【正文】 大扭轉(zhuǎn)角 另外，我們還應(yīng)該對半軸的最大扭轉(zhuǎn)角進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式如下： Θ=?????????? 180?? 103 (58) 式中： Tx—— 見上述 ， ?M； l—— 半軸長度， ； G—— 材料的剪切彈性模量， 7900MPa； J—— 半軸橫截面極慣性矩， ????2； 代入各數(shù)值，得： Θ=176。 24 校核： 半軸花鍵剪切應(yīng)力 ＜ ； 半軸花鍵擠壓應(yīng)力 ＜ 196MPa； 半軸最大扭轉(zhuǎn)角 176。 本次設(shè)計(jì)的為載貨汽車， 根據(jù)其特點(diǎn)選擇 的驅(qū)動橋殼為整體式橋殼中的鋼板沖壓焊接整體式橋殼。 靜止 彎曲應(yīng)力如下計(jì)算： σj= ?????? 103 (62) 式中： M—— 橋殼的 彎矩， ?M； Wv—— 危險斷面處橋殼的垂向彎曲截面系數(shù)， 296400????3； 代入計(jì)算得， σj=。 驅(qū)動橋殼水平彎矩 ： Mh=????????2 ??。 校核，驅(qū)動橋殼的許用彎曲應(yīng)力為 300~500Mpa，許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 150~400MPa,所以符合要求。 驅(qū)動橋殼受緊急剎車時 所引起的轉(zhuǎn)矩 T，計(jì)算公式如下： T=??22 ??′?????? (612) 式中各數(shù)值見上述取值，代入計(jì)算得： T=?M 彎曲應(yīng)力： 28 σ3=????????+ ???????? 。??2 (610) 水平彎矩： Mh=??22 ??′????。 驅(qū)動橋殼承受轉(zhuǎn)矩 ： T=??????????????????2 (67) 式中： Tmax、 ηT的具體數(shù)值見上述， iTL—— 傳動系的最低檔傳動比， ，代入各數(shù)值計(jì)算，得： T=?M。 載貨汽車在以發(fā)動機(jī)最大功率時的強(qiáng)度計(jì)算 圖 62 汽車在發(fā)動機(jī)最大功率時受力圖 驅(qū)動橋殼強(qiáng)度同時也要在 汽車發(fā)動機(jī)功率最大的情況下 來計(jì)算橋殼的強(qiáng)度 ，受力圖如圖 62所示： 計(jì)算公式如下： Pmax=????????????1??0???????? (64) 式中： Tmax—— 見上述 ， 230N?M； Ig1—— 1檔傳動比， ； I0—— 驅(qū)動橋主減速比， ； ηT—— 傳動系的傳動效率， ； Rr—— 見上述 ， ； 代入計(jì)算，得： Pmax= 驅(qū)動橋殼 的 垂向彎矩 Mv，公式如下： Mv=(??22 ??2 ? ????)??。 驅(qū)動橋殼在靜止時的 彎曲應(yīng)力 驅(qū)動橋殼按靜止時的載荷計(jì)算受力圖如圖 61所示，在橋殼上的彎矩 M為： 圖 61 驅(qū)動橋在靜止時受力圖 M=(??22 ? ????)??。 /m； 符合要求。 當(dāng) 半軸處于最大傳遞時 ， 花鍵的剪切應(yīng)力不應(yīng)超過 ，擠壓應(yīng)力不應(yīng)超過196MPa，扭轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過 8176。 半軸花鍵的剪切應(yīng)力與擠壓應(yīng)力的計(jì)算校核 半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力計(jì)算和校核完成之后， 由于半軸花鍵在半軸的組成中也十分重要，所以我們應(yīng)該對半軸花鍵進(jìn)行校核計(jì)算，其中主要是對半軸花鍵的擠壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算并校核 。 全浮式半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 關(guān)于半軸的計(jì)算，主要是計(jì)算半軸的直徑，然后對其進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和校核。 γR2=176。 ??2 =176。 8 軸交角 ∑ ∑=90176。的壓力角。 γ2=176。符合各項(xiàng)要求，確定： 行星齒輪齒數(shù)為 10，半軸齒輪的齒數(shù)為 18。 本次設(shè)計(jì)為載貨汽車，所以行星齒輪的數(shù)目選擇 4 個行星齒輪。本次所設(shè)計(jì)的是載貨汽車，其主要行駛路況為 公路，路面相對較為平穩(wěn) ，所以基本上載貨汽車都是采用普 通對稱式圓錐行星齒輪差速器。 ② 對于從動錐齒輪來說，軸承 C、 D 的計(jì)算公式如下： RC=1??