【正文】 8 等驅(qū)動型式。在多橋驅(qū)動的情況下，動力經(jīng)分動器傳給各驅(qū)動橋的方式有兩種。相應(yīng)這兩種動力傳遞方式，多橋驅(qū)動汽車各驅(qū)動橋的布置型式分為非貫通式與貫通式。前者為了把動力經(jīng)分動器傳給各驅(qū)動橋，需分別由分動器經(jīng)各驅(qū)動橋自己專用的傳動軸傳遞動力，這樣不僅使傳動軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。而對88 汽車來說，這種非貫通式驅(qū)動橋就更不適宜，也難于布置了。為了解決上述問題，現(xiàn)代多橋驅(qū)動汽車都是采用貫通式驅(qū)動橋的布置型式。在貫通式驅(qū)動橋的布置中，各橋的傳動軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅(qū)動橋不是分別用自己的傳動軸與分動器直接聯(lián)接，而是位于分動器前面的或后面的各相鄰兩橋的傳動軸，是串聯(lián)布置的。汽車前后兩端的驅(qū)動橋的動力，是經(jīng)分動器并貫通中間橋而傳遞的。其優(yōu)點(diǎn)是，不僅減少了傳動軸的數(shù)量，而且提高了各驅(qū)動橋零件的相互通用性，并且簡化了結(jié)構(gòu)、減小了體積和質(zhì)量。這對于汽車的設(shè)計(jì)(如汽車的變型)、制造和維修，都帶來方便。由于非斷開式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、工作可靠，查閱資料，參照國內(nèi)相貨車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 4 頁 共 28 頁關(guān)貨車的設(shè)計(jì),最后本課題選用非斷開式驅(qū)動橋。其結(jié)構(gòu)如圖 21 所示： 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 圖 21 驅(qū)動橋3 主減速器設(shè)計(jì)主減速器是汽車傳動系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齒數(shù)少的錐齒輪帶動齒數(shù)多的錐齒輪。對發(fā)動機(jī)縱置的汽車，其主減速器還利用錐齒輪傳動以改變動力方向。由于汽車在各種道路上行使時，其驅(qū)動輪上要求必須具有一定的驅(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，便可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減小，從而可使其尺寸及質(zhì)量減小、操縱省力。驅(qū)動橋中主減速器、差速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：a）所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車既有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。b）外型尺寸要小，保證有必要的離地間隙；齒輪其它傳動件工作平穩(wěn)，噪音小。c）在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率；與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與動協(xié)調(diào)。d）在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，以改善汽車平順性。e）結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。 主減速器結(jié)構(gòu)方案分析主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類型、減速形式的不同而不同。 螺旋錐齒輪傳動 貨車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 5 頁 共 28 頁圖 31 螺旋錐齒輪傳動按齒輪副結(jié)構(gòu)型式分，主減速器的齒輪傳動主要有螺旋錐齒輪式傳動、雙曲面齒輪式傳動、圓柱齒輪式傳動（又可分為軸線固定式齒輪傳動和軸線旋轉(zhuǎn)式齒輪傳動即行星齒輪式傳動）和蝸桿蝸輪式傳動等形式。在發(fā)動機(jī)橫置的汽車驅(qū)動橋上，主減速器往往采用簡單的斜齒圓柱齒輪；在發(fā)動機(jī)縱置的汽車驅(qū)動橋上，主減速器往往采用圓錐齒輪式傳動或準(zhǔn)雙曲面齒輪式傳動。為了減少驅(qū)動橋的外輪廓尺寸，主減速器中基本不用直齒圓錐齒輪而采用螺旋錐齒輪。因?yàn)槁菪F齒輪不發(fā)生根切（齒輪加工中產(chǎn)生輪齒根部切薄現(xiàn)象，致使齒輪強(qiáng)度大大降低）的最小齒數(shù)比直齒輪的最小齒數(shù)少，使得螺旋錐齒輪在同樣的傳動比下主減速器結(jié)構(gòu)較緊湊。此外，螺旋錐齒輪還具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，汽車上獲得廣泛應(yīng)用。