【正文】 于有 2 個行星齒輪的轎車以及越野汽車、礦用汽車取最大值；取 KB= jT ——計算轉(zhuǎn)矩， N為了消除由于左右驅(qū)動車輪在運動學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動輪之間都裝有差速器，以保證汽車驅(qū)動橋兩車車輪行程不等時能以相應(yīng)的不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而滿足汽車行駛運動學(xué)的要求。 本章小結(jié) 首先本章介紹了主減速器的結(jié)構(gòu)型式有單級減速和雙級減速兩種，由于所給條件，我們選擇了螺旋錐齒輪的單級減速，主動錐齒安放采用的是懸臂式 ，從動式錐齒輪采用騎馬式。加油孔應(yīng)設(shè)置在加油方便之處，抽孔位置也決定了油面位置低處，但也應(yīng)考慮到汽車在通過障礙時放油塞不易被撞掉 [1]。對于滑動速度高的齒輪，為了提 高其耐磨性可進(jìn)行滲硫處理。例如，為了節(jié)約鎳、鉻等我國發(fā)展了以錳、釩、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)。b=45mm。 錐齒輪軸的軸徑選擇 當(dāng)錐齒輪齒面所受的圓周力、軸向力與徑向力計算確定后，根據(jù)主減速器軸承的布置尺寸，即可求出軸承所受的載荷。當(dāng)按日常行駛轉(zhuǎn)矩 jmT 計算時，許用接觸應(yīng)力為 1750MPa；當(dāng)按計算轉(zhuǎn)矩 jeT 和 jT? 計算時，許用接觸應(yīng)力為 2800MPa。 輪齒的彎曲強(qiáng)度計算 汽車主減速器螺旋錐齒輪的計算彎曲應(yīng)力 w? (N／ mm2) 為 ： 30 102 ????? ????? JDMFK KKKTSvmscw? (313) 按 (Tje、 Tjh)較小值校核 主動齒輪的彎曲強(qiáng)度 ： 30 22 10c s mwvT K K KK F z m J? ? ? ? ???? ? ? ? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 19 ? ?22 6 3 5 1 0 . 6 5 6 2 1 . 11 4 4 9 4 . 7 1 0 . 2 1 44 8 7 . 6 2 0 M Pa 7 0 0 M P a?? ? ? ??? ? ? ?? ? ? 從動齒輪的彎 曲強(qiáng)度校核 ： 30 22 10c s mwvT K K KK F z m J? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?22 3 2 5 2 1 0 . 6 5 6 2 1 . 11 4 4 5 2 4 . 7 1 0 . 2 6 53 8 3 . 9 3 6 M Pa 7 0 0M P a?? ? ? ??? ? ? ?? ? ? 式中： Tc——齒輪的計算轉(zhuǎn)矩， N01 1 1 12 cosd d h ??? ； 39。11 0arctan hA? ?； 39。2 ah Km? ； 14 齒根高 39。 表 31 圓弧螺旋錐齒輪的幾何尺寸計算用表 序號 項目 計算說明 結(jié) 果 1 主動齒輪齒數(shù) Z1 9 2 從動齒輪齒數(shù) Z2 52 3 端面模數(shù) m 4 齒面寬 F=。的平均壓力角。 (7) 齒輪法向壓力角的選擇 法向壓力角大些可以增加齒輪強(qiáng)度，減少齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)，在 格里森制規(guī)定 中， 轎車主減速器螺旋錐齒輪 的 法向壓力角選用 14176。傳動比愈大則 E 也應(yīng)愈大，大傳動比的雙曲面齒輪傳動，偏移距 E 可達(dá)從動齒輪節(jié)圓直徑 d2的 20％～ 30％。m； Km——模數(shù)系數(shù)，取 Km=。當(dāng) i0較小 (如 i0=～ 5)時，引可取為 7～ 12，但這時常常會因主、從動齒輪齒數(shù)太多、尺寸太大而不能保證所要求的橋下離地間隙。m)為 ： () ()a T rj m R H PmmG G rT f f fin???? ? ?? (36) ? ?18 90 0 62 15 1 8 01 7 63 5N m?? ? ???? 式中： aG —汽車滿載總重 ， 18900 N TG —所牽引的掛車滿載總重，但僅用于牽引車； Rf —道路滾動阻力系數(shù)，計算時轎車取 Rf =～ ；載貨汽 車取 ～；越野汽車取 ～ ；該車取 Hf —汽車正常使用時的平均爬坡能力系數(shù)。通過優(yōu)化設(shè)計，對發(fā)動機(jī)與傳動系參數(shù)作最佳匹配的方法來選擇 0i 值，可使汽車獲得最佳的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。在這里采用懸臂式結(jié)構(gòu)合理。 7—墊片 。加之其輪齒不是在齒的全長同時嚙合，而是逐漸由齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端，因此其工作平穩(wěn)，即使在告訴時，噪聲和振動也很小。 最后介紹了汽車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)類型主要分為 普通的非斷開式驅(qū)動橋、帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋 ，分析并選擇了本次設(shè)計的驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)方案為斷開式驅(qū)動橋。 非斷開式驅(qū)動橋的橋殼是一跟支承在左右驅(qū)動車論上的剛性空心梁，而主減速器、差速器及半軸等傳動機(jī)件都裝在其中。 