畢業(yè)設(shè)計--雙級減速器

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　驅(qū)動橋處于汽車傳動系統(tǒng)傳動系的末端，其基本功能是增大由傳動軸或變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將動力合理地分配給左、右驅(qū)動輪，另外還承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力，縱向力和橫向力。在一般的汽車結(jié)構(gòu)中驅(qū)動橋一般由主減速器，差速器，車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等組成。</p><p>　　本次驅(qū)動橋設(shè)計應(yīng)滿足如

2、下基本要求：</p><p>　　1．所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　2．驅(qū)動橋輪廓尺寸不大，以便于汽車的總布置及與所要求的驅(qū)動橋離地間隙相適應(yīng)。</p><p>　　3．齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。</p><p>　　4．在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率。</p>&l

3、t;p>　　5．驅(qū)動橋各零部件在強(qiáng)度高，剛行好，工作可靠及使用壽命長的條件下。</p><p>　　6．與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào)，對于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動相協(xié)調(diào)。</p><p>　　7．驅(qū)動橋總成及零部件的設(shè)計應(yīng)盡量滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化，部件通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車變形要求。</p><p>　　8. 結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝好，制造容易，拆裝，調(diào)整方便。&

4、lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞：后橋，差速器，后橋殼，設(shè)計。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The driving axle is in the automobile transmission system power transmission the terminal, its basic functi

5、on increases the torque which transmits by the drive shaft or the transmission gearbox, and assigns reasonably the power for the left and right driving gear, moreover also withstands the function between the road surface

6、 and the frame or the automobile body vertical force, the longitudinal force and the transverse force. In the common automobile structure the driving axle generally by the m</p><p>　　This driving axle design

7、 should satisfy the following basic request: </p><p>　　1.Choose the main reduction gear ratio ought to be able to guarantee the automobile has the best power and the fuel economy. </p><p>　　2. D

8、riving axle overall size is not big, is advantageous for the automobile total arrangement and with the driving axle ground clearance which requests adapts. </p><p>　　3. Gears and other transmission piece wor

9、ks do steadily, the noise is small.</p><p>　　4Has the high transmission efficiency under each kind of rotational speed and the load. </p><p>　　5. Driving axle various spare parts are high in the

10、 intensity, just acted charitably, work reliable and under service life long condition. </p><p>　　6.Is coordinated with the suspension fork guidance organization movement, regarding changes the driving axle,

11、 but also should coordinate with the rotation gear movement. </p><p>　　7. Driving axle units and the spare part design should satisfy the components as far as possible the standardization, the part universal

12、ization and the product seriation and the automobile distortion request. </p><p>　　8.The structure is simple, the processing craft is good, the manufacture is easy, disassembling, the adjustment is convenien

13、t. </p><p>　　Key word: Rear axle of car, Differential device, Rear axle housing, Design.</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　驅(qū)動橋由主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動橋殼組成。其功用是：1.將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩通過主減

14、速器、差速器、半軸等傳到驅(qū)動車輪，實(shí)現(xiàn)降速、增大轉(zhuǎn)矩；2.通過主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向；3.通過差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪差速作用，保證內(nèi)、外車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。</p><p>　　汽車傳動系的總?cè)蝿?wù)是傳遞發(fā)動機(jī)的動力，使之適應(yīng)于汽車行駛的需要，在一般汽車的機(jī)械式傳動中，有了變速器（有時還有副變速器或分動器）還不能完全解決發(fā)動機(jī)特性與汽車行駛要求間的矛盾和結(jié)構(gòu)布置上的問題。首先是因?yàn)榻^大多數(shù)的發(fā)動機(jī)在汽車上

15、是縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左、右驅(qū)動車輪，必須由驅(qū)動橋的主減速器來改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同時還得由驅(qū)動橋的差速器來解決。左、右驅(qū)動車輪間的轉(zhuǎn)矩分配問題和差速要求。其次是因?yàn)樽兯倨鞯闹饕蝿?wù)僅在于通過選擇適當(dāng)?shù)臋n位數(shù)及各檔傳動比,以使內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩——轉(zhuǎn)速特性能適應(yīng)汽車在各種行駛阻力下對動力性與經(jīng)濟(jì)性的要求。而驅(qū)動橋主減速器（有時還有輪邊減速器）的功用則在于當(dāng)變速器處于最高檔位（通常為直接檔，有時還有超速檔）時，使汽車有足夠的牽引力。適當(dāng)

16、的最高車速和良好的燃料經(jīng)濟(jì)性。為此，則需將經(jīng)過變速器、傳動軸傳來的動力，通過驅(qū)動橋的主減速器，進(jìn)行進(jìn)一步增大轉(zhuǎn)矩，降低轉(zhuǎn)速的變化。因此，要想使汽車傳動系設(shè)計得合理，首先必須選擇好傳動系的總傳動比，并適當(dāng)?shù)貙⑺峙浣o變速器和驅(qū)動橋。后者的減速比稱為主減速比。當(dāng)變速器處于最高檔位時，汽車的動力性及燃油經(jīng)濟(jì)性主要取決于主減速比。在汽車的</p><p>　　差速器的功用是當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或在不平路面行駛時，使左右驅(qū)動車輪以不

