某農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)及強(qiáng)度分析論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的零件很多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜. 驅(qū)動(dòng)橋作為汽車(chē)四大總成之一，它的性能的好壞直接影響整車(chē)性能，而對(duì)于載重汽車(chē)顯得尤為重要。本文主要是關(guān)于某農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)及靜強(qiáng)度分析.</p><p>　　首先,對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的說(shuō)明.運(yùn)用傳統(tǒng)力學(xué)的計(jì)算方法和已知驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,在設(shè)計(jì)過(guò)程中

2、對(duì)驅(qū)動(dòng)橋及各總成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體選擇,并且對(duì)其的強(qiáng)度進(jìn)行詳細(xì)的校核.然后利用AutoCAD建立二維圖;結(jié)合驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理運(yùn)用三維建模軟件Catia建立三維模型.最后應(yīng)用Catia中的分析模塊對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼進(jìn)行靜強(qiáng)度分析.</p><p>　　關(guān)鍵詞:Catia V5;驅(qū)動(dòng)橋;有限元分析</p><p><b>　　Abstract</b></p>

3、<p>　　Driving axle's components are many, the structure is complex. Bridge drive a vehicle with one of the four trains, its performance will have a direct impact on vehicle performance, and it is particularly i

4、mportant for the truck. This article is mainly about the design and the static strength analysis of some agricultural use transport vehicle driving axle</p><p>　　First, has made the simple explanation to dr

5、iving axle's design feature Structural feature, Carry on the computation using the traditional mechanics's computational method and the known driving axle design variable,Carries on the concrete choice in the des

6、ign process to the driving axle and various units' structure, And carries on the detailed examination to its intensity. Then using AutoCAD setup two dimensional plot; Unifies driving axle's unique feature and pri

7、nciple of work utilization three</p><p>　　Keyword: Catia V5; driving axle; finite element analysis</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 緒論......................................

8、.......................................................................................1</p><p>　　1.1 現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)橋研究狀況及問(wèn)題的提出.................................................................1</p><p>　　1

9、.1.1 現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)橋簡(jiǎn)介........................................................................................1</p><p>　　1.1.2 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)與分析的理論研究現(xiàn)狀........................................................2</p><p&

10、gt;　　1.1.3 現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)與分析理論目標(biāo)的總體要求........................................4</p><p>　　1.1.4 我國(guó)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)狀況及問(wèn)題的提出................................................5</p><p>　　2 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)........................

11、.........................................................................................6</p><p>　　2.1 主減速器設(shè)計(jì).................................................................................................

12、....6</p><p>　　2.1.1主減速器的結(jié)構(gòu)形式...............................................................................6</p><p>　　2.1.2主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算......................................................

13、..............9</p><p>　　2.1.3小結(jié)……………………………………………...…...……....................................20</p><p>　　2.2差速器設(shè)計(jì)................................................................................

14、........................20</p><p>　　2.2.1對(duì)稱(chēng)式行星齒輪差速器工作原理..........................................................21</p><p>　　2.2.2對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu).................................................

15、.....22</p><p>　　2.2.3對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計(jì)......................................................22</p><p>　　2.2.4小結(jié)……………………………………………........……..……………26</p><p>　　2.3驅(qū)動(dòng)半軸的設(shè)計(jì)...............

16、..................................................................................27</p><p>　　2.3.1結(jié)構(gòu)形式分析..........................................................................................27</p>

17、<p>　　2.3.2全浮式半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)..........................................................................28</p><p>　　2.3.3全浮式半軸的強(qiáng)度計(jì)算..........................................................................29&l

18、t;/p><p>　　2.3.4半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料與熱處理..........................................................29</p><p>　　2.3.5半軸花鍵的強(qiáng)度計(jì)算..............................................................................30<

19、;/p><p>　　2.3.6小結(jié)……………………………………………....…….…………….…30</p><p>　　2.4驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì).................................................................................................31</p><p>　　2.4.1

20、整體式橋殼的結(jié)構(gòu)..................................................................................31</p><p>　　2.4.2橋殼的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算..................................................................31</p><p>

21、;　　2.4.3橋殼的靜強(qiáng)度分析..................................................................................31</p><p>　　2.4.4小結(jié)………………………....……………….……………………..……33</p><p>　　3 CATIA 三維.......................

22、.......................................................................................34</p><p>　　3.1主減速器.....................................................................................................

23、.........34</p><p>　　3.1.1主動(dòng)錐齒輪三維建模...............................................................................34</p><p>　　3.1.2 主減速器殼三維建模.....................................................

24、.........................39.</p><p>　　3.1.3 軸承三維建模..........................................................................................39</p><p>　　3.2差速器....................................

25、..............................................................................41</p><p>　　3.2.1齒輪三維建模...........................................................................................41</p>&

26、lt;p>　　3.3半軸三維建模......................................................................................................43</p><p>　　3.4驅(qū)動(dòng)橋殼三維建模...............................................................

27、...............................45</p><p>　　3.5輪胎三維建模......................................................................................................46</p><p>　　3.6驅(qū)動(dòng)橋三維建模..................

28、................................................................................47</p><p>　　4 驅(qū)動(dòng)橋殼的有限元分析............................................................................................48</p>

29、;<p>　　4.1計(jì)算方法的局限性..............................................................................................48</p><p>　　4.2驅(qū)動(dòng)橋殼的靜強(qiáng)度分析...............................................................

30、.......................48</p><p>　　4.3小結(jié)......................................................................................................................50</p><p>　　結(jié)論......................

