【正文】 分驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置的質(zhì)量共同屬于汽車的懸掛質(zhì)量，而兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)車輪則通過(guò)獨(dú)立懸架的彈性元件與車架或車廂彈性聯(lián)接。因此，兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪都能夠彼此獨(dú)立的相對(duì)于車架或車廂做上下擺動(dòng)，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及其外面的殼或套管也做對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)。所以斷開式驅(qū)動(dòng)橋又稱為“帶有擺動(dòng)式半軸的驅(qū)動(dòng)橋”。 斷開式驅(qū)動(dòng)橋1—主減速器 2—半軸 3—彈性元件 4—減振器 5—驅(qū)動(dòng)車輪 6—擺臂 7—擺臂軸 多橋驅(qū)動(dòng)的布置眾所周知，為了提高汽車的裝載量和通過(guò)性,一些重型汽車及所有的越野汽車上都是采用多橋驅(qū)動(dòng)，其中最常采用的有4688等驅(qū)動(dòng)型式，而各驅(qū)動(dòng)橋又采用貫通式和非貫通式兩中布置。 非貫通式驅(qū)動(dòng)橋與貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置簡(jiǎn)圖a) 66汽車非貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置b) 88汽車貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案的確定由于本次設(shè)計(jì)載重汽車的驅(qū)動(dòng)橋，首先應(yīng)該考慮的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠。普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋可以很好的滿足這個(gè)要求，所以這種橋廣泛用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和積累的經(jīng)驗(yàn)，最后本設(shè)計(jì)選用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。其結(jié)構(gòu)如下圖。 非斷開式驅(qū)動(dòng)橋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 6—主減速器主動(dòng)錐齒輪 7—彈簧座 8—墊圈 9—輪轂 10—調(diào)整螺母3 主減速器設(shè)計(jì)主減速器在汽車傳動(dòng)系中的作用是減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩。它通過(guò)齒數(shù)少的錐齒輪帶動(dòng)齒數(shù)多的錐齒輪達(dá)到以上的作用。在發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車中，其主減速器還通過(guò)錐齒輪傳動(dòng)來(lái)改變動(dòng)力方向。由于汽車需要行使各種道路上，其驅(qū)動(dòng)輪上必須要具有一定的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速，在動(dòng)力向左右驅(qū)動(dòng)輪分流的差速器之前設(shè)置一個(gè)主減速器后，就能夠使主減速器前面的傳動(dòng)部件（如變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置等）所傳遞的扭矩增大，從而可使其尺寸及質(zhì)量減小、操縱省力[1]。驅(qū)動(dòng)橋中主減速器的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：(1) 所計(jì)算的主減速比應(yīng)能保證汽車有最優(yōu)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。(2) 選用主減速器在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率，其次與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要協(xié)調(diào)。(3) 設(shè)計(jì)外型輪廓尺寸要盡量小，保證必要的離地間隙，以提高汽車的通過(guò)性；齒輪及其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪音要盡量小。(4) 在保證驅(qū)動(dòng)橋足夠的強(qiáng)度、剛度的必要要求下，應(yīng)保證質(zhì)量要小，以改善汽車的平順性。(5) 力求達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便，便于維護(hù)，使用壽命長(zhǎng)。 主減速器的結(jié)構(gòu)型式主減速器的結(jié)構(gòu)型式主要是根據(jù)齒輪類型、減速器型式差別而不同。 主減速器齒輪的類型（1）螺旋錐齒輪傳動(dòng)( a)的主、從動(dòng)齒輪軸線垂直相交于一點(diǎn)，齒輪不同時(shí)在全長(zhǎng)上嚙合，而是從一端逐漸連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。