【正文】 8) (111) ZR =(71)+(109) (112) (12)+(70)(104) (113) sinε=(15)/(112) (114) cosε=2)113(1? (115) tanε=(113)/(114) 汽車后橋傳動機構(gòu)三維建模及運動仿真 12 (116) sin?01 =(103)(114) (117) ?01 (118) cos?01 (119) tan?01 (120) [(102)(111)+(95)]/(103) (121) G0 =[(5)(113)(120)]/(114) (122) tanλ?=)69( )67)(38( (123) λ? (124) ?λ?=（ 39） （ 123） (125) θ1 =(117)(36) (126) （ 113）（ 67） （ 68） (127) （ 123） /（ 124） (128) （ 68） +（ 87）（ 68） (129) （ 118） /（ 125） (130) （ 74）（ 127） (131) B0 =（ 128） +（ 130）（ 129） +（ 75）（ 126） (132) （ 4）（ 127） （ 130） (133) Bi =（ 128） （ 132）（ 129） +（ 75）（ 126） (134) （ 121） +（ 131） (135) d0 1 =（ 119）（ 134） / (136) （ 70）（ 100） /(99)+(12) (137) sinε0 =(5)/(136) (138) ε0 (139) cosε0 (140) [(99)(110)+(95)]/(100) (141) GR =[(5)(137)(140)]/(139) (142) sinr 1R =(100)(139) (143) r 1R 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 (144) cosr 1R (145) tanr 1R (146) Bmin (147) Bmax (148) (90)+(92) (149) (96)(4)(148) (150) Ai =(73)(4) 齒輪強度計算 格里森制”圓錐齒輪與雙曲面齒輪的強度計算，通常進行以下幾種： 單位齒長上的圓周力 P=T maxe T—— 計算轉(zhuǎn)矩， 。當(dāng) 0i 較小（如 0i =~5）時， 1z 可取為 7~12，但這時常常會因主、從動齒輪齒數(shù)太多、尺寸太大而不能保證所要求的橋下離地間隙。 代入數(shù)據(jù)算得 jmT =278N即 nkiTT toTLeje /m a x ?? （ 21） LBLBrj irGT ??? /2? （ 22） 式中 : maxeT 一發(fā)動 機最大轉(zhuǎn)矩， ； TLi — 由發(fā)動機到所計算的主減速器從動齒輪之間的傳動系最低檔傳動比； t?— 傳動系上述傳動部分的傳動效率，取 t? =； ok — 超 載系數(shù)，對一般載貨汽車，礦用汽車和越野汽車以及液力傳動的各類汽車取 Ko=1；當(dāng)性能系數(shù)幾 0時，可取 Ko= 2 或由實驗決定 ； n— 該汽車的驅(qū)動橋的數(shù)目； 2G — 汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水地面的最大負載 (對后驅(qū)動橋來說，應(yīng)考慮汽車最大加速時負荷增大量 )； ?— 輪胎對地面的附著系數(shù)；對于安裝一般輪胎的公路用汽車 ，取 ? =；對越 野汽車取 ? =；對于安裝專門的防滑寬輪胎的高級轎車取 ? =； r — 車輪的滾動半徑， m； LB? — 主減速器從動齒輪到驅(qū)動輪之間的傳動效率； LBi — 主減速器從動齒輪到驅(qū)動輪之間的減速比； 根據(jù)表 11 參數(shù)進行計算得到以下數(shù)據(jù)： nKiTT TTLeje /0m a x ????? =700**1*12一主減速器殼 。7一制動器及制動鼓 。3 一主減速器后軸承 。 驅(qū)動橋一般有主減速器、差速器、車輪傳動裝置、和橋殼組成。 16．管道設(shè)計 — Piping 對于化工或?qū)υO(shè)計管道的企業(yè)，運用管道設(shè)計 — Piping 功能可以自動布置管道，并生成相關(guān)的管道布置圖。 動畫功能可以生成產(chǎn)品的裝配過程、爆炸過程、運動過程的動畫文件，同時也生成各個過程的組合的動畫文件。 12． 基于 INTERNET 的協(xié)同工作。 10． 