4]。</p>&

42、lt;p>　　(2)主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式及安裝方式的選擇</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用： 主動(dòng)錐齒輪：懸臂式支撐(圓錐滾子軸承)；從動(dòng)錐齒輪：騎馬式支撐(圓錐滾子軸承)。</p><p>　　(3)從動(dòng)錐齒輪的支承方式和安裝方式的選擇</p><p>　　從動(dòng)錐齒輪的兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時(shí)應(yīng)使它們的圓錐滾子大端相向朝內(nèi)，而小端相向朝外。

43、為了防止從動(dòng)錐齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承應(yīng)用兩端的調(diào)整螺母調(diào)整。主減速器從動(dòng)錐齒輪采用無(wú)輻式結(jié)構(gòu)并用細(xì)牙螺釘以精度較高的緊配固定在差速器殼的凸緣上[5]。</p><p>　　(4)主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整</p><p>　　支承主減速器的圓錐滾子軸承需預(yù)緊以消除安裝的原始間隙、磨合期間該間隙的增大及增強(qiáng)支承剛度。分析可知，當(dāng)軸向力于彈簧變形呈線性關(guān)系時(shí)，預(yù)緊使軸向

44、位移減小至原來(lái)的1/2。預(yù)緊力雖然可以增大支承剛度，改善齒輪的嚙合和軸承工作條件，但當(dāng)預(yù)緊力超過(guò)某一理想值時(shí)，軸承壽命會(huì)急劇下降。主減速器軸承的預(yù)緊值可取為以發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)換算所得軸向力的30％。</p><p>　　主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用波形套筒，從動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用調(diào)整螺母。</p><p>　　(5)主減速器的減速形式 主減速器的減速形式分為單級(jí)減速、雙級(jí)減速、

45、單級(jí)貫通、雙級(jí)貫通、主減速及輪邊減速等。減速形式的選擇與汽車(chē)的類(lèi)型及使用條件有關(guān)，有時(shí)也與制造廠的產(chǎn)品系列及制造條件有關(guān)，但它主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車(chē)性能所要求的主減速比的大小及驅(qū)動(dòng)橋下的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及布置形式等。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用雙級(jí)減速，主要從傳動(dòng)比及它是載重量超過(guò)6t的重型貨車(chē)和保證離地間隙上考慮。</p><p>　　2.4 差速器的選擇</

46、p><p>　　差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車(chē)的類(lèi)型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車(chē)在給定的使用條件下的使用性能要求。</p><p>　　差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，大多數(shù)汽車(chē)都屬于公路運(yùn)輸車(chē)輛，對(duì)于在公路上和市區(qū)行駛的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，由于路面較好，各驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車(chē)也很可靠的普通對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、

47、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪間的所謂輪間差速器使用；對(duì)于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無(wú)路地區(qū)的越野汽車(chē)來(lái)說(shuō)，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪滑轉(zhuǎn)而陷車(chē)，則可采用防滑差速器。后者又分為強(qiáng)制鎖止式和自然鎖止式兩類(lèi)。自鎖式差速器又有多種結(jié)構(gòu)式的高摩擦式和自由輪式的以及變傳動(dòng)比式的。但對(duì)于本設(shè)計(jì)的車(chē)型來(lái)說(shuō)只選用普通的對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器即可。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用：普通錐齒輪式差速器，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作平穩(wěn)可靠，適用于本次設(shè)計(jì)的汽

48、車(chē)驅(qū)動(dòng)橋。</p><p>　　2.5 半軸型式的確定</p><p>　　3/4浮式半軸，因其側(cè)向力引起彎矩使軸承有歪斜的趨勢(shì)，這將急劇降低軸承的壽命，故未得到推廣。全浮式半軸廣泛應(yīng)用于輕型以上的各類(lèi)汽車(chē)上。本次設(shè)計(jì)選擇全浮式半軸。</p><p>　　2.6橋殼型式的確定</p><p>　　整體式橋殼的特點(diǎn)是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體，橋殼