√(????)2 +(??2?? ???2??2??)2 (324) RD=1?? √(????)2 +(??2?? +??2??2??)2 (325) 式中： P—— 齒面寬中點(diǎn)圓周力，取 ； A2—— 從動錐齒輪軸向力，取 ； R2—— 從動錐齒輪徑向力，取 ； 16 D2m—— 從動螺旋錐齒輪齒面寬的中點(diǎn)分度圓直徑， D2m=； ?。?a=250mm b=128mm c=122mm； 代入數(shù)值各項(xiàng)計(jì)算，得： RC= RD= 初取圓錐滾子軸承型號為 32021，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》可得， d=65mm D=100mm Cr= e= 同理可得， QC= QD= 額度壽命根據(jù)式 (321)、 式 (322)、 式 (323)計(jì)算可得， LhC= 105 LhD=10 5 校核 ： LhC＞ Lh， LhD＞ Lh 額定壽命滿足設(shè)計(jì)要求。 主減速器的軸承載荷計(jì)算 計(jì)算出螺旋錐齒輪的軸向力、徑向力，以及圓周力以后，可以計(jì)算出主減速器軸承的徑向載荷了。； γ—— 節(jié)錐角， γ1=176。一般來說，是按照主減速器的尺寸來確定軸承的型號，然后再來計(jì)算軸承的壽命。 按 T3和 ??3′計(jì)算來看，主動螺旋錐齒輪計(jì)算值為 ＜ ；從動錐齒輪計(jì)算值為 ＜ 。具體公式如下： ρ=???? （ N/mm） (38) 式中： P—— 圓周力，根據(jù) 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Tmax和最大附著力矩 G2φRr，兩種不同載荷狀況來進(jìn)行計(jì)算； F—— 從動錐齒輪的齒面寬， 50mm； ① 按照發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Tmax計(jì)算： ρ = ????????????103??12 ?? （ N/mm） （ 39） 10 式中： Tmax—— 見上述 ， 230N?M； Ig—— 變速器傳動比， （ 1檔）、 1（直接檔） ； D1—— 主動錐齒輪的節(jié)圓直徑， 56mm； 代入各數(shù)值計(jì)算，得： ρ=（一檔的計(jì)算值） ρ=（直接檔的計(jì)算值） ②按照最大附著力矩 G2φRr 計(jì)算： ρ = ??2??????103??22 ?? （ N/mm） (310) 式中： G2—— 見上述 ， 20580N； ??—— 見上述 ， ； Rr—— 見上述 ， ； D2—— 從動錐齒輪的節(jié)圓直徑， 308mm； 各數(shù)值代入計(jì)算，得： ρ=按照下表校核： 表 32 許用單位齒長上的圓周力 ρ N/mm 參數(shù) 汽車類別 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 最大附著力矩 輪胎與地面的附著系數(shù)φ 一檔 二檔 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 按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩來看，一檔載貨汽車為 1429N/mm，計(jì)算得出一檔為，直接檔載貨汽車為 250N/mm，計(jì)算得出為 。 齒輪的損壞形式 齒面膠合、齒輪折斷、齒面磨損和齒面的點(diǎn)蝕及剝落是齒輪主要的損壞形式。 9 18 根錐角 Γr1=γ1δ1 Γr2=γ2δ2 Γr1=176。 11 節(jié)錐距 A0=??12????????1=??22????????2 A0= 12 周節(jié) t= t= 13 齒頂高 ??1′ =hg??2′ /??2′ =kam ??1′ =??2′= 14 齒根高 ??1′′=h??1′ /??2′′=h??2′ ??1′′=??2′′= 15 徑向間隙 C=hhg C= 16 齒根角 δ1=arctan??1′′??0 δ2=arctan??2′′??0 δ1=176。 8 軸 交角 ∑ ∑=90176。 法向壓力角的 確定 壓力角對于齒輪的強(qiáng)度有重要的關(guān)系，合適的壓力角可以使 齒輪 的運(yùn)轉(zhuǎn) 平穩(wěn)，也 同時可以降低齒輪產(chǎn)生的 噪音。這樣可以使汽車運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，而 對于 載貨汽車 來說 也可以防止軸向力過大。 所以主動錐齒輪的齒面寬為 55mm。另外為了齒輪能有要求的疲勞強(qiáng)度，一般主動螺旋錐齒輪的齒數(shù)要大于 5。從而我們應(yīng)該根據(jù)主減速器的從動齒輪的平均轉(zhuǎn)矩來計(jì)算。 主減速器齒輪計(jì)算載荷確定 一般來說是以 主減速器的從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩 T1 和 T2 其中的較小的一個，作為載貨汽車 齒 輪的計(jì)算載荷 。 根據(jù)查閱有關(guān)的資料總結(jié)出，一般來看 家用轎車，輕型載貨汽車和一些中型載貨汽車都采用單級減速型式。 