[理學(xué)]第五章驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)-wenkub
2023-04-28 22:20:05 本頁(yè)面
【正文】 ，既可提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性，又可以使齒輪的 彎曲強(qiáng)度 提高約 30％；雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)齒輪直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合輪齒的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的弧齒錐齒輪大，從而可以降低齒面間的 接觸應(yīng)力 ；雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)齒輪螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)可減少，因此可以選用較少的齒數(shù)，有利于增加傳動(dòng)比；雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)齒輪較大，因此 加工 時(shí)所需的刀盤刀頂距較大，切削刃壽命較長(zhǎng)；雙曲面齒輪的偏移距還有利于實(shí)現(xiàn)汽車的 總體布置 。 10 偏移距 E使主動(dòng)齒輪的螺旋角 β1大于從動(dòng)齒輪的螺旋角 β2，并將 β1與 β2之差稱為 偏移角 ε。 軸間差速器 輪間差速器 主減速器 軸間差速鎖 貫通圓柱齒輪 輪間差速鎖 半軸 輸入軸凸緣 輸出軸 8 一、主減速器的結(jié)構(gòu)形式 （－）主減速器的齒輪類型 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。斷開式驅(qū)動(dòng)橋在乘用車和部分越野汽車上 應(yīng)用 廣泛。 二、斷開式驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 沒有連接左右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性整體外殼或梁，主減速器、差速器及其殼體安裝在車架或車身上，通過(guò)萬(wàn)向傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車輪。 5）具有 足夠的強(qiáng)度和剛度 ，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種力和力矩；在此條件下，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，提高汽車行駛平順性。 第一節(jié) 概述 3 三、基本要求 1）選擇適當(dāng)?shù)?主減速比 ，以保證汽車在給定條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。1 本章主要內(nèi)容 : ? 概述 ? 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案分析 ? 主減速器設(shè)計(jì) ? 差速器設(shè)計(jì) ? 車輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) ? 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì) ? 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)元件 第五章 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 2 一 、 基本功用 1） 增扭 、 降速 ， 改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向 ， 即增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩 ， 并將轉(zhuǎn)矩合理地分配給左 、 右驅(qū)動(dòng)車輪 。 2） 外廓尺寸 小，保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過(guò)性要求。 6）與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào) ；對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。 5 三、非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 橋殼是一根支承在左右驅(qū)動(dòng)車輪上的剛性空心梁，主減速器、差速器和半軸等所有傳動(dòng)件都裝在其中 。 非斷開式 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工作可靠，廣泛應(yīng)用于各種商用車和部分乘用車上。 1．弧齒錐齒輪傳動(dòng) 特點(diǎn)： 主、從動(dòng)齒輪的軸線垂直相交于一點(diǎn)。 ε＝ β1 － β2 根據(jù)嚙合面上法向力相等，可求得主、從動(dòng)齒輪圓周力之比為 螺旋角： 是指在錐齒輪節(jié)錐表面展開圖上的齒形線任意一點(diǎn) A的切線 TT與該點(diǎn)和節(jié)錐頂點(diǎn)連線之間的夾角。 12 缺點(diǎn)： 沿齒長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)會(huì)使摩擦損失增加， 降低傳動(dòng)效率 。 13 3．圓柱齒輪傳動(dòng) 應(yīng)用： 廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)橫置的前置前驅(qū)動(dòng)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。 