49、猶如一個(gè)整體的空心梁，其強(qiáng)度及剛度都比較好。且橋殼與主減速器殼分作兩體，主減速器齒輪及差速器均裝在獨(dú)立的主減速殼里，構(gòu)成單獨(dú)的總成，調(diào)整好后再由橋殼中部前面裝入橋殼內(nèi)，并與橋殼用螺栓固定在一起。使主減速器和差速器的拆裝、調(diào)整、維修、保養(yǎng)等都十分方便。其主要缺點(diǎn)是橋殼不能做成復(fù)雜而理想的斷面，壁厚一定，故難于調(diào)整應(yīng)力分布。</p><p>　　鑄造式橋殼強(qiáng)度、剛度較大多用于重型貨車(chē)。</p><

50、p>　　本次設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋殼就選用鑄造式整體式橋殼。</p><p><b>　　2.6 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章首先確定了主減速比，以方便確定其它參數(shù)。對(duì)主減速器型式確定中主要從主減速器齒輪的類(lèi)型、主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式及安裝方式的選擇、從動(dòng)錐齒輪的支承方式和安裝方式的選擇、主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整及主減速器的減速形式上得以確定從而

51、逐步給出驅(qū)動(dòng)橋各個(gè)總成的基本結(jié)構(gòu)，分析了驅(qū)動(dòng)橋各總成結(jié)構(gòu)組成。</p><p>　　第3章 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1 主減速齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算</p><p>　　通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪打滑時(shí)這兩種情況下作用于主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩()的較小者，作為載貨汽車(chē)計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力

52、的計(jì)算載荷。即</p><p>　　/n=13667.4 () (3.1)</p><p>　　=25635() (3.2)</p><p>　　式中：——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩373；</p><p>　　——由發(fā)動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的主加速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)系最

53、低檔傳動(dòng)比；</p><p>　　==5.3289327×7.64=40.713045828 </p><p>　　根據(jù)同類(lèi)型車(chē)型的變速器傳動(dòng)比選取=7.64。</p><p>　　——上述傳動(dòng)部分的效率，取=0.9；</p><p>　　——超載系數(shù)，取=1.0；</p><p>　　n——驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目1；&

54、lt;/p><p>　　——汽車(chē)滿載時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，N；但后橋來(lái)說(shuō)還應(yīng)考慮到汽車(chē)加速時(shí)負(fù)荷增大量，可初?。?lt;/p><p>　　=×9.81×60%=55593.27N；</p><p>　　——分別為由所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率和減速比,分別取0.96和1;</p><p>　　由式(3.1

55、)，式(3.2)求得的計(jì)算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩，不能用它作為疲勞損壞依據(jù)。對(duì)于公路車(chē)輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路用車(chē)輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均牽引力的值來(lái)確定的，即主加速器的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩為</p><p>　　==4001.843() (3.3)</p><p>　　式中：——汽車(chē)滿載總重9445×9.81N=92655.45;<

56、;/p><p>　　——所牽引的掛車(chē)滿載總重,N, 僅用于牽引車(chē)取=0；</p><p>　　——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，貨車(chē)通常取0.015～0.020，可初取 =0.018；</p><p>　　——汽車(chē)正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)。貨車(chē)通常取0.05～0.09，可初取=0.07；</p><p><b>　　——汽車(chē)性能系數(shù)</b

57、></p><p><b>　　(3.4)</b></p><p>　　當(dāng) =48.39>16時(shí)，取=0。</p><p>　　3.2 主減速器齒輪參數(shù)的選擇</p><p>　　(1)齒數(shù)的選擇 對(duì)于普通雙級(jí)主減速器，由于第一級(jí)的減速比i01比第二級(jí)的i02小些(通常i01/ i02≈1.4～2.0)，這

58、時(shí)，第一級(jí)主動(dòng)錐齒輪的齒數(shù)z1可選的較大，約在9～15范圍內(nèi)。第二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)和，可選在68±10的范圍內(nèi)。</p><p>　　(2)節(jié)圓直徑地選擇 根據(jù)從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩(見(jiàn)式3.2，式3.3并取兩者中較小的一個(gè)為計(jì)算依據(jù))按經(jīng)驗(yàn)公式選出：</p><p>　　=206.27～254mm (3.5)</p>&l