31、..........................................................................................................51</p><p>　　致謝.......................................................................................

32、........................................52</p><p>　　參考文獻(xiàn)........................................................................................................................53</p><p><b>

33、;　　1緒論</b></p><p>　　1.1 現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)橋研究狀況及問(wèn)題的提出</p><p>　　1.1.1 現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)橋簡(jiǎn)介</p><p>　　汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋處于汽車(chē)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，并使左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪具有汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)上要求的差速功能;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

34、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。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的懸掛形式密切相關(guān)。當(dāng)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>　

35、　汽車(chē)傳動(dòng)系的總?cè)蝿?wù)是傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使之適應(yīng)于汽車(chē)行駛的需要。在一般汽車(chē)的機(jī)械式傳動(dòng)中，有了變速器(有時(shí)還有副變速器和分動(dòng)器)還不能完全解決發(fā)動(dòng)機(jī)特性和行駛要求間的矛盾和結(jié)構(gòu)布置上的問(wèn)題。首先因?yàn)榻^大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車(chē)上是縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，必須由驅(qū)動(dòng)橋的主減速器來(lái)改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同時(shí)還得由驅(qū)動(dòng)橋的差速器來(lái)解決左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪間的轉(zhuǎn)矩分配問(wèn)題和差速問(wèn)題。其次是因?yàn)樽兯倨鞯闹饕蝿?wù)僅在于通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)臋n位數(shù)及各檔

36、傳動(dòng)比，以使內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速一轉(zhuǎn)矩特性能適應(yīng)汽車(chē)在各種行駛阻力下對(duì)動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的要求，而驅(qū)動(dòng)橋主減速器(有時(shí)還有輪邊減速器)的功用則在于當(dāng)變速器處于最高檔位(通常為直接檔，有時(shí)還有超速檔)時(shí)，使汽車(chē)有足夠的牽引力、適當(dāng)?shù)淖罡哕?chē)速和良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。為此，則要將經(jīng)過(guò)變速器、傳動(dòng)軸傳來(lái)的動(dòng)力，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)橋的主減速器進(jìn)行進(jìn)一步增大轉(zhuǎn)矩，降低轉(zhuǎn)速的變化。因此，要想使汽車(chē)傳動(dòng)系設(shè)計(jì)的合理，首先必須恰當(dāng)選擇好汽車(chē)的總傳動(dòng)比，并恰當(dāng)?shù)膶⑺峙浣o變速器和驅(qū)

37、動(dòng)橋。后者的減速比稱(chēng)為主減速比。當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)，汽車(chē)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性主要取決于主減速比。在汽車(chē)的總體布置設(shè)計(jì)時(shí)</p><p>　　1.1.2 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)與分析的理論研究現(xiàn)狀</p><p>　　隨著測(cè)試技術(shù)的發(fā)展與完善，在驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)過(guò)程中引進(jìn)新的測(cè)試技術(shù)和各種專(zhuān)用的試驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，從各方面對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和零部件的強(qiáng)度、壽命進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)廣泛采用近代數(shù)學(xué)物理分析方

38、法，對(duì)產(chǎn)品及其總成、零部件進(jìn)行全面的技術(shù)分析、研究，這樣就使驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)理論發(fā)展到以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的階段川。</p><p>　　1 計(jì)算機(jī)支持驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)與分析的理論創(chuàng)新</p><p>　　電子計(jì)算機(jī)在工程設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用，使驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)理論與技術(shù)飛躍發(fā)展，設(shè)計(jì)過(guò)程完全改觀。驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)等的優(yōu)化選擇與匹配、零部件的強(qiáng)度核算與壽命預(yù)測(cè)、產(chǎn)品有關(guān)方面的模擬計(jì)算或仿真分析(

39、即更進(jìn)一步的美工造型等等設(shè)計(jì)方案的選擇及定型，設(shè)計(jì)圖紙的繪制，均可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行)。采用電子計(jì)算機(jī)作分析計(jì)算手段，由于其計(jì)算速度很快且數(shù)據(jù)容量很大，就可采用較準(zhǔn)確的多自由度的數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬驅(qū)動(dòng)橋在各種工況下的運(yùn)動(dòng)，采用現(xiàn)代先進(jìn)的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析，可取得較準(zhǔn)確的結(jié)果，這就為設(shè)計(jì)人員分析多種方案進(jìn)行創(chuàng)造性的工作提供了很大的方便。當(dāng)前，由于計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備及人機(jī)聯(lián)系方面的成就，已可將計(jì)算機(jī)的快速計(jì)算和邏輯判斷能力、大容量的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及高效的數(shù)據(jù)

40、處理能力、計(jì)算結(jié)果的動(dòng)態(tài)圖像顯示功能與人的創(chuàng)造性思維能力及經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話式的半自動(dòng)化設(shè)計(jì)，或與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的專(zhuān)家系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)過(guò)程可由電子計(jì)算機(jī)對(duì)有關(guān)產(chǎn)品的大量數(shù)據(jù)、資料進(jìn)行檢索，對(duì)有關(guān)設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行高速的設(shè)計(jì)計(jì)算，通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕顯示其設(shè)計(jì)圖形和計(jì)算結(jié)果;設(shè)計(jì)人員亦可用光筆和人機(jī)對(duì)話語(yǔ)言直接對(duì)圖形進(jìn)行修改，取得最佳設(shè)計(jì)方案后，再由與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)</p><p>　　2 基礎(chǔ)學(xué)科支持驅(qū)動(dòng)橋