應(yīng)用： 主要用于生產(chǎn)批量不大的個(gè)別總質(zhì)量較大的多橋驅(qū)動(dòng)汽車和具有高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)的客車上。 應(yīng)用 ：廣泛應(yīng)用于主傳動(dòng)比?0≤7的汽車上。 分類 ：整體式和分開式。 圓柱行星齒輪式輪邊減速器 行星錐齒輪式輪邊減速器 主動(dòng)齒輪下置式輪邊減速器 19 3． 雙速主減速器 （ 兩種傳動(dòng)比 ） 構(gòu)成： 圓柱齒輪組或行星齒輪組 。 21 （ 2）雙級(jí)貫通式主減速器 應(yīng)用 ：總質(zhì)量較大的多橋驅(qū)動(dòng)汽車 分類 ：錐齒輪一圓柱齒輪式和圓柱齒輪一錐齒輪式。 主動(dòng)錐齒輪的支承 主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為 懸臂式支承 和 跨置式支承 兩種。 23 跨置式支承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 在錐齒輪兩端的軸上均有軸承。 應(yīng)用： 在需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩情況下，最好采用跨置式支承。 25 二、主減速器基本參數(shù)選擇與計(jì)算載荷的確定 （一）主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定 汽車主減速器錐齒輪有 格里森 和 奧利康 兩種切齒方法。 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)不少于 40。 28 2． 從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑 D2和端面模數(shù) ms D2可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 初選 ，即 齒輪端面模數(shù) ms 同時(shí)， ms還應(yīng)滿足 式中， K D2＝ ～ ； T c＝ min［ T c e， T c s］ Km為模數(shù)系數(shù)，取 ～ 29 3． 主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬 b1和 b2 錐齒輪齒面 過(guò)寬 會(huì)減小齒根圓角半徑，加大了應(yīng)力集中，還降低了刀具的使用壽命；會(huì)引起輪齒小端過(guò)早損壞和疲勞損傷。對(duì)于弧齒錐齒輪， b1一般比 b2大 10％ 。 30 如何判斷上下偏移？ 由從動(dòng)齒輪的錐頂向其齒面看去，并使主動(dòng)齒輪處于右側(cè)。但是 β過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。乘用車選用較大的 β值以保證較大的εF，使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低；商用車選用較小的 β值以防止軸向力過(guò)大，通常取 35176。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受軸向力的方向。 30′或 16176。 對(duì)于 雙曲面齒輪 ，從動(dòng)齒輪輪齒兩側(cè)的壓力角是相同的，但主動(dòng)齒輪輪齒兩側(cè)的壓力角是不等的。 或 22176。 強(qiáng)度驗(yàn)算 是近似的，在實(shí)際設(shè)計(jì)中還要依據(jù)臺(tái)架和道路試驗(yàn)及實(shí)際使用情況等來(lái)檢驗(yàn)。 36 3．輪齒接觸強(qiáng)度 錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為 上述按 min［ Tce， Tcs］ 計(jì)算的 最大接觸應(yīng)力 不應(yīng)超過(guò)2800MPa；按 Tcf計(jì)算的 疲勞接觸應(yīng)力 不應(yīng)超過(guò) 1750MPa， 主 、從動(dòng)齒輪的齒面接觸應(yīng)力是相同的 。 38 （ 2）錐齒輪的 軸向力 和 徑向力 若主動(dòng)錐齒輪的螺旋方向和旋轉(zhuǎn)方向改變時(shí) ， 主 、 從動(dòng)齒輪齒面上所受的軸向力和徑向力計(jì)算公式見表 52。 3）鍛造 性能 、可加工性及熱處理性能良好，熱處理后變形小或變形規(guī)律易控制。 作用： 用來(lái)在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩 ， 并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng) 。 分類： 普通錐齒輪式 差速器、 摩擦片式 差速器和 強(qiáng)制鎖止式 差速器等。 45 2． 摩擦片式差速器 為了增加差速器的內(nèi)摩擦力矩，在半軸齒輪與差速器殼體之間裝上了 摩擦片 。 47 汽車所能發(fā)揮的 最大牽引力 為 （不鎖狀態(tài)） （鎖住狀態(tài)） 可見， 采用差速鎖將普通錐齒輪差速器鎖住，可使汽車的牽引力提高（ υ十 υ min）／ 2υmin倍，從而提高汽車通過(guò)性 。由F F2和 F構(gòu)成的力三角形可知 50 凸塊式差速器左、右 半軸的轉(zhuǎn)矩比 kb為 滑塊凸輪式差速器的半軸 轉(zhuǎn)矩比 kb可達(dá) ～ ，差速器 鎖緊系數(shù) k達(dá) ～ 。 當(dāng)把 kb降到 ～， k降到 ～，可提高該差速器的使用壽命。轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，主動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)矩全部傳給內(nèi)輪。 53 第四節(jié) 差
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