課程設(shè)計(jì)---乘用車驅(qū)動(dòng)橋說明書

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目： </p><p>　　學(xué) 生： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 </p><p>　　學(xué) 院： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p><b>　　20XX年X月</b></p>

3、;<p><b>　　XXXX大學(xué)</b></p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　設(shè)計(jì)題目 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </

4、p><p>　　專業(yè)(班級(jí)) </p><p>　　學(xué) 生 </p><p>　　20xx年x月xx日</p><p><b>　　乘用車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)</b>

5、;</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文介紹了驅(qū)動(dòng)橋主要部件的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)過程。采用逆向工程的方法，對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行觀察，并參考國內(nèi)外眾多文獻(xiàn)資料，分析此汽車后驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及布置方式，并確定驅(qū)動(dòng)橋的基本尺寸數(shù)據(jù)；然后參考類似驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)，確定出總體設(shè)計(jì)方案；最后對(duì)主，從動(dòng)錐齒輪，差速器圓錐行星齒輪，半軸齒輪，全浮式半軸和整體式橋殼的

6、強(qiáng)度進(jìn)行校核以及對(duì)支承軸承進(jìn)行了壽命校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)橋；差速器</p><p>　　The Designing of Rear Drive Axles For Passenger Cars</p><p>　　Abstract </p>

7、;<p>　　The article introduced the design method and process to the leading parts of the driving axles on the four-wheel drive vehicle. Utilizing the converse engineering method, measured the real entity model, ana

8、lyzed the structure characteristic and dispose style of the after driving axles of the automobile and ensured the basic dimension date of driving axles, thus reference to the similar driving axle structure ，decide the en

9、tire designing project ; fanially check the strength of the axle drive bev</p><p>　　Key words: drive axle ; differentional</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要</

10、b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 驅(qū)動(dòng)橋總成概述1</p><p>　　1.2 車輛驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)依據(jù)1</p><p>　　2 主減速器設(shè)計(jì)1</p><p>　　2.1 主減速器齒輪的結(jié)構(gòu)型式1</p><p>

11、;　　2.2 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算2</p><p>　　2.2.1 主減速器傳動(dòng)比2</p><p>　　2.2.2 主減速齒輪計(jì)算載荷的確定2</p><p>　　2.3 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇4</p><p>　　2.3.1 齒數(shù)的選擇4</p><p>　　2.3.2 節(jié)圓直徑的選擇

12、4</p><p>　　2.3.3 齒輪端面模數(shù)的選擇5</p><p>　　2.3.4 齒面寬的選擇5</p><p>　　2.3.5 螺旋角的選擇4</p><p>　　2.3.6齒輪法向壓力角的選擇5</p><p>　　2.4 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算6</p><p&g

13、t;　　2.5 主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算6</p><p>　　2.5.1 主減速器軸承的計(jì)算9</p><p>　　2.6 主減速器齒輪的材料及熱處理13</p><p>　　2.7 主減速器的潤滑14</p><p>　　3 差速器設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.1 差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇16&l

14、t;/p><p>　　3.2 圓錐行星齒輪差速器17</p><p>　　3.3.1差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇17</p><p>　　3.3.2 差速器齒輪幾何參數(shù)19</p><p>　　3.3.3 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算21</p><p>　　4 驅(qū)動(dòng)半軸的設(shè)計(jì)</p><p>　

15、　4.1 全浮式半軸計(jì)算載荷的確定22</p><p>　　4.2 全浮式半軸的桿部直徑的初選22</p><p>　　5 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)22</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p><b&g

16、t;　　乘用車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1． 緒論</b></p><p>　　1.1 驅(qū)動(dòng)橋總成概述</p><p>　　汽車的驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系的末端，其基本作用是增扭、降速，改變轉(zhuǎn)速的傳遞方向，并使左、右驅(qū)動(dòng)車輪具有汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受路面和車架或承載式車身之間的鉛垂力、縱向

17、力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等[1]。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋一般包括主減速器、差速器、車輪傳動(dòng)裝置及橋殼等部件組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還有等速萬向節(jié)。</p><p>　　設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求[2]：</p><p>　　a.所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性； </p><p>　　b.外形尺寸要小，

18、保證有必要的離地間隙； </p><p>　　c.齒輪及其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲?。?lt;/p><p>　　d.在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率；</p><p>　　e.在保證強(qiáng)度、剛度條件下，力求質(zhì)量尤其簧下質(zhì)量盡量小，以改善車平順性；</p><p>　　f.與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)；</p&

19、gt;<p>　　g.結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝調(diào)整方便。</p><p>　　1.2 車輛驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　表1 某款乘用車基本參數(shù)</p><p><b>　　2.主減速器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 主減速器齒輪的結(jié)構(gòu)型式</p><p&g

20、t;　　主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)其齒輪的類型，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安置方法以及減速形式的不同而異。</p><p>　　本車主減速器根據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)，并參考國內(nèi)外文獻(xiàn)資料，采用弧齒錐齒輪，弧齒錐齒輪主、從動(dòng)齒輪軸線垂直相交于一點(diǎn)，由于齒輪端面重疊的影響，至少有兩對(duì)以上的齒輪同時(shí)嚙合，因此可以承受較大的負(fù)載，齒輪不是在齒的全長上同時(shí)嚙合，而是由齒的一端逐漸連續(xù)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)向另一端，所以工作平穩(wěn)，噪聲和振動(dòng)小，但對(duì)嚙合精