41、設(shè)計(jì)與分析的理論創(chuàng)新</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)在驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用，一些近代的數(shù)學(xué)物理方法和基礎(chǔ)理論方面的新成就在汽車(chē)設(shè)計(jì)中也日益得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)，除傳統(tǒng)的方法、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法外，還引進(jìn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元分析和計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與分析手段。驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)與分析理論達(dá)到當(dāng)前的高水平，是百余年來(lái)特別是近三十年來(lái)基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用技術(shù)、材料與制造工藝不斷發(fā)展

42、進(jìn)步的結(jié)果，也是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與使用經(jīng)驗(yàn)長(zhǎng)期積累的結(jié)果.它立足于規(guī)模宏大的生產(chǎn)實(shí)踐，以基礎(chǔ)理論為指導(dǎo)，以體現(xiàn)當(dāng)代科技成就的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)軟件及硬件為手段，以滿足社會(huì)需求為目的，借助于材料、工藝、設(shè)備、工具、測(cè)試儀器、試驗(yàn)技術(shù)及經(jīng)營(yíng)管理等領(lǐng)域的成就，不斷地發(fā)展進(jìn)步.</p><p>　　3 逆工程理論與方法得到廣泛的應(yīng)用</p><p>　　在驅(qū)動(dòng)橋自動(dòng)化制造領(lǐng)域中，常常涉及大量的復(fù)雜曲面設(shè)計(jì)制造

43、與檢測(cè)。通常情況下，首先在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造(CAD/CAM)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)，然后生成數(shù)控(NC)代碼進(jìn)行加工。與這種傳統(tǒng)的加工模式相比較，逆工程表征了一種CAD模型不存在的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，而是通過(guò)從各種方式(包括人工雕塑)獲得的實(shí)物模型中抽取數(shù)據(jù)進(jìn)行再設(shè)計(jì)的一種開(kāi)發(fā)模式，即所謂“反求方法”。這種反求方法包括現(xiàn)有產(chǎn)品的修改、破碎零件的重構(gòu)和工業(yè)檢測(cè)。驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)與制造就是一種非常典型的逆工程設(shè)計(jì)方法。</p>

44、;<p>　　在逆工程中，復(fù)雜曲面的數(shù)字化可以通過(guò)接觸與非接觸兩種測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)是一種典型的接觸測(cè)量設(shè)備，其測(cè)量精度和智能化程度較高，為越來(lái)越多的客戶所廣泛采用，測(cè)量對(duì)象幾乎包括驅(qū)動(dòng)橋各零件，應(yīng)用于從產(chǎn)品研制到產(chǎn)品最終檢驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。然而，測(cè)量效率低制約了接觸測(cè)量方法的推廣應(yīng)用。非接觸測(cè)量技術(shù)把激光束投影在零件曲面上，并通過(guò)光學(xué)傳感器拾取反射回來(lái)的激光束二應(yīng)用三角形法或成像法快速地計(jì)算出數(shù)據(jù)點(diǎn)的三維坐

45、標(biāo)。但是，當(dāng)激光束和零件曲面之間的傾角較大時(shí)，陰影效應(yīng)將導(dǎo)致較低的測(cè)量精度。并且，由于激光識(shí)別力與曲面的光亮程度有關(guān)，同時(shí)需要很好的照明技術(shù)。鑒于這些因素，盡管非接觸測(cè)量方法與理論越來(lái)越完善，接觸測(cè)量設(shè)備測(cè)量效率較低，該測(cè)量方法還是廣泛應(yīng)用于逆工程設(shè)計(jì)零件曲面的數(shù)字化測(cè)量中171</p><p>　　4 虛擬現(xiàn)實(shí)理論異軍突起</p><p>　　虛擬現(xiàn)實(shí)是計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)中的重要課題，繼多

46、媒體技術(shù)之后，正日益引起驅(qū)動(dòng)橋廠商及開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)部門(mén)的高度關(guān)注。這不僅因?yàn)樗母拍睢⒗碚摷霸O(shè)備新穎，而且一經(jīng)實(shí)現(xiàn)就表現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力，展示出極具應(yīng)用前景的態(tài)勢(shì)。由于“需求推動(dòng)”和“技術(shù)推動(dòng)”的原因，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在驅(qū)動(dòng)橋開(kāi)發(fā)與研究中廣泛的應(yīng)用，如驅(qū)動(dòng)橋虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造、驅(qū)動(dòng)橋模擬運(yùn)行系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)橋性能試驗(yàn)方針、驅(qū)動(dòng)橋虛擬維修等，其前景十分誘人。美國(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)的政府機(jī)構(gòu)和許多大公司特別重視這項(xiàng)技術(shù)，他們投入巨額資金進(jìn)行開(kāi)發(fā)并得到了迅速的

47、進(jìn)展.我國(guó)正在開(kāi)展這方面的研究工作。</p><p>　　產(chǎn)品的最初構(gòu)思來(lái)自人類(lèi)認(rèn)識(shí)和改造世界的欲望和邏輯思維、形象邏輯的結(jié)果。在計(jì)算機(jī)增強(qiáng)了人與自然及社會(huì)的信息交流能力的同時(shí)，也增強(qiáng)了人類(lèi)創(chuàng)造思維的能力。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在驅(qū)動(dòng)橋開(kāi)發(fā)時(shí)的應(yīng)用就是一個(gè)證明.社會(huì)的不斷發(fā)展對(duì)驅(qū)動(dòng)橋生產(chǎn)的要求越來(lái)越高，以往的大批量生產(chǎn)方式已經(jīng)難以滿足人們對(duì)規(guī)格多樣化日益增長(zhǎng)的需求，取而代之的將是小批量多規(guī)格的生產(chǎn)方式。由于需要在同一

48、個(gè)生產(chǎn)線上裝配不同類(lèi)型的商品，因此對(duì)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的靈活性(柔性)提出了很高的要求。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的投入性和交互性可以很好的幫助產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì).</p><p>　　5 創(chuàng)新利器一一快速原型技術(shù)</p><p>　　產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)是充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性想像才能，利用有關(guān)技術(shù)知識(shí)和技術(shù)原理進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思的一種實(shí)踐活動(dòng)，其目的是創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出富有新穎性和先進(jìn)性的產(chǎn)品。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中，其過(guò)程分

49、為方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造.隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的范疇已經(jīng)從傳統(tǒng)的內(nèi)容擴(kuò)展到產(chǎn)品規(guī)劃、制造、檢測(cè)、試驗(yàn)、營(yíng)銷(xiāo)以及回收全過(guò)程。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)師循序漸進(jìn)，一個(gè)步驟(如產(chǎn)品設(shè)沁完成并認(rèn)為滿意之后才能開(kāi)始下一步工作，否則前一步的工程資料不可能提供給下一步。這種安排雖然責(zé)任分明，但也造成了溝通障礙。何況設(shè)計(jì)過(guò)程本身也是需要互相配合的，所有這些即使不增加產(chǎn)品成本，也必然延長(zhǎng)了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。</p><p

50、>　　快速原型技術(shù)是將CAD模型逐層完成實(shí)體模型的制造技術(shù)，快速原型技術(shù)徹底擺脫了傳統(tǒng)的“去除”加工方法一一部分地去除大于工件毛坯的材料而得到工件，采用全新的增長(zhǎng)加工方法，將復(fù)雜的三維加工分解為簡(jiǎn)單的二維加工的組合。因此它不必采用傳統(tǒng)的加工機(jī)床和加工模具，而只需要傳統(tǒng)加工方法10%一30%的工時(shí)和20%一30%的成本就能直接制造出產(chǎn)晶樣本和模具。在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中應(yīng)用快速原型技術(shù)，用現(xiàn)代的高科技手段和技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

51、方法，能夠促進(jìn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新(全新產(chǎn)品)、工藝創(chuàng)新(并行模式)和管理創(chuàng)新(分散網(wǎng)絡(luò)化制造)，形成數(shù)字化、虛擬化、智能化、集成化，從而帶來(lái)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的革命。</p><p>　　1.1.3 現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)與分析理論目標(biāo)的總體要求</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式雖然可以各不相同，但在使用中對(duì)他們的基本要求卻是一致的，這就是設(shè)計(jì)中各種改進(jìn)與研究所追求的根本目標(biāo)，它們可歸納為:&l

52、t;/p><p>　?、偎x擇的主減速比應(yīng)能滿足汽車(chē)在給定使用條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　?、诓钏倨髟诒ＷC左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪能以汽車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速滾動(dòng)外并能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)而連續(xù)不斷(無(wú)脈動(dòng))的傳遞給左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。</p><p>　?、郛?dāng)左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與地面的附著系數(shù)不同時(shí)，應(yīng)能充分的利用汽車(chē)的牽引力。</p><p>　?、?/p>

53、驅(qū)動(dòng)橋各零部件在保證其強(qiáng)度、剛度、可靠性及壽命的前提下應(yīng)力求減小簧下質(zhì)量，以減小不平路面對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的沖擊載荷，從而改善汽車(chē)的平順性。</p><p>　?、弈艹惺芎蛡鬟f路面和車(chē)架或車(chē)廂間的鉛垂力、縱向力和橫向力，以及驅(qū)動(dòng)時(shí)的反作用力矩和制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力矩。</p><p>　　⑥輪廓尺寸不大以便于汽車(chē)的總體布置與所要求的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙相適應(yīng)。</p><p>　?、啐X輪

54、與其他傳動(dòng)部件工作平穩(wěn)，無(wú)噪聲。</p><p>　?、囹?qū)動(dòng)橋總成及其他零部件的設(shè)計(jì)應(yīng)能盡量滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車(chē)變型的要求。</p><p>　?、嵩诟鞣N載荷和轉(zhuǎn)速工況下有高的傳動(dòng)效率。</p><p>　?、饨Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便，機(jī)件工藝性好，制造容易。</p><p>　　要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)就必須完善驅(qū)動(dòng)橋可靠度與

55、動(dòng)載的精確計(jì)算、同時(shí)注重過(guò)程</p><p><b>　　可監(jiān)控性。</b></p><p>　　1.1.4 我國(guó)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)狀況及問(wèn)題的提出</p><p>　　汽車(chē)和汽車(chē)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代社會(huì)及人民生活中具有十分重要的作用。在當(dāng)前中國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)中，汽車(chē)處于十分突出和優(yōu)先的地位。近年來(lái)汽車(chē)工業(yè)中國(guó)機(jī)械工業(yè)各行業(yè)中，其增長(zhǎng)速度相對(duì)比其

56、它行業(yè)都要高得多。但是中國(guó)汽車(chē)業(yè)的發(fā)展仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上需求，每年都要進(jìn)口大量的各種汽車(chē)及其零部件。由于種種原因，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)距國(guó)際水平還有相當(dāng)?shù)牟罹?，特別在驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研究方面距離更大一些，這方面應(yīng)該為中國(guó)的許多部門(mén)和企業(yè)所認(rèn)識(shí)。目前，我國(guó)的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)，基本上尚處在類(lèi)比設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，這樣的設(shè)計(jì)往往偏于保守而限制了驅(qū)動(dòng)橋性能的提高和產(chǎn)品成本的降低。因此，我國(guó)驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品設(shè)計(jì)與國(guó)外的主要差距之一是所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋過(guò)于笨重。在現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)橋設(shè)

57、計(jì)中，要使其做到盡可能的輕量化不但可以節(jié)省材料消耗和降低成本，而且可以合理的規(guī)劃汽車(chē)簧上簧下質(zhì)量、降低動(dòng)載和提高汽車(chē)的平順性。</p><p>　　但是驅(qū)動(dòng)橋作為各種車(chē)輛的組成部分，要求應(yīng)該具有高度的可靠性和安全性，這與輕量化常常是矛盾的，所以輕量化設(shè)計(jì)要保證同時(shí)具有足夠的可靠性和絕對(duì)的安全性，即在滿足上述基本要求的情況下減輕重量。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)與分析理論對(duì)于我國(guó)的驅(qū)動(dòng)橋

58、設(shè)計(jì)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義. </p><p><b>　　2驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋處于動(dòng)力傳動(dòng)系的末端，其基本功用首先是增扭,降速,改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向,即增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩,并將動(dòng)力合理的分配給左、右驅(qū)動(dòng)輪，其次,驅(qū)動(dòng)橋還承受作用于路面和車(chē)架或車(chē)身之間的垂直立、縱向力和橫向力,遺跡制動(dòng)力矩和反作用力矩等。</p>

59、<p>　　驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成,轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還有等速萬(wàn)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：</p><p>　　1.選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，以保證汽車(chē)在給定的條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　2.外廓尺寸小，保證汽車(chē)具有足夠的離地間隙，以滿足通過(guò)性的要求。</p&

60、gt;<p>　　3.齒輪及其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。</p><p>　　4.在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下有較高的傳動(dòng)效率。</p><p>　　5.具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車(chē)架或車(chē)身間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車(chē)的平順性。</p><p>　　6.與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)

61、調(diào)。</p><p>　　7.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便</p><p>　　8.某農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)及強(qiáng)度分析設(shè)計(jì)參數(shù)：</p><p>　　(1) 后輪距：1500mm</p><p>　　(2) 車(chē)輪半徑：375mm</p><p>　　(3) 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩：161.7N.m／2000～

62、2200 r／min</p><p>　　(4) 汽車(chē)滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷=18666.7N</p><p>　　(5) 變速比：ig1=6.02</p><p>　　(6) 主傳動(dòng)比：i0＝6.5</p><p>　　(7) 后懸架板簧托板中心距：940mm</p><p>　　主要任務(wù)要求：利用Au

63、toCAD畫(huà)出車(chē)橋二維圖，</p><p>　　利用CATIA畫(huà)出三維圖</p><p>　　利用CATIA進(jìn)行橋殼靜強(qiáng)度分析</p><p>　　2.1. 主減速器設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.1 主減速器的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　主減速器的結(jié)構(gòu)型式，主減速器可根據(jù)齒輪類(lèi)型,減速形式以及主,從動(dòng)齒輪的支承形

64、式不同分類(lèi).</p><p>　　1.主減速器的齒輪類(lèi)型</p><p>　　主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪,雙曲面齒輪,圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式.</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用弧齒錐齒輪. 弧齒錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是主,從動(dòng)齒輪的軸線垂直相交于一點(diǎn). 由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對(duì)以上的輪齒同時(shí)嚙合, 因此螺旋錐齒輪能承受大的負(fù)荷, 加之其輪齒不是在齒的全長(zhǎng)上同時(shí)嚙

65、合，面是逐漸地由齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另—端，使得其工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，噪聲和振動(dòng)也是很小的,但弧齒錐齒輪對(duì)嚙合精度很敏感,齒輪副錐頂稍不吻合就會(huì)使工作條件急劇變壞,并加劇齒輪的磨損和使噪聲曾大.</p><p>　　2.主減速器的減速形式</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用中央單級(jí)主減速器進(jìn)行設(shè)計(jì).</p><p>　　(1)中央單級(jí)減速器。</p&g

66、t;<p>　　單級(jí)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,質(zhì)量小,尺寸緊湊,制造成本低等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛應(yīng)用于主傳動(dòng)比i0＜7.6的汽車(chē)上.單級(jí)主減速器多采用一對(duì)弧齒錐齒輪或雙曲面齒輪傳動(dòng).單級(jí)主減速器的結(jié)構(gòu)形式,尤其是其齒輪的支承形式和拆裝方法,與橋殼的結(jié)構(gòu)形式密切相關(guān).</p><p>　　(2)中央雙級(jí)主減速器。</p><p>　　雙級(jí)主減速器的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由兩級(jí)齒輪減速組成的主減速

67、器.與單級(jí)主減速器相比,雙級(jí)主減速器在保證離地間隙相同時(shí)可得到大的傳動(dòng)比, i0一般為7～12;但其尺寸,質(zhì)量均較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本也顯著曾加,因此主要應(yīng)用在總質(zhì)量較大的商用車(chē)上.</p><p>　　(3)雙速主減速器.</p><p>　　雙速主減速器內(nèi)由齒輪的不同組合可獲得兩種傳動(dòng)比.它與普通變速器相配合,可得到雙倍于變速器的檔位.雙速主減速器的高低檔傳動(dòng)比,是根據(jù)汽車(chē)的使用條件

