【正文】 分驅(qū)動車輪傳動裝置的質(zhì)量共同屬于汽車的懸掛質(zhì)量，而兩側(cè)的驅(qū)動車輪則通過獨(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)動車輪都能夠彼此獨(dú)立的相對于車架或車廂做上下擺動，相應(yīng)的驅(qū)動車輪的傳動裝置及其外面的殼或套管也做對應(yīng)的擺動。所以斷開式驅(qū)動橋又稱為“帶有擺動式半軸的驅(qū)動橋”。 斷開式驅(qū)動橋1—主減速器 2—半軸 3—彈性元件 4—減振器 5—驅(qū)動車輪 6—擺臂 7—擺臂軸 多橋驅(qū)動的布置眾所周知，為了提高汽車的裝載量和通過性,一些重型汽車及所有的越野汽車上都是采用多橋驅(qū)動，其中最常采用的有4688等驅(qū)動型式，而各驅(qū)動橋又采用貫通式和非貫通式兩中布置。 非貫通式驅(qū)動橋與貫通式驅(qū)動橋的布置簡圖a) 66汽車非貫通式驅(qū)動橋的布置b) 88汽車貫通式驅(qū)動橋的布置 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案的確定由于本次設(shè)計載重汽車的驅(qū)動橋，首先應(yīng)該考慮的是結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、工作可靠。普通非斷開式驅(qū)動橋可以很好的滿足這個要求，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)計的特點(diǎn)和積累的經(jīng)驗(yàn)，最后本設(shè)計選用非斷開式驅(qū)動橋。其結(jié)構(gòu)如下圖。 非斷開式驅(qū)動橋1—半軸 2—圓錐滾子軸承 3—支承螺栓 4—主減速器從動錐齒輪 5—油封 6—主減速器主動錐齒輪 7—彈簧座 8—墊圈 9—輪轂 10—調(diào)整螺母3 主減速器設(shè)計主減速器在汽車傳動系中的作用是減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩。它通過齒數(shù)少的錐齒輪帶動齒數(shù)多的錐齒輪達(dá)到以上的作用。在發(fā)動機(jī)縱置的汽車中，其主減速器還通過錐齒輪傳動來改變動力方向。由于汽車需要行使各種道路上，其驅(qū)動輪上必須要具有一定的驅(qū)動力矩和轉(zhuǎn)速，在動力向左右驅(qū)動輪分流的差速器之前設(shè)置一個主減速器后，就能夠使主減速器前面的傳動部件（如變速器、萬向傳動裝置等）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)動橋中主減速器的設(shè)計應(yīng)滿足如下基本要求：(1) 所計算的主減速比應(yīng)能保證汽車有最優(yōu)的動力性和燃料經(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效率，其次與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要協(xié)調(diào)。(3) 設(shè)計外型輪廓尺寸要盡量小，保證必要的離地間隙，以提高汽車的通過性；齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn)，噪音要盡量小。(4) 在保證驅(qū)動橋足夠的強(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。 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( a)的主、從動齒輪軸線垂直相交于一點(diǎn)，齒輪不同時在全長上嚙合，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，任何時候都至少有兩對以上的輪齒同時嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負(fù)荷而且制造也簡單。但是缺點(diǎn)也很明顯，工作中噪聲很 大，對嚙合精度特別的敏感，齒輪副錐頂如果發(fā)生不吻合就會使齒輪的工作條件產(chǎn)生急劇變壞，就會產(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形式a) 螺旋錐齒輪傳動 b) 雙曲面齒輪傳動 c) 圓柱齒輪傳動 d) 蝸桿傳動（2）雙曲面齒輪傳動( b)的特點(diǎn)是主、從動齒輪的軸線相互垂直而不相交，并且主動齒輪軸相對于從動齒輪軸線向上或向下偏移一個距離，稱為偏移距E。這是與螺旋錐齒輪傳動不同之處。存在偏移距會使的主動齒輪螺旋角大于從動齒輪螺旋角，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，雙曲面齒輪傳動可以得到更大的傳動比；從另一個角度說，當(dāng)傳動比一定、從動齒輪尺寸相同時，雙曲面主動齒輪比螺旋錐齒輪的直徑更大，從而有較高的輪齒強(qiáng)度，較大的主動齒輪軸和較大的軸承剛度；再從第三個角度看，當(dāng)傳動比和主動齒輪尺寸一定時，雙曲面從動齒輪直徑比相應(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，雙曲面齒輪傳動也有其缺點(diǎn)，那就是摩擦較嚴(yán)重，另外在工作過程中， 除了沿齒高方面的側(cè)向滑動之外，還有沿齒長方向的縱向滑動，從而大大降低傳動效率。（3）圓柱齒輪傳動( c)結(jié)構(gòu)在發(fā)動機(jī)橫置或者前置前驅(qū)動的乘用車驅(qū)動橋和雙級主減速器驅(qū)動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( 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比（傳動比可大于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)動橋汽車的驅(qū)動橋布置成貫通式；同時可以傳遞大的載荷，使用壽命長；而且結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，調(diào)整容易。但是其缺點(diǎn)也是很明顯，蝸桿蝸輪傳動效率較低，成本較高，要求采用價格高的材料（蝸輪齒圈要求用高質(zhì)量錫青銅）。由于以上特點(diǎn)，蝸桿蝸輪傳動僅在生產(chǎn)批量不大的少數(shù)場合得到應(yīng)用。 主減速器的減速型式主減速器的減速型式有很多種。大致可分為單級減速、雙級減速、雙速減速、單雙級貫通、單雙級減速配以輪邊減速等。（1）單級主減速器單級主減速器()一般由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或者由蝸輪蝸桿組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是其主傳動比不能太大，一般是i0≤7，進(jìn)一步提高i0會增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。單級主減速器的諸多優(yōu)點(diǎn)使之廣泛應(yīng)用于轎車和輕、中型貨車的驅(qū)動橋中。 單級主減速器（2）雙級主減速器雙級主減速器()與單級主減速器相比，在保證離地間隙相同時能夠得到大的傳動比，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。整體式雙級主減速器有多種結(jié)構(gòu)方案：第一級為錐齒輪，第二級為圓柱齒輪；第一級為錐齒輪，第二級為行星齒輪；第一級為行星齒輪，第二級為錐齒輪；第一級為圓柱齒輪，第二級為錐齒輪。