【正文】 。半軸的主要尺寸是它的直徑，設(shè)計(jì)與計(jì)算時(shí)首先應(yīng)合理地確定其計(jì)算載荷。2） 半軸的破壞形式大多是扭轉(zhuǎn)疲勞損壞，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量增大各過度部分的圓角半徑，尤其是凸緣與桿部，花鍵與桿部的過渡部分，以減小應(yīng)力集中。 半浮式半軸(圖41)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是半軸外端支承軸承位于半軸套管外端的內(nèi)孔，車輪裝在半軸上。 圖 34 差速器殼正面剖視圖 差速器殼參數(shù)設(shè)計(jì)差速器殼體設(shè)計(jì)主要依據(jù)為半軸齒輪和行星齒輪參數(shù)，根據(jù)半軸齒輪和行星齒輪參數(shù)，如表33。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，即使?jié)櫥瑮l件較差，也能防止齒面擦傷、咬死和膠合。這種鍍層不能用來補(bǔ)償零件的公差尺寸，也不取代潤(rùn)滑。由于鋼本身的含碳量較低，所以其鍛造性能及切削加工性能均較好。 汽車主減速器與差速器齒輪基本上都采用滲碳合金鋼制造【9】。 差速器的材料差速器齒輪基本上都是用滲碳合金鋼制造，目前用于制造差速器錐齒輪的材料為20CrMnTi、20CrMoTi、22CrMnMo和20CrMo等。m； —差速器的行星齒輪數(shù)； —半軸齒輪齒數(shù)；　 —尺寸系數(shù)，反映材料的不均勻性，與齒輪尺寸和熱處理有關(guān)，　　當(dāng)ｍ時(shí)，在此＝　 —載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個(gè)齒輪均用騎馬式支承型式時(shí)，＝～；～。21理論弧齒厚 ；；。 17面錐角；。 14齒根高?！?0m5工作齒高6全齒高7壓力角8軸交角=90176。的壓力角。 （310） 再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù)m， m==== （311） 查閱文獻(xiàn)[3]， 取m=4mm，得 =48mm， =418=72mm 壓力角目前，176。在此=12，=18，滿足以上要求。把=5200r/n , =140km/h , = , =1代入（35）計(jì)算出 =從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （36） 式中：—計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm；—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； =158 —計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)，=1；—變速器傳動(dòng)比，=；—主減速器傳動(dòng)比，=；—變速器傳動(dòng)效率，=；—液力變矩器變矩系數(shù)，=1；—由于猛接離合器而產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，=1；—變速器最低擋傳動(dòng)比，=1；代入式（46），有： = Nm主動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩=根據(jù)上式== （37） 所以預(yù)選其節(jié)錐距=43mm 行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)選擇為了獲得較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強(qiáng)度，應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量少。差速器的輪廓尺寸也受到主減速器從動(dòng)齒輪軸承支承座及主動(dòng)齒輪導(dǎo)向軸承座的限制。 普通圓錐齒輪式差速器的結(jié)構(gòu)普通的對(duì)稱式圓錐齒輪差速器由差速器左右殼，兩個(gè)半軸齒輪，四個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪墊片及行星齒輪墊片等組成[7]。于是,即差速器不起差速作用，而半軸角速度等于差速器殼3的角速度。因?yàn)樗峙c主減速器從動(dòng)齒輪6固連在一起，固為主動(dòng)件，設(shè)其角速度為w0；半軸齒輪1和2為從動(dòng)件，其角速度為和。差速器用來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)。3 普通圓錐齒輪式差速器設(shè)計(jì)汽車在行駛過程中左，右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路程往往不等，例如，轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)、外兩側(cè)車輪行程顯然不同，即外側(cè)車輪滾過的距離大于內(nèi)側(cè)的車輪；由于路面波形不同也會(huì)造成兩側(cè)車輪滾過的路程不等；即使在平直路面上行駛，由于輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素的影響，也會(huì)引起左、右車輪因滾動(dòng)半徑的不同而使左、右車輪行程不等。由于該差速器在轉(zhuǎn)彎時(shí)是內(nèi)輪單邊傳動(dòng)，會(huì)引起轉(zhuǎn)向沉重，當(dāng)拖帶掛車時(shí)尤為突出。 牙嵌式自由輪差速器牙嵌式自由輪差速器(圖26)是自鎖式差速器的一種。 蝸輪式差速器的半軸轉(zhuǎn)矩比可高達(dá)5．67～9．00，鎖緊系數(shù)是達(dá)0．7～0．8。但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)零件材料、機(jī)械加工、熱處耶、化學(xué)處理等方面均有較高的技術(shù)要求。內(nèi)、外凸輪分別與左、右半軸用花鍵連接。目前，許多使用范圍比較廣的重型貨車上都裝用差速鎖。