21、度很敏感，齒輪副錐頂稍不吻合就會(huì)使工作條件變壞，并加劇齒輪的磨損和使噪音增大。</p><p>　　主減速器主動(dòng)錐齒輪采用懸臂式安置，這樣不僅增強(qiáng)支承剛度，也便于結(jié)構(gòu)布置軸承預(yù)緊度的調(diào)整及軸承潤滑。驅(qū)動(dòng)橋采用整體式橋殼的單級(jí)主減速器。</p><p>　　2.2 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　2.2.1 主減速器傳動(dòng)比</p>

22、<p>　　查找預(yù)定車型的基本參數(shù),根據(jù)整車和發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋的要求，確定主減速器傳動(dòng)比i=4.23。</p><p>　　2.2.2 主減速齒輪計(jì)算載荷的確定</p><p>　　計(jì)算載荷通常將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比和驅(qū)動(dòng)車輪打滑時(shí)這兩種情況下作用于主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩Tce，Tcs中較小者，作為載貨汽車和越野汽車在強(qiáng)度計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)

23、力的載荷[3]。</p><p>　　(1). 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Ｔce</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Temax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，本車取Temax=190N.m；</p><p>　　i1 ——一檔傳動(dòng)比，本車取3.49</p>&l

24、t;p>　　if —— 分動(dòng)器傳動(dòng)比，本車沒有分動(dòng)器，故取1.</p><p>　　η——上述傳動(dòng)部分的效率，??；</p><p>　　n——該車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目，本車取n=1</p><p>　　Kd ——猛接離合器產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，由于猛結(jié)合離合器而產(chǎn)生沖擊載荷時(shí)的超載系數(shù)，對(duì)于一般的載貨汽車，礦用汽車和越野汽車以及液力傳動(dòng)及自動(dòng)變速器的各類汽車取=1.0，當(dāng)性

25、能系數(shù)>0時(shí)可取=2.0；</p><p>　　計(jì)算得=0.004，故=2.0</p><p>　　(2). 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</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　G2——汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，取G2＝7650N</p><

26、;p>　　——輪胎對(duì)路面的附著系數(shù)，?。?</p><p>　　Rr——車輪的滾動(dòng)半徑，Rr＝410mm</p><p>　　ηm，im為所計(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；</p><p>　　取ηm＝0.97,im＝1</p><p>　　(3). 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</p&g

27、t;<p>　　對(duì)于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)所謂的平均牽引力的值來確定：</p><p>　　式中：——汽車滿載時(shí)的總重量，本車型在此取15200N；</p><p>　　——所牽引的掛車滿載時(shí)總重量，此處取0N；</p><p>　　——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取0.015~0.020；在此取0.012&l

28、t;/p><p>　　——汽車正常行駛時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取0.05~0.09在此取0.08</p><p>　　——汽車的性能系數(shù)在此取0.004；</p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　=1504.33N·m</p><p>　　以上公式參

29、考《汽車車橋設(shè)計(jì)》[1]式（3-10）～式（3-12）。</p><p>　　2.3 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇</p><p>　　主減速器錐齒輪的主要參數(shù)有主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)和，從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑、端面模數(shù)、主從動(dòng)錐齒輪齒面寬和、中點(diǎn)螺旋角、法向壓力角等。</p><p>　　2.3.1 齒數(shù)的選擇</p><p>　　根據(jù)主減速比

30、確定：對(duì)于單級(jí)主減速器，當(dāng)i0較大時(shí)，則應(yīng)盡量使主動(dòng)齒輪的齒數(shù)Z1取小些，以得到滿意的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙[4]。</p><p>　　a.當(dāng)i0≥6時(shí)，Z1的最小取值可取5，但為了嚙合平穩(wěn)及提高疲勞強(qiáng)度，Z1最好大于5；</p><p>　　b.當(dāng)i0較?。╥0＝3.5～5）時(shí)，Z1可取為7～12，但這時(shí)常會(huì)因?yàn)橹鳌凝X輪齒數(shù)太多，尺寸太大而不能保證所要求的離地間隙；</p>&

31、lt;p>　　c.為了磨合均勻，Z1、Z2之間應(yīng)避免有公約數(shù)；</p><p>　　d.為了得到理想的齒面重疊系數(shù)，Z1+ Z2應(yīng)≥40；</p><p>　　根據(jù)以上特點(diǎn)要求和本車的主減比，并參考《汽車車橋設(shè)計(jì)》[1]中表3-12 表3-13取主減速器主、從齒輪齒數(shù)z1 = 9，z2=38</p><p>　　2.3.2 從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑和端面模數(shù)

32、的選擇</p><p>　　對(duì)于單級(jí)主減速器，增大尺寸會(huì)影響驅(qū)動(dòng)橋殼的離地間隙，減小又會(huì)影響跨置式主動(dòng)齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。</p><p>　　可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即</p><p>　　——直徑系數(shù)，一般取13.0～16.0，本設(shè)計(jì)中取14.0</p><p>　　——從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，，為Tce和Tcs中的較小者&

33、lt;/p><p>　　故初選=214.03 則</p><p>　　=/=214.03/38=5.63</p><p>　　參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》[2]表23.4-3中選取6 則=215</p><p>　　根據(jù)=來校核=6選取的是否合適，其中=（0.3～0.4）</p><p>　　此處，取0.3684滿足上式

34、，因此滿足校核。</p><p>　　2.3.3 主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬b1和b2的選擇</p><p>　　錐齒輪齒面過寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會(huì)導(dǎo)致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面過窄及刀尖圓角過小，這樣不但會(huì)減小了齒根圓角半徑，加大了集中應(yīng)力，還降低了刀具的使用壽命。此外，安裝時(shí)有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因使齒輪工作時(shí)載荷集中于輪齒小端，會(huì)引起輪齒小端過早