近年來，有些汽車的主減速器采用準(zhǔn)雙曲面錐齒輪（車輛行業(yè)中簡稱雙曲面?zhèn)鲃樱﹤鲃?。?zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動與圓錐齒輪相比，準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動不僅工作平穩(wěn)性更好，彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度更高，同時還可使主動齒輪的軸線相對于從動齒輪軸線偏移。當(dāng)主動準(zhǔn)雙曲面齒輪軸線向下偏移時，可降低主動錐齒輪和傳動軸位置，從而有利于降低車身及整車重心高度，提高汽車行使的穩(wěn)定性。東風(fēng) EQ1090E 型汽車即采用下偏移準(zhǔn)雙曲面齒輪。但是，準(zhǔn)雙曲面齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時，齒面間有較大的相對滑動，且齒面間壓力很大，齒面油膜很容易被破壞。為減少摩擦，提高效率，必須采用含防刮傷添加劑的雙曲面齒輪油，絕不允許用普通齒輪油代替，否則將時齒面迅速擦傷和磨損，大大降低使用壽命。查閱文獻(xiàn)[1]、[2]，經(jīng)方案論證，主減速器的齒輪選用螺旋錐齒輪傳動形式（如圖 31 示） 。螺旋錐齒輪傳動的主、從動齒輪軸線垂直相交于一點(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，至少有兩對以上的輪齒同時捏合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負(fù)荷、制造也簡單。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。 結(jié)構(gòu)形式 為了滿足不同的使用要求，主減速器的結(jié)構(gòu)形式也是不同的。按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分，有單級式主減速器和雙級式主減速器、雙速貨車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 6 頁 共 28 頁主減速器、雙級減速配以輪邊減速器等。雙級式主減速器應(yīng)用于大傳動比的中、重型汽車上，若其第二級減速器齒輪有兩副，并分置于兩側(cè)車輪附近，實(shí)際上成為獨(dú)立部件，則稱輪邊減速器。單級式主減速器應(yīng)用于轎車和一般輕、中型載貨汽車。單級主減速器由一對圓錐齒輪組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點(diǎn)。查閱文獻(xiàn)[1]、[2]，經(jīng)方案論證，本設(shè)計(jì)主減速器采用單級主減速器。其傳動比 i0一般小于等于 7。 主減速器主、從動錐齒輪的支承方案主減速器中心必須保證主從動齒輪具有良好的嚙合狀況，才能使它們很好地工作。齒輪的正確嚙合，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密切相關(guān)。 主動錐齒輪的支承圖 32 主動錐齒輪跨置式主動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，采用跨置式支承結(jié)構(gòu)（如圖 32 示） 。齒輪前、后兩端的軸頸均以軸承支承，故又稱兩端支承式?？缰檬街С惺怪С袆偠却鬄樵黾樱过X輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式支承的 1／30 以下．而主動錐齒輪后軸承的徑向負(fù)荷比懸臂式的要減小至 1/5～1/7。齒輪承載能力較懸臂式可提高 10%左右。裝載質(zhì)量為 2t 以上的汽車主減速器主動齒輪都是采用跨置式支承。本課題所設(shè)計(jì)的 YC1090 貨車裝載質(zhì)量為 5t，所以選用跨置式。貨車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 7 頁 共 28 頁圖 33 從動錐齒輪支撐形式 從動錐齒輪的支承從動錐齒輪采用圓錐滾子軸承支承（如圖 33 示） 。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。為了使從動錐齒輪背面的差速器殼體處有足夠的位置設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)支承穩(wěn)定性，c+d 應(yīng)不小于從動錐齒輪大端分度圓直徑的 70%。為了使載荷能均勻分配在兩軸承上，應(yīng)是 c 等于或大于 d。 主減速器錐齒輪設(shè)計(jì) 主減速比 i 、驅(qū)動橋的離地間隙和計(jì)算載荷，是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，0應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時就確定。 主減速比 i 的確定0 主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)型式、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)性都有直接影響。i 的選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時和0傳動系的總傳動比 i 一起由整車動力計(jì)算來確定?？衫迷诓煌?i 下的功率平衡田0來研究 i 對汽車動力性的影響。