【正文】 較大的直徑，較高的齒輪強度以及較大的主動齒輪軸和 軸承剛度。 圖 主減速器齒輪傳動形式 雙曲面齒輪的傳動比為 si0 = 2F 2r / 1F 1r =2r 2cos? /1r 1cos? （ si0 為雙曲面齒輪傳動比； 1r 、 2r 分別為主、從動輪平 均分度圓半徑； 1F 、 F 2 為主從動齒輪圓周力）。主動齒輪軸線相對從動齒輪軸線在空間偏移一定距離 E ，這個距離稱 為偏移距。 單級主減速器多采用一對弧齒錐齒輪或雙曲面齒輪傳動，廣泛應用于主傳動比 0i ≤ 7 的汽車上。 主減速器的齒輪主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。 4） 在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下，具有較高的傳動效率。 驅(qū)動橋設計 的基本要求 驅(qū)動橋設計的是否合理直接關(guān)系到汽車使用性能的好壞。 非斷開式驅(qū)動橋 整個驅(qū)動橋通過彈性懸架與車架連接，由于半軸套管與主減速器殼是剛性連成一體的，因而兩側(cè)的半軸和驅(qū)動輪不可能在橫向平面內(nèi)做相對運動。 其功用是： ① 將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩通過主減速器、差速器、半軸等傳到驅(qū)動車輪，實現(xiàn)降 低轉(zhuǎn) 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 通過差速器實現(xiàn)兩側(cè)車輪差速的作用，保證內(nèi)、外車輪以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向 ；④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，以及制動 力矩和反作用力矩等。 本設計保持了驅(qū)動橋有足夠的強度、剛度和足夠的使用壽命，以及足夠的其他性能。其中根據(jù)本次設計的車型為中型汽車，所以主減速器的形式采用雙級主減速器；而差速器則采用目前被廣泛應用的對稱式錐齒輪差速器；其半軸為全浮式支撐。 本科生畢業(yè)設計（論文） I 畢業(yè)設計 (論文 ) 驅(qū)動橋主減速器設計說明書 本科生畢業(yè)設計（論文） II 摘 要 本次畢業(yè)設計的題目是 中型貨車驅(qū)動橋設計 。在本次設計中完成了對主減速器、 差速器、半軸、橋殼及軸承的設計計算及校核。并且在本次設計中力求做到零件通用化和標準化。 驅(qū)動橋分斷開式和非斷開式兩類。故稱這種驅(qū)動橋為非斷開式驅(qū)動橋，亦稱為整體式 驅(qū)動橋。因此，設計驅(qū)動橋時應當滿足如下基本要求： 1） 選擇適當?shù)闹鳒p速比，以保證汽車具有最佳的動力性和燃油經(jīng)濟性。 5） 保證足夠的強度和剛度條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，以減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車的行駛平順性。 主減速器一般根據(jù)所采用的齒輪型式、主動和從動齒輪的裝置方法以及減速型式的不同 而互異。乘用車、質(zhì)量較小的商用車都采用單級主減速器，它具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、制造成本低等優(yōu)點；雙級主減速器是由兩級齒輪減速組成的主減速器，第一級是錐齒輪、第二級是圓柱齒輪傳動，與單級主減速器相比，保證有足夠的離地間隙同時可得較大的傳動比， 0i 一般為 7～ 12。由于 E 的存在，使主動齒輪螺旋角 1? 大于從動齒輪的螺旋角 2? 。 螺旋齒輪的傳動比 Li0 = 2r / 1r ，令 K = 2cos? / 1cos? ,則 si0 =K Li0 。 3）當傳動比一定時，主動齒輪尺寸相同時，雙曲面齒輪從動齒輪直徑比相應的螺旋錐齒輪較小，因而有較大的離地間隙 4）在工作工程中，雙曲面齒輪副不僅存在沿齒高方向的側(cè)向滑動，而且還有沿齒長方向的縱向滑動。 7）雙曲面齒輪主動齒輪的螺旋角變大，則不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)可減少，所以選用較少的齒數(shù)，有利于增加傳動比。 但是，雙曲面齒輪也存在以下的缺點； 1）沿齒長方向縱向滑動也會 使 摩擦損失增加，降低傳動效率。 4）雙曲面齒輪傳動必須采用可改善油膜強度和防刮傷添加劑的特種潤滑油，螺旋錐齒輪傳動用普通潤滑油即可。 