五菱汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(存儲(chǔ)版)
【正文】 取=22，將=22，=4代入（33），有：=11，滿(mǎn)足安裝要求行星齒輪齒數(shù)為： (4)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 首先初步求出行星齒輪及半軸齒輪的節(jié)錐角, （34） （35）式中：，——分別為行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)將=11， =22代入（34）、（35），有：=；= 再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù) （36）式中：、以在上面確定將=，=11，=22，=；=代入（36），有：= 取=3確定半軸齒輪節(jié)圓直徑 (37)將=3，=22代入（37），有：=66mm（5）壓力角汽車(chē)差速齒輪大都采用壓力角=22176。18 根錐角角=176。將=，n=4 =1=，=，=1，F(xiàn) =，=22，J=（311），（312），有：T =； =980MPa故，汽車(chē)差速器齒輪的彎曲應(yīng)力滿(mǎn)足條件。半軸式半軸除傳遞轉(zhuǎn)距外，其外端還承受由路面對(duì)車(chē)輪的反力所引起的全部力和力矩。由于車(chē)輪所承受的垂向力、縱向力和側(cè)向力以及由它們引起的彎矩都經(jīng)過(guò)輪轂、輪轂軸承傳給橋殼，故全浮式半軸在理論上只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩。本課題驅(qū)動(dòng)形式采用4 2型，全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩按下時(shí)進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算 （41）式中：—差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對(duì)圓錐行星齒輪差速器，取=；—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，；—變速器I擋傳動(dòng)比；—主減速比。過(guò)去半軸的材料大都采用含鉻的中碳合金鋼制造，如40Cr，40CrMnMo，40CrMnSi，35CrMnSi，35CrMnTi、38CrMnSi等。采用感應(yīng)淬火時(shí)，通常推薦半軸桿部表面硬化層的深度為其半徑的1/4~1/3左右。 —半軸花鍵（軸）外徑，mm?！胼S橫截面的極慣性矩， =.將=，=788mm，=196 MPa，=（46），有：=1139176。（1）可分式橋殼可分式橋殼由一個(gè)垂直接合面分為左右兩個(gè)部分，兩部分通過(guò)螺栓連接成一體。鋼板沖壓焊接式和擴(kuò)張成形式橋殼質(zhì)量小，材料利用率高，制造成本低，適用于大量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于乘用車(chē)和總質(zhì)量較小的商用車(chē)上。但在設(shè)計(jì)過(guò)程中仍有很多的缺點(diǎn)和不足，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，有些設(shè)計(jì)參數(shù)取的不夠精確，這樣就給設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的誤差。該設(shè)計(jì)介紹了驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式和工作原理，確定了采用雙曲面齒輪單級(jí)主減速器、對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器設(shè)計(jì)和全浮式半軸和整體式橋殼，而后進(jìn)行了主減速器、差速器以及半軸的結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算，并且對(duì)一些比較重要的部件進(jìn)行了強(qiáng)度校核，繪制了有關(guān)的裝配圖和零件圖。按制造工藝不同，整體式橋殼可分為鑄造式，鋼板沖壓焊接式和擴(kuò)張成形式三種。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，還應(yīng)考慮汽車(chē)的類(lèi)型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。 —半軸長(zhǎng)度，mm?！胼S扭轉(zhuǎn)的許用應(yīng)力，可取為=490~588MPa，取=490 Mpa.將=，=30mm代入（43），有：=198Mpa 計(jì)算半軸在承受最大轉(zhuǎn)矩時(shí)其花鍵的剪切應(yīng)力與擠壓應(yīng)力。由于硬化層本身的強(qiáng)度較高，加之在半軸表面形成大的殘余壓應(yīng)力，因此使半軸的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度大為提高，尤其是疲勞強(qiáng)度提高的更為顯著。半軸的破壞形式多為扭轉(zhuǎn)疲勞破壞，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量增大各過(guò)渡部分的圓角半徑，這對(duì)減小應(yīng)力集中很有效。經(jīng)分析比較，最終選用全浮式半軸，其工作可靠，廣泛用于輕型及以上的各種載貨汽車(chē)、越野汽車(chē)和客車(chē)上。全浮式半軸的外端與輪轂相聯(lián)，而輪轂又由一對(duì)軸承支承于橋殼的半軸套管上。 半軸的型式普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的半軸，根據(jù)其外端的支承型式或受力狀況的不同而分為半浮式、3/4浮式和全浮式三種。 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 差速器齒輪主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算，而面對(duì)疲勞壽命則不予考慮，這是因?yàn)樾行驱X輪在差速器的工作中經(jīng)常只起等臂推力桿的作用，只有左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪和半軸齒輪之間才有相對(duì)滾動(dòng)。30′8軸交角9節(jié)圓直徑=33；=6610節(jié)錐角11節(jié)錐距12周節(jié)13齒頂高=；=14齒根高==15徑向間隙=16齒根角17面錐角=176。