【正文】 輪齒面上所受的圓周力、軸向力和徑向力計(jì)算確定后，根據(jù)主減速器齒輪軸承的布置尺寸，即可求出軸承所受的載荷。 主減速器錐齒輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 錐齒輪齒面上的作用力 錐齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。對于滑動(dòng)速度高的齒輪，可進(jìn)行滲硫處理以提高耐磨性。由于鋼本身有較低的含碳量，使鍛造性能和切削加工性能較好。 d） 選擇合金材料是，盡量少用含鎳、鉻呀的材料，而選用含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼。因此，傳動(dòng)系中的主減速器齒輪是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。取β =35176。 錐距 R= 22122m zz? 135 135 分度圓齒厚 S=齒 寬 B= 41 41 c）中點(diǎn)螺旋角β 弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的。 36′ 齒根角 θ f=arctanRhf 3176。 從動(dòng)錐齒輪分度圓直徑 dm2=14 3 = 取 dm2=263mm 齒輪端面模數(shù) 22/ 26 3 / 38 7m d z? ? ? 表 31主、從動(dòng)錐齒輪參數(shù) 參 數(shù) 符 號 主動(dòng)錐齒輪 從動(dòng)錐齒輪 分度圓直徑 d=mz 42 263 齒頂高 ha= ha *m。 根據(jù)所選定的主減速比 i0 值，就可基本上確定主減速器的減速型式（單級、雙級等以及是否需要輪邊減速器），并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，對發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系參數(shù)作最佳匹配的方法來選擇 i0 值，可使汽車獲得最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 主減速器錐齒輪設(shè)計(jì) 主減速比 i 0、驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙和計(jì)算載荷，是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。 圖 33從動(dòng)錐齒輪支 撐形式 從動(dòng)錐齒輪的支承 從動(dòng)錐齒輪采用圓錐滾子軸承支承（如圖 33示）。跨置式支承使支承剛度大為增加，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式支承的 1／ 30 以下．而主動(dòng)錐齒輪后軸承的徑向負(fù)荷比懸臂式的要減小至 1/5～ 1/7。齒輪的正確嚙合，除了與齒輪的加工質(zhì)量裝配調(diào)整及軸承主減速器殼體的剛度有關(guān)以外，還與齒輪的支承剛度密切相關(guān)。單級主減速器由一對圓錐齒輪組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點(diǎn) 。 結(jié)構(gòu)形式 為了滿足不同的使用要求，主減速器的結(jié)構(gòu)形式也是不同的。 查閱文獻(xiàn) [1]、 [2]，經(jīng)方案論證，主減速器的齒輪選用螺旋錐齒輪傳動(dòng)形式（如圖 31 示）。當(dāng)主動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪軸線向下偏移時(shí)，可降低主動(dòng)錐齒輪和傳動(dòng)軸位置，從而有利于降低車身及整車重心高度，提高汽車行使的穩(wěn)定性。因?yàn)槁菪F齒輪不發(fā)生根切（齒輪加工中產(chǎn)生輪齒根部切薄現(xiàn)象，致使齒輪強(qiáng)度大大降低）的最小齒數(shù)比直齒輪的最小齒數(shù)少，使得螺旋錐齒輪在同樣的傳動(dòng)比下主減速器結(jié)構(gòu)較緊湊。 主減速器結(jié)構(gòu)方案分析 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類型、減速形式的不同而不同。 b）外型尺寸要小，保證有必要的離地間隙；齒輪其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪音小。 其結(jié)構(gòu)如圖 21 所示： 1－ 半軸 2－圓錐滾子軸承 3－支承螺栓 4－主減速器從動(dòng)錐齒輪 5－油封 6－主減速器主動(dòng)錐齒輪 7－彈簧座 8－墊圈 9－輪轂 10－調(diào)整螺母 圖 21 驅(qū)動(dòng)橋 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2021 5 3 主減速器設(shè)計(jì) 主減速器是汽車傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齒數(shù)少的錐齒輪帶動(dòng)齒數(shù)多的錐齒輪。汽車前后兩端的驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力，是經(jīng)分動(dòng)器并貫通中間橋而傳遞的。前者為了把動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋，需分別由分動(dòng)器經(jīng)各驅(qū)動(dòng)橋自己專用的傳動(dòng)軸傳遞動(dòng)力，這樣不僅使傳動(dòng)軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動(dòng)橋的零件特別是橋殼、 半軸等主要零件不能通用。但是，由于斷開式驅(qū)動(dòng)橋及與其相配的獨(dú)立懸掛的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故這種結(jié)構(gòu)主要見于對行駛平順性要求較高的 一部分轎車及一些越野汽車上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車或多橋驅(qū)動(dòng)的重型越野汽車。主減速器、差速器與傳動(dòng)軸及一部分驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置的質(zhì)量均為簧上質(zhì)量。 斷開式驅(qū)動(dòng)橋 斷開式驅(qū)動(dòng)橋區(qū)別于非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的明顯特點(diǎn)在于前者沒有一個(gè)連接左右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性整體外殼或梁。在給定速比的條件下，如果單級主減速器不能滿足離地間隙要求，可該用雙級結(jié)構(gòu)。他們的具體結(jié)構(gòu)、特別是橋殼結(jié)構(gòu)雖然各不相同，但是有一個(gè)共同特點(diǎn)，即橋殼是一根支承 在左右驅(qū)動(dòng)車輪上的剛性空心梁，齒輪及半軸等傳動(dòng)部件安裝在其中。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，應(yīng)該選用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸架時(shí)，則應(yīng)該選用斷開式驅(qū)動(dòng)橋。 e)在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小，以改善汽車平順性。 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求： a)所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。如果你的變速器出了故障，對于后輪驅(qū)動(dòng)的汽車就不需要對差速器進(jìn)行維修，但是對于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車來說也許就有這個(gè)必要了，因?yàn)檫@兩個(gè)部件是做在一起的。設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡單，修理、保養(yǎng)方便；機(jī)件工藝性好，制造容易的要求 。 本課題的設(shè)計(jì)思路可分為以下幾點(diǎn)：首先選擇初始方案， YC1090 屬于中型貨車，采用后橋驅(qū)動(dòng)，所以設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)需要符合中型貨車的結(jié)構(gòu)要求；接著選擇 各部件的結(jié)構(gòu)形式；最后選擇各部件的具體參數(shù)，設(shè)計(jì)出各主要尺寸。因此，通過對汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識和技能。汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動(dòng)力性 、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動(dòng)性和操動(dòng)穩(wěn)定性等有直接影響。YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 目 錄 1 前言 ................................................................. 1 2 總體方案論證 ........................................................ 2 非斷開式驅(qū)動(dòng)橋 ..................................................... 2 斷開式驅(qū)動(dòng)橋 ....................................................... 3 多橋驅(qū)動(dòng)的布置 ..................................................... 3 3 主減速器設(shè)計(jì) ........................................................ 5 主減速器結(jié)構(gòu)方案分析 ............................................... 5 主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案 ................................... 6 主減速器錐齒輪設(shè)計(jì) ................................................. 7 主減速器錐齒輪的材料 .............................................. 10 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 .......................................... 10 主減速器錐齒輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................... 12 4 差速器設(shè) 計(jì) ......................................................... 17 差速器結(jié)構(gòu)形式選擇 ................................................ 17 普通錐齒輪式差速器齒輪設(shè)計(jì) ........................................ 17 差速器齒輪的材料 .................................................. 19 普通錐齒輪式差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算 .................................... 19 5 驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) ............................................. 21 半軸的型式 ........................................................ 21 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .................................................. 21 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料與熱處理 ...................................... 24 6 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì) ....................................................... 25 橋殼的結(jié)構(gòu)型式 .................................................... 25 橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 .......................................... 25 7 結(jié)論 ............................................................... 27 參 考 文 獻(xiàn) .......................................................... 28 致 謝 ............................................................. 29 附件清單 ............................................................. 30 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2021 1 1 前言 本課題是對 YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車的重大總成，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。 由上述可見，汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。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。驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)符合 YC1090 貨車的整體結(jié)構(gòu)要求。 維修費(fèi)用低也是后輪驅(qū)動(dòng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，盡管由于構(gòu)造和車型的不同，這種費(fèi)用將會(huì)有很大的差別。驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車輪 傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。 d)在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率。 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式按工作特性分，可以歸并為兩 大類，即非斷開式驅(qū)動(dòng)橋和斷開式驅(qū)動(dòng)橋。 非斷開式驅(qū)動(dòng)橋 普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，由于結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、工作可靠，廣泛用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上，在多數(shù)的越野汽車和部分轎車上也采用這種結(jié)構(gòu)。在汽車輪胎尺寸和驅(qū)動(dòng)橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定的情況下，也就限定了主減速器從動(dòng)齒輪直徑的尺寸。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2021 3 在少數(shù)具有高速發(fā)動(dòng)機(jī)的大型公共汽車、多橋驅(qū)動(dòng)汽車和超重型載貨汽車上，有時(shí)采用蝸輪式主減速器，它不僅具有在質(zhì)量小、尺寸緊湊的情況下可以得到大的傳動(dòng)比以及工作平滑無聲的優(yōu)點(diǎn)，而且對汽車的總體布置很方便 。這種橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車架橫粱或車廂底板上，或與脊梁式車架相聯(lián)。斷開式驅(qū)動(dòng)橋的簧下質(zhì)量較小，又與獨(dú)立懸掛相配合，致使驅(qū)動(dòng)車輪與地面的接觸情況及對各種地形的適應(yīng)性比較好，由此可大大地減小汽車在不平路面上行駛時(shí)的振動(dòng)和車廂傾斜，提高汽車的行駛平順性和平均行駛速度，減小車輪和車橋上的動(dòng)載荷及零件的損壞，提高其可靠性及使用壽命。相應(yīng)這兩種動(dòng)力傳遞方式，多橋驅(qū)動(dòng)汽車各驅(qū)動(dòng)橋的布置型式分為非貫通式與貫通式。 在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，