68、、發(fā)動(dòng)機(jī)功率及變速器各檔傳動(dòng)比的大小來(lái)選定的.大的豬傳動(dòng)比用于汽車(chē)滿載行駛或在困難道路上行駛,以克服較大的行駛阻力并減少變速器中間檔位的變換次數(shù);小的傳動(dòng)比則用于汽車(chē)空載、半載行駛或在良好路面上行駛,以改善汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性和提高平均車(chē)速.</p><p>　　(4) 貫通式主減速器.</p><p>　　貫通式主減速分為單級(jí)貫通式主減速器和雙級(jí)貫通式主減速器.</p><

69、;p>　　貫通式主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小、尺寸緊湊等優(yōu)點(diǎn).并可使中、后橋的大部分零件,尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換性等優(yōu)點(diǎn),它主要用于總質(zhì)量較小的多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)上.</p><p>　　雙級(jí)貫通式主減速器主要應(yīng)用于總質(zhì)量較大的多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)上.</p><p>　　3.主減速器主，從動(dòng)錐齒輪的支撐形式</p><p>　　圖2.1主動(dòng)錐齒輪懸臂式支承

70、　　　　　 圖2.2主動(dòng)錐齒輪跨置式</p><p>　　圖2.3從動(dòng)錐齒輪支撐形式</p><p>　　主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種。查閱資料、文獻(xiàn)，經(jīng)方案論證，采用懸臂式支承結(jié)構(gòu)（如圖2.1所示）。</p><p>　　懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支承剛度較跨置式較差，用于傳遞較小轉(zhuǎn)矩的主減速器上，正符合本文設(shè)計(jì)的農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)驅(qū)動(dòng)橋。</p&

71、gt;<p>　　跨置式支承使剛度大為增加，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，齒輪嚙合條件改善，因此齒輪的承載能力高于懸臂式。此外，由于齒輪大端一側(cè)軸頸上的兩個(gè)相對(duì)安裝的圓錐滾子軸承之間的距離很小，可以縮短主動(dòng)齒輪軸的長(zhǎng)度，是布置更緊湊，并可減小傳動(dòng)軸夾角，有利于整車(chē)布置。但是跨置式支承必須在主減速器殼體上有支承所需的軸承座，使主減速器殼體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本提高。另外，因主從動(dòng)齒輪之間的空隙很小，致使主動(dòng)齒輪的導(dǎo)向軸承尺寸

72、受到限制，有時(shí)布置不下或拆裝困難。</p><p>　　2.1.2主減速器的參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1. 主減速器計(jì)算載荷的確定</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>　　從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tce</p><p>　　Tce=

73、 （2.1）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Tce—計(jì)算轉(zhuǎn)矩，；</p><p>　　Temax—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；Temax =161.7 </p><p>　　n—計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)，1；</p><p>　　—變速器傳動(dòng)比，=6

74、.02；</p><p>　　i0—主減速器傳動(dòng)比，i0=6.5；</p><p>　　η—變速器傳動(dòng)效率，取η=0.9；</p><p>　　k—液力變矩器變矩系數(shù)，K=1；</p><p>　　Kd—由于猛接離合器而產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，Kd=1；</p><p>　　代入式（2.1），有：</p><

75、;p><b>　　==5694.59</b></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>　?。?.2）</b></p><p>　　式中 ——汽車(chē)滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，后橋所承載18666.7N的負(fù)荷;</p><p>　　—

76、—輪胎對(duì)地面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用車(chē)，取=0.85；對(duì)于越野汽車(chē)取1.0；對(duì)于安裝有專(zhuān)門(mén)的防滑寬輪胎的高級(jí)轎車(chē)，計(jì)算時(shí)可取1.25;</p><p>　　m2——汽車(chē)最大加速度時(shí)的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù),取1.2</p><p>　　——車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，車(chē)輪的滾動(dòng)半徑為0.375m；</p><p>　　，——分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪之間的

77、傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，取0.9，由于沒(méi)有輪邊減速器取1.0</p><p>　　所以==7933.3 </p><p>　?。?）按汽車(chē)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><p>　　對(duì)于公路車(chē)輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路車(chē)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(lái)確定：</p><p><b>　?。?.3）<

78、;/b></p><p>　　式中：——汽車(chē)滿載時(shí)的總重量，42000N；</p><p>　　——所牽引的掛車(chē)滿載時(shí)總重量，N，但僅用于牽引車(chē)的計(jì)算所以計(jì)為0；</p><p>　　——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，在此取0.018</p><p>　　——汽車(chē)正常行駛時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車(chē)可取0.05~0.09在此取0.08；<

79、;/p><p>　　——汽車(chē)的性能系數(shù)在此取0；</p><p>　　——主減速器主動(dòng)齒輪到車(chē)輪之間的效率；</p><p>　　——主減速器從動(dòng)齒輪到車(chē)輪之間的傳動(dòng)比取1；</p><p><b>　　n——驅(qū)動(dòng)橋數(shù)取1</b></p><p>　　所以 ==1715 </p>&

80、lt;p>　　2. 主減速器的基本參數(shù)選擇</p><p>　　(1)主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)和</p><p>　　選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：</p><p>　　1）為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于40。</p><p>　　2）為了磨合均勻，，之間應(yīng)避免有公約數(shù)。</p>

