【正文】 ，其上有一波紋區(qū)或其他容易產(chǎn)生軸向變形的部分。通常軸承預(yù)緊度大小用于軸承的摩擦力矩來(lái)平衡量預(yù)緊后的軸承摩擦力據(jù)合理值應(yīng)根 據(jù)實(shí)驗(yàn)確定。 3）當(dāng)汽車通過(guò)不平路面時(shí)，危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力 ? 為 vWbkG2 2?? 橋殼的許用彎曲應(yīng)力為 300~500MPa，許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 150~400MPa。下圖為驅(qū)動(dòng)橋的受力圖，橋殼的危險(xiǎn)斷面通常在鋼板彈簧座內(nèi)側(cè)附近，橋殼端部的輪轂軸承座根部也應(yīng)列入危險(xiǎn)端面進(jìn)行強(qiáng)度校核。調(diào)整比可分式橋殼方便。 整體式橋殼按照制造工藝不同可分為鑄造式、鋼板沖壓焊接式與鋼管擴(kuò)張成形三種。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，還應(yīng)考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。因此橋殼既是承載件又是傳力件，同時(shí)它又是主減速器、 差速器及驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置 (如半軸 )的外殼。由于硬化層本身的強(qiáng)度較高，加之在半軸表面形成大的殘余壓應(yīng)力，以及采用噴丸處理、滾壓半軸突緣根部過(guò)渡圓角等工藝，使半軸的靜 強(qiáng)度與疲勞強(qiáng)度大為提高，尤其是疲勞強(qiáng)度提高得十分顯著。 40MnB是我國(guó)研制出的新鋼種，作為半軸材料效果很好。半軸的破壞形式多為扭轉(zhuǎn)疲勞破壞，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量增大各過(guò)渡部分的圓角半徑以減小應(yīng)力集中。2m 為負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，取 39。 由于車輪承受的縱向力、側(cè)向力值的大小受車輪與地面最大附著力的限制，即 : 222 2 2Z = X +Y? 故縱向力 X2最大時(shí)不會(huì)有側(cè)向力作用，而側(cè)向力 Y2最大時(shí)也不會(huì)有縱向力作用。全浮式半軸主要用于總質(zhì)量較大的商用車上。該形式半軸的受載情況與半浮式相似，只是載荷有所減輕，一般只用于乘用車與總質(zhì)量較小的商用車上。 半浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：半軸外端支撐軸承位于半軸套管外端的內(nèi)孔 中，車輪裝在半軸上。 當(dāng) ? ?csce TTT ,min0 ? ， ? ? MPaw 980?? ；當(dāng) cfTT?0 ， ? ? MPaw 210?? 。 41′ 錐距 R 47 46 分度圓齒厚 s 9 9 齒寬 b 20 27 差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算 差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合傳動(dòng)狀態(tài)，只有汽車轉(zhuǎn)彎后左右車輪行駛不同的路程時(shí)，或者一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)， 差速器齒輪才有嚙合傳動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 頂錐角 δ a 67176。 31′ 齒根角 θ f 2176。 行星齒輪軸直徑 d（ mm）為 ? ? mmnrTd dc 10330 ???? ???? ?，取 30mm 式中， 0T 為差速器殼傳遞的轉(zhuǎn)矩（ N2 ???? 行星齒輪齒頂高 mmhhh g 0 5 4 39。 行星齒輪與 半軸齒輪節(jié)錐角與模數(shù) 行星齒輪與半軸齒輪節(jié)錐角 1? 、 2? 分別為 ????????????? r c t a n)/a r c t a n ( r c t a n)/a r c t a n (122211zzzz?? 錐齒輪大端的端面模數(shù) m為 22 011 0 s in2s in2 ?? zAzAm ??= 按 GB 123689選取 m=9，即 mmmzA 12 s in2 110 ?? ?， mmRb ? 分度圓直徑 分度圓直徑 1d 、 2d （ mm） mmmzd 9010911 ???? mmmzd 1 3 515922 ???? 半軸齒輪齒面寬 02 A)~(0 .25?b =~ 但 2b 不應(yīng)超過(guò)端面模數(shù) m的 10倍，即 80102 ?? mb ，行星齒輪的齒面寬度一般比半軸齒輪的齒面寬度略小。 在此粗取 ?bK ， ?bR 行星齒輪的節(jié)錐矩 0A 為 bRA )~~(0 ? 粗取 ， mmRA b ???? 行星齒輪與半軸齒輪的齒數(shù) 為了使齒輪有較高的強(qiáng)度，希望取較大的模數(shù)，但尺寸會(huì)增大，于是又要求行星齒輪的齒數(shù) 1z 應(yīng)取少點(diǎn)些，但 1z 一般不小于 10。為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)與降低成本，決定使用普通錐齒輪式差速器。普通錐 齒輪式差速器的鎖緊系數(shù)一般為 ~~，兩半軸的轉(zhuǎn)矩之比為~~。 