另外，由于受到輪齒端面重疊的影響，任何時(shí)候都至少有兩對(duì)以上的輪齒同時(shí)嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負(fù)荷而且制造也簡(jiǎn)單。但是缺點(diǎn)也很明顯，工作中噪聲很 大，對(duì)嚙合精度特別的敏感，齒輪副錐頂如果發(fā)生不吻合就會(huì)使齒輪的工作條件產(chǎn)生急劇變壞，就會(huì)產(chǎn)生磨損增大和噪聲增大等不利影響。因而必須將支承軸承預(yù)緊，提高軸承的支承剛度，同時(shí)增加殼體的剛度，以保證齒輪副的正確嚙合。 主減速器齒輪四種傳動(dòng)形式a) 螺旋錐齒輪傳動(dòng) b) 雙曲面齒輪傳動(dòng) c) 圓柱齒輪傳動(dòng) d) 蝸桿傳動(dòng)（2）雙曲面齒輪傳動(dòng)( b)的特點(diǎn)是主、從動(dòng)齒輪的軸線相互垂直而不相交，并且主動(dòng)齒輪軸相對(duì)于從動(dòng)齒輪軸線向上或向下偏移一個(gè)距離，稱為偏移距E。這是與螺旋錐齒輪傳動(dòng)不同之處。存在偏移距會(huì)使的主動(dòng)齒輪螺旋角大于從動(dòng)齒輪螺旋角，這里將兩螺旋角之差稱為偏移角。雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪的尺寸相同的條件下，雙曲面齒輪傳動(dòng)可以得到更大的傳動(dòng)比；從另一個(gè)角度說(shuō)，當(dāng)傳動(dòng)比一定、從動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪比螺旋錐齒輪的直徑更大，從而有較高的輪齒強(qiáng)度，較大的主動(dòng)齒輪軸和較大的軸承剛度；再?gòu)牡谌齻€(gè)角度看，當(dāng)傳動(dòng)比和主動(dòng)齒輪尺寸一定時(shí)，雙曲面從動(dòng)齒輪直徑比相應(yīng)的螺旋錐齒輪小，因而能夠增大主減速器殼處的離地間隙。但是，雙曲面齒輪傳動(dòng)也有其缺點(diǎn)，那就是摩擦較嚴(yán)重，另外在工作過(guò)程中， 除了沿齒高方面的側(cè)向滑動(dòng)之外，還有沿齒長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)，從而大大降低傳動(dòng)效率。（3）圓柱齒輪傳動(dòng)( c)結(jié)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)橫置或者前置前驅(qū)動(dòng)的乘用車驅(qū)動(dòng)橋和雙級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋以及輪邊減速器上得到了廣泛的應(yīng)用，這里的齒輪均為斜齒輪。（4）蝸桿蝸輪傳動(dòng)( d)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于在輪廓尺寸較小、結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小的情況下能夠得到較大的傳動(dòng)比（傳動(dòng)比可大于7），并且工作平穩(wěn)、噪聲低；便于汽車的總體布置，適宜把多驅(qū)動(dòng)橋汽車的驅(qū)動(dòng)橋布置成貫通式；同時(shí)可以傳遞大的載荷，使用壽命長(zhǎng)；而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，調(diào)整容易。但是其缺點(diǎn)也是很明顯，蝸桿蝸輪傳動(dòng)效率較低，成本較高，要求采用價(jià)格高的材料（蝸輪齒圈要求用高質(zhì)量錫青銅）。由于以上特點(diǎn)，蝸桿蝸輪傳動(dòng)僅在生產(chǎn)批量不大的少數(shù)場(chǎng)合得到應(yīng)用。 主減速器的減速型式主減速器的減速型式有很多種。大致可分為單級(jí)減速、雙級(jí)減速、雙速減速、單雙級(jí)貫通、單雙級(jí)減速配以輪邊減速等。（1）單級(jí)主減速器單級(jí)主減速器()一般由一對(duì)圓錐齒輪、一對(duì)圓柱齒輪或者由蝸輪蝸桿組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、成本低、使用簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是其主傳動(dòng)比不能太大，一般是i0≤7，進(jìn)一步提高i0會(huì)增大從動(dòng)齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動(dòng)齒輪熱處理困難。單級(jí)主減速器的諸多優(yōu)點(diǎn)使之廣泛應(yīng)用于轎車和輕、中型貨車的驅(qū)動(dòng)橋中。 單級(jí)主減速器（2）雙級(jí)主減速器雙級(jí)主減速器()與單級(jí)主減速器相比，在保證離地間隙相同時(shí)能夠得到大的傳動(dòng)比，i0一般可以達(dá)到7～12。但是其尺寸、質(zhì)量均較大，成本也較高。它主要應(yīng)用于中、重型貨車、越野車和大客車上。整體式雙級(jí)主減速器有多種結(jié)構(gòu)方案：第一級(jí)為錐齒輪，第二級(jí)為圓柱齒輪；第一級(jí)為錐齒輪，第二級(jí)為行星齒輪；第一級(jí)為行星齒輪，第二級(jí)為錐齒輪；第一級(jí)為圓柱齒輪，第二級(jí)為錐齒輪。對(duì)于第一級(jí)為錐齒輪、第二級(jí)為圓柱齒輪的雙級(jí)主減速器，有、與、又能夠有縱向水平、斜向和垂向三種布置方案?？