【正文】 能、環(huán)保、安全、舒適的方面發(fā)展。因此，要求貨車車橋也要輕量化、低噪聲、高效率、大扭矩、寬速比、長(zhǎng)壽命和低生產(chǎn)成本。對(duì)不同用途的汽車來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式雖然可以不同，但在使用中對(duì)他們的基本要求卻是一致的。綜上所述，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的基本要求可以歸納為以下幾點(diǎn)：(1)所選擇的主減速器比應(yīng)滿足汽車在給定使用條件下具有最佳的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；(2)當(dāng)兩驅(qū)動(dòng)車輪以不同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)且連續(xù)不斷地傳遞到兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪上；(3)當(dāng)左右兩驅(qū)動(dòng)車輪的附著系數(shù)不同時(shí)，應(yīng)能充分利用汽車的牽引力；(4)能承受和傳遞路面與車架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力及其力矩；(5)驅(qū)動(dòng)橋各零部件在強(qiáng)度高、剛性好、工作可靠及使用壽命長(zhǎng)的條件下，應(yīng)力求做到質(zhì)量小，特別是非懸掛質(zhì)量應(yīng)盡量小，以減小不平路面給驅(qū)動(dòng)橋的沖擊載荷，從而改善汽車的平順性；(6)輪廓尺寸不大，以便于汽車的總布置及與所要求的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙相適應(yīng)；(7)齒輪及其他傳動(dòng)機(jī)件工作平穩(wěn)，無(wú)噪音或低噪音；(8)驅(qū)動(dòng)橋總成及零部件的設(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)品的系列化汽車變型的要求；(9)在各種載荷及轉(zhuǎn)速工況下有高的傳動(dòng)效率；(10)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，修理、保養(yǎng)方便；機(jī)件工藝性好，制造容易。1 EQ1090載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案確定驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式按工作特性分，可以歸并為兩大類，即非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，應(yīng)該選用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸架時(shí)，則應(yīng)該選用斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。因此，前者又稱為非獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋；后者稱為獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋。獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)叫復(fù)雜，但可以大大提高汽車在不平路面上的行駛平順性。普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠，廣泛用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上，在多數(shù)的越野汽車和部分轎車上也采用這種結(jié)構(gòu)。他們的具體結(jié)構(gòu)、特別是橋殼結(jié)構(gòu)雖然各不相同，但是有一個(gè)共同特點(diǎn)，即橋殼是一根支承在左右驅(qū)動(dòng)車輪上的剛性空心梁，齒輪及半軸等傳動(dòng)部件安裝在其中。這時(shí)整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋、驅(qū)動(dòng)車輪及部分傳動(dòng)軸均屬于簧下質(zhì)量，汽車簧下質(zhì)量較大，對(duì)汽車平順性和降低動(dòng)載荷不利。這是它的一個(gè)缺點(diǎn)。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以這種橋稱為斷開(kāi)式的。它又總是與獨(dú)立懸掛相匹配，故又稱為獨(dú)立懸掛驅(qū)動(dòng)橋。這種橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車架橫粱或車廂底板上，或與脊梁式車架相聯(lián)。主減速器、差速器與傳動(dòng)軸及一部分驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置的質(zhì)量均為簧上質(zhì)量。兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)車輪由于采用獨(dú)立懸掛則可以彼此致立地相對(duì)于車架或車廂作上下擺動(dòng)，相應(yīng)地就要求驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及其外殼或套管作相應(yīng)擺動(dòng)。汽車懸掛總成的類型及其彈性元件與減振裝置的工作特性是決定汽車行駛平順性的主要因素，而汽車簧下部分質(zhì)量的大小，對(duì)其平順性也有顯著的影響。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的簧下質(zhì)量較小，又與獨(dú)立懸掛相配合，致使驅(qū)動(dòng)車輪與地面的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性比較好，由此可大大地減小汽車在不平路面上行駛時(shí)的振動(dòng)和車廂傾斜，提高汽車的行駛平順性和平均行駛速度，減小車輪和車橋上的動(dòng)載荷及零件的損壞，提高其可靠性及使用壽命。但是，由于斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋及與其相配的獨(dú)立懸掛的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故這種結(jié)構(gòu)主要見(jiàn)于對(duì)行駛平順性要求較高的一部分轎車及一些越野汽車上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車或多橋驅(qū)動(dòng)的重型越野汽車。本次設(shè)計(jì)為EQ1090型貨車驅(qū)動(dòng)橋。由于非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋與斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋相比，其形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、維修和調(diào)整方面也很簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好。所以，本次EQ1090中型貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)采用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。2 EQ1090載貨汽車主減速器設(shè)計(jì) 主減速器形式及選擇主減速器的形式主要分為兩種：即單級(jí)式主減速器和雙級(jí)式主減速器。