【正文】 驅(qū)動橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅(qū)動橋存在。 綜上所述，由于設(shè)計的驅(qū)動橋為轎車驅(qū)動橋，況且隨著物流業(yè)對車輛性能要求的變化和我國公路條件的改善，單級減速器已經(jīng)能滿足要求，單級驅(qū)動橋還有以下幾項優(yōu)點： (l) 單級減速驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)是驅(qū)動橋中最為簡單的一種，制造成本較低，工藝簡單，而且是驅(qū) 動橋基本類型； (2) 汽車發(fā)動機有向大轉(zhuǎn)矩低速發(fā)展的趨勢，使得驅(qū)動橋向小傳動比發(fā)展； (3) 隨著國內(nèi)路況的改善，尤其是高速公路的迅猛發(fā)展，汽車通過性的要求慢慢降低。 4 第三章 主減速器設(shè)計 4 第 三 章 主減速器設(shè)計 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)其減速形式的不同以及齒輪的類型，主動齒輪和從動齒輪的安置方法而異。綜上，選用弧齒錐齒輪。為了安裝方便，主動錐齒輪軸靠近輪齒的一端軸承內(nèi)徑應比另一端軸承內(nèi)徑大。 4）主傳動比 0i 較大時， 1z 盡量取得小一些，以便獲得滿意的離地間隙。在此取 ； r —— 車輪的滾動半徑，在此選用輪胎型號為 195/60R14 85H，得滾動半徑為 ； LB? ， LBi —— 分別為所計算的主減速器從動錐齒輪到驅(qū)動車輪之間的傳動效率和傳動比， LB? 取 ，由于無輪邊減速器， LBi 取 。計算時，對于弧齒錐齒輪副， G? 取 95%。 所以 初選 2D = = 則 tm = 2D / 2Z =有參考《機械設(shè)計手冊》 [6]表 中 tm 選取 則 2D = 1D = tm 1Z =45mm 根據(jù) tm = 3 cmTK 來校核 sm = 選取的是否合適，其中 mK =（ ～ ） 此處， tm =（ ～ ） 31976 =（ ～ ），因此校核合格。 對于從動錐齒輪齒面寬 2b ，推薦不大于節(jié)錐距 2A 的 倍，即 22 Ab ? ，而且 2b 應滿足 tmb 102? ，對于汽車主減速器圓弧齒錐齒輪推薦采用： 22 Db ? （ 27） 得 22 Db ? =?= 南昌工程學院本科畢業(yè)設(shè)計 9 為滿足齒面接觸寬和節(jié)省材料使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩端都超出一些，通常小齒輪的齒面加大 10%較為合適，在此取 1b = = ? 根據(jù)“格里森”制推薦預選從動錐齒輪螺旋角名義值公式進行預選 ‘1? =212 DE90ZZ525 ????? （ 28） 式中 ‘1? —— 主動錐齒輪名義螺旋角預選值； 1Z , 2Z —— 主從動齒輪齒數(shù)； 2D —— 從動齒輪節(jié)圓直徑 mm ； E—— 雙曲面齒輪偏移距 mm ，對螺旋錐齒輪取 0mm 。 4. 螺旋方向 主、從動錐齒輪的螺旋方向是相反的。對于弧齒錐10 第三章 主減速器設(shè)計 10 齒輪，轎車的 ? 一般選用 16176。 1? 1? =176。 18 根錐角 1f? = 11 f??? 2f? = 22 f?? ? 1f? =176。在進行強度計算之前應首先了解齒輪的破壞形式及其影響因素。表 22給出了汽車驅(qū)動橋齒輪的許用應力數(shù)值。 按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算時： 213m a x210bdiTp ge ?? N／ mm （ 210） 式中 maxeT —— 發(fā)動機輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取 155 mN? ； gi —— 變速器的傳動比； 1d —— 主動齒輪節(jié)圓直徑，在此取 45mm.。 