【正文】 地減小花鍵槽的深度，因此花鍵齒數(shù)必須相應(yīng)地增加，通常取 10 齒(轎車(chē)半軸 )至 1。因半軸材料取 40Cr， ][? 為 784MPa左右，考慮安全系數(shù)在 ～ 之間，可取 ][? =490~588MPa。 其計(jì)算可按 rRrL rXrXT ??? ? 22 求得，其中 LX2 ， RX2 的計(jì)算，可根據(jù)最大附著力和發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算，并取兩者中的較小者。 圖 33 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) 所以，差速器齒輪滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度要求。 2R? =176。mzzh a?????????????????????? 2122 1ah = 2ah = 14 齒根高 1fh = 1ah 。現(xiàn)在大都選用 0322 ?? 的壓力角，齒高系數(shù)為 ，最少齒數(shù)可減少至 10。本 設(shè)計(jì) 采用 4 個(gè)行星齒輪。因此在汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛或其它行駛情況下，都可以借行星齒輪以相應(yīng)轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)，使兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)。差速器殼 3 與行 星齒輪軸 5 連成一體，形成行星架。 26 第 3 章 貫通橋差速器設(shè)計(jì) 汽車(chē)在行駛過(guò)程中左，右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路程往往不等。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，為了提高其耐磨性，可以進(jìn)行滲硫處理。 ，故軸承符合使用要求。但如果采用圓錐滾子軸承作支承時(shí)，還應(yīng)考慮徑向力所應(yīng)起的派生軸向力的影響。 設(shè)計(jì)時(shí)，通常是先根據(jù)主減速器的結(jié) 21 構(gòu)尺寸初步確定軸承的型號(hào)，然后驗(yàn)算軸承壽命。一般情況下，對(duì)于制造精確的齒輪可取 ； J—— 計(jì)算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)（或稱(chēng)幾何系數(shù)）。 3. 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 汽車(chē)主減速器錐齒輪的齒根彎曲應(yīng)力為 JmzbK KKKTv ms???? ?????? 203102? （ 28） 式中： T —— 該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 為 因此，驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用彎曲應(yīng)力不超過(guò) ／ mm2 。輪齒 的膠合強(qiáng)度是按齒面接觸點(diǎn)的臨界溫度而定，減小膠合現(xiàn)象的方法是改善潤(rùn)滑條件等。在允許的范圍內(nèi)適當(dāng)加大齒面寬也是一種辦法。 （ 2）齒面的點(diǎn)蝕及剝落 齒面的疲勞點(diǎn)蝕及剝落是齒輪的主要破壞形式之一，約占損壞報(bào)廢齒輪的70%以上。如果最高應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力超過(guò)材料的耐久極限，則首先在齒根處產(chǎn)生初始的裂紋。 18 根錐角 1f?= 11 ??? 2f? = 22 ?? ? 1f? =176。 主減速器圓弧錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 表 21 主減 速器 圓 弧 錐齒輪 的幾 何尺 寸計(jì) 算用表 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 1z ９ 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z ３７ 11 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 3 模數(shù) m ８ 4 齒面寬 b 1b =54mm 2b =46mm 5 工作齒高 mhh ag *2? ?gh 6 全齒高 ? ?mchha **2 ?? h = 7 法向壓力角 ? ? =20176。當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)錐齒輪的軸向力離開(kāi)錐頂方向。另外，齒面過(guò)寬也會(huì)引起裝配空間減小。 （ 3） 為 了 嚙 合平 穩(wěn) ，噪 聲 小和具有高的疲 勞強(qiáng) 度 對(duì) 于卡 車(chē) 1z 一般不小于 6。為了是載荷能盡量均勻分布在兩軸承上，并且讓出位置來(lái)加強(qiáng)從 動(dòng)錐齒輪聯(lián)接凸緣的剛度，應(yīng)盡量使尺寸 c 不小于尺寸 d。 5 圖 22 主減速器主動(dòng)齒輪的支承形式及安置方法 （ a）懸臂式支承 （ b）騎馬式支承 騎馬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。