3D 草圖 SolidWorks 提供了直接繪制三維草圖的功能，在友好的用戶界面下，象繪制線架圖一樣不再局限在平面上，而是在空間直接畫草圖，因而可以進行布線，管線及管道系統(tǒng)的設(shè)計；這一功能在主流實體造型領(lǐng)域內(nèi)是獨一無二的，而且是作為 SolidWorks 內(nèi)置功能。 eDrawing 的出現(xiàn)使得工程師們交換設(shè)計信息變得便捷而又輕松，還是一張二維工程圖，卻賦予了更多的智能和信息，輕松實現(xiàn)二維圖紙三維看，而且以三維動畫方式展現(xiàn)產(chǎn)品各個角度和剖面的細節(jié)，結(jié)構(gòu)再復(fù)雜的產(chǎn)品也可讓設(shè)計者在幾分鐘內(nèi)了如指掌。因為其它同類軟件沒有配置管理，也就無法提供由此而創(chuàng)新出的各種功能。 SolidWorks 可以允許二維圖暫時與三維模型脫離關(guān)系，所有標(biāo)注可以在沒有三維模型的狀態(tài)下添加，同時用戶又可隨時將二維圖與三維模型同步。在產(chǎn)品的裝配圖作好之后，零件之間進行配合加工比如：零件焊接、切除、打孔等功能。這一功能將大大節(jié)約設(shè)計時間，提高設(shè)計效率。設(shè)計者進行三維產(chǎn)品設(shè)計的過程自始至終享受著 Windows 系統(tǒng)所帶來的便捷與優(yōu)勢。 用戶可以在產(chǎn)品的 裝配圖做好后，可以設(shè)計其它零部件、添加裝配關(guān)系，并保證零部件之間全自動完全相關(guān)，一旦修改其中一部分，其它與之相關(guān)的模型、尺寸等自動更新，不需要人工參與。并購后的 SolidWorks 以原來的品牌和管理技術(shù)隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。但由于沒有參加過真正的實車研發(fā)工作，與實車研發(fā)的方法乃至結(jié)果有差異，懇請老師、同學(xué)給予批評、指正。 隨著汽車對安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，汽車后橋作為整車的一個關(guān)鍵部件，其產(chǎn)品的質(zhì)量對整車的安全使用及整車性能的影響是非常大的， 汽車車橋是汽車的主要部件之一 ,其質(zhì)量、性能的好壞直接影響整車的安全性、經(jīng)濟性、舒適性。其目的 : (1)使學(xué)生能熟練運用所學(xué)的課程的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，以提高理論聯(lián)系實際的設(shè)計與計算能力 . (2)使學(xué)生有收集、使用、分析和運用資料的能力，以提高獨立工作的能力。 (3)提高學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。雖然我國車橋制造企業(yè)眾多，但與國外相比差距較大，沒有形成自己的核心競爭力 ,隨著國內(nèi)越來越多擁有自主產(chǎn)權(quán)的汽車企業(yè)崛起，汽車零部件的設(shè)計在國內(nèi)車企中的應(yīng)用將越來越顯重要。 汽車后橋傳動機構(gòu)三維建模及運動仿真 2 第 1 章 緒論 SolidWorks 簡介 SolidWorks 軟件是世界上第一個基于 Windows 開發(fā)的三維 CAD 系統(tǒng)，該系統(tǒng)在19951999 年獲得全球微機平臺 CAD 系統(tǒng)評比第一名，從 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎 由于 SolidWorks 出色的技術(shù)和市場表現(xiàn)，不僅成為 CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞 的對象。 功能描述 : Down(自頂向下 )的設(shè)計 自頂向下的設(shè)計是指在裝配環(huán)境下進行相關(guān)設(shè)計子部件的能力，不僅做到尺寸參數(shù)全相關(guān)，而且實現(xiàn)幾何形狀、零部件之間全自動完全相關(guān)，并且為設(shè)計者提供完全一致的界面 和命令進行全自動的相關(guān)設(shè)計環(huán)境。 在 SolidWorks 中，用戶可利用配置功能在單一的零件和裝配體文檔內(nèi)創(chuàng)建零件或裝配體的多個變種 (即系列零件和裝配體族 )，而其多個個體又可以同時顯示在同一總裝配體中。其它同類軟件雖然也是與 Windows 兼容的產(chǎn)品，但其仍無法真正在整個系統(tǒng)內(nèi)采用拖放技術(shù)，也無法在系統(tǒng)內(nèi)自動地進行 VB 編程和過程回放。