基本參數(shù) 項目 數(shù)據(jù) 單位 車身長度 4600 mm 車身寬度 1855 mm 軸距 2660 mm 整體質(zhì)量 1590 kg 前輪距 1560 mm 后輪距 1560 mm 離地最小間隙 最大功率 最大扭矩 最高車速 主減速比 前輪胎規(guī)格 后輪胎規(guī)格 190 125/6000 224/400 180 225/65R17 225/65R17 mm kw/rpm N 以及在如此嚴(yán)酷的競爭環(huán)境下國內(nèi)企業(yè)的對策。各種車型的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)基本相同，主要由前梁 ，轉(zhuǎn)向節(jié)組成。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 本設(shè)計的目的與意義 隨著現(xiàn)代車型的多樣化、個性化的需求與發(fā)展，越野車以其優(yōu) 越的克服惡劣環(huán)境的能力吸引著大眾的視線。生產(chǎn)出質(zhì)量好，操 作簡便，價格便宜的低速載貨汽車將適合大多數(shù)消費者的要求。 在具體工藝細(xì)節(jié)方面，我國和世界水平的差距還比較大，歸根結(jié)底后橋的共用時承載和驅(qū)動。驅(qū)動橋的噪聲主要來自齒輪及其他傳動機(jī)件。 概論 1. 本課題解決的主要問題 設(shè)計出符合課題要求的前轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。Harbin 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 Ⅰ 摘 要 隨著現(xiàn)代車型 的 發(fā)展， 普通汽車已經(jīng)逐漸走進(jìn)每個人的生活中 。 然后 通過查閱相關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)、手冊 資料， 確定 了驅(qū)動橋的 主要零部件的主要設(shè)計參數(shù)，完成轉(zhuǎn)向 器 、萬向節(jié)、主減速器、差速器、半軸及橋殼的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計計算，并進(jìn)行相應(yīng)校核 ，再根據(jù)所計算選取的參數(shù)畫出了轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的 整體裝配圖 、差速器裝配圖以及部分零件圖 。首先是因為絕大多數(shù)的發(fā)動機(jī)在汽車上的縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左、右驅(qū)動車輪，必須由驅(qū)動橋的主減速器來改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同時還得由驅(qū)動橋的差速器來解決左、右驅(qū)動車輪間的轉(zhuǎn)矩分配問題和差速要求。 預(yù)期的成果 掌握汽車前驅(qū)動橋結(jié)構(gòu) 及工作原理，基于 所給定的 主要零部件的主要設(shè)計參數(shù)，完成轉(zhuǎn)向 器 、萬向節(jié)和自由輪轂、主減速器、差速器、半軸及橋殼的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計計算，并進(jìn)行相應(yīng)校核?？傮w而言，現(xiàn)在汽車向節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面發(fā)展的趨勢，要求車橋向輕量化、大扭矩、低噪聲、寬速比、壽命長和低生產(chǎn)成本。同時，在這個新的汽車產(chǎn)業(yè)政策描繪的藍(lán)圖中，還包含許多涉及產(chǎn)業(yè)素質(zhì)提高和市場環(huán)境改善的綜合目標(biāo) ，著實令人鼓舞。一般汽車的前橋是轉(zhuǎn)向橋。對于前輪驅(qū)動汽車和全輪驅(qū)動汽車，前橋既要轉(zhuǎn)向，又要傳遞動力，叫做轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。 最后，明確了本次課程設(shè)計主要內(nèi)容為： (1)通過比較不同方案和方法選取最佳方案進(jìn)行設(shè)計，掌握汽車前驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)及工作原理； (2)基于給定 的參數(shù)確定主要零部件的主要設(shè)計參數(shù)，完成轉(zhuǎn)向器、萬向節(jié)和自由輪轂、主減速器、差速器、半軸及橋殼的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計計算，并進(jìn)行相應(yīng)校核； (3)用計算機(jī)輔助繪圖畫出裝配圖和零件圖，并編寫設(shè)計說明書。 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動車輪的懸架形式密切相關(guān)。非斷開式驅(qū)動橋的整個驅(qū)動橋和驅(qū)動車輪的質(zhì)量以及傳動軸的部分質(zhì)量都是屬于汽車的非懸掛質(zhì)量。 主減速器的結(jié)構(gòu)型式 主減速器的減速形式 單級主減速器：由于單級主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制造成本低廉的優(yōu)點，廣泛用在主減速比 i0 的各種中、小型汽車上。 2—后橋凸緣 。10—主動錐齒輪 圖 主動錐齒輪及調(diào)整裝置零件圖 主減速器主、從動錐齒輪的支承方案 在殼體結(jié)構(gòu)及軸承型式已定的情況下，主減速器主動齒輪的支承型式及安置方法，對其支承剛度影響很大，這是齒輪能否正確嚙合并具有較高使用壽命的重要因素之一。兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時應(yīng)使他們的圓錐滾子的大端相向朝內(nèi)，小端相背朝外。