對于第一級為錐齒輪、第二級為圓柱齒輪的雙級主減速器，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，這種形式用在長軸距的汽車上可適當(dāng)減小傳動軸長度，但是卻不利于短軸距汽車的總體布置，會使得傳動軸過短，從而引起萬向傳動軸夾角加大。垂向布置能夠使驅(qū)動橋縱向尺寸減小，同時可以減小萬向傳動軸夾角，但是由于主減速器殼固定在橋殼的上方，不但會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)動橋的布置。斜向布置有利于傳動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主減速器中，在分配傳動比時，～，～，這樣能夠減小錐齒輪嚙合時的軸向載荷和作用在從動錐齒輪以及圓柱齒輪上的載荷，同時又可使主動錐齒輪的齒數(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。 雙級主減速器（3）雙速主減速器在雙速主減速器內(nèi)通過齒輪的不同組合能夠獲得兩種傳動比。所以它與普通變速器相配合的時候，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和雙級兩種形式。單級貫通式主減速器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，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)動的汽車上。（5）單雙級減速配輪邊減速器在設(shè)計重型汽車、礦山自卸車、越野車和大型公共汽車的驅(qū)動橋時，由于傳動系統(tǒng)的總傳動比大，為了使變速器、分動器、傳動軸等總成所受載荷盡量的減小，往往要將驅(qū)動橋的減速比分配得較大。當(dāng)主減速比大于12時，一般的整體式雙級主減速器就很難達(dá)到要求，此時經(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。但是由于每個驅(qū)動輪旁均需要設(shè)置一個輪邊減速器，就使的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本提高，布置輪轂、軸承、車輪和制動器就會產(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)計選用單級螺旋錐齒輪傳動。 主減速器主、從動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)。 主動錐齒輪的支承主動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) 主動錐齒輪懸臂式 b) 主動錐齒輪跨置式 c) 從動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)采用較長的軸頸，在軸頸上安裝兩個圓錐滾子軸承。為了減小懸臂的長度a同時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軸承承受，而反向軸向力則是由另一個軸承承受。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軸承的支承軸徑大些?？拷X輪的支承軸承有時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)軸頸上的兩個相對安裝的圓錐滾子軸承之間距離很小，就能夠縮短主動齒輪軸的長度，使的布置更緊湊，并且能夠減小傳動軸夾角，這些都有利于整車布置?？缰檬街С兄械膶?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軸承。由于本次設(shè)計需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩，且兼顧經(jīng)濟(jì)性，故而選用跨置式支承。 從動錐齒輪的支承[2]從動錐齒輪的支承( 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。為了使從動錐齒輪背面的差速器殼體有足夠的位置用來設(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。在具有大的主傳動比和有徑向尺寸較大的從動錐齒輪的主減速器中，為了避免從動錐齒輪因受軸向力作用而產(chǎn)生偏移，通常在從動錐齒輪的外緣背面加設(shè)輔助支承()。輔助支承與從動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)到允許極限時能制止從動錐齒輪繼續(xù)發(fā)生變形。主、。 從動齒輪輔助支撐 主、從動錐齒輪的許用偏移量 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算 主減速器比的確定主減速比的大小，對主減速器的結(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)計時和傳動系的總傳動比i0一起，由整車的動力計算來確定。驅(qū)動橋的主減速比i0是主減速器設(shè)計的依據(jù)，是設(shè)計主減速器時的原始參數(shù)。對于貨車和具有很大功率儲備的轎車、長途公共汽車來說，在給定發(fā)動機(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。這時值i0應(yīng)按下式來確定： （）式中： ——車輪的滾動半徑：=； ——最大功率時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速：=2900r/min； ——汽車的最高車速：=90km/h；——變速器量高檔傳動比,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，并考慮到主從動主減速齒輪可能有的齒數(shù)，對i0值予以校正并最后確定下來。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、雙級等），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)計選用單級主減速器。 主減速器齒輪的設(shè)計載荷的確定（1）按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動比確定從動齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 =(Nm) () 式中： ——發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩：=390Nm； ——液力變矩器變矩系數(shù)：=1； ——動載系數(shù)：=1； ——變速器一檔傳動比：=； ——分動器傳動比：=1； ——主減速器傳動比：=；——從發(fā)動機(jī)到主減速器從動齒輪之間的傳動效率：=；——計算驅(qū)動橋數(shù)：n=1；（2）按驅(qū)動輪打滑扭矩確定從動輪計算轉(zhuǎn)矩 = （）式中：——后驅(qū)動橋在滿載狀態(tài)下的靜載荷：=40000N； ——汽車最大加速度時的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)：=； ——車輪的滾動半徑：標(biāo)準(zhǔn)中輪胎外直徑1018mm，滾動半徑=；——輪胎與路面之間的附著系數(shù)：=； ——主減速器從動齒輪到車輪間的傳動比：=1； ——主減速器從動齒輪到車輪間的傳動效率：=；（3）按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動齒輪計算轉(zhuǎn)矩==