【正文】 A = , md1 ＝ , a=34mm，b=18mm， c=16mm。 對(duì)于螺旋錐齒輪 2222 s in ?Fdd m ?? 2121 zzdd mm ? 所以： md1 ＝ md2 =； 23 變速器 檔位 if Tf 2? ——從動(dòng)齒輪的節(jié)錐角 176。 大齒輪齒數(shù) 2z 小齒輪齒數(shù) 1z 接觸強(qiáng)度計(jì)算用 J 22 圖 主動(dòng)錐齒輪 工作時(shí)受力情況 為計(jì)算作用在齒輪的圓周力，首先需要確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩。 按 jeT 計(jì)算： 主動(dòng)錐齒輪彎曲應(yīng)力 1w? = N／ mm2 700 N／ mm2 從動(dòng)錐齒輪彎曲應(yīng)力 2w? =／ mm2 700 N／ mm2 按 jmT 計(jì)算：主動(dòng)錐齒輪彎曲應(yīng)力 1w? = N／ mm2 N／ mm2 從動(dòng)錐齒輪彎曲應(yīng)力 2w? = N／ mm2 ／ mm2 綜上所述由表 ，計(jì)算的齒輪滿足彎曲強(qiáng)度的要求。 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的齒輪，承受的是交變負(fù)荷，其主要損壞形式是疲勞。當(dāng)滲碳齒輪熱處理不當(dāng)使?jié)B碳層中含碳濃度的梯度太陡時(shí)，則一部分滲碳層齒面形成的硬皮也將從齒輪心部剝落下來(lái)。在齒輪繼續(xù)工作時(shí)，則擴(kuò)大凹坑的尺寸及數(shù)目，甚至?xí)饾u使齒面成塊剝落，引起噪音和較大的動(dòng)載荷。 過(guò)載折斷 由于設(shè)計(jì)不當(dāng)或齒輪的材料及熱處理不符合要求，或由于偶然性的峰 17 值載荷的沖擊，使載荷超過(guò)了齒輪彎曲強(qiáng)度所允許的范圍，而引起輪齒的一次性突然折斷。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算之前應(yīng)首先了解齒輪的破壞形式及其影響因素。 11 節(jié)錐距 A0 =11sin2 ?d =22sin2 ?d A0 = 12 周節(jié) t= m t= 13 齒頂高 21 aga hhh ?? mkh aa ?2 1ah = 2ah = 14 齒根高 fh = ahh? 1fh= 2fh = 15 徑向間隙 c= ghh? c= 16 齒根角 0arctanAhf?? 1? =176。 在一般機(jī)械制造用的標(biāo)準(zhǔn)制中，螺旋角推薦用 35176。對(duì)于 汽車(chē) 工業(yè)， 主減速器螺旋錐 齒輪 面寬度推薦 采用 ： F= 2d = 螺旋錐齒輪螺旋方向 主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。 主減速器的傳動(dòng)比為 ，初定主動(dòng)齒輪齒數(shù) z1=7，從動(dòng)齒輪齒數(shù) z2=40。 jeT =201 ? ? ? 1 ? ? 按 驅(qū)動(dòng)輪在良好路面上打滑轉(zhuǎn)矩 確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ?jT LBLBrj i rGT ? ??? ? ?? 2 （ ） 式中： 2G ——汽車(chē)滿載時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷， N； 4? 2 后輪單胎軸荷分配前軸 35%后軸 65%可初?。? 2G = 滿G ? 65%= ?——輪胎對(duì)地面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用汽車(chē)，取 ? =； 對(duì)于越野汽車(chē)，取 ? =； r ——車(chē)輪滾動(dòng)半徑， 查表 ； 13 LBLBi,? ——分別 為由所計(jì)算的主 減 速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng) 比，分別取 和 1。本次設(shè)計(jì)驅(qū) `用鋼板沖壓焊接式 整體橋殼。過(guò)去這種所謂兩段可分式橋殼見(jiàn)于輕型汽車(chē)，由于上述缺點(diǎn)現(xiàn)已很少采用。 全浮式半軸 的外端和以兩個(gè)軸承支 撐于橋殼的半軸套管上的輪轂相聯(lián)接，由于其工作可靠， 廣泛應(yīng)用于輕型 及 以上的各類(lèi)汽車(chē)上。其結(jié)夠型式與驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式密切相關(guān)，在斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中，驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置包括半軸和萬(wàn)向接傳動(dòng)裝置且多采用等速萬(wàn)向節(jié)。此外，由于車(chē)輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時(shí)有大的滑轉(zhuǎn)或滑移，易使汽車(chē)在轉(zhuǎn)向時(shí) 10 失去抗側(cè)滑能力而使穩(wěn)定性變壞。為了防止從動(dòng)錐齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承應(yīng)用兩端的調(diào)整螺母調(diào)整。懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支承剛度較差，多用于傳遞轉(zhuǎn)鉅較小的轎車(chē)、輕型貨車(chē)的單級(jí)主減速器及許多雙級(jí)主減速器中。通常單極減速器用于主減速比 io≤ 的各種中小型汽車(chē)上 。 雙曲面齒輪傳動(dòng)有如下缺點(diǎn)： 長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)使摩擦損失增加，降低了傳動(dòng)效率。 在現(xiàn)代貨車(chē)車(chē)驅(qū)動(dòng)橋中，主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。 