這就導(dǎo)致了一些重型汽車(chē)、大型公共汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋的主減速比往往要求很大。當(dāng)要求傳動(dòng)比大而輪廓尺寸又有限時(shí)，采用雙曲面齒輪更為合理。雙曲面 齒輪的偏移距使得其主動(dòng)齒輪的螺旋角大于從動(dòng)齒輪的螺旋角。 隨著科技的發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)也越來(lái)越被重視，重型汽車(chē)的工作條件也越來(lái)越惡劣。 關(guān)鍵詞 ： 驅(qū)動(dòng)橋 主減速器 差速器 輪邊減速器 II Abstract Drive axle is one of the most important parts of automobile. The function is to increase the torque from drive shaft or from transmission directly, and then distribute it to left and right wheels which have the differential ability automobile needed when driving. And the drive axle has to support the vertical force, longitudinal force, horizontal force and their moments between road and frame or body. Its quality and performance will affect the security, economic, fortability and reliability. This article analyzes and refers to the drive axle of Tianlongtruck and the 300 drive axle of Hyundai seriously. Through the study of this topic, we can design the single driving axle devices that apply to the heavy truck with highpowered engine, and make sure the drive axle we design of heavy truck economic, practical, safe and reliable. On talking about the running principal of driving axle ,the three key techno ledge about vehicle traveling on the ride and through, and noise reduction technology applications and the standardization of parts, ponents of the universal, Products such as the serialization that we should master III to meet, it describes and has a systematic analysis on the basic principles of viecle drive axle. According to the design principles and analysis and parison of economy, application, fortability, safety and reliability , the heavy truck drive axle structure, layout ways, and the final drive assembly, differential assembly, the bridge case and axle structure can be determined。 通過(guò)本課題的研究，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出適用于裝置大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)重型貨車(chē)的雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品，確保設(shè)計(jì)的重型卡車(chē)驅(qū)動(dòng)橋經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、安全、可靠。因此，設(shè)計(jì)中要保證 :所選擇的主減速比應(yīng)保證汽車(chē)在給定使用條件下有最佳的動(dòng)力性能和燃料經(jīng)濟(jì)性： (1) 當(dāng)左、右兩車(chē)輪的附著系數(shù)不同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋必須能合理的解決左右車(chē)輪的轉(zhuǎn)矩分配問(wèn)題，以充分利用汽車(chē)的牽引力； (2) 具有必要的離地間隙以滿(mǎn)足通過(guò)性的要求； (3) 驅(qū)動(dòng)橋的各零部件在滿(mǎn)足足 夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，應(yīng)力求做到質(zhì)量輕，特別是應(yīng)盡可能做到非簧載質(zhì)量，以改善汽車(chē)的行駛平順性； (4) 能承受和傳遞作用于車(chē)輪上的各種力和轉(zhuǎn)矩； (5) 齒輪及其它傳動(dòng)部件應(yīng)工作平穩(wěn)，噪聲??