m； 0K —— 超載系數(shù)；在此取 ； sK —— 尺寸系數(shù)，反映材質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸和熱處理相關(guān)，當ｍ ? 時，4 ? ，在此 4 ?sK ＝ ； mK —— 載荷分配系數(shù)，當齒輪采用懸臂式支承型式時， mK ＝ ～ ，支承剛度大時取小值，此處取 ； 14 第三章 主減速器設(shè)計 14 vK —— 質(zhì)量系數(shù)，對于汽車驅(qū)動橋齒輪，當周節(jié)及徑向跳動精度高，齒輪接觸良好時，可取 ； b —— 計算齒 輪的齒面寬， ； z —— 計算齒輪的齒數(shù) ,41； m —— 端面模數(shù)， ； J —— 計算彎曲應力的綜合系數(shù)（或幾何系數(shù)），它綜合考慮了齒形系數(shù)。 圖 22 接觸計算用綜合系數(shù) 以上公式（ 21）～（ 213）以及圖 21，圖 22均參考《汽車車橋設(shè)計》 [5] 16 第三章 主減速器設(shè)計 16 主減速器齒輪的材料及熱處理 驅(qū)動橋錐齒輪的工作環(huán)境是相當惡劣的，與傳動系的其它齒輪相比，具有載荷大，作用時間長，載荷變化多，帶沖擊等特點。在此，齒輪所采用的鋼為 20CrMnTi。 主減速器軸承的計算 1．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。 表 23 if 及 Tf 的參考值 經(jīng)計算 dT 為 對于圓錐齒輪的齒面中點的分度圓直徑 222 sin ?bdd m ?? 2121 zzdd mm? 經(jīng)計算 md1 ＝ md2 = 式（ 214） 參考《汽車車橋設(shè)計》 [5]。 算 當主減速器的齒輪尺寸，支承形式和軸承位置已確定，則可計算出軸承的徑向載荷。 有上式可得軸承 A 的使用壽命 8? ??hL =2374 h 若大修里程 S 定為 100000 公里，可計算出預期壽命即 hL39。 （ 2）對于軸承 A，在此選用 7206E 型軸承。 軸承 C， D均采用 7210E，其額定動載荷 Cr 為 ,e 值為 ， Y= 22 第四章 差速器設(shè)計 22 （ 3）對于軸承 C，軸向力 A=2882N，徑向力 R=，并且 RA =〉 e， 所以 Q= ? ?YRXAfd ? =( ＋ 2882)= 610?????????? ?QfCrfLpt s L = 63103 106 9 2 6 . 5 0 ?????????? ??= 108 s 8? ??hL =11554 h 〉 hL39。 第 四 章 差速器設(shè)計 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。 對稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計 由于在差速器殼上裝著主減速器從動齒輪，所以在確定主減速器從動齒輪尺寸時， 應考慮差速器的安裝。 根據(jù)上式 BR = = 所以預選其節(jié)錐距 A0 =。 左右兩半軸齒輪的齒數(shù) Lz2 ， Rz2 之和必須能被行星齒輪的數(shù)目所整除，否則，差速器將無法安裝，即應滿足的安裝條件為： 24 第四章 差速器設(shè)計 24 In zz RL ?? 22 （ 32） 式中 Lz2 ， Rz2 —— 左右半軸齒輪的齒數(shù)，對于對稱式圓錐齒輪差速器來說， Lz2 = Rz2 ； n —— 行星齒輪數(shù)目； I —— 任意整數(shù)。2? =176。的壓力角。2 ， d39。2 ??d = l = = ? 1019763??? ??