而其它同類軟件是沒有這一重要功能的。 SolidWorks 支持大裝配的裝配模式，擁有干涉檢查、產(chǎn)品的簡單運動仿真、編輯零件裝配體透明的功能。從而大大加速工程圖的生成過程。 SolidWorks 提供 GB標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)，可以生成符合國內(nèi)企業(yè)需要的工程圖，用于指導(dǎo)生產(chǎn)。同時，所生成的電子文件體積小巧，便于傳遞。如果設(shè)計中有管線零部件， SolidWorks 可直接解決問 題；此外 3D 草圖還可作為裝配環(huán)境下的布局草圖進行關(guān)聯(lián)設(shè)計。 汽車后橋傳動機構(gòu)三維建模及運動仿真 4 現(xiàn)在的時代是網(wǎng)絡(luò)的時代， SolidWorks 深知這一點，因而采用了超鏈接， 3D 會議，eDrawings， Web 文件夾以及 3D實時 托管網(wǎng)站等技術(shù)來實現(xiàn)基于 inter 的協(xié)同工作。 14．渲染功能 —— PhotoWorks SolidWorks 提供了產(chǎn)品的 渲染功能，提供了材質(zhì)庫、光源庫、背景庫，可以在產(chǎn)品設(shè)計完成還沒有加工出來的情況下，生成產(chǎn)品的宣傳圖片，同輸出通過的圖片文件格式如： JPG、 GIF、 BMP、 TIFF 等。同時，它提供了制作管道庫的工具。驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)如下圖11。4 一差速器 。8一半軸軸承 。13一凸緣 選定的車型及相關(guān)參數(shù) 表 11 ISUZU CVR14K 參數(shù) 項目 參數(shù) 發(fā)動機最大功率（ KW） 150（ 2300r/min） 最大輸出扭矩 Temax（ ） 700(1400r/min) 變速器各檔傳動比 一檔 Ig1 二檔 Ig2 三檔 Ig3 四檔 Ig4 五檔 Ig5 倒檔 后橋主減速比 Io 汽車后橋傳動機構(gòu)三維建模及運動仿真 6 第 2章 主減速器設(shè)計 齒輪轉(zhuǎn)矩計算 表 11 便是主減速器齒輪的計算載荷。 m （ 23） ?jT =LBLBri rG ***2? ? = 2**5 **1 00 0*2 = m 當(dāng)計算主減速器主動齒輪時，應(yīng)將（ 23） （ 25）各式分別除以該對齒輪的減速比及傳動效率。為了磨合均勻，主，從動齒輪的齒數(shù)之間應(yīng)避免有公約數(shù)；為了得到理想的齒面重疊系數(shù)，其齒數(shù)之和對于載貨汽車應(yīng)不少于 40，對于轎車應(yīng)不少于 50。取最小者為 根據(jù)上式可得 d2= 根據(jù)以上參數(shù)算得主減速器主動齒輪與從動齒輪參數(shù)如下表： 表 21 圓弧齒雙曲面齒輪參數(shù) 序號 計算公式 結(jié)果 (1) 1Z 7 (2) 2Z 39 (3) (1)/(2) 汽車后橋傳動機構(gòu)三維建模及運動仿真 8 (4) F= 2d (5) E 20 (6) 2d (7) dr (8) 1? ? 176。 gi 許用單位齒長上的圓周力如下表所示： 表 22 許用單位齒長上的圓周力 汽車類別 參數(shù) FdiT ge ??? 2/10 13m ax FdrGp r?????210232 ? 輪胎與地面的附著系數(shù) ? I 檔 II 檔 直接檔 轎車 893 536 321 893 載貨汽車 1429 250 1429 公共汽車 982 214 牽引汽車 536 250 載貨汽車 P 為 1429N/mm,p1 [p1 ]=1429N/mm 根據(jù)以上的計算表明，后橋的 主減速齒輪與從動齒輪耐磨性都比較好，滿足要求。支承剛度大時取小值 。 齒輪的接觸強度計算： 汽車主減速器雙曲面齒輪的接觸應(yīng)力公式為： FJK KKKKTdC v fmsozpj31102 ??? （ 215） 式中： pC — 材料的彈性系數(shù)，對于鋼制齒輪副取 mmN /21 ； zsmvo TKKKK , — 見式（ 214）下的說明； fK — 表面質(zhì)量系數(shù)，一般 情況下，對于制造精確地齒輪可取 fK =1； J — 計算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)，它綜合考慮了嚙合齒面的相對半徑、載荷作用位置、輪齒間的載荷分配、有效齒寬及慣性系數(shù)等因素的影響， J =； 代入數(shù)據(jù)進行計算得到：σ j =