作用于主減速器從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩的較小者，作為載貨汽車和越野汽車在強(qiáng)度計算中用以驗算主減速器從動 齒輪最大應(yīng)力的計算載荷 ， 即 ： 按照最低檔傳動比 求 Tje 汽車變速器最低檔傳動比選擇，應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動車輪與路面的附著黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動車輪的滾動半徑等綜合考慮、確定。則 Pf =0 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 1. 主動齒輪的轉(zhuǎn)矩計算 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 03252T 5 7 95 .7 9 1 0 .9 7cz Ti ?? ? ?? N (2) 節(jié)圓直徑的選擇 可根據(jù)文獻(xiàn) [1]推薦 的從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩中取較小值按經(jīng)驗公式選出： 3322 325214 ???? cd TKd =245mm (37) 式中： d2——從動錐齒輪的節(jié)圓直徑， mm； Kd2——直徑系數(shù)， Kd2=～ ； Tc——計算轉(zhuǎn)矩， N 并且 B 要小于 10m 即 。 雙曲面齒輪的偏移可分為上偏移和下偏移兩種?；?22176。 因此在本次設(shè)計中 取齒輪法向壓力角為 16176。 9 節(jié)圓直徑 11d mz? ； ； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 22d mz? 10 節(jié)錐角 112arctanzz? ? ； 2290??? ?? 176。11h h h?? ； 39。； 176。102 2 2sin2d h???? ； 21 理論弧齒厚 12s t s?? ； 2 Ks S m? ； 22 齒側(cè)間隙 B 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17 23 螺旋角 ? 35176。m。 = 從動齒輪有： 222 ?Findd m ?? (317) =? 176。 由材料力學(xué)可知，軸受轉(zhuǎn)矩作用時，其強(qiáng)度條件為 可以推出軸所滿足條件的最小直徑 ： 3min nPcd T? (322) 3 60001 0 0 2 7 .5 2125 mm? ? ? 其中 c 由文獻(xiàn) [13]的表 711 中取得 c=100； TP ； n 分別為發(fā)動機(jī)的額定功率和轉(zhuǎn)速，其值由表 21 中可得。根據(jù)車型此設(shè)計選用 30 萬 km[1] 所以 hL =6000 h。 用滲碳合金鋼制造齒輪，經(jīng)滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度可高達(dá) HRC58～64，而芯部硬度較低，當(dāng)端面模數(shù) m8 時為 HRC29～ 45，當(dāng) m8 時為 HRC32～ 45。 主減速器的潤滑 主減速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動錐齒輪的前軸承的潤滑，因為其潤堵不能靠潤滑油的飛濺來實現(xiàn)。另外，即使汽車作直線行駛，也會由于左右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車輪外徑不同或滾動半徑不相等而要求車輪行程不等。 再次，我們對主減速器錐齒輪軸承進(jìn)行校核，算出了錐齒輪軸承軸向力和徑向力，確定了軸 徑，并計算了軸承上的載荷，算出了軸承的使用壽命，證明本次設(shè)計所選擇的軸承型號是符合并滿足所給條件的。 10—行星齒輪止推片 ； 11—短軸 圖 差速器零件圖 本設(shè)計采用普通的對 稱式圓錐行星齒輪差速器。 RB 確定后，即可根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐距： A0=(～ ) RB (42) 本次 設(shè)計 中我們 選用較大值 行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇 [1] 為了得到較大的模數(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，但一般不應(yīng)少于 10。 并且 10 41F m mm?? 考慮到齒輪強(qiáng)度要求取 12mm。 因此 半軸齒輪的齒數(shù)選 z２ 用 20 差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 [1] 先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角 1? 、 2? ： )/arctan( 211 zz?? ＝ )20/11arctan( ＝ 176。此設(shè)計采用 2 個行星齒輪． 行星齒輪球面半徑 RB(mm)的確定 [1] 圓錐行星齒輪差速器的尺寸通常決定于行星齒輪背面的球面半徑 RB，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實際上代替了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，在一定程度上表征了差速器的強(qiáng)度。最終不僅導(dǎo)致輪胎過早磨損，無益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動車輪軸超載等，還會因為不能按所要求的瞬時中心轉(zhuǎn)向而使操作性變壞。為了消除由于左右車輪在運動學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動輪間都裝有差速器，后者保證了汽車驅(qū)