本科生畢業(yè)設計（論文） 6 跨置式支撐的結(jié)構(gòu)特點是 在錐齒輪 兩端 的軸上均有軸承，這樣可大大增加支承 剛度，又使軸承負荷減小，齒輪嚙合條件改善?？缰檬街尾鹧b困難，導向軸承是 個易 損 壞的 一個 軸承。為了方便拆裝，應使靠近齒輪的軸承軸徑比另一軸承的支承軸徑大些。從動錐齒輪多采用圓錐滾子軸承，為了增加支承剛度，兩軸承的圓錐滾子軸承大端應向內(nèi)，以減小尺寸 c +d ；且距離 c +d 應不小于從動齒輪大端分度圓直徑的 65%。 但是過緊，則傳動效率低， 且加速磨損。 m。它包括齒面嚙合印跡和齒側(cè)間隙的調(diào)整 。 （ 2） 嚙合間隙的調(diào)整方法是擰動支承差速器殼的圓錐滾子軸承 外側(cè)的調(diào)整螺母 ，以改變從動錐齒輪的位置。 潤 滑 雙曲面齒輪工作時，齒面間有較大的相對滑動；且齒面間壓力很大，齒面油膜易被破壞，為減少摩擦，提高效率，必須使用含防刮傷添加劑的 雙曲面齒輪油。 加油孔應設在加油方便之處，放油孔應設在橋殼最低處。 min 1? ； maxav —— 最高車速 maxav =100km/h； ghi —— 最高檔傳動比 ghi =1。 =； T? —— 傳動系上述傳動部分的傳動效率，取 T? =； 0k —— 由于“猛接合”離合器而產(chǎn)生沖擊載荷時的超載系數(shù)，對于性能系數(shù) pf =0 的汽車 dk =1； n —— 該汽車的驅(qū)動橋目數(shù) ， n =1； 2G —— 汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負荷， 2G =9200179。 1179。 m （ 24） 式中： aG —— 汽車滿載總重， aG =9200179。 LBi、 LB? 、 T maxe 、 n 等見式（ 2— 2）、式（ 2— 3）下的說明。 考慮以上因素后，選擇主、從動齒輪齒數(shù)為： 1z =13， 2z =28。 2d =(13～ 16)179。 m。 F =179。如果在安裝時有位置偏差或由于制造、 熱處理變形等原因，使齒輪工作時負荷集中于輪齒小端，則易引起小端的過早損壞和疲勞。另外，主傳動比越大，則 E 也越大，但要保證齒輪不發(fā)生根切。 在雙曲面 錐齒輪傳動中，小齒輪偏移距 E 的大小及偏移方向是雙曲面錐齒輪傳動的重要參數(shù)。它們之差稱為偏移角ε。當 Fm ≥ 時可得到很好的效果。范圍內(nèi)。（ 2z /1z ） 2/1 +90176。1? =25176。 確定從動齒輪的名義螺旋角： 2? = 1? ? 式中： ? —— 雙曲面齒輪傳動偏移角的近似值， sin? ≈ E /( 2d /2+F /2) E —— 雙曲面齒輪的偏移距， mm； 2d —— 雙曲面從動 齒輪的節(jié)圓直徑， mm； F —— 雙曲面從動齒輪的齒面寬， mm。 =31176。 6．螺旋方向的選擇 雙曲面齒輪的螺旋方向指的是輪齒節(jié)錐線的曲線彎曲方向，分為“左旋”和“右旋”兩種。 ? 的選擇 加大法向壓力角可以提高輪齒的強度、減少齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)。在車輛驅(qū)動 橋主減速器的“格里森”制雙曲面齒輪傳動中， 貨 車選用 20176。否則需要重新試算 表 21 圓弧齒雙曲面齒輪的幾何尺寸計算用表 mm 序 號 計 算 公 式 數(shù) 值 注 釋 （ 1） 1z 13 小齒輪齒數(shù) （ 2） 2z 28 大齒輪齒數(shù) （ 3） 1z / 2z （ 4） F 50 大齒輪齒面寬 （ 5） E 35 偏心距 （ 6） 2d 320 大齒輪分度圓直徑 （ 7） dr 刀盤名義直徑 （ 8） 39。i =(5)*(11)/(12) （ 14） cosε 39。 （ 30） tg ?1? =((15)(29))/(28) （ 31） (28)*[(9)(30)] （ 32） (3)*(31) （ 33） sin ε1 =(24)(22)*(32) （ 34） tanε 1 （ 35） tan 1? =(22)/(34) 本科生畢業(yè)設計（論文） 14 （ 36） 1? 28176。 48′ （ 40） cosε 39。 2′ 大齒輪節(jié)錐角 （ 49） sin 2? （ 50） cos 2? （ 51） ((17)+(12)*(32))/(37) （ 52） (12)/(50) （ 53） (51)+(52) （ 54） (12)*(45)/(49) （ 55） (43)*(51)/(35) 續(xù)表 （ 56） tg 01? =((41)*(55)(46)* (54))/(53) （ 57） 01? 4176。