根據(jù)上述綜合考慮到本次設(shè)計(jì)為輕型載貨汽車，主減速器的 主動 螺旋 錐齒輪采用懸臂式，軸承為圓錐滾子軸承；從動 螺旋 錐齒輪采用無幅式，軸承為圓錐滾子軸承。 綜合本 次 設(shè)計(jì) 的 主減速比 i0為 的情況下，考慮主減速器齒輪類型 選擇“格里森”制的螺旋錐齒輪。綜合考慮，主減速比初步定為 i0= 主減速器的齒輪類型選擇 圖 31 螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪 在現(xiàn)代汽車的構(gòu)造中，應(yīng)用最為廣泛的主減速器 齒輪類型是“格里森”制或“奧利康”制的螺旋錐齒輪 如圖 31(a)和雙曲面齒輪 如圖 32(b)。M 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（最大功率） 3500 r/min 最高時速 110 Km/h 輪距 1400 mm 輪胎型號 295/80 子午線輪胎 滿載時載荷分布 前 1900；后 2100 kg 鋼板彈簧座中心距 830 mm 變速器 6 檔手動 無 4 3 主減速器 主減速器的 基本參數(shù)和結(jié)構(gòu)型式 其基本參數(shù)包括了主減速比，而結(jié)構(gòu)型式是依據(jù) 它的齒輪的種類和主動 螺旋錐 齒輪以及從動 螺旋錐 齒輪的支承型式和安置方法來決定。 如下圖 21，圖 22： 圖 21 斷開式驅(qū)動橋 圖 22 普通的 非斷開式驅(qū)動橋 非斷開式驅(qū)動橋，由于它的整體 結(jié)構(gòu)相對 來說比較 簡單， 并且制造 成本不高， 同時它在 工作 時 穩(wěn)定可靠， 所以應(yīng)用十分廣泛，多用于各種載貨汽車以及城市公交車上，另外很 大 一 部分 的越野車和一些家用車 也 都 采用了這種 普通 非斷開式驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu) 型式 。 2 2 驅(qū)動橋的總體結(jié)構(gòu)型式和布置 對于 設(shè)計(jì)汽車驅(qū)動橋，我們第一點(diǎn)就要確定驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式。 。雖然驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式有各式各樣，但是真正在實(shí)際運(yùn)用中，對于驅(qū)動橋的基本要求 卻是一樣的。目前國內(nèi)對于驅(qū)動橋的發(fā)展來說，應(yīng)該是處于一個上升階段，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國也已經(jīng)能夠自主獨(dú)立地設(shè)計(jì)出并生產(chǎn)出屬于自己品牌的驅(qū)動橋，但是與國外相比，我國生產(chǎn)制造出的驅(qū)動橋仍然和 國際水平有一定 的差距，尤其是在模擬運(yùn)動方面，以及精密儀器加工的時候，由于軟件和硬件的技術(shù)都有一定的差距，從而導(dǎo)致驅(qū)動橋整體生產(chǎn)出來后的質(zhì)量產(chǎn)生了一定的差距。 由此可見，驅(qū)動橋在汽車的組成中的地位也是十分重要的。 differential in the plaary gear and axle Gear。最后對驅(qū)動橋中的主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動橋殼進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，并對主減速器中的主動錐齒輪、從動錐齒輪；差速器中的行星齒輪和半軸齒輪；全浮式半軸和鋼板沖壓焊接整體式橋殼的強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算校核 ，以及主減速器中的支承軸承進(jìn)行了壽命計(jì)算校核。 摘 要 驅(qū)動橋作為在汽車構(gòu)造中的一個必不可缺的一部分，驅(qū)動橋的性能好壞直接關(guān)系到了整輛車的性能好壞，在載貨汽車中顯得更加尤為重要。其次根據(jù)驅(qū)動橋的型式，確定一個總體設(shè)計(jì)方案。 關(guān)鍵詞 ： 載貨汽車 驅(qū)動橋 主減速器 差速器 半軸 ABSTRACT Driving bridge as an indispensable part of the car structure, driving bridge performance is directly related to the performance of the whole car is good or bad, in the truck is even more important. This design is designed according to the basic design method of the driving axle to the rear axle of the truck. First of al