【正文】 22m i n m i n 2 m i nt GGFG? ? ?? ? ? (27) 式中， 2G 為驅(qū)動橋上的負荷。內(nèi)、外凸輪分別與左、右半軸用花鍵連接。 蝸輪式差速器的半軸轉(zhuǎn)矩比 bk 可高達 5． 67～ 9． 00，鎖緊系數(shù)是達 0． 7～ 0． 8。由于該差速器在轉(zhuǎn)彎時是內(nèi)輪單邊傳動，會引起轉(zhuǎn)向沉重，當拖帶掛車時尤為突出。 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。于是 0 1 2w w w?? ,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。差速器的輪廓尺寸也受到主減速器從動齒輪軸承支承座及主動齒輪導(dǎo)向軸承座的限制。 在此 1z =12， 2z =18， 滿足以上要求。 的壓力角。b ≤ 10m 13b mm? 5 工作齒高 mhg ? gh mm? 19 6 全齒 高 ?? mh ? 7 壓力角 ? ?? 8 軸交角 ? =90176。 02 ? ? 17 面錐角 01 1 2? ? ???； 02 2 1? ? ??? 001 ? ? 。 11111cos4xa shh d ??? ； 239。 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。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。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。 半浮式半軸 (圖 41)的結(jié)構(gòu)特點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。 半軸的主要尺寸是它的直徑，設(shè)計與計算時首先應(yīng)合理地確定其計算載荷。 半軸彎曲應(yīng)力，為 22333 2 1 6 8 7 . 7zF a k G a m p add? ??? ? ? (48) 故校核半徑取 滿足合成應(yīng)力在 600mpa 750mpa 范圍 半軸花鍵 設(shè)計 27 矩形花鍵具有定心精度高， 定心的穩(wěn)定性好，使用磨削的方法消除熱處理引起的變形的特點，是應(yīng)用最為廣泛的花鍵連接，本設(shè)計采用矩形花鍵。 外輪上側(cè)向力 2yoF 和內(nèi)輪上側(cè)向力 2yiF 分別為 12z 20 12z 2iFF{ ??oz izFF?? (45) 內(nèi)、外車輪上的總側(cè)向力 2yF 為 21G? 。 4） 設(shè)計全浮式半軸桿部的強度儲備應(yīng)低于驅(qū)動橋其他傳力零件的強度儲備，使半軸起一個“熔絲”的作用。螺栓分布如圖 35，分別為 M10， M6，與主減速器從動錐齒輪連接螺栓設(shè)有凸臺，直徑為 23mm，厚度為 2mm， 與差速器右殼連接所在螺栓與水平方向夾角為 68 度， 24 圖 35 差速器 殼 側(cè)面視圖 4 半軸的設(shè)計 結(jié)構(gòu)形式分析 驅(qū)動半軸位于傳動系的末端，其基本功用是接受從差速器傳來的轉(zhuǎn)矩并將其傳給車輪。對于滑動速度高的齒輪可進行滲硫處理，以提高其耐磨性。滲碳合金銅的優(yōu)點是表面可得到含碳量很高的硬化層，有相當高 的耐磨性和抗壓性，而心部較軟，有較好的韌性。 vK —— 質(zhì)量系數(shù)，對于 汽車 驅(qū)動橋齒輪，當齒輪接觸良好，周節(jié)及徑向 跳動精度高時，可取 。2 1 2( ) ta n2ts h h m??? ? ? ?； ?? 1 mm? 。 2 mm? 15 徑向間隙 0 .1 8 8 0 .5 5 1gc h h m? ? ? ? mm? 16 齒根角 110arctanfhA? ? 。2d ≈ 2d ； []c? 支承面的許用擠壓應(yīng)力，在此取 69 MPa， 根據(jù)上式 39。最小齒數(shù)可減少到 10，并且在小齒輪（行星齒輪）齒頂不變尖的條件下，還可以由 切向修正加大半軸齒輪的齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強度， 由于這種齒形的最小齒數(shù)比壓力角為 20176。半軸齒輪的齒數(shù)采用 14～ 25，大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比 1z /2z 在17 ～ 的范圍內(nèi)。由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車上也很可靠等優(yōu)點，故廣泛用于各類車輛上。行星齒輪的中心點為 C， A、 B、 C 三點到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離均為 r 。這 不僅會加劇輪胎的磨損與功率和燃料的消耗，而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和操縱性能惡化。 12 當一側(cè)車輪懸空或進 入泥濘、冰雪等路面時，主動環(huán)的轉(zhuǎn)矩可全部或大部分分配給另一側(cè)車輪。蝸桿 4 同時與行星蝸輪 3 與半軸蝸輪 5嚙合，從而組成一行星齒輪系統(tǒng)。 差速器的主動件是與差速器殼 1連接在一起的 套，套上有兩排徑向孔，滑塊 2裝于孔中并可作徑向滑動。 摩擦片式差速器的鎖緊系數(shù) k 可達 ， bk 可取 4。但當汽車越野行駛或在泥濘、冰雪路面上行駛，一側(cè)驅(qū)動車輪與地面的附著系數(shù)很小時，盡管另一側(cè)車輪與地面有良好的附著，其驅(qū)動轉(zhuǎn)矩也不得不隨附著系數(shù)小的一側(cè)同樣地減小，無法發(fā)揮潛在牽引力，以致汽車停駛。由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上也很可靠等優(yōu)點，最廣泛地用在轎車、客車和各種公路用載貨汽車上 。同樣的道理，車輪在轉(zhuǎn)彎時也會自動趨向能耗最低的狀態(tài)，自動地按照轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)整左右輪的轉(zhuǎn)速。 當轉(zhuǎn)彎時，由于外側(cè)輪有滑拖的現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)輪有滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，兩個驅(qū)動輪此時就會產(chǎn)生兩個方向相反的附加力，由于 “ 最小能耗原理 ” ，必然導(dǎo)致兩邊車輪的轉(zhuǎn)速不同，從而破壞了三者的平衡關(guān)系，并通過半軸反映到半軸齒輪上，迫使行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，使外側(cè)半軸轉(zhuǎn)速加快，內(nèi)側(cè)半軸轉(zhuǎn)速減慢，從而實現(xiàn)兩邊車輪轉(zhuǎn)速的差異 ，提高車子的通過性 。驅(qū)動橋的設(shè)計是否合理直接關(guān)系到汽車使用性能的好環(huán)。全浮式半軸的外端和5 用兩個軸承支承于橋殼上的輪轂相聯(lián)。因此，要求驅(qū)動橋在傳遞轉(zhuǎn)矩給左、右驅(qū)動車輪的同時，能使它們以適應(yīng)上述運動系要求的不同角 速度旋轉(zhuǎn)。 