v向水平布置可以使減速器總成的垂向輪廓尺寸減小，從而使的汽車的質(zhì)心高度降低，但是也使得縱向尺寸增加，這種形式用在長(zhǎng)軸距的汽車上可適當(dāng)減小傳動(dòng)軸長(zhǎng)度，但是卻不利于短軸距汽車的總體布置，會(huì)使得傳動(dòng)軸過(guò)短，從而引起萬(wàn)向傳動(dòng)軸夾角加大。垂向布置能夠使驅(qū)動(dòng)橋縱向尺寸減小，同時(shí)可以減小萬(wàn)向傳動(dòng)軸夾角，但是由于主減速器殼固定在橋殼的上方，不但會(huì)使的垂向輪廓尺寸增大，而且也使得橋殼剛度降低，這不利于齒輪工作。這種布置可便于貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置。斜向布置有利于傳動(dòng)軸的布置和橋殼剛度的提高。在具有錐齒輪和圓柱齒輪的雙級(jí)主減速器中，在分配傳動(dòng)比時(shí)，～，～，這樣能夠減小錐齒輪嚙合時(shí)的軸向載荷和作用在從動(dòng)錐齒輪以及圓柱齒輪上的載荷，同時(shí)又可使主動(dòng)錐齒輪的齒數(shù)適當(dāng)增多，使其支承軸頸的尺寸適當(dāng)加大以改善其支承剛度，提高了嚙合的平穩(wěn)性和工作的可靠性。 雙級(jí)主減速器（3）雙速主減速器在雙速主減速器內(nèi)通過(guò)齒輪的不同組合能夠獲得兩種傳動(dòng)比。所以它與普通變速器相配合的時(shí)候，能夠得到雙倍于普通變速器的擋位。雙速主減速器一般應(yīng)用在一些單橋驅(qū)動(dòng)的重型汽車上。（4）貫通式主減速器貫通式主減速器根據(jù)減速型式的不同可分成單級(jí)和雙級(jí)兩種形式。單級(jí)貫通式主減速器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，質(zhì)量小，并能夠使中、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，主要用于輕型多橋驅(qū)動(dòng)的汽車上。（5）單雙級(jí)減速配輪邊減速器在設(shè)計(jì)重型汽車、礦山自卸車、越野車和大型公共汽車的驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，由于傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比大，為了使變速器、分動(dòng)器、傳動(dòng)軸等總成所受載荷盡量的減小，往往要將驅(qū)動(dòng)橋的減速比分配得較大。當(dāng)主減速比大于12時(shí)，一般的整體式雙級(jí)主減速器就很難達(dá)到要求，此時(shí)經(jīng)常采用輪邊減速器。另外，由于半軸、差速器及主減速器從動(dòng)齒輪等零件所承受的載荷大為減小，使它們的尺寸可以盡量減小。但是由于每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪旁均需要設(shè)置一個(gè)輪邊減速器，就使的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本提高，布置輪轂、軸承、車輪和制動(dòng)器就會(huì)產(chǎn)生較大困難。 結(jié)構(gòu)方案的確定根據(jù)以上各種型式不同的特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)選用單級(jí)螺旋錐齒輪傳動(dòng)。 主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案主減速器為了能夠使各部件很好的工作，就必須保證主、從動(dòng)齒輪具有良好的嚙合狀況。齒輪的正確良好嚙合，除了與齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、主減速器殼體的剛度有關(guān)以外，還與齒輪的支承剛度存在密切的相關(guān)。 主動(dòng)錐齒輪的支承主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為兩種：懸臂式支承和跨置式支承。 圖3 .4 主減速器錐齒輪的幾種支撐形式a) 主動(dòng)錐齒輪懸臂式 b) 主動(dòng)錐齒輪跨置式 c) 從動(dòng)錐齒輪懸臂式支承結(jié)構(gòu)( a)的特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長(zhǎng)的軸頸，在軸頸上安裝兩個(gè)圓錐滾子軸承。為了減小懸臂的長(zhǎng)度a同時(shí)又增加兩支承間的距離b，以增加支承剛度，就要使兩圓錐滾子軸承的大端朝外，使作用在齒輪上的離開錐頂?shù)妮S向力由靠近齒輪的那個(gè)軸承承受，而反向軸向力則是由另一個(gè)軸承承受。為了使支承剛度盡可能地增加，且應(yīng)大于齒輪節(jié)圓直徑的70%，另外靠近齒輪的軸徑應(yīng)不小于尺寸a。同時(shí)為了拆裝更加方便，應(yīng)使靠近齒輪的軸承的軸徑比另一個(gè)軸承的支承軸徑大些?？拷X輪的支承軸承有時(shí)也可以采用圓柱滾子軸承，這樣的話另一軸承必須采用能承受雙向軸向力的雙列圓錐滾子軸承[1]?？缰檬街С薪Y(jié)構(gòu)( b)的特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣就可以大大增加軸承的支承剛度，同時(shí)又能使軸承負(fù)荷減小，而且齒輪嚙合條件改善，因此齒輪的承載能力就會(huì)高于懸臂式齒輪的承載能力。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距離很小，就能夠縮短主動(dòng)齒輪軸的長(zhǎng)度，使的布置更緊湊，并且能夠減小傳動(dòng)軸夾角，這些都有利于整車布置。