59、t;p>　　式中：——直徑系數(shù)，取=13～16；</p><p>　　——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，，取，較小的。</p><p>　　計(jì)算得，=206.27～254mm ,初取=230mm。</p><p>　　(3)齒輪端面模數(shù)的選擇 選定后，可按式算出從動(dòng)齒輪大端模數(shù)，并用下式校核</p><p><b>　　= 17.45 <

60、/b></p><p>　　(4)齒面寬的選擇 汽車(chē)主減速器螺旋錐齒輪齒面寬度推薦為：F=0.155=38.75mm，可初取F=40mm。</p><p>　　(5)螺旋錐齒輪螺旋方向 一般情況下主動(dòng)齒輪為左旋，從動(dòng)齒輪為右旋，以使二齒輪的軸向力有互相斥離的趨勢(shì)。</p><p>　　(6)螺旋角的選擇 螺旋角應(yīng)足夠大以使1.25。因愈大傳動(dòng)就愈平穩(wěn)噪聲

61、就愈低。螺旋角過(guò)大時(shí)會(huì)引起軸向力亦過(guò)大，因此應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?。在一般機(jī)械制造用的標(biāo)準(zhǔn)制中，螺旋角推薦用35°。</p><p>　　3.3 主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　3.3.1 主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　主減速器圓弧齒螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 雙重收縮齒的優(yōu)點(diǎn)在于能提高小齒輪粗切工序。雙

62、重收縮齒的齒輪參數(shù)，其大、小齒輪根錐角的選定是考慮到用一把實(shí)用上最大的刀頂距的粗切刀，切出沿齒面寬方向正確的齒厚收縮來(lái)。當(dāng)大齒輪直徑大于刀盤(pán)半徑時(shí)采用這種方法是最好的。</p><p>　　主減速器錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算見(jiàn)表3.1。</p><p>　　表3.1 主減速器錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表</p><p>　　3.3.2 主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算</

63、p><p>　　在完成主減速器齒輪的幾何計(jì)算之后，應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，以保證其有足夠的強(qiáng)度和壽命以及安全可靠性地工作。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算之前應(yīng)首先了解齒輪的破壞形式及其影響因素。</p><p>　　螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算：</p><p>　　(1)主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　?、賳挝积X長(zhǎng)上的圓周力</p><

64、p><b>　　(3.6)</b></p><p>　　式中：——單位齒長(zhǎng)上的圓周力，N/mm;</p><p>　　P——作用在齒輪上的圓周力，N，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最大附著力矩兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算；</p><p>　　按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)：</p><p>　　=1019N/mm

65、 (3.7)</p><p>　　按最大附著力矩計(jì)算 </p><p>　　、=771 (3.8)</p><p>　　雖然附著力矩產(chǎn)生的p很大，但由于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制p最大只有1019 N/mm</p><p><b>　　可知，校核成功。</b></p><

66、;p>　?、谳嘄X的彎曲強(qiáng)度計(jì)算。汽車(chē)主減速器螺旋錐齒輪輪齒的計(jì)算彎曲應(yīng)力為</p><p><b>　　(3.9)</b></p><p>　　式中：——超載系數(shù)1.0；</p><p>　　——尺寸系數(shù)==0.792121；</p><p>　　——載荷分配系數(shù)1.1~1.25；</p><p

67、>　　——質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋齒輪，檔齒輪接觸良好、節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)，取1；</p><p>　　J——計(jì)算彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)，見(jiàn)圖3.1，。</p><p>　　圖3.1 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)J</p><p>　　作用下： 從動(dòng)齒輪上的應(yīng)力=455.37MPa<700MPa；</p><p>　　作用下： 從動(dòng)齒輪上

68、的應(yīng)力=125.36MPa<210.9MPa；</p><p>　　當(dāng)計(jì)算主動(dòng)齒輪時(shí)，/Z與從動(dòng)相當(dāng)，而，故<,<</p><p>　　綜上所述，故所計(jì)算的齒輪滿足彎曲強(qiáng)度的要求。</p><p>　　汽車(chē)主減速器齒輪的損壞形式主要時(shí)疲勞損壞，而疲勞壽命主要與日常行駛轉(zhuǎn)矩即平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩有關(guān)，只能用來(lái)檢驗(yàn)最大應(yīng)力，不能作為疲勞壽命的計(jì)算依據(jù)。<