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。在此選用弧齒錐齒輪傳動(dòng)，其特點(diǎn)是主、從動(dòng)齒輪的軸線垂直交于一點(diǎn)。由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩個(gè)以上的輪齒同時(shí)嚙合，因此可以承受較大的負(fù)荷，加之其輪齒不是在齒的全長(zhǎng)上同時(shí)嚙合，而是逐漸有齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)的地轉(zhuǎn)向另一端，所以工作平穩(wěn)，噪聲和振動(dòng)小。而弧齒錐齒輪還存在一些缺點(diǎn)，比如對(duì)嚙合精度比較敏感，齒輪副的錐頂稍有不吻合就會(huì)使工作條件急劇變壞，并加劇齒輪的磨損和使噪聲增大；但是當(dāng)主傳動(dòng)比一定時(shí)，主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪比相應(yīng)的弧齒錐齒輪小，從而可以得到更大的離地間隙，有利于實(shí)現(xiàn)汽車的總體布置。另外，弧齒錐齒輪與雙曲面錐齒輪相比，具有較高的傳動(dòng)效率，可達(dá)99%。本次設(shè)計(jì)任務(wù)的總質(zhì)量為9290kg，最小離地間隙為265mm。此時(shí)為滿足較大的主傳動(dòng)比，由一對(duì)錐齒輪構(gòu)成的單級(jí)主減速器，已滿足不了最小離地間隙的要求。所以，在本次設(shè)計(jì)中，主減速器的形式采用雙級(jí)主減速器[2]，縱向布置。如圖1所示。圖1 雙級(jí)主減速器布置形式第一級(jí)傳動(dòng)齒輪采用螺旋錐齒輪。因?yàn)椴捎昧穗p級(jí)主減速器，動(dòng)力的傳遞由兩組齒輪共同完成，考慮其成本，則不需采用雙曲面齒輪。第二級(jí)傳動(dòng)齒輪采用斜齒圓柱齒輪。因?yàn)榇藭r(shí)動(dòng)力傳遞為直線傳遞，所以只能選取圓柱齒輪，而又為保證自身的軸向位置，所以采用斜齒圓柱齒輪。(1)主動(dòng)錐齒輪計(jì)算載荷的確定 (21) (22)(2)主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩 (23) 式中: ——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，單位 Nm； ——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，單位Nm； ——發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的最大轉(zhuǎn)矩，單位 Nm =360Nm； ——發(fā)動(dòng)機(jī)至所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪之間的傳動(dòng)系的最低擋傳動(dòng)比，=； ——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)，=1；——傳動(dòng)系上述傳動(dòng)部分的傳動(dòng)效率，=； ——驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目，=1； ——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， =67914N； ——輪胎附著系數(shù)，=； ——車輪的滾動(dòng)半徑，=； —主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)效率，=1；——主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)比，=；——滿載質(zhì)量，=9290kg； ——重力加速度，=；——滿載時(shí)總重力，=91042N；——掛車滿載總重力，N；——滾動(dòng)阻力系數(shù)， ；——平均爬坡能力系數(shù)，；——性能系數(shù)。取0。(3)主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 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。1) 主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)和選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：①為了磨合均勻，之間應(yīng)避免有公約數(shù)。②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。③為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度對(duì)于商用車一般不小于6。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。⑤對(duì)于不同的主傳動(dòng)比，和應(yīng)有適宜的搭配。2) 從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑和端面模數(shù)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即 ——直徑系數(shù)，～ ——從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩。3) 主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬和錐齒輪齒面過(guò)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(guò)窄及刀尖圓角過(guò)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(guò)早損壞和疲勞損傷。另外，齒面過(guò)寬也會(huì)引起裝配空間減小。但齒面過(guò)窄，輪齒表面的耐磨性和輪齒的強(qiáng)度會(huì)降低。對(duì)于從動(dòng)錐齒輪齒面寬，即，而且應(yīng)滿足，對(duì)于汽車主減速器圓弧齒輪推薦采用： 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都超出一些，通常小齒輪的齒面加大10%較為合適。4) 中點(diǎn)螺旋角β 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β時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度∑F，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響，β越大，則∑F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，∑，～，但β過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。汽車主減速器弧齒錐齒輪的平均螺旋角為35176?！?0176。，而商用車選用較小的β值以防止軸向力過(guò)大，通常取35176。 5) 螺旋方向主、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)汽車前進(jìn)。6) 法向壓力角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(guò)小，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(lái)說(shuō)，176。的壓力角。載貨汽車20176。 查表得： 主動(dòng)齒輪齒數(shù)：17 從動(dòng)齒輪齒數(shù)：35分度圓直徑： 端面模數(shù)： 齒面寬：齒工作高：齒全高