17、同的轉(zhuǎn)速滾動，即保證兩側(cè)驅(qū)動車輪做純滾動運(yùn)動。</p><p>　　汽車行駛過程中，車輪對路面的相對運(yùn)動有兩種狀態(tài)------滾動和滑動，其中滑動又有滑轉(zhuǎn)和滑移兩種。</p><p>　　當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，內(nèi)外兩側(cè)車論中心在同一時間內(nèi)移過的曲線距離顯然不同，即外側(cè)車論移過的距離大于內(nèi)側(cè)車輪。若兩側(cè)車輪都固定在同一剛性轉(zhuǎn)軸上，兩輪角速度相等，則此時外輪必然是邊滾動邊滑移，內(nèi)輪必然是邊滾動邊滑

18、轉(zhuǎn)。</p><p>　　同樣，汽車在不平路面上直線行駛時，兩側(cè)車論實(shí)際移過的曲線距離也不相等，即路面非常平直，但由于輪胎制造尺寸誤差，磨損程度不同，承受的載荷不同或充氣壓力不等，各個輪胎的滾動半徑實(shí)際上不可能相等。因此，只要各車輪角速度相等，車輪對路面的滑動就必然存在。車輪對路面的華東不僅會加速輪胎磨損，增加汽車的動力消耗，而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和制動性能的惡化。所以，在正常行駛條件下，應(yīng)使車輪盡可能不發(fā)生滑動。為此

19、，在汽車結(jié)構(gòu)上，必須保證各個車輪有可能以不同的角速度旋轉(zhuǎn)，若主減速器從動齒輪通過一根整軸同時帶動兩驅(qū)動輪，則兩輪角速度只能相等。因此，為了使兩側(cè)驅(qū)動輪可用不同角速度旋轉(zhuǎn)，以保證其純滾動狀態(tài)，就必須將兩側(cè)車輪的驅(qū)動軸斷開（稱為半軸），而由主減速器從動齒輪通過一個差速輪系統(tǒng)―――差速器分別驅(qū)動兩側(cè)半軸和驅(qū)動輪，這種裝在同一驅(qū)動橋兩側(cè)驅(qū)動輪之間的差速器，稱為輪間差速器。</p><p>　　驅(qū)動橋的傳動效率主要決定于其

20、齒輪嚙合及軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是的摩擦損失和潤滑油的擾動、飛濺引起的功率損失。除齒輪精度及支承剛度外，正確選擇潤滑油可減小齒面間的摩擦損失，改善嚙合；除轉(zhuǎn)速影響外，正確選擇軸承的尺寸及型號、間隙或預(yù)緊度，改善潤滑等是減小軸承摩擦損失的有效措施；除主減速器從動齒輪輪緣的寬度、切線速度及潤滑油黏度的影響外，選擇合理的油面高度，可控制潤滑油的擾動、飛濺引起的功率損失，這些都是減小驅(qū)動橋的功率損失提高其傳動效率的主要方法。</p><p

21、>　　隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動橋的設(shè)計、制造工藝都在日益完善。驅(qū)動橋也和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中日益朝著“零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化”的方向發(fā)展，向著生產(chǎn)組織懂得專業(yè)化目標(biāo)前進(jìn)。應(yīng)采用能以幾種典型的零、部件，以不同的方案組合的設(shè)計方法和生產(chǎn)方式達(dá)到驅(qū)動橋產(chǎn)品的系列化或變型的目的，或力求做到將某一基型的驅(qū)動橋以更換或增減不多的零件，用到不同的性能、不同的噸位、不同的用途并由單橋到多

22、橋的變型汽車上。例如：驅(qū)動橋主減速齒輪以幾種典型速比形成系列，就能達(dá)到以不同動力要求為目的的汽車變型。</p><p>　　驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式雖然可以不同，但在使用中對他們的基本要求卻是一致的。</p><p>　　驅(qū)動橋設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求：</p><p>　　所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。</p><p>

23、　　外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙。</p><p>　　齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。</p><p>　　在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率。</p><p>　　在保證足夠的強(qiáng)度，剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小，以改善汽車平順性。</p><p>　　與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào)，對于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動相

24、協(xié)調(diào)。</p><p>　　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.驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)型式的選擇</p><p>　　驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動車輪的懸架形式密切相關(guān)。當(dāng)車輪采用非獨(dú)立懸架時，驅(qū)動橋應(yīng)為非斷開式（或稱為整體式），即驅(qū)動橋殼是一根連接左右驅(qū)動車輪的剛性空心梁，而主減速器，差速器及車輪傳動裝置（由左，右半軸組成）都裝在它里面。當(dāng)采