正號（ +） 表示該節(jié)錐頂點超過了小齒輪軸線，負號（ ）表示該節(jié)錐頂點在小齒輪軸線與大齒輪輪 體之間。一般采用 45176。2m =(75)*(86)+ 大齒輪在齒面寬中點處齒根高 （ 89） 2? =3438*（ 87） /（ 72） 63 176。2h =（ 88） +（ 74） *（ 92） 大齒輪的齒根高 （ 95） C=*(75)+() 徑向間隙為大齒輪在齒面寬 本科生畢業(yè)設計（論文） 17 中點處的 （ 96） h=(93)+(94) 大齒輪的齒全高 （ 97） hg =(96)(95) 大齒輪的齒工作高 （ 98） 02? =（ 48） +（ 89） 123176。 （ 111） ZR =(71)+(109) 大齒輪根錐頂點到小齒輪軸 線的距離。正號（ +）表示該節(jié)錐頂點超過了大齒輪軸線，負號（ ）表 本科生畢業(yè)設計（論文） 19 示該節(jié)錐頂點在小齒輪軸線與大齒輪輪體之間。 cos 39。? 10176。 27′ （ 139） cosε 0 （ 140） ((99)*(110)+(95) 本科生畢業(yè)設計（論文） 20 )/(100) （ 141） GR =((5)*(137)(140))/(139) （ 142） sin 1R? =(100)*(139) （ 143） 1R? 30176。 m； gi —— 變速器傳動比； 本科生畢業(yè)設計（論文） 21 1d —— 主動齒輪節(jié)圓直徑， mm； F —— 從動齒 輪齒面寬， mm。 103 /130179。 1w? =2179。 179。 102 =535 N/mm2 ＜[ w? ]=700N/mm2 1w?? =2179。 179。 =203 N/mm2 ＜[ jm? ]=2w? =2 179。 179。 13 179。 20200179。 50179。 雙曲面齒輪的齒面接觸強度 為： j? =Cp / 1d [2 jzT 0K sK mK fK 179。 [2179。 1179。 汽車主減速器雙曲面齒輪與差速器的直齒錐齒輪，基本上都用滲碳合金鋼制造；其鋼號主要有： 20CrMnTi、 22CrMnMo、 20MnVB、 20CrNiMo、 20Mn2TiB 等。這種表面鍍層不應用于補償零件的公差尺寸，也不能代替潤滑。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。即使路面非常平直， 但由于輪胎制造尺寸誤差，磨損程度不同或充氣壓力不等，各個輪胎的滾動半徑實際上不可能相等。 差速器結(jié)構(gòu)形式的選擇 本設計中采用的是普通錐齒輪式差速器中的對稱式錐齒輪差速器，由于其 結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)可靠，所以被廣泛采用。行星齒輪的中心點為 C ， A 、 B 、 C 三點到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離均為 r。 于是， 1? + 2? =2 0? ，或表示為 021 2nnn ?? 。行星齒輪相當于一個等臂杠桿，而兩個半軸齒輪半徑也是相等的。此摩擦力矩 使行星齒輪分別對左右半軸齒輪附加作用了大小相等而方向相反的兩個圓周力21 FF和 。為了衡量 差速器內(nèi)摩擦力矩的大小及轉(zhuǎn)矩分配特性，常以鎖緊系數(shù) K表征，即 K =（ 2M 1M ） / 0M = rM / 0M 本科生畢業(yè)設計（論文） 25 差速器內(nèi)摩擦力矩和其輸入轉(zhuǎn)矩之比，定義為差速器鎖緊系數(shù) K 。據(jù)此，本方案采用 4個行星齒輪 ， n =4。 所以： BR =178。 半軸齒輪的齒數(shù) 采用 14～ 25。 34′ 2? =arctan( 2z /1z ) =arctan(22/13)=59176。 64/13179。 22=110mm 5)壓力角 ? 目前大多選用 22176。 ， 齒高系數(shù)為 。 m； n —— 行星齒輪目數(shù)； l —— 行星齒輪支承面中點至錐頂?shù)木嚯x， mm； l ≈ 2d? , 2d? 為半軸齒輪齒面寬中點處的直徑，而 2d? ≈ 2d ； [ c? ]—— 支承面的許用擠壓應力，取為 98MPa。 20=22mm 差速器強度計算 汽車差速器齒輪的彎曲應力為： w? =2179。 T =15159179。 179。 20179。 差 速器直齒圓錐齒輪參數(shù) （ 1）行星齒輪齒數(shù)： 1z =13 （ 2）半軸齒輪齒數(shù)： 2z =22 （ 3）模數(shù)： m =5mm （ 4）齒面寬： F =（ ～ ） 0A =179。