81、<p>　　3）為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度對(duì)于商用車(chē)一般不小于6。</p><p>　　4）主傳動(dòng)比較大時(shí)，盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙。</p><p>　　5）對(duì)于不同的主傳動(dòng)比，和應(yīng)有適宜的搭配。</p><p>　　取=9 =38 +=47〉40</p><p>　　滿足理想的齒面重合度

82、和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于40。</p><p>　　(2)從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑和端面模數(shù)</p><p>　　可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即</p><p><b>　　（2.4）</b></p><p>　　——從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑;</p><p>　　——直徑系數(shù)，一般取

83、13.0～15.3；</p><p>　　——從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，，為T(mén)ce和Tcs中的較小者.</p><p>　　所以 =（13.0～16.0）=（232.14～285.72）</p><p>　　初選=285.72 則=/=285.72/39=7.33</p><p>　　參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取 7，則=280</p

84、><p>　　（3）主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬和</p><p>　　對(duì)于從動(dòng)齒輪的齒面好寬，推薦不大于其節(jié)錐距A的0.3倍，而且應(yīng)滿足不大于10，一般也推薦=0.155.對(duì)于弧齒錐齒輪，一般比大10%。</p><p>　　=0.155280=43.4 在此取44</p><p><b>　　取50mm</b></

85、p><p><b>　?。?）中點(diǎn)螺旋角</b></p><p>　　汽車(chē)主減速器弧齒錐齒輪的平均螺旋角為35°～40°，而商用車(chē)選用較小的值以防止軸向力過(guò)大，通常取35°。</p><p><b>　?。?） 螺旋方向</b></p><p>　　主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向

86、是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向共同影響其所受的軸向力的方向，當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)錐齒輪的軸向力離開(kāi)錐頂方向，這樣可使主、從動(dòng)齒輪有分離的趨勢(shì)，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(chē)前進(jìn)。</p><p><b>　　（6） 法向壓力角</b></p><p>　　對(duì)于弧齒錐齒

87、輪，乘用車(chē)的а一般選用14°30’或16°,商用車(chē)的а為20°或</p><p>　　22.5°,這里取а＝20°（貨車(chē)）。</p><p>　　3.主減速器圓弧錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　表2.1 主減速器圓弧錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表</p><p>　　4.主減速器圓弧錐齒

88、輪的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　(1)單位齒長(zhǎng)圓周力</p><p>　　主減速器錐齒輪的表面耐磨性，通常輪齒上的單位齒長(zhǎng)圓周力來(lái)估算，即</p><p>　　N／mm (2.5)</p><p>　　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，

89、N； </p><p>　　F ——作用在齒輪上的圓周力，N； </p><p>　　——從動(dòng)齒輪的齒面寬，在此取44mm. </p><p>　　1）按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)：</p><p>　　N／mm （2.6）</p><p>　　式中： ——變速器的傳動(dòng)比，6.02；

90、</p><p>　　——主動(dòng)錐齒輪分度圓直徑：= =42mm</p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取161.7；</p><p>　　按上式p== 948.15N／mm</p><p>　　P=948.15N／mm <[P] 校核合格。</p><p>　　2）按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩計(jì)算：<

91、/p><p><b>　　P =2/</b></p><p>　　后驅(qū)動(dòng)橋在滿載狀態(tài)下的靜載荷：=18666.7N;</p><p>　　汽車(chē)最大加速度時(shí)的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)：=1.2；</p><p>　　輪胎與路面之間的付著系數(shù)：=0.85;</p><p>　　車(chē)輪滾動(dòng)半徑：=0.375m;

92、 =H+d/2;</p><p>　　主減速器從動(dòng)齒輪到車(chē)輪間的傳動(dòng)比：=1；</p><p>　　主減速器從動(dòng)齒輪到車(chē)輪間的傳動(dòng)效率：=0.9。</p><p>　　=280mm ；= 44mm </p><p>　　將各參數(shù)代入上式得：p= 1320.9<=1429 </p><p>　　故：

93、齒輪表面耐磨性合格</p><p><b>　　（2）齒輪彎曲強(qiáng)度</b></p><p>　　錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為：</p><p>　　= （2.7）</p><p>　　—齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，對(duì)于主動(dòng)齒輪T==876.09,對(duì)從動(dòng)齒輪，取中的較小值，為1715</p&

94、gt;<p>　　k0—過(guò)載系數(shù)，一般取1；</p><p>　　ks—尺寸系數(shù)，0.725；</p><p>　　km—齒面載荷分配系數(shù)，懸臂式結(jié)構(gòu)，k取=1.1；</p><p>　　kv—質(zhì)量系數(shù)，取1；</p><p>　　b—所計(jì)算的齒輪齒面寬；=50㎜ =44㎜</p><p>　　D—所討

95、論齒輪大端分度圓直徑；=42mm =280mm</p><p>　　Jw—齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)，選取小齒輪的＝0.27，大齒輪＝0.25.；</p><p>　　===352.07 MPa；</p><p>　　主從動(dòng)錐齒輪的≤[]=700MPa，輪齒彎曲強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　從動(dòng)錐齒輪，壽命計(jì)算： T=1715：<

96、;/p><p>　　===44.56 MPa≤[]=210.9Mpa 破壞循環(huán)次數(shù)為 6*106</p><p><b>　?。?）輪齒接觸強(qiáng)度</b></p><p>　　錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為：</p><p><b>　　（2.8）</b></p><p><b

97、>　　式中：</b></p><p>　　—錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力，MPa；</p><p>　　D1—主動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑，mm；=42mm</p><p>　　b—主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬較小值；b=44mm</p><p>　　kf—齒面品質(zhì)系數(shù)，取1.0；</p><p>　　cp—綜合彈性

98、系數(shù)，取232.6N1/2/mm；</p><p>　　ks—尺寸系數(shù)，取1.0；</p><p>　　Jj—齒面接觸強(qiáng)度的綜合系數(shù)，查表取0.229；</p><p>　　Tz—主動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩；Tz=1715N.m</p><p>　　k0、km、kv選擇同式（2.7）</p><p>　　將各參數(shù)代入式 （2.