普通的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右殼， 2個(gè)半軸齒輪， 4個(gè)行星齒輪 (少數(shù)汽車采用 3 個(gè)行星齒輪，小型、微型汽車多采用 2 個(gè)行星齒輪 )，行星齒輪軸 (不少裝 4個(gè)行星齒輪的差逮器采用十字軸結(jié)構(gòu) )，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。 圖 42 普通的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器 1軸承； 2螺母； 3鎖止墊片； 4差速器左殼； 5螺栓； 6半軸齒輪墊片； 7半軸齒輪；8行星齒輪軸； 9行星齒輪； 10行星齒輪墊片； 11差速器右殼； 12軸承； 13螺栓； 14鎖止墊片 強(qiáng)制鎖止式差速器就是在對(duì)稱式錐齒輪差速器上設(shè)置差速鎖。 差速器的結(jié)構(gòu)形式選擇 汽車上廣泛采用的是對(duì)稱錐齒輪式差速器，該差速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量小，維修容易，成本低等優(yōu)點(diǎn)。左右兩輪胎的氣壓不相等，臺(tái)面的磨損不均勻，兩車輪上的負(fù)荷不均勻而引起的車輪滾動(dòng)半徑不相等；左右車輪接觸的路面條件不相同，形式阻力不相等??這樣，如果左右車輪剛性連接，則不論轉(zhuǎn)彎行駛或直線行駛，均會(huì)引起車輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)，一方面會(huì)加劇輪胎的磨損，功率與燃料的消耗，另一方面會(huì)使轉(zhuǎn)向沉重，通過(guò)性與操縱性變壞。 awawsv mszw MPMPbD Jmk kkkT 700][ 303 ??????? ???????? ?? 由汽車日常移動(dòng)平均轉(zhuǎn)矩主動(dòng)錐齒輪 TzF 為計(jì)算扭矩來(lái)進(jìn)行 力矩檢查 awawf MPMP 1 0][ 0 21023 ??????? ?????? ?? ②從動(dòng)錐齒輪強(qiáng)度校核 以發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩與傳動(dòng)系最低當(dāng)速比所確定的從動(dòng)錐齒輪的轉(zhuǎn)矩 cT 為計(jì)算扭矩來(lái)校核 awawsv mscw MPMPbD Jmk kkkT 700][ 303 ??????? ???????? ?? 以汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩所確定的從動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)矩 cFT 為計(jì)算扭矩來(lái)校核 awawf MPMP 2 1 0][ 6 1 7 01023 ??????? ?????? ?? 由此得，主減速器齒輪彎曲強(qiáng)度滿足要求。 一擋時(shí)， ?gi ， ? ? mmNpmmNp /1 4 2 9/1 3 9 3 ?????? ?????? 直接擋時(shí)， 1?gi ， ? ? mmNpmmNp /3 2 1/1 8 2 3 012 3 ?????? ?????? 按驅(qū)動(dòng)輪打滑的轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí) mNibD rmGp mm r / 332239。 根據(jù)大齒輪分度圓半徑 mmD 3692 ? ，按《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 47 取刀盤名義半徑為 mm。 ⑦法向壓力角α 大一點(diǎn)的法向壓力角可以讓不發(fā)生根切的最小齒數(shù)數(shù)目減少，另一方面可以增強(qiáng)齒輪的強(qiáng)度。 即 ??? ? ?? 取 ?481?? ?222?? ， ?? 39。1 ????????? dEzz? 選用的 1? 與上式計(jì)算的預(yù)選值 39。 ～ 40176。在考慮β的選擇時(shí)，要想好螺旋角對(duì)輪齒強(qiáng)度、軸向力和齒面嚙合度 F? 的影響。 ④確定雙曲面齒輪副偏移距 E 齒面的磨損是由于 E過(guò)大使得齒輪縱向產(chǎn)生很大的滑移；而如果 E太小又很難讓雙曲面齒輪的特點(diǎn)得到施展；對(duì)乘用車和總質(zhì)量較小的商用車來(lái)說(shuō)， DE? ，且 AE ? ， 在確保不會(huì)產(chǎn)生根切的前提下，主傳動(dòng)比的增大會(huì)直接使 E 的值同樣增大。 同時(shí)， sm 還應(yīng)滿足 ? ? ~~ 33 ???? cms TKm mK 為模數(shù)系數(shù)，范圍 ~。 ①主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù) 1z 與 2z 根據(jù)之前取得的主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)的， 1z =6， 2z =41。當(dāng)在求錐齒輪的最大應(yīng)力時(shí)，計(jì)算轉(zhuǎn)矩 cT 應(yīng)該選之前兩個(gè)里較小的那個(gè)值，即 ? ? NmTTT cscec 2 0 3 5 3,m in ?? ；在求錐齒輪疲勞壽命時(shí)， cT 取NmTcf 1170? 。2m =~，取 39。 dk 為動(dòng)載系數(shù)（ 由 離 合 器 產(chǎn) 生 ） ， 由 于 1 3 m a x ?????e aT gm ，及性能系數(shù) 0?jf ， 1?dk 。則 z2=z1=，所以取 z2=41，因此最終選擇 0i =41247。 c）如果是乘用車， 1z 若小于 9，或者是商用車，1z小于 6，那么會(huì)導(dǎo)致嚙合不穩(wěn)，產(chǎn) 生較大的噪音，而且還會(huì)時(shí)疲勞強(qiáng)度變得很低。對(duì)支撐面從動(dòng)錐齒輪背面的安裝間隙的要求很高，一般就要求在小于或等于。 dc? 就可以使載荷平均的分到兩軸上。 圖 2 a) 主動(dòng)錐齒輪懸臂式支承形式 . b)主動(dòng)錐齒輪跨置式支承形式 c）從動(dòng)錐齒輪支承形式 ②從動(dòng)錐齒輪的支持方案 從動(dòng)錐齒輪的支撐剛度受載荷在軸承間的布置、軸撐的類型及支撐間的路程影響。 主減速器 單級(jí)主減速器 雙級(jí)主減速器 雙速主減速器 貫通式主減速器 單級(jí)貫通式 單、雙級(jí)減 速配輪邊減速器 雙級(jí)貫通式 整體式 分開式 圖 1 主動(dòng)錐齒輪齒面受力簡(jiǎn)圖 本次設(shè)計(jì)定位為輕型客車汽車，在此主減速器主動(dòng)錐齒輪選用懸臂式支承。 ①主動(dòng)錐齒輪的支持方案 主動(dòng)錐齒輪有懸臂式與跨置式兩種支撐方式。 由于設(shè)計(jì)定位為輕型客車，總質(zhì)量較小，主減速器傳動(dòng)比 i0=＜ 7，所以采用單級(jí)主減速器。與弧 齒錐齒輪傳遞相比，雙曲面錐齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)是： 1）在傳動(dòng)比穩(wěn)定從動(dòng)齒輪具有一樣的尺寸時(shí)，比起弧齒錐齒輪，雙曲面錐齒輪的齒輪強(qiáng)度、直徑、主動(dòng)齒輪軸和軸承剛度都要更高更大； 2）在傳動(dòng)比一定 而主動(dòng)齒輪尺寸沒變時(shí)，比起弧齒錐齒輪雙曲面從動(dòng)齒輪的尺寸就要小很多了， 這樣就會(huì)得到更安全的離地間隙；此外因?yàn)閾碛衅凭嗟脑颍褪驱X輪的運(yùn)轉(zhuǎn)變得更平穩(wěn)；較大的雙曲面?zhèn)鲃?dòng) . 的主動(dòng)齒輪的螺旋角， . 齒數(shù)在同一時(shí)間嚙合的較多，就會(huì)使重合度變得更大，這樣既能讓齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性顯著的提高，還能讓齒輪的當(dāng)量曲率半徑增加將近 30%。 初步估算減速器傳動(dòng)比 根據(jù)公式初步估計(jì)減速器傳動(dòng)比為： m a x0 ?? ????? ghpr iu nri 式中： r 為車輪滾動(dòng)半徑 m； np 為主軸轉(zhuǎn)速 3800 rpm； ua為最高車速 110 km/h； igh為變速器最高檔速比 ； 為了得到足夠的儲(chǔ)備功率， i0一般應(yīng)加大 10%~25% 10% 0i = =。 3，轉(zhuǎn)速不同載荷也不同條件下有很好的傳動(dòng)效率。汽車在不同的路面行駛時(shí) ，驅(qū)動(dòng)輪一定要有一定的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速，把主減速器放置在差速器分流流向左右驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力之后，這樣就可以使主減速器之前的傳動(dòng)部件傳遞的扭矩變少，這樣可以降低驅(qū)動(dòng)橋質(zhì)量，減小其尺寸，操做起來(lái)方便又省力。非斷開式驅(qū)動(dòng)橋比起斷開式的，有著更簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)、物美價(jià)廉、制造簡(jiǎn)單容易，整體整合不麻煩，總體就是性能好，經(jīng)濟(jì)性更高。因?yàn)樗偤酮?dú)立懸架配合，又稱獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋。盡管他們有著各不相同的結(jié)構(gòu)，尤其是 橋殼結(jié)構(gòu)，但是他們都有一個(gè)相同的特點(diǎn)，就是齒輪和半軸等傳遞部件都安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的剛性空心梁中，這個(gè)空心梁就是橋殼。 使用斷開式驅(qū)動(dòng)橋還是非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的選擇要看驅(qū)動(dòng)車輪所采用的是什么懸架，若是獨(dú)立懸架，就選擇使用斷開式驅(qū)動(dòng)橋，若是非獨(dú)立懸架，則要選用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。 5，為提高汽車行駛的平順性，所以在確保強(qiáng)度和剛度都足夠的情 況下，要盡量減小質(zhì)量，尤其要盡量減小簧下質(zhì)量。 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋的幾項(xiàng)基本要求： 1，選擇主減速比的前提是它能確保汽車能達(dá)到最好的動(dòng)力性、穩(wěn)定性和最佳燃料經(jīng)濟(jì)性。二是差速 器向兩邊半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩邊 半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦，延長(zhǎng)車輪的壽命，保證汽車的行駛安全可靠。本說(shuō)明書將以“驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)”內(nèi)容對(duì)驅(qū)動(dòng)橋及其主要零部件的結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計(jì)計(jì)算一 一作介紹。