外廓尺寸小，保證汽車(chē)具有足夠的離地間隙，以滿足通過(guò)性的要求。 根據(jù)車(chē)橋上車(chē)輪的作用，車(chē)橋又可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋四種類(lèi)型。 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式及布置方案的確定。前種處理方式易于散熱 , 后種處理方式為了降低成本 , 甚至有廠商把制動(dòng)器的殼體與橋殼鑄為一體 , 既易于散熱，又利于降低材料成本 , 但這對(duì)鑄造技術(shù)、鑄造精度和加工精度都提出了極高的要求。模態(tài)分析技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)是在對(duì)系統(tǒng)做動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，用模態(tài)坐標(biāo)代替物理學(xué)坐標(biāo)，從而可大大壓縮系統(tǒng)分析的自由度數(shù)目，分析精度較高。 作為汽車(chē)關(guān)鍵零部件之一的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋也得到相應(yīng)的發(fā)展，各生產(chǎn)廠家在研發(fā)和生產(chǎn)過(guò) 程中基本上形成了專(zhuān)業(yè)化、系列化、批量化的局面 ， 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋是汽車(chē)的重要總成，承載著汽車(chē)車(chē)架及承載式車(chē)身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。s power passed to the left and right wheels, and to ensure the car when the steering wheel left and right differential function, in addition, but also act on the road and bear the car frame or between the vertical force, vertical force and lateral the design of the first drive axle of the overall structure of the analysis of the drive axle of the structure and determine the advantages and disadvantages of design options: with integral drive axle, main reducer reducer reducer type single stage, the main spiral bevel gear reducer gears, plaary gear differential with conical differential, axle with full floating type, with cast axle Integral design was pleted for a singlestage reducer, plaary gear differential cone, full floating axle half shaft design and Check and material selection and so on. Keywords: Integral。s Degree Design Of Integral Axle Candidate： Specialty： Vehicle Engineering Class： B071 Supervisor： Senior Experimentalist. Heilongjiang Institute of Technology 摘 要 III 驅(qū)動(dòng)橋是汽車(chē)的重要總成部件，也是汽車(chē)總成中的重要承載件，所以驅(qū)動(dòng)橋的好壞直接影響著汽車(chē)整體的性能和零件的使用壽命等。 Differential。 國(guó)內(nèi)外驅(qū)動(dòng)橋研究狀況 國(guó)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外 整體式 驅(qū)動(dòng)橋開(kāi)發(fā)技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，建立新的驅(qū)動(dòng)橋開(kāi)發(fā)模式成為國(guó)內(nèi)外驅(qū)動(dòng)橋開(kāi)發(fā)團(tuán)體的新目標(biāo)。 (3) 驅(qū)動(dòng)橋殼的有限元分析方法 有限元法不需要對(duì)所分析的結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的簡(jiǎn)化，既可以考慮各種計(jì)算要求和條件，也可以計(jì)算各種工況，而且計(jì)算精度高。主要存在技術(shù)含量低，開(kāi)發(fā)模式落后，技術(shù)創(chuàng)新力不夠，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用少等問(wèn)題。 4 第 2 章 驅(qū)動(dòng)橋的總體方案確定 驅(qū)動(dòng)橋的 分類(lèi) 和設(shè)計(jì)要求 汽車(chē)車(chē) 橋的種 類(lèi) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋與從動(dòng)橋統(tǒng)稱(chēng)為車(chē)橋，車(chē)橋通過(guò)懸架與車(chē)架（或承載式車(chē)身）相連，它的兩端安裝車(chē)輪，其功用是傳遞車(chē)架（或承載式車(chē)身）于車(chē)輪之間各方向的作用力及其力矩。 驅(qū)動(dòng)橋分為斷開(kāi)式和非斷開(kāi)式兩種。 