25、用獨(dú)立懸架時，為保證運(yùn)動協(xié)調(diào)，驅(qū)動橋應(yīng)為斷開式。這種驅(qū)動橋無剛性的整體外殼，主減速器及其殼體裝在車架或車身上，兩側(cè)驅(qū)動車輪則與車架或車身做彈性聯(lián)系，并可彼此獨(dú)立地分別相對于車架或車身作上下擺動，車輪傳動裝置采用萬向節(jié)傳動。為了防止運(yùn)動干涉，應(yīng)采用滑動花鍵軸或一種允許兩軸能有適量軸向移動的萬向傳動機(jī)構(gòu)。</p><p>　　具有橋殼的非斷開式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝性好，成本低，工作可靠，維修調(diào)整容易，廣泛應(yīng)用于各

26、種載貨汽車，客車及多數(shù)的越野汽車和部分小轎車上。但整個驅(qū)動橋均屬于簧下質(zhì)量，對汽車平順性和降低動載荷不利。斷開式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，但它大大地增加了離地間隙；減小了簧下質(zhì)量，從而改善了行駛平順性，提高了汽車的平均車速；減小了汽車在行駛時作用于車輪和車橋上的動載荷，提高了零部件的使用壽命；由于驅(qū)動車輪與地面的接觸情況及對各種地形的適應(yīng)性好，大大增強(qiáng)了車輪的抗側(cè)滑能力；與之相配合的獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計得合理，可增加汽車的不足轉(zhuǎn)向，提

27、高汽車的操縱穩(wěn)定性。這種驅(qū)動橋在轎車和高通過性的越野汽車上應(yīng)用相當(dāng)廣泛。</p><p><b>　　2.主減速器的設(shè)計</b></p><p>　　2.1 主減速器齒輪類型</p><p>　　主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類型，減速形式不同而不同。</p><p>　　主減速器的齒輪主要有螺旋錐齒輪，雙曲面齒輪，圓

28、柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。</p><p>　　2.1.1螺旋錐齒輪傳動:</p><p>　　螺旋錐齒輪傳動的主，從動齒輪軸線垂直相交與一點(diǎn)，齒輪并不同時在全長上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。另外，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的齒輪同時嚙合，所以它工作平穩(wěn)，能承受較大的負(fù)荷，制造也簡單。但是在工作中噪聲大，對嚙合精度很敏感，齒輪副錐頂稍有不吻合便會使工作條件急劇變壞，

29、并伴隨磨損增大和噪聲增大。為保證齒輪副的正確嚙合，必須將支承軸承預(yù)緊，提高支承剛度，增大殼體剛度。</p><p>　　2.1.2雙曲面齒輪傳動:</p><p>　　雙曲面齒輪傳動的主，從動齒輪的軸線相互垂直而不相交，主動齒輪軸線相對從動齒輪軸線在空間偏移一距離E，此距離稱為偏移距。由于偏移距E的存在，使主動齒輪螺旋角大于從動齒輪角。根據(jù)嚙合面上法向力相等，可求出主，從動齒輪圓周力之比。

30、</p><p>　　主減速器廣泛采用格里森（Gleason）或奧利康（Oerlikon）制的螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。最常見的是由一對螺旋錐齒輪組成的單級主減速器。</p><p>　　其主、從動齒輪軸線相交與一點(diǎn)。交角可以是任意的。但在絕大多數(shù)的汽車驅(qū)動橋上，主減速齒輪副都是采用90度交角的布置。由于齒輪端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時嚙合。因此，螺旋錐齒輪能承受大的負(fù)荷，加之其

31、輪齒不是在齒的全長上同時嚙合，而是逐漸地由齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端，使得其工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，噪聲和振動也是很小的。</p><p>　　2.2 主減速器主動齒輪的支承型式及安裝方法</p><p>　　在殼體結(jié)構(gòu)及軸承型式以頂?shù)那闆r下，主減速器主動齒輪的支承型式及安裝方法對其支承剛度影響很大，這是齒輪能否正確嚙合并具有較高使用壽命的重要因素之一?，F(xiàn)在汽車主減速器主動錐齒輪的

32、支承型式有以下兩種：</p><p>　?。?）懸臂式 （2）騎馬式</p><p>　　裝載質(zhì)量為2t以上的汽車主減速器主動齒輪都是采用騎馬式支承，因?yàn)樵趥鬟f較大轉(zhuǎn)矩的情況下懸臂式支承難以滿足支承剛度的要求。</p><p>　　懸臂式 騎馬式</p><p>　　2.3 減

33、速器從動齒輪的支承型式及安裝方法</p><p>　　主減速器從動齒輪的支承剛度依軸承的型式、支承間的距離和載荷在軸之間的分布即載荷離兩端軸承支承中心間的距離之比例而定。為了增強(qiáng)支承剛度，支承間的距離應(yīng)盡量縮小，兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時應(yīng)使它們的圓錐滾子大端相向朝內(nèi)，而小端相背朝外。輕型載貨汽車主減速從動錐齒輪采用無輻式結(jié)構(gòu)并用細(xì)牙螺釘以精度高的緊配合固定在差速器殼的突緣上。</p>&l