69、/p><p>　　(2)輪齒的接觸強(qiáng)度計(jì)算 螺旋錐齒輪齒面的計(jì)算接觸應(yīng)力(MPa)為：</p><p><b>　　(3.10)</b></p><p>　　——材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鋼制齒輪副取232.6；</p><p>　　注：=1, =1, =1.11, =1</p><p>　　——表面質(zhì)量

70、系數(shù)，對(duì)于制造精確的齒輪可取1；</p><p>　　J—— 計(jì)算應(yīng)力的綜合系數(shù)，=0.1875，見(jiàn)圖3.2所示；</p><p>　　=666.7MPa<=1750MPa </p><p>　　=2373.45MPa<=2800MPa，故符合要求、校核合理。</p><p>　　圖3.2 接觸強(qiáng)度計(jì)算綜合系數(shù)J</p&g

71、t;<p>　　3.4 主減速器齒輪的材料及熱處理</p><p>　　汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作相當(dāng)繁重，與傳動(dòng)系其他齒輪比較，它具有載荷大、工作時(shí)間長(zhǎng)、載荷變化多、帶沖擊等特點(diǎn)。其損壞形式主要有齒根彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕(剝落)、磨損和擦傷等。據(jù)此對(duì)驅(qū)動(dòng)橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求：</p><p>　　(1)具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度以及較好的齒面耐磨性，故齒

72、表面應(yīng)有高的硬度；</p><p>　　(2)輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒根部折斷；</p><p>　　(3)鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律性易控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少制造成本并降低廢品率；</p><p>　　(4)選擇齒輪材料的合金元素時(shí)要適應(yīng)我國(guó)的情況。例如:為了節(jié)約鎳、鉻等我國(guó)發(fā)展了以錳、釩、

73、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)。</p><p>　　汽車(chē)主減速器和差速器圓錐齒輪與雙曲面齒輪目前均用滲碳合金鋼制造。常用的鋼號(hào)，，及，在本設(shè)計(jì)中采用了。</p><p>　　用滲碳合金鋼制造齒輪，經(jīng)滲碳、淬火、回火后，齒輪表面硬度可高達(dá)HRC58～64，，而芯部硬度較低，當(dāng)m8時(shí)為HRC32～45。</p><p>　　對(duì)于滲碳深度有如下的規(guī)定：當(dāng)端面模數(shù)m5

74、時(shí)，為0.9～1.3mm。</p><p>　　由于新齒輪潤(rùn)滑不良，為了防止齒輪在運(yùn)行初期產(chǎn)生膠合、咬死或擦傷，防止早期磨損，圓錐齒輪與雙曲面齒輪副草熱處理及精加工后均予以厚度為0.005～0.010～0.020mm的磷化處理或鍍銅、鍍錫。這種表面鍍層不應(yīng)用于補(bǔ)償零件的公差尺寸，也不能代替潤(rùn)滑。</p><p>　　對(duì)齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá)25％。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，為了提高其

75、耐磨性進(jìn)行滲硫處理。滲硫處理時(shí)溫度低，故不會(huì)引起齒輪變形。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會(huì)防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。</p><p>　　3.5 主減速器軸承的計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)，通常是先根據(jù)主減速器的結(jié)構(gòu)尺寸初步確定軸承的型號(hào)，然后驗(yàn)算軸承壽命。影響軸承壽命的主要外因是它的工作載荷及工作條件，因此在驗(yàn)算軸承壽命之前，應(yīng)先求出作用在齒輪上的軸向力、

76、徑向力、圓周力，然后再求出軸承反力，以確定軸承載荷。</p><p>　　作用在主減速器主動(dòng)齒輪上的力</p><p>　　齒面寬中點(diǎn)的圓周力P為</p><p><b>　　(3.11)</b></p><p>　　式中：T——作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩。主動(dòng)齒輪的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩；</p><p>　　——

77、該齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑。</p><p>　　注：汽車(chē)在行駛過(guò)程中，由于變速器檔位的改變，且發(fā)動(dòng)機(jī)也不盡處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，因此主減速器齒輪的工作轉(zhuǎn)矩處于經(jīng)常變化中。實(shí)踐表明，軸承的主要損壞形式是疲勞損傷，所以應(yīng)按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算。作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩可按下式求得：</p><p><b>　　(3.12)</b></p>&l

78、t;p>　　式中：—— 變速器Ⅰ，Ⅱ，,Ⅴ檔使用率為1％，3％，5％，16％，</p><p><b>　　75％；</b></p><p>　　——變速器的傳動(dòng)比為7.64，4.27，2.61，1.59，1.00；</p><p>　　—— 變速器處于Ⅰ，Ⅱ，,Ⅴ檔時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率50％，60％，70％，70％，60％。</p

79、><p><b>　　對(duì)于螺旋錐齒輪</b></p><p>　　=214.51(mm) (3.13)</p><p>　　=111.55(mm) (3.14)</p><p>　　式中：——主、從動(dòng)齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑；

80、</p><p>　　—— 從動(dòng)齒輪齒面寬</p><p>　　—— 從動(dòng)齒輪的節(jié)錐角62.53；</p><p>　　計(jì)算得 =19063.3N</p><p>　　螺旋錐齒輪的軸向力與徑向力</p><p>　　主動(dòng)齒輪的螺旋方向?yàn)樽螅恍D(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針：</p><p>　　=21729(

81、N) (3.16)</p><p>　　=5367.54(N) (3.17)</p><p>　　從動(dòng)齒輪的螺旋方向?yàn)橛遥?lt;/p><p>　　=6613.27(N) (3.18)</p><p>　　=17088.3(N) (3.19)</p>

82、<p>　　式中：——齒廓表面的法向壓力角22.5；</p><p>　　——主、從動(dòng)齒輪的節(jié)錐角27.47，62.53。</p><p>　　(2)主減速器軸承載荷的計(jì)算 軸承的軸向載荷，就是上述的齒輪軸向力。而軸承的徑向載荷則是上述齒輪徑向力、圓周力及軸向力這三者所引起的軸承徑向支承反力的向量和。當(dāng)主減速器的齒輪尺寸、支承型試和軸承位置已確定，并算出齒輪的徑向力、軸向力及

83、圓周力以后，則可計(jì)算出軸承的徑向載荷。</p><p>　?、賾冶凼街С兄鲃?dòng)錐齒輪的軸承徑向載荷 如圖3.3(a) 所示軸承A、B的徑向載荷為</p><p>　　=10957(N) (3.20)</p><p>　　=13368.21(N) (3.21)</p><p>　　(a)

84、 (b) </p><p>　　圖3.3 主減速器軸承的布置尺寸</p><p>　　其尺寸為：懸臂式支撐的主動(dòng)齒輪a=101.5,b=51,c=152.5。</p><p>　　式中：——齒面寬中點(diǎn)處的圓周力；<

85、;/p><p>　　——主動(dòng)齒輪的軸向力；</p><p>　　——主動(dòng)齒輪的徑向力；</p><p>　　——主動(dòng)齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑。</p><p>　?、陔p級(jí)減速器的從動(dòng)齒輪的軸承徑向載荷</p><p>　　軸承C、D的徑向載荷分別為</p><p>　　=5305.9(N)

86、 (3.22)</p><p>　　=24561.4(N) (3.23)</p><p>　　式中：—— 齒面寬中點(diǎn)處的圓周力；</p><p>　　—— 從動(dòng)齒輪的軸向力；</p><p>　　—— 從動(dòng)齒輪的徑向力；</p><p>　　——第二級(jí)減速斜齒圓柱齒輪的圓周力、軸向力和徑向力；</p

87、><p>　　——第二級(jí)減速主動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑；</p><p>　　——從動(dòng)齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑。</p><p><b>　　(3.24)</b></p><p><b>　　(3.25)</b></p><p><b>　　(3.26)</b>&

88、lt;/p><p>　　式中：——計(jì)算轉(zhuǎn)矩；</p><p>　　——斜齒圓柱齒輪的螺旋角；</p><p><b>　　——法向壓力角。</b></p><p>　　3.6 主減速器的潤(rùn)滑</p><p>　　主加速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤(rùn)滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動(dòng)錐齒輪的前

89、軸承的潤(rùn)滑，因?yàn)槠錆?rùn)滑不能靠潤(rùn)滑油的飛濺來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此，通常是在從動(dòng)齒輪的前端近主動(dòng)齒輪處的主減速殼的內(nèi)壁上設(shè)一專(zhuān)門(mén)的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤(rùn)滑油收集起來(lái)再經(jīng)過(guò)近油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處，由于圓錐滾子在旋轉(zhuǎn)時(shí)的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐滾子的下端通向大端，并經(jīng)前軸承前端的回油孔流回驅(qū)動(dòng)橋殼中間的油盆中，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。這樣不但可使軸承得到良好的潤(rùn)滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。為了保證有足夠的潤(rùn)滑油流進(jìn)差速

90、器，有的采用專(zhuān)門(mén)的倒油匙。</p><p>　　為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的漏油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開(kāi)油濺所及之處。</p><p>　　加油孔應(yīng)設(shè)置在加油方便之處，油孔位置也決定了油面位置。放油孔應(yīng)設(shè)在橋殼最低處，但也應(yīng)考慮到汽車(chē)在通過(guò)障礙時(shí)放油塞不易被撞掉。</p><p><b>　　3.7 本

91、章小結(jié)</b></p><p>　　本章根據(jù)所給參數(shù)確定了主減速器的參數(shù)，對(duì)主減速器齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算、齒輪參數(shù)的選擇，螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算并對(duì)主減速器齒輪的材料及熱處理，軸承的預(yù)緊，主減速器的潤(rùn)滑等做了必要的交待。選擇了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。</p><p><b>　　第4章 差速器設(shè)計(jì)</b></p><p&

92、gt;<b>　　4.1差速器的作用</b></p><p>　　根據(jù)汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車(chē)輪、道路的特征，為了消除由于左右車(chē)輪在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的弊病，汽車(chē)左右驅(qū)動(dòng)輪間都有差速器，保證了汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車(chē)輪在行程不等時(shí)具有以下不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求。</p><p>　　差速器作用：分配兩輸出軸轉(zhuǎn)矩，保證兩輸出軸有可能以不同角

93、速度轉(zhuǎn)動(dòng)。 本次設(shè)計(jì)選用的普通錐齒輪式差速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作平穩(wěn)可靠，適用于本次設(shè)計(jì)的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋。</p><p>　　4.2 對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器</p><p>　　由于本車(chē)為中型載貨汽車(chē)，則普通的對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器(如圖4.1)由差速</p><p>　　圖4.1 普通的對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器</p><p>　　器左殼為整

94、體式，2個(gè)半軸齒輪，4個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪以及行星齒輪墊片等組成。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車(chē)上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)采用采用該結(jié)構(gòu)。</p><p>　　由于差速器殼是裝在主減速器從動(dòng)齒輪上，故在確定主減速器從動(dòng)齒輪尺寸時(shí)，應(yīng)考慮差速器的安裝。差速器的輪廓尺寸也受到從動(dòng)齒及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承支座的限制。普通圓錐齒輪差速器的工作原理圖，如圖4.2所示。</p>&l

95、t;p>　　圖4.2 普通圓錐齒輪差速器的工作原理圖</p><p>　　4.2.1 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇</p><p>　　(1)行星齒輪數(shù)目的選擇 重型貨車(chē)多用4個(gè)行星齒輪。</p><p>　　(2)行星齒輪球面半徑(mm)的確定 圓錐行星齒輪差速器的尺寸通常決定于行星齒輪背面的球面半徑，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實(shí)際上代表了差速器圓錐齒輪的

96、節(jié)錐距，在一定程度上表征了差速器的強(qiáng)度。</p><p>　　球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定：</p><p>　　=40～47.47(mm) (4.1)</p><p>　　圓整取=45.5mm。</p><p>　　式中：——行星齒輪球面半徑系數(shù)，2.52～2.99，對(duì)于有4個(gè)行星輪的公路載貨汽車(chē)取小值