差速器的各個(gè)行星齒輪與2個(gè)半軸齒輪是同時(shí)嚙合的，因此在確定這兩種齒輪的齒數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮他們之間的裝配關(guān)系。由于在差速器殼上裝著主減速器從動(dòng)齒輪，所以在確定主減速器從動(dòng)齒輪時(shí)，應(yīng)考慮差速器的安裝。差速器是個(gè)差速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用來(lái)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(dòng)，用來(lái)保證各驅(qū)動(dòng)輪在各種運(yùn)動(dòng)條件下的動(dòng)力傳遞，避免輪胎與地面間打滑。對(duì)于軸承距油面及齒輪的距離較遠(yuǎn)，潤(rùn)滑條件極差的減速器，其潤(rùn)滑不能靠潤(rùn)滑油的飛濺來(lái)實(shí)現(xiàn)，而必須采取加強(qiáng)潤(rùn)滑的專(zhuān)門(mén)措施。按當(dāng)量轉(zhuǎn)矩求出軸承的徑向載荷R及軸向載荷A以后，即可按下式求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷： (225)式中：—徑向系數(shù)。 作用在主減速器主動(dòng)齒輪上的力雙曲面齒輪的螺旋方向：主動(dòng)齒輪為左旋，從動(dòng)齒輪為右旋。對(duì)齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá)25%。 主減速器齒輪的材料及熱處理汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作相當(dāng)繁重，與傳動(dòng)系其他齒輪比較，它具有載荷大、作用時(shí)間長(zhǎng)、載荷變化多、帶沖擊等特點(diǎn)。當(dāng)端面模數(shù)時(shí)， =；—載荷分配系數(shù)，當(dāng)一個(gè)齒輪用騎馬式支承時(shí)，=~，取=；—質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋齒輪，當(dāng)輪齒接觸良好、周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)，可取=1；—計(jì)算齒輪的齒面寬，mm；—計(jì)算齒輪的齒數(shù)；—端面模數(shù)，mm；—計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)，他綜合考慮了齒形系數(shù)。139140141142143176。8182838485861878889雙重收縮齒：標(biāo)準(zhǔn)收縮齒：傾根錐母線(xiàn)收縮齒：大齒輪齒頂角1. ==2. =3. =，故,即用雙重收縮齒[見(jiàn)（89）]及[見(jiàn)(91)]：==909192939495969798176。45464748176。176。 主減速器圓弧齒雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算表31是“格里森”制圓弧齒雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算過(guò)程計(jì)算公式結(jié)果18241345624678 176。=176。 、—主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)； —從動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑，mm。對(duì)于微型乘用汽車(chē)，有： （29）將=246mm代入（29），得=167。齒面寬過(guò)大和過(guò)小，都會(huì)降低齒輪的強(qiáng)度和壽命。將=16， =（26），有： =。將=14700N,=0N, =71， =, =，= （25），有：=。—車(chē)輪的滾動(dòng)半徑。由于汽車(chē)行駛時(shí)傳動(dòng)系載荷的不穩(wěn)定性，因此要準(zhǔn)確地算出主減速器齒輪的計(jì)算載荷是比較困難的。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系參數(shù)作最佳匹配的方法來(lái)選擇值，可使汽車(chē)獲得最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。為了使從動(dòng)錐齒輪背面的差速器殼體處有足夠的位置設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)支承穩(wěn)定性，c+d應(yīng)不小于從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的70%。 主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案主減速器中心必須保證主從動(dòng)齒輪具有良好的嚙合狀況，才能使它們很好地工作。167。其空間交叉角采用90176。但是，由于斷開(kāi)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(jiàn)于對(duì)行駛平順性要求較高的一部分轎車(chē)及一些越野汽車(chē)上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車(chē)或多橋驅(qū)動(dòng)的重型越野汽車(chē)。 斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋（如圖22）區(qū)別于非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的明顯特點(diǎn)在于前者沒(méi)有一個(gè)連接左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的剛性整體外殼或梁。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(chē)輪上的剛性空心梁，齒輪及半軸等傳動(dòng)部件安裝在其中。驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，應(yīng)該選用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪采用獨(dú)立懸架時(shí)，則應(yīng)該選用斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。在汽車(chē)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。
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