； 2 (6) 對(duì)傳動(dòng)件應(yīng)進(jìn)行良好的潤(rùn)滑，傳動(dòng)效率要高； (7) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝調(diào)整方便。這對(duì)于增強(qiáng)支承剛度、保證輪齒正確嚙合從而提高齒輪壽命大有好處。雙曲面主動(dòng)齒輪的螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的 3 最少齒數(shù)可減少，所以可選用較少的齒數(shù)，這有利于大傳動(dòng)比傳動(dòng)。在設(shè)計(jì) 上述重型汽車(chē)、大型公共汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，為了使變速器、分動(dòng)器、傳動(dòng)軸 4 等總成不致因承受過(guò)大轉(zhuǎn)矩而使它們的尺寸及質(zhì)量過(guò)大，應(yīng)將傳動(dòng)系的傳動(dòng)比以盡可能大的比率分配給驅(qū)動(dòng)橋。當(dāng)采用一對(duì)圓錐滾子軸承支承時(shí)，為了減小懸臂長(zhǎng)度和增大支承間的距離，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子的小端相向朝內(nèi)，而大端朝外，以縮短跨距，從而增強(qiáng)支承剛度。兩端支承采用圓錐滾子軸承，安裝時(shí)硬是它們的圓錐滾子大端朝內(nèi)相向，小端朝外相背。 （ 2） 為 了得到理想的 齒面 重合度和高的 輪齒彎 曲 強(qiáng) 度，主、 從動(dòng)齒輪齒數(shù)和 應(yīng) 不小于 40。此外，安裝時(shí)有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因使齒輪工作時(shí)載荷集中于輪齒小端，會(huì)引起輪齒小端過(guò)早損壞和疲勞損傷。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受的軸向力的方向。 E=20%D=50。 2a? =176。 ① 疲勞折斷：在長(zhǎng)時(shí)間較大的交變載荷作用下，齒輪根部經(jīng)受交變的 彎曲應(yīng)力。齒根圓角盡可能加大，根部及齒面要光潔。減小齒面壓力和提高潤(rùn)滑效果是提高抗點(diǎn)蝕的有效方法，為此可增大節(jié)圓直徑及增大螺旋角，使齒面的曲率半徑增大，減小其接觸應(yīng)力。它多出現(xiàn)在齒 14 頂附近，在與節(jié)錐齒線(xiàn)的垂直方向產(chǎn)生撕裂或擦傷痕跡。 在要求使用壽命為 20 萬(wàn)千米或以上時(shí)，其循環(huán)次數(shù)均以超過(guò)材料的耐久疲勞次數(shù)。經(jīng)驗(yàn)算以上兩數(shù)據(jù)都在許用范圍內(nèi)。 4. 輪齒的表面接觸強(qiáng)度計(jì)算 錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力為 bJK KKKTKdC vfmspj 301102 ??? (29) 式中： T —— 主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩； 17 pC —— 材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鋼制齒輪副取 21N /mm； b —— 齒輪的齒面寬 54； 0K ， vK ， mK —— 見(jiàn)前式的說(shuō)明； sK —— 尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪的尺寸對(duì)其淬透性的影響，在缺乏經(jīng)驗(yàn)的情況下，可取 ； fK —— 表面質(zhì)量系數(shù)，決定于齒面最后加工的性質(zhì)（如銑齒，磨齒等），即表面粗糙度及表面覆蓋層的 性質(zhì)（如鍍銅，磷化處理等）。 主減速器軸承載荷的計(jì)算 軸承的計(jì)算主要是計(jì)算軸承的壽命。 F 與 fF 之間的夾角為螺旋角 ? ， FT 與fF 之間的夾角為法向壓力角 ? ，這樣就有： ?? coscosTFF ? =Ftcos20cos37=55640 （ 216） 所以 Ft=55640 22 ??? c o s/tans in FFF TN ?? =55640sin20 （ 217） 所以 Fn=19030 ??? t a ns i nc o s FFF TS ?? = （ 218） 于是，作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸向力 A 和徑向力 R 分別為 ： ? ???????? c oss i ns i ntanc osc oss i n ???? FFFF SNaz =19030sin20+ cos20=25538 （ 219） ? ???????? s i ns i nc ostanc oss i nc os ???? FFFF SNRz =19030sin20= （ 220） 圖 25 主動(dòng)錐齒輪齒面的受力圖 2. 主減速器軸承載荷的計(jì)算 軸承的軸向載荷就是上述的齒輪的軸向力。 == h 和 hL 比較， hL 〉 hL39。 對(duì)齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá) 25％。對(duì)主減速器齒輪的材料及熱處理，主減速器的潤(rùn)滑給以說(shuō)明。 對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器的差速原理