99、8），有：</p><p>　　=302.64 MPa</p><p>　　≤[]=2800MPa，輪齒接觸強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　5. 主減速器軸承的載荷計(jì)算</p><p>　　錐齒輪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軸線方向的軸向力、沿齒輪切向方向的圓周力及垂直于齒輪軸線的徑向力。為計(jì)算作用在齒輪的圓周

100、力，首先需要確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩。汽車(chē)在行駛過(guò)程中，由于變速器擋位的改變，發(fā)動(dòng)機(jī)也不全處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，所以主減速器齒輪的工作轉(zhuǎn)矩經(jīng)常變化。在車(chē)輛行駛過(guò)程中,軸承的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161.7N·m；</p><p>　　，…——變速器在各擋的使用

101、率，</p><p>　　，…——變速器各擋的傳動(dòng)比；</p><p>　　，…——變速器在各擋時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率</p><p>　　經(jīng)計(jì)算為226.9Ｎ·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＝35.31mm =229.5mm</p>&l

102、t;p>　　（1）齒寬中點(diǎn)處的圓周力</p><p>　　齒寬中點(diǎn)處的圓周力為</p><p>　?。健　　 </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</p><p>　　——該齒輪的齒面寬中點(diǎn)處的分度圓直徑.</p&g

103、t;<p>　　按上式主減速器主動(dòng)錐齒輪齒寬中點(diǎn)處的圓周力 ==12.85 KN</p><p>　?。?）錐齒輪的軸向力和徑向力</p><p>　　圖2.4主動(dòng)錐齒輪齒面的受力圖</p><p>　　如圖2.4所示，主動(dòng)錐齒輪螺旋方向?yàn)樽笮?，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

104、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，于是有:</p><p><b>　　（2.9）</b></p><p><b>　?。?.10）</b></p><p&

105、gt;<b>　　（2.11）</b></p><p>　　于是，作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸向力和徑向力分別為:</p><p><b>　　（2.12）</b></p><p>　　由式（2.12）可計(jì)算10006.13N</p><p><b>　　=3665.24N</b>

106、;</p><p>　　作用在從動(dòng)錐齒輪齒面上的軸向力和徑向力分別為:</p><p><b>　　(2.16)</b></p><p>　　由式（2.16）可計(jì)算1213.61N</p><p><b>　　=7498.07N</b></p><p>　　（2）主減速器錐齒

107、輪軸承載荷的計(jì)算</p><p>　　對(duì)于主動(dòng)齒輪采用懸臂式支撐，對(duì)于從動(dòng)齒輪采用傳統(tǒng)的騎馬式支撐方式。</p><p>　　對(duì)于采用騎馬式的主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪的軸承徑向載荷，如圖2.5所示</p><p><b>　　圖2.5</b></p><p>　　軸承A，B的徑向載荷分別為</p><p

108、>　　R= （2.17）</p><p><b>　?。?.18）</b></p><p>　　根據(jù)上式已知=10006.13N，=3665.24N，a=93mm ，b=47mm，c=84mm ,d=96mm</p><p>　　所以軸承A的徑向力=</p><p><b>　　=

109、6716.7N</b></p><p><b>　　其軸向力為0</b></p><p><b>　　軸承B的徑向力R=</b></p><p>　　=11760.35N</p><p><b>　　對(duì)于軸承A</b></p><p>　　采

110、用圓柱滾子軸承，采用30207E，此軸承的額定動(dòng)載荷為51.5KN，所承受的當(dāng)量動(dòng)載荷 取X=1 則Q=1=6716.7N</p><p>　　(s) :溫度系數(shù)，取1.0</p><p>　　:載荷系數(shù)，取1.2</p><p><b>　　(s)</b></p><p>　　對(duì)于

111、無(wú)輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋來(lái)說(shuō)，主減的從動(dòng)齒輪軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為</p><p>　　則主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　所以軸承能工作的額定軸承壽命為</p><p>　　若大修里程S定為100000公里，可計(jì)算出預(yù)期壽命</p><p><b>　　即</b></p><p>　　而，故軸承符合

112、使用要求</p><p>　　對(duì)于軸承B 是一對(duì)軸承</p><p>　　對(duì)于成對(duì)安裝的軸承組的計(jì)算當(dāng)量載荷時(shí)徑向動(dòng)載荷系數(shù)X和軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y值按雙列軸承選用，e值與單列軸承相同。在此選用30208型軸承，此軸承的額定動(dòng)載荷為59.8KN</p><p><b>　　派生軸向力</b></p><p><b>

113、;　　軸向載荷：</b></p><p><b>　　故 </b></p><p>　　:沖擊載荷系數(shù)，取1.2</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　h</b></p><p>　　，故軸承符合使用要求<