汽車在行駛過程中所遇到的道路情況是千變?nèi)f化的，此外，汽車本身在空、滿載之間軸負荷變化非常大，為了擴大汽車對這些不同使用條件的適用范圍，除了常見的具有唯一固定主減速比的單速主減速器外，在某些重型汽車上有時將主減速做成雙速的。 汽車傳動系的總?cè)蝿?wù)是傳遞發(fā)動機的 動力，并使之適應(yīng)于汽車行駛的需要。 2 汽車驅(qū)動 橋的總體結(jié)構(gòu)與 差速器 分類 汽車 驅(qū)動 橋的總體結(jié)構(gòu)及原理簡介 3 汽車的驅(qū)動后橋位于傳動系的末端 [1]，其基本功用是增大由傳動軸或直接由變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，再將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動車輪，并使左、右驅(qū)動車輪具有汽車行駛運動所要求的差速功能；同時，驅(qū)動后橋還要承受作用于路面和車架或承載車身之間的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩。因此， CAD／ CAM／ CAE／ PDM的應(yīng)用就顯得尤為重要。這些企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量與原配套企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品相比其質(zhì)量較差，容易發(fā)生故障，嚴重時會引起車毀人亡的重大事故。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 V 目 錄 1 緒 論 ..................................................................... 1 我國汽車驅(qū)動橋的現(xiàn)狀分析 ................................................. 1 我國汽車零部件的發(fā)展趨勢 ................................................. 2 本文研究主要內(nèi)容 ......................................................... 2 2 汽車驅(qū)動橋的總體結(jié)構(gòu) 與差速器分類 ........................................... 2 汽車驅(qū)動橋的總體結(jié)構(gòu)及原理簡介 ........................................... 2 汽車驅(qū)動橋的設(shè)計要求 ..................................................... 5 差速器的組成與工作 原理 ................................................... 5 差速器的分類 ............................................................. 6 對稱錐齒輪式差速器 .................................................. 6 滑塊凸輪式差速器 .................................................... 9 蝸輪式差速器 ....................................................... 10 牙嵌式自由輪差速器 ................................................. 11 3 普通圓錐齒輪式差速器設(shè)計 .................................................. 12 普通圓錐齒輪式差速器的差速原理 .......................................... 13 普通圓錐齒輪式差速器的結(jié)構(gòu) .............................................. 14 普通圓錐齒輪式差速器的設(shè)計和計算 ........................................ 14 行星齒輪數(shù)目的選擇 ................................................. 15 行星齒輪球面半徑的確定 ............................................. 15 行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)選擇 ......................................... 16 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 ..................... 17 壓力角 ............................................................. 17 行星齒輪安裝孔的直徑及其深度 ....................................... 18 差速器齒輪的幾何計算 ............................................... 18 差速器齒輪的強度計算 ............................................... 20 差速器的材料 ............................................................ 21 差速器殼體設(shè)計 .......................................................... 22 差速器 殼 參數(shù)設(shè)計 ................................................... 23 4 半軸的設(shè)計 ................................................................ 24 結(jié)構(gòu)形式分析 ............................................................ 24 半浮式半軸桿部半徑的確定 ................................................ 24 半軸花鍵設(shè)計 ............................................................ 26 半軸的工作條件和性能要求 ........................................... 28 VI 選擇用鋼 ........................................................... 28 熱處理工藝分析 ..................................................... 29 5 基于 CATIA 的差速器建模 .................................................... 30 CATIA 軟件的介紹 ....................................................