35、損壞和疲勞損傷。另外，齒面過寬也會(huì)引起裝配空間減小。但齒面過窄，輪齒表面的耐磨性和輪齒的強(qiáng)度會(huì)降低。</p><p>　　對(duì)于從動(dòng)錐齒輪齒面寬，推薦不大于節(jié)錐的0.3倍，即，而且應(yīng)滿足，對(duì)于汽車主減速器圓弧齒輪推薦采用：</p><p>　　=0.155215=33.17 </p><p>　　一般習(xí)慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩端

36、都超出一些，通常小齒輪的齒面加大10%較為合適，在此取=36.49</p><p>　　2.3.4中點(diǎn)螺旋角β</p><p>　　螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端螺旋角最小，弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，選時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響，越大，則也越大，同時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高，應(yīng)不小于1.25，在1.5～2.

37、0時(shí)效果最好，但過大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。</p><p>　　汽車主減速器弧齒錐齒輪的平均螺旋角為35°～40°，而乘用車選用較小的值以防止軸向力過大，通常取35°。</p><p>　　2.3.5弧齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向</p><p>　　主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受的軸向力的方向，當(dāng)變速器掛前

38、進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)錐齒輪的軸向力離開錐頂方向，這樣可使主、從動(dòng)齒輪有分離的趨勢，防止輪齒因卡死而損壞。所以主動(dòng)錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，這樣從動(dòng)錐齒輪為右旋，從錐頂看為順時(shí)針，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。</p><p>　　2.3.6齒輪法向壓力角的選擇 </p><p>　　加大壓力角可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對(duì)于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過小

39、，并使齒輪的端面重疊系數(shù)下降，一般對(duì)于“格里森”制主減速器螺旋錐齒輪來說，乘用車可選用20°的壓力角。</p><p>　　2.4 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　表2-1 主減速器圓弧齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算（格里森制）</p><p>　　2.5 主減速器圓弧錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　2.5.1

40、 齒輪的損壞形式及壽命</p><p>　　齒輪的損壞形式常見的有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。它們的主要特點(diǎn)及影響因素分述如下：</p><p><b>　　（1）輪齒折斷</b></p><p>　　主要分為疲勞折斷及由于彎曲強(qiáng)度不足而引起的過載折斷。折斷多數(shù)從齒根開始，因?yàn)辇X根處齒輪的彎曲應(yīng)力最大。</p>

41、<p>　?、倨谡蹟啵涸陂L時(shí)間較大的交變載荷作用下，齒輪根部經(jīng)受交變的彎曲應(yīng)力。如果最高應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力超過材料的耐久極限，則首先在齒根處產(chǎn)生初始的裂紋。隨著載荷循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋不斷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致輪齒部分地或整個(gè)地?cái)嗟簟Ｔ陂_始出現(xiàn)裂紋處和突然斷掉前存在裂紋處，在載荷作用下由于裂紋斷面間的相互摩擦，形成了一個(gè)光亮的端面區(qū)域，這是疲勞折斷的特征，其余斷面由于是突然形成的故為粗糙的新斷面。</p><p&g

42、t;　?、谶^載折斷：由于設(shè)計(jì)不當(dāng)或齒輪的材料及熱處理不符合要求，或由于偶然性的峰值載荷的沖擊，使載荷超過了齒輪彎曲強(qiáng)度所允許的范圍，而引起輪齒的一次性突然折斷。此外，由于裝配的齒側(cè)間隙調(diào)節(jié)不當(dāng)、安裝剛度不足、安裝位置不對(duì)等原因，使輪齒表面接觸區(qū)位置偏向一端，輪齒受到局部集中載荷時(shí)，往往會(huì)使一端（經(jīng)常是大端）沿斜向產(chǎn)生齒端折斷。各種形式的過載折斷的斷面均為粗糙的新斷面。</p><p>　　為了防止輪齒折斷，應(yīng)使其

43、具有足夠的彎曲強(qiáng)度，并選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)、壓力角、齒高及切向修正量、良好的齒輪材料及保證熱處理質(zhì)量等。齒根圓角盡可能加大，根部及齒面要光潔。</p><p>　　（2）齒面的點(diǎn)蝕及剝落</p><p>　　齒面的疲勞點(diǎn)蝕及剝落是齒輪的主要破壞形式之一，約占損壞報(bào)廢齒輪的70%以上。它主要由于表面接觸強(qiáng)度不足而引起的。</p><p>　?、冱c(diǎn)蝕：是輪齒表面多次高壓接觸而

44、引起的表面疲勞的結(jié)果。由于接觸區(qū)產(chǎn)生很大的表面接觸應(yīng)力，常常在節(jié)點(diǎn)附近，特別在小齒輪節(jié)圓以下的齒根區(qū)域內(nèi)開始，形成極小的齒面裂紋進(jìn)而發(fā)展成淺凹坑，形成這種凹坑或麻點(diǎn)的現(xiàn)象就稱為點(diǎn)蝕。一般首先產(chǎn)生在幾個(gè)齒上。在齒輪繼續(xù)工作時(shí)，則擴(kuò)大凹坑的尺寸及數(shù)目，甚至?xí)饾u使齒面成塊剝落，引起噪音和較大的動(dòng)載荷。在最后階段輪齒迅速損壞或折斷。減小齒面壓力和提高潤滑效果是提高抗點(diǎn)蝕的有效方法，為此可增大節(jié)圓直徑及增大螺旋角，使齒面的曲率半徑增大，減小其接

45、觸應(yīng)力。在允許的范圍內(nèi)適當(dāng)加大齒面寬也是一種辦法。</p><p>　　②齒面剝落：發(fā)生在滲碳等表面淬硬的齒面上，形成沿齒面寬方向分布的較點(diǎn)蝕更深的凹坑。凹坑壁從齒表面陡直地陷下。造成齒面剝落的主要原因是表面層強(qiáng)度不夠。例如滲碳齒輪表面層太薄、心部硬度不夠等都會(huì)引起齒面剝落。當(dāng)滲碳齒輪熱處理不當(dāng)使?jié)B碳層中含碳濃度的梯度太陡時(shí)，則一部分滲碳層齒面形成的硬皮也將從齒輪心部剝落下來。</p><p&

46、gt;<b>　?。?）齒面膠合</b></p><p>　　在高壓和高速滑摩引起的局部高溫的共同作用下，或潤滑冷卻不良、油膜破壞形成金屬齒表面的直接摩擦?xí)r，因高溫、高壓而將金屬粘結(jié)在一起后又撕下來所造成的表面損壞現(xiàn)象和擦傷現(xiàn)象稱為膠合。它多出現(xiàn)在齒頂附近，在與節(jié)錐齒線的垂直方向產(chǎn)生撕裂或擦傷痕跡。輪齒的膠合強(qiáng)度是按齒面接觸點(diǎn)的臨界溫度而定，減小膠合的方法是改善潤滑條件等。</p>

47、;<p><b>　?。?）齒面磨損</b></p><p>　　這是輪齒齒面間相互滑動(dòng)、研磨或劃痕所造成的損壞現(xiàn)象。規(guī)定范圍內(nèi)的正常磨損是允許的。研磨磨損是由于齒輪傳動(dòng)中的剝落顆粒、裝配中帶入的雜物，如未清除的型砂、氧化皮等以及油中不潔物所造成的不正常磨損，應(yīng)予避免。汽車主減速器及差速器齒輪在新車跑合期及長期使用中按規(guī)定里程更換規(guī)定的潤滑油并進(jìn)行清洗是防止不正常磨損的有效方法

48、。</p><p>　　2.5.2主減速器圓弧齒螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　?。?） 單位齒長上的圓周力</p><p>　　在汽車主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用其在輪齒上的假定單位壓力即單位齒長圓周力來估算，即 </p><p>　　N／mm </p><p

49、>　　式中：P——作用在齒輪上的圓周力，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax和最大附著力矩 兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算，N； </p><p>　　——從動(dòng)齒輪的齒面寬，在此取33.17mm. </p><p>　　按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)： </p><p>　　N／mm </p><p>　　式中：

50、——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取190；</p><p>　　——變速器的傳動(dòng)比；取3.49</p><p>　　——主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，在此取50.69mm.</p><p><b>　　按上式 N／mm</b></p><p>　　按最大附著力矩計(jì)算時(shí)：</p><p>　　N／mm

51、 </p><p>　　式中：——汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，對(duì)于后驅(qū)動(dòng)橋還應(yīng)考慮汽車最大加速時(shí)的負(fù)荷增加量，在此取7650N；</p><p>　　——輪胎與地面的附著系數(shù)，在此取0.85：</p><p>　　——輪胎的滾動(dòng)半徑，在此取0.41m</p><p>　　m2'——最大加速

52、度時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，取1.3</p><p>　　按上式=976.24 N／mm</p><p>　　在現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，單位齒長上的圓周力有時(shí)提高許用數(shù)據(jù)的20%～25%。經(jīng)驗(yàn)算以上兩數(shù)據(jù)都在許用范圍內(nèi)。</p><p>　　（2）輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)</p><p>　　汽車主減速器錐齒輪的齒根彎曲應(yīng)力&

53、lt;/p><p>　　N/ </p><p>　　式中：——該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩</p><p>　　——超載系數(shù)；在此取1.0</p><p>　　——尺寸系數(shù)，反映材料的不均勻性，與齒輪尺寸和熱處理有關(guān)，</p><p>　　當(dāng)ｍ時(shí)，，在此＝0.6862</p><p>

54、;　　——載荷分配系數(shù)，跨置式支承型式時(shí)，＝1.00～1.10懸臂式支承時(shí)取1.10～1.25。</p><p>　　——質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪，當(dāng)齒輪接觸良好，周節(jié)及徑向</p><p>　　動(dòng)精度高時(shí)，可取1.0;</p><p>　　——計(jì)算齒輪的齒面寬，</p><p>　　——計(jì)算齒輪的齒數(shù)；</p><p

55、><b>　　——端面模數(shù)，</b></p><p>　　——計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)（或幾何系數(shù)），它綜合考慮了齒形系數(shù)?！　　?lt;/p><p>　　載荷作用點(diǎn)的位置、載荷在齒間的分布、有效齒面寬、應(yīng)力集中系數(shù)及慣性系數(shù)等對(duì)彎曲應(yīng)力計(jì)算的影響。計(jì)算彎曲應(yīng)力時(shí)本應(yīng)采用輪齒中點(diǎn)圓周力與中點(diǎn)端面模數(shù)，今用大端模數(shù)，而在綜合系數(shù)中進(jìn)行修正。按圖2-1選取小齒輪的＝0.2

56、40，大齒輪＝0.198.</p><p>　　按上式＝590.50N/< 700N/</p><p>　　=633.25 N/<700 N/ </p><p>　　所以主減速器齒輪滿足彎曲強(qiáng)度要求。</p><p>　　圖2-1 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)Jw</p><p>　　(3) 輪齒的表面接觸強(qiáng)度計(jì)算