≈ ??L ≈ 差速器齒輪的幾何計算 表 31汽車差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計算用表 序號 項目 計算公式 計算結(jié)果 1 行星齒輪齒數(shù) 1z ≥ 10，應盡量取最小值 1z =10 2 半軸齒輪齒數(shù) 2z =14～ 25，且需滿足式（ 34） 2z =17 3 模數(shù) m m =4mm 4 齒面寬 b=(～ )A0 。?? ? 續(xù)表 序號 項目 計算公式 計算結(jié)果 11 節(jié)錐距 22110 s in2s in2 ?? ddA ?? 0A = 26 第四章 差速器設(shè)計 26 12 周節(jié) t = t = 13 齒頂高 21 aga hhh ?? 。022 arctan Ahf?? 1? =176。 18 根錐角 111 ??? ??R ； 222 ??? ??R 1R?=176。2102 s in2 ?? hd ?? ?? mm ?? mm 21 理論弧齒厚 21 sts ?? ? ? mhhts ?? ???? t a n2 39。 此節(jié)內(nèi)容圖表參考了《汽車車橋設(shè)計》 [5]中差速器設(shè)計一節(jié)。 若按最大附著力計算，即 ?2 239。 m； ? —— 汽車傳動效率，計算時可取 ； i —— 傳動系最低擋傳動比； r —— 輪胎的滾動半徑， m。 半軸花鍵的強度計算 在計算半軸在承受最大轉(zhuǎn)矩時，還應校核其花鍵的剪切應力和擠壓應力。 根據(jù)要求，當傳遞的轉(zhuǎn)矩最大時，半軸花鍵的切應力 [s? ]不應超過 MPa，擠壓應力 [ c? ]不應超過 196 MPa，最大轉(zhuǎn)角 ? 不應大于 8176。采用高頻、中頻感應淬火，使半軸表面淬硬達 HRC52 ～ 63 ，硬化層深約為其半徑的 1/3，心部硬度可達 HRC30 ～ 35 ，不淬火區(qū)硬度定在 HB248 ～ 277 范圍內(nèi)。整體式橋殼拆裝、調(diào)整、維修、保養(yǎng)等都十分方便。 橋殼的受力分析與強度計算 計算時將橋殼復雜的受力狀況簡化成三種典型的計算工況，即當汽車滿載并行駛與不平路面（車輪承受最大的鉛錘力）時，受沖擊載荷時；當汽 車滿載并以最大牽引力（車輪承受最大切應力）行駛和緊急制動時；以及當汽車滿載側(cè)滑（車輪承受最大側(cè)向力）時。 m (51) 式中 2G —— 汽車滿載時停于水平路面時驅(qū)動橋作用于地面的載荷，在此 15600*； wg —— 車輪（包括制動器、輪轂等）重力，根據(jù)輪胎型號查得同型號韓泰輪胎重量，取 83N； B —— 驅(qū)動車輪輪距，查同類型轎車在此取為 ； s —— 驅(qū)動橋殼 上兩鋼板彈簧座中心間的距離， 察同類車型 ， 近似取 s 為 。取內(nèi)徑 d=33mm 和外徑 D=43mm 垂向及水平彎曲截面系數(shù) : ???????? ?? 443V 132D DdW ? = ???????? ?? 443 4333132 = mm3 扭轉(zhuǎn)截面系數(shù) : ???????? ?? 443 116D DdW t ? = mm3 垂向彎曲截面系數(shù) , 水平彎曲截面系數(shù) , 扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)的計算參考《材料力學》 [8]。 m (55) 式中 2m —— 汽車加速行駛時的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，可在 ～ 范圍內(nèi)選取，在此取 ； 2G ， wg ， B ， s —— 見式（ 51）下的說明。 m 橋殼還承受因驅(qū)動橋傳遞驅(qū)動轉(zhuǎn)矩而產(chǎn)生 的反作用力矩，這時在兩板簧座之間橋殼承受的轉(zhuǎn)矩 T 為 T = 2max ???iTe N m 所以在板簧座附近的危險斷面處的彎曲應力 w? 和扭轉(zhuǎn)應力 ? 分別為 hhvvw WMWM ??? MPa (58) tWT?? MPa (59) 式中 hv MM, —— 分別為橋殼在兩鋼板彈簧座之間的垂向彎矩