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車(chē)架或車(chē)身間的各種力和 力矩；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車(chē)的平順性。 雙曲面齒輪如圖 （ b）所示主、從動(dòng)齒輪軸線不相交而呈空間交叉。 雙曲面齒輪必須采用可改善油膜強(qiáng)度和防刮傷添加劑的特種潤(rùn)滑油。 如圖 （ b）所示，與單級(jí)主減速器相比，由于雙級(jí)主減速器由兩級(jí)齒輪減速組成，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大；主減速器的齒輪及軸承數(shù)量的增多和材料消耗及加工的工時(shí)增加， 制造成本也顯著增加，只有在主減速比 0i 較大（ 120?i ）且采用單級(jí)主減速器不能滿足既定的主減速比和離地間隙等要求是才采用?？缰檬街С惺怪С袆偠却鬄樵黾樱过X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 9 要減小至 1/5～ 1/7。 差速器結(jié)構(gòu) 及 方案的確定 根據(jù)汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車(chē)輪、道 路以及它們之間的相互聯(lián)系表明：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)的行程往往是有差別的。 差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，大多數(shù)汽車(chē)都屬于公路運(yùn)輸車(chē)輛，對(duì)于在公路上和市區(qū)行駛的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，由于路面較好，各驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車(chē)也很可靠的普通對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪間的所謂輪間差速器使用；對(duì)于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無(wú)路地區(qū)的越野汽車(chē)來(lái)說(shuō)，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪滑轉(zhuǎn)而陷車(chē)，則可采用防滑差速器。 根據(jù)半軸外端支撐形式分為半浮式， 3/4 浮式，全浮式。 可分式橋殼 可分式橋殼的整個(gè)橋殼由一個(gè)垂直接合面分為左右兩部分，每一部分均由一個(gè)鑄件殼體和一個(gè)壓入其外端的半軸套管組成。且橋殼與主減速器殼分作兩體，主減速器齒輪及差速器均裝在獨(dú)立的主減速殼里，構(gòu)成單獨(dú)的總成，調(diào)整好以后再由橋殼中部前面裝入橋殼內(nèi)，并與橋殼用螺栓固定 在一起。 基本確定了驅(qū)動(dòng)橋四個(gè)組成部分主減速器、差速器、半軸、橋殼的結(jié)構(gòu)。汽車(chē)的類(lèi)型很多，行駛工況又非常復(fù)雜，轎車(chē)一般在高速輕載條件下工作，而礦用車(chē)和越野車(chē)在高負(fù)荷低車(chē)速條件下工作，對(duì)于公路車(chē)輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路用車(chē)穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均牽引力的值來(lái)確定的，即主減速器的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩。 計(jì)算得， 2d =～ ，初取 2d =260mm。這樣可使主、從動(dòng)齒輪有分離的趨勢(shì)，防止輪齒因卡死而損壞。 主從動(dòng)錐齒輪幾何計(jì)算 計(jì)算結(jié)果如表 表 主減速 器 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 7 2 從 動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z 40 3 模數(shù) m 4 齒面寬 F F = 5 工作齒高 mHhg 1? ?gh 6 全齒高 mHh 2? h = 7 法向壓力角 ? ? =20176。 2a? =176。折斷多數(shù)從齒根開(kāi)始，因?yàn)辇X根處齒輪的彎曲應(yīng)力最大。 （ 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。在允許的范圍內(nèi)適當(dāng)加大齒面 寬也是一種辦法。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。因此，驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用彎曲應(yīng)力不超過(guò) ／mm2 .表 給出了汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用應(yīng)力數(shù)值。 主減速器的軸承計(jì)算 軸承的計(jì)算主要是計(jì)算軸承的壽命。作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩可按下式計(jì)算 [10]： 313333332223111m a x 100100100100100 1 ?????????????????? ????????????????????????????? TRgRiRTgiTgiTgied fiffiffiffifTT ? () 式中： maxeT ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，在此取 201N 表 圓錐齒輪軸向力與徑向力 主動(dòng)齒輪 軸向力 徑向力 螺旋方向 旋轉(zhuǎn) 方向 右 左 順時(shí)針 反時(shí)針 )c oss ins in( t a nc os 221 ????? ???? PA )c o ss ins