57、</p><p>　　錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力</p><p>　　N/　　　　　 </p><p>　　式中：——主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩；</p><p>　　——材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鐵制齒輪副取232.60/mm;</p><p>　　，，——見式(2-9)下的說明；</p><p&

58、gt;　　——尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪的尺寸對(duì)其淬透性的影響，取0.6862；</p><p>　　——表面質(zhì)量系數(shù)，決定于齒面最后加工的性質(zhì)（如銑齒，磨齒等），即表面粗糙度及表面覆蓋層的性質(zhì)（如鍍銅，磷化處理等）。一般情況下，對(duì)于制造精確的齒輪可取1.0</p><p>　　Jj——計(jì)算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)（或稱幾何系數(shù)）。它綜合考慮了嚙合齒面的相對(duì)曲率半徑、載荷作用的位置、輪齒間的載荷分配

59、系數(shù)、有效尺寬及慣性系數(shù)的因素的影響，選取=0.198</p><p>　　按上式=2504.03MPa<2800MPa</p><p>　　主、從動(dòng)齒輪的齒面接觸應(yīng)力相等。所以均滿足要求。</p><p>　　圖2-2 接觸計(jì)算用綜合系數(shù)</p><p>　　2.5.3 主減速器軸承的計(jì)算</p><p>

60、　?。?）．錐齒輪齒面上的作用力</p><p>　　錐齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。該法向力可分解為沿齒輪切向方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。</p><p>　　為計(jì)算作用在齒輪的圓周力，首先需要確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩。汽車在行駛過程中，由于變速器擋位的改變，且發(fā)動(dòng)機(jī)也不全處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，故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

61、主要損壞形式為疲勞損傷，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)矩可按下式計(jì)算</p><p>　　式中：——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，在此取830N·m；</p><p>　　，…——變速器在各擋的使用率，可參考表2-3選?。?lt;/p><p>　　，…——變速器各擋的傳動(dòng)比；</p><p>　　，…——變速器在各

62、擋時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率，可參考表2-3選取；</p><p>　　表2-3　及的參考值</p><p>　　經(jīng)計(jì)算為171Ｎ·ｍ</p><p>　　對(duì)于圓錐齒輪的齒面中點(diǎn)的分度圓直徑</p><p>　　經(jīng)計(jì)算＝43.05mm =181.76mm</p><p>　　式（2-11）參考《汽車車橋設(shè)計(jì)》［１

63、］。</p><p>　　(1) 齒寬中點(diǎn)處的圓周力</p><p><b>　　齒寬中點(diǎn)處的圓周力</b></p><p>　?。健　N　 </p><p>　　式中：——作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩，作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩見</p>

64、<p><b>　　式(2-11);</b></p><p>　　——該齒輪的齒面寬中點(diǎn)處的分度圓直徑.</p><p>　　按上式主減速器主動(dòng)錐齒輪齒寬中點(diǎn)處的圓周力 ==1.88KN</p><p>　?。?）錐齒輪的軸向力和徑向力</p><p>　　圖2-3 主動(dòng)錐齒輪齒面的受力圖</p&

65、gt;<p>　　如圖2-3，主動(dòng)錐齒輪螺旋方向?yàn)樽笮?，從錐頂看旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，F(xiàn) 為作用在節(jié)錐面上的齒面寬中點(diǎn)A處的法向力，在A點(diǎn)處的螺旋方向的法平面內(nèi)，F(xiàn)分解成兩個(gè)相互垂直的力F和，F(xiàn)垂直于OA且位于∠OO′A所在的平面，位于以O(shè)A為切線的節(jié)錐切平面內(nèi)。在此平面內(nèi)又可分為沿切線方向的圓周力F和沿節(jié)圓母線方向的力。F與之間的夾角為螺旋角，F(xiàn)與之間的夾角為法向壓力角，這樣就有： </p><p>

66、;　　于是，作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸向力A和徑向力R分別為</p><p>　　由上式可計(jì)算1.51kN</p><p><b>　　=-0.15N</b></p><p>　　上述公式均參考《汽車設(shè)計(jì)》[3]。</p><p>　?。?）.主減速器軸承載荷的計(jì)算及校核</p><p>　　軸承

67、的軸向載荷就是上述的齒輪的軸向力。但如果采用圓錐滾子軸承作支承時(shí)，還應(yīng)考慮徑向力所應(yīng)起的派生軸向力的影響。而軸承的徑向載荷則是上述齒輪的徑向力，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，支承形式和軸承位置已確定，則可計(jì)算出軸承的徑向載荷。校核時(shí)，根據(jù)本車支承形式，只需校核A、C軸承。</p><p>　　對(duì)于本車，軸承A，B的徑向載荷分別為</p><p>

68、;　　FR= </p><p>　　根據(jù)上式已知=1.51kN，=-0.15kN，a=80mm ，b=35mm，</p><p>　　所以軸承A的徑向力=</p><p><b>　　=2.77kN </b></p><p>　　其軸向力為FaA=1.51kN</p><p

69、>　　軸承B的徑向力FR=</p><p><b>　　=0.95kN</b></p><p>　　其軸向力為FaA=0</p><p>　?。?）對(duì)于軸承A，只承受徑向載荷所以采用圓錐滾子軸承30306，此軸承的額定動(dòng)載荷Cr為97KN，所承受的當(dāng)量動(dòng)載荷Q==(0.4*FRa+1.7*FAa)*1.2=4.41KN。</p>

70、;<p>　　式中:——為溫度系數(shù)，在此取1.0;</p><p>　　——為載荷系數(shù)，在此取1.2。</p><p>　　主減速器的從動(dòng)錐齒輪軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　r/min </p><p>　　式中：——輪胎的滾動(dòng)半徑，m</p><p>

71、;　　——汽車的平均行駛速度，km/h;對(duì)于轎車可取50-55km/h，在此取5 0km/h。</p><p>　　所以有上式可得==324.39r/min</p><p>　　而主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速=324.39×4.23=1372.17 r/min</p><p>　　所以軸承能工作的額定軸承壽命</p><p>　　h

72、 </p><p>　　式中: ——軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速，r/min。</p><p>　　有上式可得軸承A的使用壽命=42554.6 h</p><p>　　若大修里程S定為100000公里，可計(jì)算出預(yù)期壽命命</p><p>　　= h </

73、p><p>　　所以==2000 h</p><p>　　和比較，〉，故軸承符合使用要求。</p><p>　?。?）軸承C的徑向力：</p><p><b>　　==2.03kN</b></p><p>　　軸承C均采用30309，其額定動(dòng)載荷Cr為97kN</p><p>

74、　　對(duì)于軸承C，軸向力A=0.40kN，徑向力R=2.03kN，并且=0.19<e，在此e值為1.5tana約為0.35，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》[6]中表18.7可查得X=1</p><p>　　所以Q=1.2*(1*2.03)=2.44kN </p><p>　　==20203202 h></p><p>　　所以軸承C滿足使用要求。</p>&

75、lt;p>　　此節(jié)計(jì)算內(nèi)容參考了《汽車車橋設(shè)計(jì)》[1]和《汽車設(shè)計(jì)》[3]</p><p>　　2.6 主減速器齒輪的材料及熱處理</p><p>　　汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作繁重，與傳動(dòng)系其他齒輪比較，它具有載荷大、作用時(shí)間長、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[5]：</p&

76、gt;<p>　　a.具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應(yīng)有高的硬度；</p><p>　　b.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>　　c.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>

77、;　　汽車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)有20CrMnTi，22CrMnMo，20CrNiMo，20MnVB和20Mn2TiB。</p><p>　　用滲碳合金鋼制造齒輪，經(jīng)滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度可高達(dá)HRC58～64，而芯部硬度較低，當(dāng)端面模數(shù)m>8時(shí)為，當(dāng)m<8時(shí)為。</p><p>　　對(duì)于滲碳層深度有如下的規(guī)定：當(dāng)端面模

78、數(shù)m≤5時(shí)，為mm；m>5～8時(shí)，為mm；m>8時(shí)，為mm[6]。</p><p>　　由于齒輪潤滑不良，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，雙曲面齒輪副(或僅大齒輪)在熱處理及精加工(如磨齒或配對(duì)研磨)后均予以厚度為mm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，也不能代替潤滑。</p><p>　　2.7 主減速器的潤滑</p

79、><p>　　主減速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動(dòng)錐齒輪的前軸承的潤滑，因?yàn)槠錆櫠虏荒芸繚櫥偷娘w濺來實(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)一專門的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤滑油收集起來再經(jīng)過進(jìn)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錐滾子的小端通向大端，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，

80、使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。這樣不但可使軸承得到良好的潤滑、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滑油能流進(jìn)差速器，有的采用專門的導(dǎo)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謂油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開油濺所及之處。加油孔應(yīng)設(shè)置在加油方便之處，抽孔位置也決定了油面位置低處，但也應(yīng)考慮到汽車在通過障礙時(shí)放油塞不易被撞掉。</p&

81、gt;<p><b>　　3. 差速器的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　汽車在行駛過程中左，右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路程往往不等。例如，轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)、外兩側(cè)車輪行程顯然不同，即外側(cè)車輪滾過的距離大于內(nèi)側(cè)的車輪；汽車在不平路面上行駛時(shí)，由于路面波形不同也會(huì)造成兩側(cè)車輪滾過的路程不等；即使在平直路面上行駛，由于輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素的影響，也會(huì)引起左

82、、右車輪因滾動(dòng)半徑的不同而使左、右車輪行程不等。如果驅(qū)動(dòng)橋的左、右車輪剛性連接，則行駛時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)。這不僅會(huì)加劇輪胎的磨損與功率和燃料的消耗，而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和操縱性能惡化。為了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生，汽車左、右驅(qū)動(dòng)輪間都裝有輪間差速器，從而保證了驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度，滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求。</p><p>　　差速器用來在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出

83、軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。差速器有多種形式，在此設(shè)計(jì)普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。</p><p>　　3.1 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的差速原理</p><p>　　圖3-1 差速器差速原理</p><p>　　如圖3-1所示，對(duì)稱式錐齒輪差速器是一種行星齒輪機(jī)構(gòu)。差速器殼3與行星齒輪軸5連成一體，形成行星架。因?yàn)樗峙c主減速器從動(dòng)齒輪6固連在一起，固為主動(dòng)

84、件，設(shè)其角速度為；半軸齒輪1和2為從動(dòng)件，其角速度為和。A、B兩點(diǎn)分別為行星齒輪4與半軸齒輪1和2的嚙合點(diǎn)。行星齒輪的中心點(diǎn)為C，A、B、C三點(diǎn)到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離均為。</p><p>　　當(dāng)行星齒輪只是隨同行星架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)時(shí)，顯然，處在同一半徑上的A、B、C三點(diǎn)的圓周速度都相等（圖3-1），其值為。于是==，即差速器不起差速作用，而半軸角速度等于差速器殼3的角速度。</p><