跨置式支承中的導(dǎo)向軸承都是圓柱滾子軸承，并且內(nèi)外圈可以分離或者根本不帶內(nèi)圈。由于它僅僅需要承受徑向力，尺寸也能夠根據(jù)布置位置而定，是不容易損壞的一個(gè)軸承。由于本次設(shè)計(jì)需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩，且兼顧經(jīng)濟(jì)性，故而選用跨置式支承。 從動(dòng)錐齒輪的支承[2]從動(dòng)錐齒輪的支承( c)，其支承剛度與軸承的型式、支承間的距離及軸承之間的分布比例有關(guān)。從動(dòng)錐齒輪很多情況下采用圓錐滾子軸承支承。為了增加支承剛度，兩軸承的圓錐滾子大端應(yīng)向內(nèi)，以減小尺寸c+d的大小。為了使從動(dòng)錐齒輪背面的差速器殼體有足夠的位置用來(lái)設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)支承穩(wěn)定性，c+d不應(yīng)小于從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的70%。為了使載荷能夠盡量平均的分配在兩軸承上，應(yīng)當(dāng)盡量使尺寸c等于或大于尺寸d。在具有大的主傳動(dòng)比和有徑向尺寸較大的從動(dòng)錐齒輪的主減速器中，為了避免從動(dòng)錐齒輪因受軸向力作用而產(chǎn)生偏移，通常在從動(dòng)錐齒輪的外緣背面加設(shè)輔助支承()。輔助支承與從動(dòng)錐齒輪背面之間存在的間隙，應(yīng)當(dāng)能夠保證偏移量達(dá)到允許極限時(shí)能制止從動(dòng)錐齒輪繼續(xù)發(fā)生變形。主、。 從動(dòng)齒輪輔助支撐 主、從動(dòng)錐齒輪的許用偏移量 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 主減速器比的確定主減速比的大小，對(duì)主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸及質(zhì)量大小都有很大的影響。主減速比i0的選擇，應(yīng)當(dāng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比i0一起，由整車的動(dòng)力計(jì)算來(lái)確定。驅(qū)動(dòng)橋的主減速比i0是主減速器設(shè)計(jì)的依據(jù)，是設(shè)計(jì)主減速器時(shí)的原始參數(shù)。對(duì)于貨車和具有很大功率儲(chǔ)備的轎車、長(zhǎng)途公共汽車來(lái)說(shuō)，在給定發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率pamax及其轉(zhuǎn)速np的情況下，所選擇的 i0值應(yīng)能保證汽車有盡可能高的最高車速vamax。這時(shí)值i0應(yīng)按下式來(lái)確定： （）式中： ——車輪的滾動(dòng)半徑：=； ——最大功率時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：=2900r/min； ——汽車的最高車速：=90km/h；——變速器量高檔傳動(dòng)比,通常為1；按照（）求得的i0值應(yīng)與同類汽車的主減速比相比較，并考慮到主從動(dòng)主減速齒輪可能有的齒數(shù)，對(duì)i0值予以校正并最后確定下來(lái)。根據(jù)所選定的主減速比i0值，就能夠基本上確定主減速器的減速型式（單級(jí)、雙級(jí)等），并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。由得出的i0值確定本設(shè)計(jì)選用單級(jí)主減速器。 主減速器齒輪的設(shè)計(jì)載荷的確定（1）按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動(dòng)比確定從動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 =(Nm) () 式中： ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩：=390Nm； ——液力變矩器變矩系數(shù)：=1； ——?jiǎng)虞d系數(shù)：=1； ——變速器一檔傳動(dòng)比：=； ——分動(dòng)器傳動(dòng)比：=1； ——主減速器傳動(dòng)比：=；——從發(fā)動(dòng)機(jī)到主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)效率：=；——計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)：n=1；（2）按驅(qū)動(dòng)輪打滑扭矩確定從動(dòng)輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 = （）式中：——后驅(qū)動(dòng)橋在滿載狀態(tài)下的靜載荷：=40000N； ——汽車最大加速度時(shí)的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)：=； ——車輪的滾動(dòng)半徑：標(biāo)準(zhǔn)中輪胎外直徑1018mm，滾動(dòng)半徑=；——輪胎與路面之間的附著系數(shù)：=； ——主減速器從動(dòng)齒輪到車輪間的傳動(dòng)比：=1； ——主減速器從動(dòng)齒輪到車輪間的傳動(dòng)效率：=；（3）按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩==