【正文】 .................... 9 主減速器基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................. 9 主減速比 i0的確定 ........................................... 9 主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定 ................................ 10 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 ................................ 13 主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 .................................... 17 單位齒長上的圓周力 ........................................... 17 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 ....................................... 18 輪齒的接觸強(qiáng)度計(jì)算 ....................................... 19 主減速器錐齒輪軸承的載荷計(jì)算與型號(hào)選擇 .......................... 20 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 錐齒輪齒面上的作用力 ...................................... 20 錐齒輪的軸向力和徑向力計(jì)算 ................................ 21 錐齒輪軸的軸徑選擇 ........................................ 22 錐齒輪軸承載荷的計(jì)算 ...................................... 22 主減速器齒輪的材料及熱處理 ...................................... 24 主減速器的潤滑 .................................................. 25 本章小結(jié) ........................................................ 26 第 4 章 差速 器設(shè)計(jì) ................................................... 27 差速器齒輪基本參數(shù)選擇 ......................................... 28 差速器齒輪與強(qiáng)度計(jì)算 ........................................... 32 錐形摩擦盤的設(shè)計(jì) ............................................... 32 本章總結(jié) ........................................................ 35 第 5 章 半軸設(shè)計(jì)與萬向節(jié)選擇 ........................................ 36 半軸的型式 ..................................................... 36 半軸尺寸選取 .................................................... 36 半軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 ................................................. 37 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料與熱處理 ................................... 38 萬向節(jié)結(jié)構(gòu)選擇 .................................................. 38 萬向節(jié)的材料及熱處理 ........................................... 40 本章總結(jié) ........................................................ 40 第 6 章 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì) ................................................. 41 驅(qū)動(dòng)橋殼的選擇 .................................................. 41 本章小結(jié) ........................................................ 41 結(jié) 論 ................................................................. 42 參考文獻(xiàn) .............................................................. 43 致 謝 ................................................................ 44 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 前言 本課題針對城市普通轎車轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)。 2. 本課題的設(shè)計(jì)總體思路 一些汽車提供行駛的平穩(wěn)性而采用獨(dú)立懸掛而采用 斷開式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼。國內(nèi)車橋長的差距主要體 現(xiàn)在設(shè)計(jì)和研發(fā)能力上，目前有研發(fā)能力的車橋廠家還不多，一些廠家僅僅停留在組裝階段。政府職能部門依據(jù)行政法規(guī)和技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)制性要求，對汽車、農(nóng)用運(yùn)輸車 (低速載貨車及三輪汽車，下同 )、摩托車和零部件生產(chǎn)企業(yè)及其產(chǎn)品實(shí)施 管理，規(guī)范各類經(jīng)濟(jì)主體在汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的市場行為。但是，長期以來困擾中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的散、亂和低水平重復(fù)建設(shè)問題，還沒有從根本上得到解決。它除承擔(dān)汽車的垂直載荷外，還承受 縱向力和側(cè)向力及這些力造成的力矩。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要是通過查閱近幾年來有關(guān)國內(nèi)外前 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料，綜合所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，所要完成的主要任務(wù)如下： (1)通過比較不同方案和方法選取最佳方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握汽車前驅(qū)動(dòng)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(jì)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(jì)計(jì)算，并進(jìn)行相應(yīng)校核； (3)用計(jì)算機(jī)輔助繪圖畫出裝配圖和零件圖，并編寫設(shè)計(jì)說明書。汽車的質(zhì)量參數(shù)包括 整車整備質(zhì)量、汽車總質(zhì)量、載客量、軸荷分配等。這種驅(qū)動(dòng)橋無剛性的整體外殼，主減速器及其殼體裝在車架或車身上，兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪則與車架或車身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨(dú)立地分別相對于車架或車身作上下擺動(dòng)，車輪傳動(dòng)裝置采用萬向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。斷開式驅(qū)動(dòng)橋的簧下質(zhì)量較小，又與獨(dú)立懸掛相配合，致使驅(qū)動(dòng)車輪 與地面的接觸情況及對各種地形的適應(yīng)性比較好，獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)雖然叫復(fù)雜，但可以大大提高汽車在不平路面上的行駛平順性，減小車輪和車橋上的動(dòng)載荷及零件的損壞，提高其可靠性及使用壽命。 螺旋錐齒輪的主從齒輪軸線相交于一點(diǎn)，交角可以是任意的，但是絕大多數(shù)的汽車驅(qū)動(dòng)橋上，主減速齒輪副都采用 90176。轎車和裝載質(zhì)量小于 2t 的貨車，常采用結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量較小、成本較低的懸臂式結(jié)構(gòu)。 4—前軸承 。 0i 選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比 i 一起由整車動(dòng)力計(jì)算來確定。 3. 上面求得的計(jì)算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩，不能用它作為疲勞損壞的依據(jù)。 0 635T 1 1 35 .7 9 1 0 .9 7jmz Ti ?? ? ?? N Tc 為 3252 N 小錐齒輪的齒面寬一般要比大錐齒輪的大 10%,故取 44mm。 (6)螺旋方向 從動(dòng)齒輪的錐頂向其齒面看去并使主動(dòng)齒輪處于右側(cè)，這時(shí)如果主動(dòng)齒輪在從動(dòng)齒輪中心線上方時(shí)，則為上偏移，在下方時(shí)則為下偏移。對于雙曲面齒輪，由于其主動(dòng)齒輪輪齒兩側(cè)的法向壓力角不等，因此應(yīng)按平均壓力角考慮，載貨汽車選用 22176。 ~40176。 11 節(jié)錐距 120122 s in 2 s inddA ???? 12 周節(jié) ? 13 齒頂高 39。 39。； 18 根錐角 1 1 1R? ? ???； 2 2 2R? ? ??? 176。 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)： 3max1102egTip dF???? (311) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 式中： Temax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， N當(dāng)端面模數(shù) m≥， Ks= 4 ； Km——載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個(gè)齒輪均用騎馬式支承型式時(shí)， Km＝ ~；當(dāng)一個(gè)齒輪用騎馬式支承時(shí)， Km＝ ~。 ； ? —— 螺旋角 35176。 由裝配關(guān)系可以得出最小直徑的位置是安裝導(dǎo)向軸承的，所以確定導(dǎo)向軸承的型號(hào)為 31306 的圓錐滾子軸承。 主減速器齒 輪的材料及熱處理 汽車驅(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、載荷變化多、帶沖擊等特點(diǎn)。所以此設(shè)計(jì)中的滲碳層深度為 由于新齒輪潤滑不良，為了防止齒輪在運(yùn)行初期產(chǎn)生膠合、咬死或擦傷，防止早期磨損，圓錐齒輪與雙曲面齒輪副 (或僅大齒輪 )在熱處理及精加工 (如磨齒或配對研磨 )后均予以厚度為 ～ ～ 的磷化處理或鍍銅、鍍錫。這樣不但可使軸承得到良好的潤滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。這不僅會(huì)使輪胎過早 磨損、無益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動(dòng)車輪軸超載等，還會(huì)因?yàn)椴荒馨此蟮乃矔r(shí)中心轉(zhuǎn)向而使操縱性變壞。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 第 4 章 差速器 設(shè)計(jì) 汽車行駛學(xué)的要求和實(shí)際的車輪、道路及其相關(guān)關(guān)系表明：汽車在行駛過程中左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的行程常常是不相等的。 5—半軸齒輪 ； 6—行星齒輪 ； 8—軸架 ； 9—長軸 。半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比多在 ～ 2 范圍內(nèi)。 壓力角，這時(shí)齒高系數(shù)為 1，而最少齒數(shù)是 13。 dl?， 39。d2=mz2 ； 82 10 節(jié)錐角 。39。 ?????? ???? RR 176。sin2????hdhd??? ； 21 理論弧齒厚 mahhtSSts???????tan)(2。2102139。 ；176。2239。3022o 22176。 30′ 的壓力角，齒高系數(shù)取 行星齒輪安裝孔直徑 ? 及其深度 L 的確定 [1] ][ 1030????? lnTc?? (47) ＝ mm 式 中： T0——差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩， 3252 N 并且 10 41F m mm?? 考慮到齒輪強(qiáng)度要求取 12mm。 按上式可以計(jì)算出行星齒輪球面半徑 RB 為 mm RB 確定后，即可根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐距： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 A0=(～ ) RB (42) 本次 設(shè)計(jì) 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。 如圖 所示。 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(jì)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(jì)所選擇的軸承型號(hào)是符合并滿足所給條件的。另外，即使汽車作直線行駛，也會(huì)由于左右車輪在同一時(shí)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(dòng)半徑不相等而要求車輪行程不等。 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(dòng)錐齒輪的前軸承的潤滑，因?yàn)槠錆櫠虏荒芸繚櫥偷娘w濺來實(shí)現(xiàn)。 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(shí)為 HRC29～ 45，當(dāng) m8 時(shí)為 HRC32～ 45。根據(jù)車型此設(shè)計(jì)選用 30 萬 km[1] 所以 hL =6000 h。 由材料力學(xué)可知，軸受轉(zhuǎn)矩作用時(shí)，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) = 其中 c 由文獻(xiàn) [13]的表 711 中取得 c=100； TP ； n 分別為發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率和轉(zhuǎn)速，其值由表 21 中可得。 = 從動(dòng)齒輪有： 222 ?Findd m ?? (317) =? 176。m。102 2 2si n2d h???? ； 21 理論弧齒厚 12s t s?? ； 2 Ks S m? ； 22 齒側(cè)間隙 B 23 螺旋角 ? 35176。； 176。11h h h?? ； 39。 9 節(jié)圓直徑 11d mz? ； 22d mz? ； 10 節(jié)錐角 112arctanzz? ? ； 2290??