【正文】 ? ?HHNaH szmp 1lim11 / ?? ? = ?? ? ? ??? HHNaH szmp ?? ? ? ? ? aHH ?? ?? （ 15)初選齒輪分度圓直徑 ? ? 2)(12/HHEdtt zzzzuuTkmmd ?? ?? ??????? (212) = 3 2) (1 359 ????????= （ 16）計(jì)算載荷系數(shù) 0k 使用系數(shù) ?Ak 齒輪線速度如下式 : 100 060)/( 31 ??? ? dnsmv ? (213) = 10 0060 13 714 ? ?? =10 動(dòng)載荷系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù) ??k 1 齒間載荷分配系數(shù) 故 : ?????? aVA KKKkk ? （ 17）確定模數(shù) m=d/z==4 （ 18）計(jì)算傳動(dòng)尺寸中心距 )(21/43 zzmmma ?? （ 214） = )3838(412c os2 1 ?? =152 20 取： d1=d2=155mm （ 19） 修正螺旋角 a zzm 2 )(a rc c os 21 ??? =1552 )3838(4a rc cos ? ??= 6. 斜齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 （ 1） 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度： os 38c os 2211 ???? ?zz v os 39c os 2222 ??? ?zz v ?FY 、 ?FY 、 ?SY 、 ?SY 重合度系數(shù) ??Y 螺旋角系數(shù) ??Y （ 2）彎曲疲勞極限應(yīng)力： aF mp2201lim ?? aF mp2202lim ?? 壽命系數(shù) NN YY ? 安全系數(shù) ?Fs 故 ： ? ? ????FNaF s FYmp ?? ? ? ???? FNaF s FYmp ?? 因 為經(jīng)過核算實(shí)用疲勞強(qiáng)度 ＜許用應(yīng)力，所以 滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。 取 按上式 =1679 〈 1750 N/ 2mm 主、從動(dòng)齒輪的齒面接觸應(yīng)力相等。 按上式 231 ????? ???????＝ 173 N/ 2mm N/ 2mm 232 ???? ??????? = N/ 2mm N/ 2mm 所以主減速器齒輪滿足彎曲強(qiáng)度要求。支承剛度大時(shí)取最小值； vK —— 質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪，當(dāng)齒輪接觸良好，周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)，可取 ； z—— 計(jì)算齒輪的齒數(shù)； m —— 端面模數(shù)； J—— 計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)（或幾何系數(shù)），它綜合考慮了齒形系數(shù)。 在現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，單位齒長(zhǎng)上的圓周力有時(shí)提高許用數(shù)據(jù)的 20%～ 25%。汽車驅(qū)動(dòng)橋的最大輸出轉(zhuǎn)矩 Tec 和最大附著轉(zhuǎn)矩 Tcs 并不是使用中的持續(xù)載荷，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)只能用它來驗(yàn)算最大應(yīng)力，不能作為疲勞損壞的依據(jù)。其表現(xiàn)是齒根疲勞折斷和由表面點(diǎn)蝕引起的剝落。規(guī)定范圍內(nèi)的正常磨損是允許的。 （ 3）齒面膠合 在高壓和高速滑摩引起的局部高溫的共同作用下，或潤(rùn)滑冷卻不良、油膜破壞形成金屬齒表面的直接摩擦?xí)r，因高溫、高壓而將金屬粘結(jié)在一起后又撕下來所造成的表面損壞現(xiàn)象和擦傷現(xiàn)象稱為膠合。凹坑壁從齒表面陡直地陷下。在最后階段輪齒迅速損壞或折斷。 ① 點(diǎn)蝕：是輪齒表面多次高壓接觸而引起的表面疲勞的結(jié)果。為了防止輪齒折斷，應(yīng)使其具有足夠的彎曲強(qiáng)度，并選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)、壓力角、齒高及切向修正量、良好的齒輪材料及保證熱處理質(zhì)量等。在開始出現(xiàn)裂紋處和突然斷掉前存在裂紋處，在載荷作用下由于裂紋斷面間的相互摩擦，形成了一個(gè)光亮的端面區(qū)域，這是疲勞折斷的特征，其余斷面由于是突然形成的故為粗糙的新斷面。折斷多數(shù)從齒根開始，因?yàn)辇X根處齒輪的彎曲應(yīng)力最大。 19 外圓直徑 1111 co s2 ?aa hdd ?? 1ad = 12 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 2ad = 221 cos2 ?ahd ? 2ad =299mm 20 節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離 11201 sin2 ?? ahd ?? 2102 d?? 22sin?ah? 01? = 02? = 21 理論弧齒厚 21 sts ?? mSs k?2 1s = 2s = 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 在完成主減速器齒輪的幾何計(jì)算之后，應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，以保證其有足夠的強(qiáng)度和壽命以及安全可靠性地工作。 17 面錐角 211 ??? ??a ； 122 ??? ??a 1a?