3）強(qiáng)制鎖止式差速器當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪處于附著系數(shù)較小的路面時(shí)，可通過液壓或氣動(dòng)操縱，嚙合接合器(即差速鎖)將差速器殼與半軸鎖緊在一起，使差速器不起作用，這樣可充分利用地面的附著系數(shù)，使?fàn)繉?duì)于裝有強(qiáng)制鎖止式差速器的42型汽車，假設(shè)一驅(qū)動(dòng)輪行駛在低附著系數(shù)甲的路面上，另一驅(qū)動(dòng)輪行駛在高附著系數(shù)的路面上，這樣裝有普通錐齒輪差速器的汽車所能發(fā)揮的最大牽引力為 (27)式中，為驅(qū)動(dòng)橋上的負(fù)荷。此摩擦力矩Tr，與差速器所傳遞的轉(zhuǎn)矩丁。兩根行星齒輪軸5互相垂直，軸的兩端制成V形面4與差速器殼孔上的V形面相配，兩個(gè)行星齒輪軸5的V形面是反向安裝的。 (25)普通錐齒輪差速器的鎖緊系數(shù)是。他又可分為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1)普通錐齒輪式差速器由于普通錐齒輪式差速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)可靠，所以廣泛應(yīng)用于一般使用條件的汽車驅(qū)動(dòng)橋中。差速鎖在軍用汽車上應(yīng)用較廣。 差速器的分類差速器結(jié)構(gòu)形式有多種，它分為對(duì)稱錐齒輪式差速器，滑塊凸輪式差速器，渦輪式差速器，對(duì)稱錐齒輪式差速器又可分為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。差速器的這種調(diào)整是自動(dòng)的，這里涉及到“最小能耗原理”，也就是地球上所有物體都傾向于耗能最小的狀態(tài)。這樣，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，由于外側(cè)車輪要比內(nèi)側(cè)車輪移過的距離大，將使外側(cè)車輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑拖，而內(nèi)側(cè)車輪在滾動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。當(dāng)汽車直行時(shí)，左、右車輪與行星輪架三者的轉(zhuǎn)速相等處于平衡狀態(tài)，而在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)三者平衡狀態(tài)被破壞，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)輪轉(zhuǎn)速增加。即產(chǎn)品系列化、零部件通用化、零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的要求。驅(qū)動(dòng)橋不僅是汽車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，而且也是汽車的行使機(jī)構(gòu)，還起著支承汽車荷重的作用。具有全浮式半軸的外端支承在位于橋殼內(nèi)的軸承上。這時(shí)，半軸由于其外端支承的不同而承受不同的載荷。簡(jiǎn)單的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作平穩(wěn)可靠，在各種汽車上都得到了廣泛的應(yīng)用，微型車驅(qū)動(dòng)橋就是采用的該種差速器。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或在不平路面上行駛時(shí)，左、右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的行程是不相等的，因此其轉(zhuǎn)速也應(yīng)不同[2]。最簡(jiǎn)單常見的是由一對(duì)螺旋錐齒輪或雙曲齒輪組成的單級(jí)減速器。在汽車的總布置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)汽車的工作條件及發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、輪胎等的有關(guān)參數(shù)，選擇合適的主減速比來保證汽車具有良好的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。首先是因?yàn)榻^大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車上是縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳動(dòng)給左、右驅(qū)動(dòng)輪，必須由驅(qū)動(dòng)橋的主減速器改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同時(shí)還得由驅(qū)動(dòng)橋的差速器來解決左、右驅(qū)動(dòng)車輪的差速要求及轉(zhuǎn)矩分配問題。有些汽車為了提高其行駛平順性，舒適性而采用獨(dú)立懸架時(shí)，則采用斷開式驅(qū)動(dòng)橋。圖21 汽車后橋示意圖1主減速前軸承；2主動(dòng)齒輪；3主減速器后軸承；4一差速器；5行星、半軸齒輪副6半軸；7制動(dòng)器及制動(dòng)鼓；8半軸軸承；9橋殼；10一差速器軸承：11一從動(dòng)齒輪12一主減速器殼：13一凸緣驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸架結(jié)構(gòu)型式密切相關(guān)。 本文研究主要內(nèi)容(1)分析驅(qū)動(dòng)橋國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，分析驅(qū)動(dòng)橋的基本原理及運(yùn)行機(jī)理提煉出驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)；(2)根據(jù)經(jīng)濟(jì)、適用、舒適、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則和分析比較，確定輕型車驅(qū)動(dòng)橋的差速器及半軸的結(jié)構(gòu)型式，并且對(duì)其差速器的主、從齒進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核以滿足強(qiáng)度和降噪要求。