85、p>　　當(dāng)行星齒輪4除公轉(zhuǎn)外，還繞本身的軸5以角速度自轉(zhuǎn)時(shí)（圖），嚙合點(diǎn)A的圓周速度為=+，嚙合點(diǎn)B的圓周速度為=-。于是</p><p><b>　　+=（+）+(-)</b></p><p>　　即 + =2 （3-1）</p><p&g

86、t;　　若角速度以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)表示，則</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式（3-2）為兩半軸齒輪直徑相等的對(duì)稱式圓錐齒輪差速器的運(yùn)動(dòng)特征方程式，它表明左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，而與行星齒輪轉(zhuǎn)速無關(guān)。因此在汽車轉(zhuǎn)彎行駛或其它行駛情況下，都可以借行星齒輪以相應(yīng)轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)，使兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動(dòng)而無滑動(dòng)。

87、</p><p>　　有式（3-2）還可以得知：①當(dāng)任何一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍；②當(dāng)差速器殼的轉(zhuǎn)速為零（例如中央制動(dòng)器制動(dòng)傳動(dòng)軸時(shí)），若一側(cè)半軸齒輪受其它外來力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　3.2 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于在差速器殼上裝著主減速器從

88、動(dòng)齒輪，所以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主減速器從動(dòng)齒輪軸承支承座及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承座的限制。</p><p>　　3.2.1 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇</p><p>　　(1).行星齒輪數(shù)目的選擇</p><p>　　乘用車采用2個(gè)行星齒輪。</p><p>　　(2).行星齒輪球面半徑的確

89、定</p><p>　　圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)尺寸，通常取決于行星齒輪的背面的球面半徑，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節(jié)錐距，因此在一定程度上也表征了差速器的強(qiáng)度。</p><p>　　球面半徑可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式確定：</p><p>　　mm (3-3) </p>&l

90、t;p>　　式中：——行星齒輪球面半徑系數(shù)，可取2.52～2.99，</p><p>　　T——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取Tce和Tcs的較小值</p><p>　　根據(jù)上式=2.99=45.71mm 所以預(yù)選其節(jié)錐距A=44.38mm</p><p>　　(3).行星齒輪與半軸齒輪的選擇</p><p>　　為了獲得較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強(qiáng)

91、度，應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量少。但一般不少于10。半軸齒輪的齒數(shù)采用14～25，大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比/在1.5～2.0的范圍內(nèi)。</p><p>　　差速器的各個(gè)行星齒輪與兩個(gè)半軸齒輪是同時(shí)嚙合的，因此，在確定這兩種齒輪齒數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮它們之間的裝配關(guān)系，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)目所整除，以便行星齒輪能均勻地分布于半軸齒輪的軸線周圍，否則，差速器將

92、無法安裝，即應(yīng)滿足的安裝條件為：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中：，——左右半軸齒輪的齒數(shù)，對(duì)于對(duì)稱式圓錐齒輪差速器來說，=</p><p><b>　　——行星齒輪數(shù)目；</b></p><p><b>　　——任意整數(shù)。</b>&l

93、t;/p><p>　　在此=10，=17 滿足以上要求。</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</p><p>　　首先初步求出行星齒輪與半軸齒輪的節(jié)錐角，</p><p>　　==30.48° =90°-=59.56°</p><p>　　

94、再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù)m</p><p><b>　　m====4.5</b></p><p>　　由于強(qiáng)度的要求在此取m=10mm</p><p>　　得=45mm =4.5×17=76.5mm</p><p><b>　　(5).壓力角α</b><

95、;/p><p>　　目前，汽車差速器的齒輪大都采用22.5°的壓力角，齒高系數(shù)為0.8。最小齒數(shù)可減少到10，并且在小齒輪（行星齒輪）齒頂不變尖的條件下，還可以由切向修正加大半軸齒輪的齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強(qiáng)度。由于這種齒形的最小齒數(shù)比壓力角為20°的少，故可以用較大的模數(shù)以提高輪齒的強(qiáng)度。在此選22.5°的壓力角</p><p>　　(6). 行星

96、齒輪安裝孔的直徑d及其深度L</p><p>　　行星齒輪的安裝孔的直徑d與行星齒輪軸的名義尺寸相同，而行星齒輪的安裝孔的深度就是行星齒輪在其軸上的支承長度，通常?。?lt;/p><p>　　d=1000*T0/（1.1σc*n*rd）</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中：——差速器傳遞

97、的轉(zhuǎn)矩；在此取29910N·m</p><p>　　——行星齒輪的數(shù)目；在此為2</p><p>　　——支承面的許用擠壓應(yīng)力，在此取98 MPa</p><p>　　根據(jù)上式 d=20.82 L=22.90</p><p>　　3.2.2 差速器齒輪的幾何計(jì)算</p><p>　　表3-1差速器

98、齒輪的幾何計(jì)算</p><p>　　3.2.3 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合狀態(tài)，只有當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或左右輪行駛不同的路程時(shí)，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才能有嚙合傳動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此對(duì)于差速器齒輪主要應(yīng)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核。輪齒彎曲強(qiáng)度為</p><p>　　=

99、MPa (3-6) </p><p>　　式中：——差速器一個(gè)行星齒輪傳給一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算式</p><p>　　在此為1071.906N·m；</p><p>　　——差速器的行星齒輪數(shù)；</p><p><b>　　——半軸齒輪齒數(shù)；</b></p><

100、;p>　　、、、——見式（2-9）下的說明；</p><p>　　——計(jì)算汽車差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)，可查得=0.198</p><p>　　經(jīng)計(jì)算=353.16<700</p><p>　　4 驅(qū)動(dòng)半軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置位于汽車傳動(dòng)系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器的半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車輪。在一

101、般的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置就是半軸，半軸將差速器的半軸齒輪與車輪的輪轂聯(lián)接起來，半軸的形式主要取決半軸的支承形式：普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的半軸，根據(jù)其外端支承的形式或受力狀況不同可分為半浮式，3/4浮式和全浮式，在此采用全浮式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　設(shè)計(jì)半軸的主要尺寸是其直徑，在設(shè)計(jì)時(shí)首先可根據(jù)對(duì)使用條件和載荷工況相同或相近的同類汽車同形式半軸的分析比較，大致選定從整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋的布局來看比較合適的半軸

102、半徑，然后對(duì)它進(jìn)行強(qiáng)度校核。</p><p>　　計(jì)算時(shí)首先應(yīng)合理地確定作用在半軸上的載荷，應(yīng)考慮到以下三種可能的載荷工況：</p><p>　?。?）縱向力（驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力）最大時(shí)，其最大值為，附著系數(shù)在計(jì)算時(shí)取0.8，沒有側(cè)向力作用；</p><p>　?。?）側(cè)向力最大時(shí)，其最大值為（發(fā)生于汽車側(cè)滑時(shí)），側(cè)滑時(shí)輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)在計(jì)算時(shí)取1.0，沒有縱向

103、力作用；</p><p>　?。?）垂向力最大時(shí)（發(fā)生在汽車以可能的高速通過不平路面時(shí)），其值為，其中為車輪對(duì)地面的垂直載荷，為動(dòng)載荷系數(shù)，這時(shí)不考慮縱向力和側(cè)向力的作用。</p><p>　　由于車輪承受的縱向力，側(cè)向力值的大小受車輪與地面最大附著力的限制，即有 </p><p>　　故縱向力最大時(shí)不會(huì)有側(cè)向力作用，而側(cè)

104、向力最大時(shí)也不會(huì)有縱向力作用。</p><p>　　4.1 全浮式半軸計(jì)算載荷的確定</p><p>　　全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩可有求得，其中，的計(jì)算，可根據(jù)以下方法計(jì)算，并取兩者中的較小者。</p><p>　　若按最大附著力計(jì)算，即</p><p><b>　?。?-1）</b></p>&

105、lt;p>　　式中：——輪胎與地面的附著系數(shù)取0.8；</p><p>　　——汽車加速或減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，可取1.2～1.4在此取1.3。</p><p>　　根據(jù)上式=4226.625 N </p><p>　　4.2 全浮式半軸的桿部直徑的初選</p><p>　　全浮式半軸桿部直徑的初選可按下式進(jìn)行</p>

106、<p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　根據(jù)上式=（35.8-43.3）mm</p><p>　　根據(jù)強(qiáng)度要求在此取40.00mm。</p><p>　　4.3 全浮式半軸的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　首先是驗(yàn)算其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：</p><p>　　MPa

107、 （4-4）</p><p>　　式中：——半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N·m在此取3573.02N·m；</p><p>　　——半軸桿部的直徑，mm。</p><p>　　根據(jù)上式＝＝481 MPa< =(490～588) MPa</p><p><b>　　所以滿足強(qiáng)度

108、要求。</b></p><p>　　5 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支承汽車質(zhì)量，并承受有車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車身，它同時(shí)又是主減速器，差速器和半軸的裝配體。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求：</p><p>　　（1） 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙

109、合正常，并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力；</p><p>　?。?） 在保證強(qiáng)度和剛度的情況下，盡量減小質(zhì)量以提高行駛的平順性；</p><p>　?。?） 保證足夠的離地間隙；</p><p>　　（4） 結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低；</p><p>　?。?） 保護(hù)裝于其中的傳動(dòng)系統(tǒng)部件和防止泥水浸入；</p><p>　　

110、（6） 拆裝，調(diào)整，維修方便。</p><p>　　橋殼大體可分為三種形式：可分式、整體式、組合式。本車設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮各種因素及經(jīng)濟(jì)性，選擇了整體式的擴(kuò)張成形式橋殼。</p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，確定了驅(qū)動(dòng)橋的總體設(shè)計(jì)方案，先后進(jìn)行主減速器 ，差速器，半軸以

111、及驅(qū)動(dòng)橋殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核，并運(yùn)用AutoCAD軟件繪制出主要零部件的工程圖。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉惟信 編著.汽車車橋設(shè)計(jì) .北京：清華大學(xué)出版社，2004</p><p>　　[2] 徐顥 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第3，4卷）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991</p>

112、<p>　　[3] 吉林大學(xué) 王望予 主編.汽車設(shè)計(jì)(第四版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[4] 吉林大學(xué) 陳家瑞 主編.汽車構(gòu)造(下冊).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[5] 朱孝錄 主編.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[6] 邱宣懷 主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高

113、等教育出版社，1997</p><p>　　[7] 廖念釗等編 .互換性與技術(shù)測量（第四版）.北京：中國計(jì)量出版社，2000</p><p>　　[8] 王明珠 主編 .工程制圖學(xué)及計(jì)算機(jī)繪圖 .北京：國防工業(yè)出版社，1998</p><p>　　[9] 張策主編,機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.9</p><p&

114、gt;　　[10] 饒振鋼編著.行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]. 北京:國防工業(yè)出版社,1994.6</p><p>　　[11] 劉維民,夏延秋,付興國編著.齒輪傳動(dòng)潤滑材料[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1995</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)能夠順的完成，是在指導(dǎo)教師xxx老師的悉心指導(dǎo)，教研室的其他各位老