97、，取2.99；</p><p>　　確定后，即根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐距：</p><p>　　=(0.98～0.99)=44.59～45.045mm，取45mm (4.2)</p><p>　　(3)行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇 為了得到較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強(qiáng)度，應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量少，但一般不應(yīng)少于10。半軸齒輪的齒數(shù)采用14～25。半軸齒

98、輪與行星齒輪的齒數(shù)比多在1.5～2范圍內(nèi)。取=11，=22。</p><p>　　在任何圓錐行星齒輪式差速器中，左、右兩半軸齒輪的齒數(shù)之和，必須能被行星齒輪的數(shù)目n所整除，否則將不能安裝，即應(yīng)滿足：</p><p>　　= =11 (4.3)</p><p>　　(4)差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定

99、 先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角：</p><p><b>　　(4.4)</b></p><p>　　式中：——行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)。</p><p>　　再根據(jù)下式初步求出圓錐齒輪的大端模數(shù)：</p><p>　　=3.7 (4.5)</p><

100、;p><b>　　取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)4；</b></p><p>　　式中：在前面已初步確定。</p><p>　　算出模數(shù)后，節(jié)圓直徑d即可由下式求得：</p><p><b>　　(4.6)</b></p><p>　　(5)壓力角 目前汽車(chē)差速器齒輪大都選用的壓力角，齒高系數(shù)為0.8，最少齒數(shù)

101、可減至10，并且再小齒輪(行星齒輪)齒頂不變尖的情況下還可由切相修正加大半軸齒輪齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強(qiáng)度。</p><p>　　(6)行星齒輪安裝孔直徑及其深度L的確定 行星齒輪安裝孔與行星齒輪名義直徑相同，而行星齒輪安裝孔的深度L就是行星齒輪在其軸上的支承長(zhǎng)度。</p><p>　　=35.97(mm) </p><p>　　=32.7

102、0 mm (4.7)</p><p>　　式中：差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩24942；</p><p>　　n——行星齒輪數(shù)4；</p><p>　　——行星齒輪支承面中點(diǎn)到錐頂?shù)木嚯x，mm. ，是半軸齒輪齒面寬中點(diǎn)處的直徑,l=64mm;</p><p>　　[]——支承面的許用擠壓應(yīng)力，取為69MPa.&l

103、t;/p><p>　　4.2.2 差速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　表4.1為汽車(chē)差速器用直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算步驟，表中計(jì)算用的弧齒厚系數(shù)τ見(jiàn)圖4.3。</p><p>　　表4.1 汽車(chē)差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算表</p><p>　　注:實(shí)際齒根高比上表計(jì)算值大0.051mm。</p><p&

104、gt;　　圖4.3 汽車(chē)差速器直齒錐齒輪切向修正系數(shù)(弧齒系數(shù))</p><p>　　差速器齒輪主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算，而對(duì)于疲勞壽命則不予考慮,這是由于行星齒輪在差速器的工作中經(jīng)常只起等臂推力桿的作用，僅在左/右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪和半軸齒輪之間有相對(duì)滾動(dòng)的緣故。</p><p>　　汽車(chē)差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為</p><p><b>　　(4.8

105、)</b></p><p>　　式中：T——差速器一個(gè)行星齒輪給予一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，；</p><p><b>　　(4.9)</b></p><p>　　n——差速器行星齒輪數(shù)目4；</p><p>　　——半軸齒輪齒數(shù)22；</p><p>　　——超載系數(shù)1.0；</p&

106、gt;<p>　　——質(zhì)量系數(shù)1.0；</p><p><b>　　——尺寸系數(shù)；</b></p><p>　　——載荷分配系數(shù)1.1；</p><p>　　F——齒面寬22mm;</p><p><b>　　m——模數(shù)6；</b></p><p>　　J——計(jì)

107、算汽車(chē)差速器齒輪彎曲應(yīng)力的總和系數(shù)0.226，見(jiàn)圖4.4。</p><p>　　圖4.4 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)J</p><p><b>　　以計(jì)算得：</b></p><p>　　=847.02 MPa<[]980 MPa</p><p><b>　　以計(jì)算得：</b></p>