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，對發(fā)動機(jī)與傳動系參數(shù)作最佳匹配0的方法來選擇 i 值，可使汽車獲得最佳的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。對于具有很大功率儲備的轎車、長途公共汽車尤其是競賽車來說，在給定發(fā)動機(jī)最大功率 及其轉(zhuǎn)速 的情況下，所選擇的 i 值應(yīng)能保證這些汽車有盡可能amxPpn0高的最高車速 。這時 i 值應(yīng)按下式來確定：v0 （3rpamxghn=.37vi1）式中 ——車輪的滾動半徑， = righ——變速器量高檔傳動比。i gh =1對于其他汽車來說，為了得到足夠的功率儲備而使最高車速稍有下降，i 一般0選擇比上式求得的大 10％～25％，即按下式選擇： （3rp0amxghFLBni=(.37~.42)vi2）式中 i——分動器或加力器的高檔傳動比iLB——輪邊減速器的傳動比。根據(jù)所選定的主減速比 i0值，就可基本上確定主減速器的減速型式（單級、雙級等以及是否需要輪邊減速器） ，并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。把 nn=3000r/n , =85km/h , r = , igh=1 代入（31）amxv計(jì)算出 i =從動錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tce貨車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 8 頁 共 28 頁Tce= （3demax1f0kTiηn3）式中：Tce—計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm；Temax—發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；T emax =430 Nmn—計(jì)算驅(qū)動橋數(shù)，1；if—變速器傳動比，i f=；i0—主減速器傳動比，i 0=；η—變速器傳動效率，η=；k—液力變矩器變矩系數(shù)，K=1；Kd—由于猛接離合器而產(chǎn)生的動載系數(shù)，K d=1；i1—變速器最低擋傳動比，i 1=1；代入式（33） ，有： Tce=10190 Nm主動錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T= Nm 主減速器錐齒輪的主要參數(shù)選擇a)主、從動錐齒輪齒數(shù) z1和 z2選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)時應(yīng)考慮如下因素；為了嚙合平穩(wěn)、噪音小和具有高的疲勞強(qiáng)度，大小齒輪的齒數(shù)和不少于 40 在轎車主減速器中，小齒輪齒數(shù)不小于 9。查閱資料，經(jīng)方案論證，主減速器的傳動比為 ，初定主動齒輪齒數(shù) z1=6，從動齒輪齒數(shù) z2=38。b）主、從動錐齒輪齒形參數(shù)計(jì)算按照文獻(xiàn)[3]中的設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，結(jié)果見表 31。從動錐齒輪分度圓直徑 dm2=14 = 取 dm2=304mm3109齒輪端面模數(shù) 2/4/8mz??表 31 主、從動錐齒輪參數(shù)參 數(shù) 符 號 主動錐齒輪 從動錐齒輪分度圓直徑 d=mz 64 304齒頂高 ha=h2。h2= 齒根高 hf= 齒頂圓直徑 da=d+2hacosδ 90 376齒根圓直徑 df=d2hfcosδ 60 270貨車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 9 頁 共 28 頁齒頂角 θ a 2176。41′ 3176。21′齒根角θ f=arctan Rh23176。21′ 2176。41′分錐角δ=arctan 21z14176。 76176。頂錐角 δ a 15176。41′ 78176。21′根錐角 δ f 11176。39′ 74176。19′錐距 R= d2sin132 132分度圓齒厚 S= 9 9齒寬 B= 47 47c）中點(diǎn)螺旋角 β弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的。汽車主減速器弧齒錐齒輪螺旋角的平均螺旋角一般為 35176?！?0176。貨車選用較小的 β 值以保證較大的 ε F，使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低。取 β=35176。d）法向壓力角 α法向壓力角大一些可以增加輪齒強(qiáng)度，減少齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)，也可以使齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低。對于貨車弧齒錐齒輪，α 一般選用 20176。e) 螺旋方向從錐齒輪錐頂看，齒形從中心線上半部向左傾斜為左旋，向右傾斜為右旋。主、從動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