34、t;p>　　2.4主減速器的減速型式</p><p>　　主減速器的減速型式分為單級減速、雙級減速、單級貫通、雙級貫通、主減速及輪邊減速等。減速形式的選擇與汽車類型性及使用條件有關(guān)，有時也與制造廠的已有的產(chǎn)品系列及制造條件有關(guān).但主要取決于由動力性，燃料經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比的大小及驅(qū)動橋下的離地間隙，驅(qū)動橋數(shù)目，布置形式等。雙級主減速器與單級主減速器相比，質(zhì)量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高，一般

35、不愿采用，但在主減速比較大說且采用單級減速器不能滿足既定的主減速比和離地間隙等要求時，采用雙級主減速器。根據(jù)雙級主減速器的第二級減速形式的不同分為：</p><p>　　2.4.1錐齒輪-圓柱齒輪式</p><p>　　2.4.2錐齒輪-行星輪式</p><p>　　2.4.3圓柱齒輪-錐齒輪式</p><p>　　2.5主減速器的基本參數(shù)選

36、擇與設(shè)計計算</p><p>　　2.5.1主減速比i的確定：</p><p>　　主減速比對主減速器的結(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汽車的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性多有直接的影響。</p><p>　　通過參照《汽車設(shè)計》一書中表9-1，一些客車與貨車的主減速比i及其他有關(guān)參數(shù)，現(xiàn)確定主減速比i=7.63,發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩T=303.8N.m，輪胎規(guī)

37、格9.00-20，變速器-檔傳動比=6.24最小間隙:265mm</p><p>　　根據(jù)所選定的i=7.63?？纱_定主減速器的減速型式為雙級，不需要輪邊減速器.。</p><p>　　2.5.2主減速器第一級齒輪的齒系數(shù)確定:</p><p>　　根據(jù) , 1.5(選取)推出,</p><p><b>　　,</b>

38、</p><p>　　2.5.3主減速器第一齒輪計算載荷的確定：</p><p>　　由于汽車行駛時傳動系載荷不穩(wěn)定，所以通常將發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩T配以傳動系有關(guān)傳動部分的最低檔傳動比i時和驅(qū)動車輪打滑時作用在主減速從動齒輪上的這兩種情況下的轉(zhuǎn)矩的較小者作為計算載荷，即：</p><p>　　式中：——超載系數(shù)。取=1；</p><p>　　——

39、傳動部分的傳動效率?？扇?0.9；</p><p>　　n ——驅(qū)動橋數(shù)目。n=1；</p><p>　　——汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負(fù)荷（N），取為6085N;</p><p>　　Φ——輪胎對路面的附著系數(shù)。Φ取0.85；</p><p>　　Rr——車輪的滾動半徑。車輪采用9-20。</p><p>

40、;<b>　　故R=489㎜；</b></p><p>　　—— 分別為由所計算的主減速從動齒輪到驅(qū)動車輪之間的傳動效率和減速比。取=0.9 =1。</p><p>　　__由發(fā)動機(jī)至所計算的主減速從動齒輪之間的傳動系數(shù)最低擋傳動比,此時.</p><p><b>　　.</b></p><p>

41、　　2.5.3.1節(jié)圓直徑：</p><p>　　2.5.3.2端面模數(shù)：</p><p>　　2.5.3.3齒面寬：</p><p>　　2.5.3.4齒工作高：</p><p>　　2.5.3.5齒全高：</p><p>　　2.5.3.6法向壓力角：</p><p><b>　　

42、（載重汽車）</b></p><p>　　2.5.3.7軸交角：</p><p>　　2.5.3.8節(jié)圓直徑：</p><p>　　2.5.3.9節(jié)錐角：</p><p>　　2.5.3.10節(jié)錐距：</p><p>　　2.5.3.11周節(jié)：</p><p>　　2.5.3.12齒

43、頂高：</p><p>　　2.5.3.13齒根高：</p><p>　　2.5.2.14.徑向間隙：</p><p>　　2.5.3.15齒根角：</p><p>　　2.5.3.16面錐角：</p><p>　　2.5.3.17根錐角：</p><p>　　5.3.18外圓直徑：</p

44、><p>　　2.5.3.19節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外圓距離：</p><p>　　2.5.3.20理論弧齒厚：</p><p>　　2.5.3.21齒側(cè)間隙：</p><p><b>　　由表查得</b></p><p>　　2.5.3.22螺旋角：</p><p><b>

45、;　　近似刀號</b></p><p><b>　　取標(biāo)準(zhǔn)刀號為</b></p><p>　　經(jīng)檢驗(yàn)：m≥1.25， β與β之差未超過5°，故合格。</p><p>　　2.5.4主減速器第二級齒輪系數(shù)的確定:</p><p><b>　　根據(jù)</b></p>

46、<p><b>　　= </b></p><p>　　__由發(fā)動機(jī)至所計算主減速器從動齒輪之間的傳動系最低擋傳動比,此時</p><p>　　2.5.4.1節(jié)圓直徑</p><p>　　2.5.4.2法面模數(shù)</p><p><b>　　2.5.4.3</b></p><

47、;p><b>　　2.5.4.4</b></p><p>　　2.5.4.5法面齒距與端面齒距法面模數(shù)與端面模數(shù)</p><p><b>　　2.5.4.6</b></p><p><b>　　2.5.4.7</b></p><p>　　2.5.4.8法面壓力角與端面壓力

48、角</p><p><b>　　2.5.4.9</b></p><p><b>　　2.5.4.10</b></p><p>　　2.5.4.11端面頂隙系數(shù) ,</p><p>　　2.5.4.12端面齒頂高系數(shù) ,</p><p>　　2.5.4.13齒頂高 </

49、p><p>　　2.5.4.14齒根高 </p><p>　　2.5.4.15齒全高 </p><p>　　2.5.4.16分度圓直徑 </p><p>　　2.5.4.17齒頂圓直徑 </p><p>　　2.5.4.18齒根圓直徑 </p><p>　　2.5.4.19中心距 a= ,校正=&l

50、t;/p><p>　　2.6 減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計算</p><p>　　完成螺旋錐齒輪的幾何參數(shù)計算后，還應(yīng)對其進(jìn)行強(qiáng)度計算，以保證主減速器錐齒輪有足夠的強(qiáng)度和壽命，能安全可靠地工作。</p><p>　　《格里森》制圓錐齒輪的強(qiáng)度計算，通常有以下幾種：</p><p>　　2.6.1單位齒長上的圓周力：</p><p&

51、gt;<b>　　p=P/F</b></p><p>　　式中：P——作用在齒輪上的圓周力（按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩T和最大附著力矩G兩種載荷工況計算），N；</p><p>　　F——從動輪的齒面寬，㎜；</p><p>　　2.6.1.1按最大轉(zhuǎn)矩Temax（N?㎜）計算時：</p><p>　　式中： i——變速器傳動比，

52、常取一檔，取i=6.24；</p><p>　　d——主動齒輪節(jié)圓直徑，88㎜；</p><p>　　[p]=1429N/mm；</p><p>　　查表看所得p小于許用圓周力[p]：1350<1429；</p><p>　　2.6.1.2按最大附著力矩計算時：</p><p>　　p==763.6N/mm<

53、;/p><p>　　式中： G——驅(qū)動橋?qū)λ降孛娴呢?fù)荷，N，G=6085N；</p><p>　　ψ——輪胎與地面的附著系數(shù)，按表4-9-2選出，ψ=0.85；《汽車工程手冊-設(shè)計篇》</p><p>　　Υ——輪胎的滾動半徑，m，Υ=489㎜=0.89m；</p><p>　　d——主減速器從動齒輪節(jié)圓直徑，207㎜；</p>

54、<p>　　同樣查表p<許用圓周力,763.6<1429;</p><p>　　2.6.2輪齒的彎曲強(qiáng)度計算：</p><p>　　主減速器螺旋錐齒輪的計算彎曲應(yīng)力為：</p><p>　　2.1.按T=min[Tje，Tjφ]計算時： </p><p>　　=123.05Mpa</p><p>

55、　　式中：T——計算轉(zhuǎn)矩，3855.88N?m；</p><p>　　——超載系數(shù) ， =1；</p><p>　　——尺寸系數(shù)，當(dāng)端面模數(shù)m≥1.6㎜時，</p><p><b>　　=；</b></p><p>　　——載荷分配系數(shù)，取=1.1；</p><p>　　——質(zhì)量系數(shù)，對驅(qū)動橋齒輪

56、可取=1；</p><p>　　F、m、z——分別為計算齒輪的齒面寬（㎜），模數(shù)和齒數(shù)；</p><p>　　J——計算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)，見圖4-9-32～4-9-35《汽車工程手冊·設(shè)計篇》。</p><p><b>　　J=0.277</b></p><p>　　=123.05Mpa<[]=700M

57、pa</p><p>　　2.6.3輪齒的接觸強(qiáng)度計算：</p><p>　　圓錐齒輪的接觸強(qiáng)的計算式為：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中： T——主動齒輪計算轉(zhuǎn)矩，3855.88N?m；</p><p>　　C——材料的彈性系數(shù)，取C=232.6</p&g

58、t;<p>　　d——主動齒輪節(jié)圓直徑，88㎜</p><p>　　K0，Kv，Km——同計算強(qiáng)度式；</p><p>　　Ks——尺寸系數(shù)，取Ks=1；</p><p>　　Kf——表面質(zhì)量系數(shù)，取Kf=1；</p><p>　　F——齒面寬，通常取從動輪齒面寬，32㎜；</p><p>　　J——計算

59、接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)，見圖4-9-36～4-9-39《汽車工程手冊·設(shè)計篇》；J=0.277</p><p>　　按Tj=min[Tje，Tjφ]計算時：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　<[]=2800Mpa</p><p>　　2.6.4標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪的強(qiáng)度計算</p&

60、gt;<p>　　6.4.1齒輪的受力分析 :</p><p><b>　　式中:</b></p><p><b>　　-節(jié)圓螺旋角</b></p><p><b>　　-基圓螺旋角</b></p><p><b>　　-法面壓力角 </b>

61、;</p><p><b>　　-端面壓力角 </b></p><p>　　2.6.4.2計算載荷</p><p><b>　　按接觸強(qiáng)度計算</b></p><p><b>　　故符合要求</b></p><p><b>　　式中:<

62、/b></p><p><b>　　載荷系數(shù) 取1.3</b></p><p>　　區(qū)域系數(shù) 取2.433</p><p>　　2.7主減速器齒輪的材料及熱處理</p><p>　　汽車驅(qū)動橋主減速器的工作相當(dāng)繁重，與傳動系其他齒輪比較，具有載荷大、作用時間長、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

63、、齒面疲勞點(diǎn)蝕（剝落）、磨損和擦傷等。據(jù)此對驅(qū)動橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求：</p><p>　　2.7.1.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，故齒面應(yīng)有高的硬度；</p><p>　　2.7.2.輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適合沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒折斷；</p><p>　　2.7.3.鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，

64、熱處理變型小或變型規(guī)律性容易控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少制造成本并降低廢品率；</p><p>　　2.7.4.選擇齒輪材料的合金元素時要適應(yīng)我國的情況。例如，為了節(jié)約鎳、硌等我國發(fā)展了以錳、釩、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)。</p><p>　　汽車主減速器和差速器圓錐齒輪與雙曲面齒輪目前均采用滲碳合金鋼制造。常用的鋼號有20CrMnTi，22CrNiMo，20MnVB和20Mn2T

65、iB。</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----HRC64，而芯部硬度較低，當(dāng)端面模數(shù)m>8時為HRC29----HRC45，當(dāng)端面模數(shù)m8時為HRC32----HRC45。</p><p>　　對于滲碳層深度有如下規(guī)定：當(dāng)端面模數(shù)m5時，為0.9----1.3mm；m>5---8時，為1.0----1.4mm；m&g

66、t;8時，為1.2----1.6mm。</p><p>　　對于新齒輪潤滑不良，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，圓錐齒輪與雙曲面齒輪副（或僅大齒輪）在熱處理及精加工（如磨齒或配對研磨）后均予厚度為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，也不能代替潤滑。</p><p>　　對齒面進(jìn)行噴丸處理

67、有可能提高壽命達(dá)25%。對于潤滑速度高的齒輪，為了提高其耐磨性可進(jìn)行滲硫處理。滲硫處理時的溫度低，故不會引起齒輪變形。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會防止膠合、咬死或擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。</p><p>　　2.8 主減速器軸承的計算</p><p>　　設(shè)計時，通常是現(xiàn)根據(jù)主減速器的結(jié)構(gòu)尺寸初步選定軸承的型號，然后驗(yàn)算軸承壽命。影響軸承壽命的主要外因是他的工作載荷及工作條

68、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、徑向力、圓周力，然后再求出軸承反力，以確定軸承載荷。</p><p>　　齒面中點(diǎn)的圓周力為：</p><p>　　圓錐齒輪的軸向力為：</p><p>　　圓錐齒輪的徑向力為：</p><p>　　所以A/R=2.9>e X=0.4 Y=1.6</p>

69、<p><b>　　當(dāng)量動載荷為：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速為：</b></p><p><b>　　壽命為：</b></p><p>　　滿足圓錐滾子軸承的使用壽命條件。</p><p><b>　　3 .差速器的設(shè)計</b>

70、;</p><p>　　3.1 差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇</p><p>　　差速器的結(jié)構(gòu)新式選擇，應(yīng)從所設(shè)計汽車的類型以及使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車在給定的使用條件下的性能要求。</p><p>　　輕型貨車屬于公路運(yùn)輸車輛，由于路面良好，各驅(qū)動車輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此采用結(jié)構(gòu)見大、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車也很可靠的普通對稱式圓錐行星齒輪差速器，作

71、為安裝在左、右驅(qū)動車輪間的所謂輪間差速器使用，普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右2個半軸齒輪，4個行星齒輪軸，半軸齒輪以及行星齒輪墊片等組成。</p><p>　　3.1.1對稱式圓錐行星齒輪差速器的基本參數(shù)選擇：</p><p>　　3.1.1.1載貨汽車多用4個，故選擇4個行星齒輪；</p><p>　　3.1.1.2行星齒輪球面半徑R的確定：<

72、/p><p>　　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R，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)錐矩，在一定程度上表現(xiàn)了差速器的強(qiáng)度。可按經(jīng)驗(yàn)公式確定：</p><p>　　式中： K——行星齒輪球面半徑系數(shù)，K=2.52～2.99，</p><p>　　T——計算轉(zhuǎn)矩，T=min[Tje，Tjφ]N·m；</p>

73、;<p>　　3.1.1.3.節(jié)錐距：</p><p>　　R確定后，即可根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐矩</p><p><b>　　取0.989</b></p><p>　　3.1.1.4.行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇：</p><p>　　為了得到較大的模數(shù)，以使齒輪有較高的強(qiáng)度，行星齒輪齒數(shù)應(yīng)盡量少，取z=12

74、，z=20，滿足：</p><p><b>　　=整數(shù)</b></p><p>　　式中： n——行星齒輪的數(shù)目；</p><p>　　3.1.1.5.節(jié)錐角：</p><p>　　式中： z1、z2——分別為行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)；</p><p>　　3.1.1.6.圓錐齒輪大端模數(shù)：<

75、/p><p><b>　　=4.9mm</b></p><p><b>　　取m=5mm</b></p><p>　　3.1.1.7.壓力角：</p><p>　　3.1.1.8.可得節(jié)圓直徑：</p><p>　　3.1.1.9.行星齒輪的安裝孔直徑及其深度 L 的確定：<

76、;/p><p><b>　　， </b></p><p>　　3.1.2對稱式圓錐行星齒輪差速器的其他參數(shù)選擇：</p><p>　　3.1.2.1齒面寬：</p><p>　　3.1.2.2齒工作高：</p><p>　　3.1.2.3齒全高：</p><p>　　3.1.2

77、.4軸交角：</p><p>　　3.1.2.5周節(jié)：</p><p>　　3.1.2.6齒頂高：</p><p>　　3.1.2.7齒根高：</p><p>　　3.1.2.8徑向間隙：</p><p>　　3.1.2.9齒根角：</p><p>　　3.1.2.10面錐角：</p>

78、;<p>　　3.1.2.11根錐角：</p><p>　　3.1.2.12外圓直徑：</p><p>　　3.1.2.13節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外圓距離：</p><p>　　3.1.2.14理論弧齒厚：</p><p>　　3.1.2.15齒側(cè)間隙：</p><p><b>　　由表查得</b

79、></p><p>　　3.1.2.16弧齒厚：</p><p>　　3.1.2.17弦齒高：</p><p>　　3.2差速器錐齒輪的強(qiáng)度計算</p><p>　　差速器齒輪的工作情況與主減速器不同，一是差速器齒輪尺寸較小而承受的載荷又較大；二是差速器齒輪并非經(jīng)常處于嚙合狀態(tài)，只有當(dāng)左、右兩車輪轉(zhuǎn)速不同時，行星齒輪才有自轉(zhuǎn)運(yùn)動，行星齒

80、輪與半軸齒輪之間才能有嚙合運(yùn)動，否則行星齒輪只起等臂推力桿的作用。因此，對差速器主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計算。</p><p>　　汽車差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為：</p><p>　　式中： T——差速器一個行星齒輪給予一個半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，N·m；</p><p><b>　　T=</b></p><p>　　Tj——計

81、算轉(zhuǎn)矩，按Tje，Tjφ兩者中的較小者和Tjm</p><p><b>　　計算；</b></p><p>　　n——行星齒輪的數(shù)目;</p><p>　　z——半軸齒輪齒數(shù)；</p><p>　　K0、Ks、Km、Kv、F、m——同主減速器輪齒的彎曲強(qiáng)度計算公式；</p><p>　　J——汽車

82、差速器齒輪彎曲應(yīng)力計算用綜合系數(shù)；J=0.223。</p><p>　　當(dāng)按Tj=min[Tje,Tjφ]計算時：</p><p><b>　　T=</b></p><p>　　，故滿足強(qiáng)度要求；故差速器設(shè)計合理.</p><p><b>　　4. 半軸的設(shè)計</b></p><

83、p><b>　　半軸結(jié)構(gòu)形式分析</b></p><p>　　全浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是半軸外端凸緣用螺釘與輪轂相聯(lián)，而輪轂又借用兩個圓錐滾子軸承支承在驅(qū)動橋殼的半軸套管上。理論上說，半軸只承受轉(zhuǎn)矩，作用于驅(qū)動輪上的其他反力和彎矩全由橋殼來承受。但由于橋殼變形、輪轂與差速器半軸齒輪不同心、半軸法蘭平面相對其軸線不垂直等因素，會引起半軸的彎曲變形，由此引起的彎曲應(yīng)力一般為5-70Mpa。全浮

84、式半軸主要用于中型、重型貨車上。故本次設(shè)計選用全浮式半軸.</p><p><b>　　全浮式半軸</b></p><p><b>　　5.驅(qū)動橋殼的設(shè)計</b></p><p>　　驅(qū)動橋殼的主要作用是支承汽車質(zhì)量，并承受由車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車架；它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體。</p

85、><p>　　驅(qū)動橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計要求：</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合正常并不使用半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。</p><p>　　2.在保證足夠強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量減小質(zhì)量以提高汽車行駛的平順性。</p><p>　　3.保證足夠的離地間隙。</p><p>　　4.結(jié)構(gòu)工藝性好

86、，成本低。</p><p>　　5.保護(hù)裝于其上的傳動系部件和防止泥水浸入。</p><p>　　6.拆裝、調(diào)整、維修方便。</p><p><b>　　6.結(jié)構(gòu)元件的設(shè)計</b></p><p>　　6.1支承軸承的預(yù)緊：</p><p>　　為了提高主減速器錐齒輪的支承剛度，改善齒輪嚙合的平穩(wěn)

87、性，應(yīng)對支承錐齒輪的圓錐滾子軸承進(jìn)行預(yù)緊。但是如果預(yù)緊力過大，會使軸承工作條件變壞，降低傳動效率，加速軸承的磨損，還會導(dǎo)致軸承過熱而損壞等。通常軸承預(yù)緊度的大小用軸承的摩擦力矩來衡量。預(yù)緊后的軸承摩擦力矩的合理值應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。對于貨車，主動錐齒輪滾錐軸承的摩擦力矩一般為1～3N·m。</p><p>　　主動錐齒輪軸承預(yù)緊力的調(diào)整可利用精選兩軸承之間的套筒長度、調(diào)整墊片厚度等方法進(jìn)行。在使用中采用這些

88、方法不太方便，因?yàn)槿舻玫胶线m的軸承預(yù)緊度往往需反復(fù)調(diào)整多次。近年來，采用軸向具有彈性的波形套筒調(diào)整軸承預(yù)緊度的方法應(yīng)用得較多。波形套筒安置在兩軸承內(nèi)圈之間或軸承與軸肩之間，其上有一波紋區(qū)或其他容易產(chǎn)生軸向變形的部分。該套筒的軸向載荷與軸向變形之間具有如圖所示的特性。</p><p>　　A點(diǎn)為波動點(diǎn)，當(dāng)軸承預(yù)緊后，波形套選在A點(diǎn)以后的塑性變形區(qū)工作。由于該區(qū)載荷變形曲線平坦，因而容易使軸承預(yù)緊度保持在規(guī)定范圍內(nèi)。

89、但每拆裝一次，由于材料的冷作硬化，套筒的一端需要加一薄墊片，以使波形套筒再次在塑性區(qū)工作。波形套用冷拔低碳無縫鋼管制造。一個新的波形套拆裝3～4次就會因塑性太小而報廢，這是波形套的主要缺點(diǎn)。</p><p>　　6.2錐齒輪嚙合調(diào)整</p><p>　　在軸承預(yù)緊度調(diào)整后，須進(jìn)行錐齒輪嚙合調(diào)整，以保證齒輪副嚙合印跡正常，并使齒輪大端處齒側(cè)間隙在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)（一般為0.1～0.35㎜）。主減

90、速器錐齒輪正確的嚙合印跡位于齒高中部稍偏小端。當(dāng)輪齒嚙合不正常或齒側(cè)間隙不適宜時，可加、減主減速器殼與軸承之間的調(diào)整墊片，在軸向移動主動錐齒輪，對從動錐齒輪軸承外兩調(diào)整螺母旋進(jìn)、旋出相同的角度，或?qū)⒅鳒p速器殼一側(cè)的墊片的一部分取出放到另一側(cè)，以便移動從動錐齒輪，從而實(shí)現(xiàn)對錐齒輪的嚙合調(diào)整。</p><p><b>　　6.3潤滑</b></p><p>　　對于螺旋錐

91、齒輪主減速器，可加注一般的齒輪油，加油孔應(yīng)設(shè)在橋殼最低處。為了防止因主減速器和橋殼中部溫度高使殼內(nèi)氣壓增大而引起漏油，需裝通氣塞。</p><p>　　差速器殼上應(yīng)開孔使?jié)櫥湍苓M(jìn)入，以保證差速齒輪和滑動表面的潤滑。</p><p>　　主動錐齒輪上的后軸承距從動錐齒輪較遠(yuǎn)，無法采用飛濺潤滑。為此，常在主減速器殼上設(shè)置油道，齒輪飛濺出來的油進(jìn)入油杯狀的油口，經(jīng)油道流到后軸承處。主動錐齒輪軸

92、的后軸承滾錐大端向外，有向外泵油的作用，因而在該軸承外側(cè)要有回油道口，使油能流回橋殼，以保證油封不被破壞。</p><p><b>　　7.結(jié) 論</b></p><p>　　經(jīng)過三個多月的不斷努力，我已經(jīng)圓滿地完成了設(shè)計的全部內(nèi)容。由我設(shè)計的輕型貨車后驅(qū)動橋已滿足如下要求：</p><p>　　1所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的動

93、力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　2外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙。</p><p>　　3齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。</p><p>　　4在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率。</p><p>　　5在保證足夠的強(qiáng)度，剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小，以改善汽車平順性。</p><p&g

94、t;　　6與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào)，對于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動相協(xié)調(diào)。</p><p>　　7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>　　完全作為生產(chǎn)依據(jù)進(jìn)行輕型貨車后驅(qū)動橋的加工生產(chǎn)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)&l

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