=176。 9 節(jié)圓直徑 d =m z ?1d 72mm 2d =296mm 10 節(jié)錐角 ?1?arctan21zz 2? =90176。另外，主傳動(dòng)比越大，則 E 也越大，但應(yīng)保證齒輪不發(fā)生根切。 6. 法向壓力角 法向壓力角大一些可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對(duì)于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪的端面重合度下降。 5. 螺旋方向 主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。 對(duì)于從動(dòng)錐齒輪齒面寬 2b ，推薦不大于節(jié)錐 2A 的 倍，即 22 Ab ? ，而且 2b 應(yīng)滿足 tmb 102? ，對(duì)于汽車主減速器圓弧齒輪推薦采用： 22 Db ? =? 296=46mm 一般習(xí)慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，通常使小齒輪的齒面比 10 大齒輪大 10%，在此取 1b = ?? %)101(2b 54mm 4. 中點(diǎn)螺旋角 ? 弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，選 ? 時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度 ? ，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響， ? 越大，則 ? 也越大，同時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高， ? 應(yīng)不小于 ，在 ～ 時(shí)效果最好，但 ? 過大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。 3. 主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬 1b 和 2b 錐齒輪齒面過寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會(huì)導(dǎo)致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面過窄及刀尖圓角過小，這樣不但會(huì)減小了齒根圓角半徑，加大了集中應(yīng)力，還降低了刀具的使用壽命。 （ 5） 對(duì) 于不同的 主傳動(dòng) 比， 1z 和 2z 應(yīng)有適 宜的搭配。 1. 主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù) 1z 和 2z 選擇 主、 從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng) 考 慮 如下因素： （ 1） 為 了磨合均 勻 ， 1z ， 2z 之間應(yīng) 避免有 公約數(shù) 。輔助支承與從動(dòng)錐齒輪背面之間的間隙，應(yīng)保證當(dāng)偏移量達(dá)到允許極限，即與從動(dòng)錐齒輪背面接觸時(shí)，能夠制止從動(dòng)錐齒輪繼續(xù)偏移。然而，為了是從動(dòng)錐齒輪背面的支承凸緣有足夠的位置設(shè)置加強(qiáng)筋及增強(qiáng)支承的穩(wěn)定性，距離（ c+d）應(yīng)不小于從動(dòng)錐齒輪節(jié)圓直徑的 70％。 重型汽車主減速器主動(dòng)齒輪都是采用騎馬式支承。為了增強(qiáng)支承剛度，應(yīng)使兩軸承支承中心間的距離齒輪齒面寬中點(diǎn)的懸臂長(zhǎng)度大兩倍以上，同時(shí)比齒輪節(jié)圓直徑的 70%還大，并使齒輪軸徑大于等 于懸臂長(zhǎng)。這樣以來，不僅使驅(qū)動(dòng)橋中間部分主減速器的輪廓尺寸減小，加大了離地間隙，并可得到大的驅(qū)動(dòng)橋減速比 (其值往往在 16~26左右 )，而且半軸、差速器及主 減速器從動(dòng)齒輪等零件的尺寸也可減小。 單級(jí) (或雙級(jí) )主減速器附輪邊減速器，礦山、水利及其他大型工程等所用的重型汽車，工程和軍事上用的重型牽引越野汽車及大型公共汽車等，要求有高的動(dòng)力性，而車速則可相對(duì)較低，因此其傳動(dòng)系的低檔總傳動(dòng)比都很大。當(dāng)傳動(dòng)比小于 2 時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪相對(duì)于螺旋錐齒輪主動(dòng)齒輪就顯得過大，這時(shí)選用螺旋錐齒輪更合理，因?yàn)楹笳呔哂休^大的差速器可利用空間。隨偏移距的不同，雙曲面齒輪與接觸應(yīng)力相當(dāng)?shù)穆菪F齒輪比 較，負(fù)荷可提高至 175％。主動(dòng)齒輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)大于從動(dòng)齒輪的。這樣就能在每個(gè)齒輪的兩邊布置尺寸緊凄的支承。 第 2章 貫通橋主減速器設(shè)計(jì) 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 主減速器可根據(jù)齒輪類型、減速形式及主、從動(dòng)齒輪的支撐形式不同分類。驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到汽車使用性能的好環(huán)。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)后架或承載車身之間的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩。 