汽車零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)及陛能參數(shù)等的優(yōu)化選擇與匹配，強(qiáng)度核算與壽命預(yù)測(cè)，產(chǎn)品有關(guān)方而的模擬計(jì)算或仿真分析、設(shè)計(jì)方案的選擇及定型，設(shè)計(jì)圖紙的繪制均可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)軟件及在三維建模的基礎(chǔ)上對(duì)汽車車橋的有限元分析、動(dòng)態(tài)仿真還極為落后。多數(shù)車橋企業(yè)對(duì)引進(jìn)的技術(shù)只停留在消化階段，尤其對(duì)軟件消化吸收的速度很慢，對(duì)引進(jìn)的硬件設(shè)備只停留在使用上。在中小企業(yè)中，測(cè)繪市場(chǎng)銷路較好的產(chǎn)品是它們的主要開發(fā)模式。缺乏自己的核心技術(shù)，缺乏創(chuàng)新能力，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中還沒有任何優(yōu)勢(shì)可言，因此，我國(guó)汽車及汽車零部件企業(yè)必須加快步伐，自主創(chuàng)新，積極迎接挑戰(zhàn)，不斷提升產(chǎn)品技術(shù)含量，努力提高生產(chǎn)管理水平，降低產(chǎn)品制造成本，走出強(qiáng)企之路。與之配套的汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)更是像雨后春筍一樣不斷涌現(xiàn)，呈現(xiàn)出欣欣向榮的境象，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比規(guī)模小，生產(chǎn)效率低、技術(shù)都較落后。2）開發(fā)模式落后我國(guó)汽車車橋制造企業(yè)的開發(fā)模式主要由測(cè)繪、引進(jìn)、自主開發(fā)三種組成。3）技術(shù)創(chuàng)新能力不夠我國(guó)汽車零部件企業(yè)長(zhǎng)期沒有重視技術(shù)創(chuàng)新能力，大中型企業(yè)普遍存在技術(shù)引進(jìn)經(jīng)費(fèi)占技術(shù)開發(fā)經(jīng)費(fèi)的比例較高的問題。然而，我國(guó)汽車零部件企業(yè)的CAD應(yīng)用大部分只是停留在計(jì)算機(jī)繪圖階段，產(chǎn)品設(shè)計(jì)還局限于幾何尺寸設(shè)計(jì)。 我國(guó)汽車零部件的發(fā)展趨勢(shì)隨著電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使汽車零部件設(shè)計(jì)技術(shù)飛躍發(fā)展，設(shè)計(jì)過程將完全改觀。我國(guó)在驅(qū)動(dòng)橋的開發(fā)水平上與國(guó)外同類企業(yè)相比還比較落后，不適應(yīng)新的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)只局限于二維制圖，對(duì)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不能進(jìn)行建模和CAE分析，致使產(chǎn)品設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)大，成本高，效率低。一般的驅(qū)動(dòng)后橋由主減速器總成，差速器總成，橋殼總成及半軸總成等零部件組成，如圖21所示。非斷開式驅(qū)動(dòng)后橋的橋殼多采用整體式(如沖焊結(jié)構(gòu)，鑄造結(jié)構(gòu))，也可以采用可分式的，但由于后者在維修，調(diào)整主減速器時(shí)拆裝的不便，故已很少采用。在一般汽車的機(jī)械式傳動(dòng)中，有了變速器還不能完全解決發(fā)動(dòng)機(jī)特性與汽車行駛需求間的矛盾和結(jié)構(gòu)布置上的問題。當(dāng)變速器處于直接擋位時(shí)，汽車的動(dòng)力性及燃料經(jīng)濟(jì)性主要取決于主減速器比。雙速主減速器具有兩個(gè)固定的主減比，并可根據(jù)汽車行駛條件來選擇檔位。微型汽車驅(qū)動(dòng)橋采用的是雙曲面齒輪。這一要求是由差速器來實(shí)現(xiàn)的。在普通的驅(qū)動(dòng)橋上，如果驅(qū)動(dòng)車輪不是轉(zhuǎn)向輪，則車輪直接由聯(lián)接差速器和輪轂的半軸來驅(qū)動(dòng)。由于引起彎矩的所有載荷都經(jīng)過這些軸承傳遞，因此半軸只承受轉(zhuǎn)矩，但實(shí)際上由于加工精度及裝配精度的影響及橋殼、軸承等的支承剛度不足等原因，使全浮式半軸在使用條件下仍可能承受不大的、可忽略不計(jì)的彎矩。微型車后橋采用半浮式半軸。因此，設(shè)計(jì)中要保證：所選擇的主減速比應(yīng)保證汽車在給定使用條件下有最佳的動(dòng)力性能和燃料經(jīng)濟(jì)性：(1)當(dāng)左、右兩車輪的附著系數(shù)不同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋必須能合理的解決左右車輪的轉(zhuǎn)矩分配問題，以充分利用汽車的牽引力；(2)具有必要的離地間隙以滿足通過性的要求：(3)驅(qū)動(dòng)橋的各零部件在滿足足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，應(yīng)力求做到質(zhì)量輕，特別是應(yīng)盡可能做到非簧載質(zhì)量，以改善汽車的行駛平順性；(4)能承受和傳遞作用于車輪上的各種力和轉(zhuǎn)矩：(5) 齒輪及其它傳動(dòng)部件應(yīng)工作平穩(wěn)，噪聲??；(6)對(duì)傳動(dòng)件應(yīng)進(jìn)行良好的潤(rùn)滑，傳動(dòng)效率要高；(7)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝調(diào)整方便：(8)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量滿足“三化”。差速器的設(shè)計(jì)要求滿足：（左半軸轉(zhuǎn)速）+（右半軸轉(zhuǎn)速）=2（行星輪架轉(zhuǎn)速）。驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)