108、<p>　　=198.93MPa<[]210.9Mpa</p><p>　　綜上所述，差速器齒輪強(qiáng)度滿足要求。</p><p><b>　　4.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章首先說(shuō)明了差速器作用及工作原理，對(duì)對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器的基本參數(shù)進(jìn)行了必要的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)差速器齒輪的幾何尺寸及強(qiáng)度進(jìn)行了必要的計(jì)算，最終

109、確定了所設(shè)計(jì)差速器的各個(gè)參數(shù)，取得機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)值并滿足了強(qiáng)度計(jì)算和校核。</p><p><b>　　第5章 半軸設(shè)計(jì)</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置置位于汽車(chē)傳動(dòng)系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。在斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中．驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置包括半軸和萬(wàn)向接傳動(dòng)裝置且多采用等速萬(wàn)向節(jié)。在一般非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)車(chē)輪

110、的傳動(dòng)裝置就是半軸，這時(shí)半軸將差速器半鈾齒輪與輪教連接起來(lái)。在裝有輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋上，半軸將半軸齒輪與輪邊減速器的主動(dòng)齒輪連接起來(lái)。</p><p>　　5.1半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　半軸的主要尺寸是它的直徑，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)首先應(yīng)合理地確定其計(jì)算載荷。</p><p>　　半軸計(jì)算應(yīng)考慮到以下三種可能的載荷工況：</p><p>

111、　　(1)縱向力(驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力)最大時(shí)(=),附著系數(shù)φ取0.8，沒(méi)有側(cè)向力作用；</p><p>　　(2)側(cè)向力Y2最大時(shí)，其最大值發(fā)生于側(cè)滑時(shí)，為Z2φ1，側(cè)滑時(shí)輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)φ1在計(jì)算中取1.0，沒(méi)有縱向力作用；</p><p>　　(3)垂向力最大時(shí)，這發(fā)生在汽車(chē)以可能的高速通過(guò)不平路面時(shí)，其值為(Z2-gw)kd，kd是動(dòng)載荷系數(shù)，這時(shí)沒(méi)有縱向力和側(cè)向力的作用。&l

112、t;/p><p>　　5.1.1 全浮式半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　(1)全浮式半軸在第一種工況下</p><p>　　縱向力應(yīng)按最大附著力計(jì)算，即</p><p>　　=28908.5N (5.1)</p><p>　　式中：——滿載靜止汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋?qū)λ降孛娴妮d荷，取

113、55593.27N；</p><p>　　——汽車(chē)加速和減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，對(duì)于后驅(qū)動(dòng)橋可取1.3；</p><p>　　——輪胎與的地面的附著系數(shù)0.8；</p><p>　　對(duì)于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪來(lái)說(shuō)，當(dāng)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比計(jì)算所得的縱向力小于按最大附著力所決定的縱向力時(shí)，則按下式計(jì)算，即</p><p>　　或=17404.3N

114、 (5.2)</p><p>　　式中：——差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)0.6；</p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩373；</p><p>　　——傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比40.712796；</p><p>　　——汽車(chē)傳動(dòng)效率0.9；</p><p>　　——輪胎滾動(dòng)半徑0.47117m

115、。</p><p>　　取兩者的較小值，所以17404.3N</p><p>　　轉(zhuǎn)矩為： 8200.4 (5.3)</p><p>　　注：第二種和第三種工況未計(jì)算，圖5.1為全浮式半軸支承示意圖。</p><p>　　圖5.1 全浮式半軸支承示意圖</p><p

116、><b>　　(2)半軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?、贄U部直徑的選擇</b></p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)，半浮式半軸桿部直徑的初步選擇可按下式進(jìn)行：</p><p>　　取d=36 (5.4)</p><p>　　式中：d——半軸桿部直徑mm；&

117、lt;/p><p>　　T——半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，8200；</p><p>　　——半軸轉(zhuǎn)矩許用應(yīng)力，MPa。因半軸材料取40MnB，為926.1MPa左右，考慮安全系數(shù)在1.3～1.6之間，可取=712MPa； </p><p>　　②半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力可由下式計(jì)算：</p><p>　　=542.1692MPa