全套圖紙，加 153893706 本文認(rèn)真地分析參考了天龍重卡 300雙驅(qū)動(dòng)橋，在論述汽車驅(qū)動(dòng)橋運(yùn)行機(jī)理的基礎(chǔ)上，提練出了在驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)中應(yīng)掌握的滿足汽車行駛的平順性和通過性、降噪技術(shù)的應(yīng)用及 零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的通用化、產(chǎn)品的系列化等三大關(guān)鍵技術(shù)；闡述了汽車驅(qū)動(dòng)橋的基本原理并進(jìn)行了系統(tǒng)分析；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，確定了重型卡車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式、布置方法、主減速器總成、差速器總成、半軸、橋殼及輪邊減速器的結(jié)構(gòu)型式；并對(duì)制動(dòng)器以及主要零部件進(jìn)行了強(qiáng)度校核，完善了驅(qū)動(dòng)橋的整體設(shè)計(jì)。其質(zhì)量，性能的好壞直接影響整車的安全性，經(jīng)濟(jì)性、舒適性、可靠性。 and the strength checking of brake parts, as well as major ponents improves overall design of the driving axle. Through the study of this topic, we can design the single drive axle devices that apply to the heavy truck with highpowered engine, and make sure the drive axle we design of heavy truck economic, practical, safe and reliable. Keywords: Heavy truck Drive axle Final drive Differential IV 目 錄 摘 要 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． I Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ． II 第 1 章 緒論 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 第 2 章 貫通橋主減速器設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 ．．．．．．．．．．．．．． 2 主減速器的齒輪類型 ．．．．．．．．．．．． 2 主減速器的減速形式 ．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 主減速器主從動(dòng)錐齒輪的支承方案 ．．．．．．．． 4 主減速器基本參數(shù)選擇與計(jì)算載荷的確定 ．．．．．．．．． 5 主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定 ．．．．．．．．．．． 5 錐齒輪主要參數(shù)的選擇 ．．．．．．．．．．．． 7 主減速器圓弧錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 ．．．．．．． 10 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 ．．．．．．．．．．．．． 11 主減速器軸承載荷的計(jì)算 ．．．．．．．．．．．． 20 主減速器齒輪的材料及熱處理 ．．．．．．．．． ．． 24 主減速器的潤(rùn)滑 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25 本章小結(jié) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25 第 3 章 貫通橋差速器設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 26 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的差速原理 ．．．．．．．．．． 27 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu) ．．．．．．．． 28 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．． 29 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇 ．．．．．．．．．．．．． 28 差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 ．．．．．．．． ．． 31 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 ．．．．．．．．．．．．．． 31 差速器齒輪的材料 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 33 V 本章小結(jié) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 34 第 4 章 半軸及貫通軸的設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 34 概述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 34 全浮式半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ．．．．．．．．．． 35 4． 2． 1半軸的計(jì)算載荷的確定 ．．．．．．．．．． 35 半軸桿部直徑的選擇 ．．．．．．．