【正文】 動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求 [2]。 為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的謂油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開(kāi)油濺所及之處。 對(duì)齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá) 25%。據(jù)此對(duì)驅(qū)動(dòng)橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求： [1] (1)具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應(yīng)有高的硬度； (2)輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒根部折斷； (3)鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律性易控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少制造成本并降低廢品率； (4)選擇齒輪材料的合金元素時(shí)要適應(yīng)我國(guó)的情況。 錐齒輪軸承 載荷 的計(jì)算 較遠(yuǎn)處軸承的載荷 [8,11]： 徑向力： 2121 )()(1 maZRZA dFbFbFaR ??? (323) ? ? ? ?221 2 4 5 2 4 5 6 4 9 . 1 4 5 0 . 5 1 8 7 7 . 5 1 6 8 . 1 61451 1 6 8 . 9 N? ? ? ? ? ? ?? 軸向力： AA= azF = N 較近處軸承的載荷 徑向力： 2121 )()(1 maZRZB dFcFcFaR ??? (324) ? ? ? ?221 2 4 5 2 1 9 0 6 4 9 .1 1 9 0 0 .5 1 8 7 7 .5 1 6 8 .1 61453 7 5 2 .8 N? ? ? ? ? ? ?? 軸向力： AB=0 式 (323)(324)中： a=145mm。從動(dòng)輪為 176。m； Cp——材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鋼制齒輪副取 ／ mm； d1——主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑， ； Kf——表面質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于制造精確的齒輪可取 Kf=1； F——齒面寬， 40mm，取齒輪副中的較小值 (一般為從動(dòng)齒輪齒面寬 )； J 一一計(jì)算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)，取 主、從動(dòng)齒輪的接觸應(yīng)力是相同的。 F——從動(dòng)齒輪的齒面寬， 40mm 按最大附著力矩計(jì)算時(shí)： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 322102rGrp dF? ??? (312) 3102 41 22 10645 .03 893 402NN? ? ?? ? ?? 式子中： 2G —— 汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷， N；這里取 10241N ? —— 輪胎與地面的附著系數(shù)，按表 23 取 r —— 輪胎的滾動(dòng)半徑這里取 2d —— 主減速器從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑， 許用單位齒長(zhǎng)上的圓周力如下表 表 許用單位齒長(zhǎng)上的圓周力 [1] 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算 按最大附著力矩計(jì)算 附著系數(shù) 1 檔 2 檔 直接檔 轎車 893 536 321 893 貨車 1429 — 250 1429 公共汽車 982 — 214 — 牽引汽車 536 — 250 — 目前，由于技術(shù)的進(jìn)步，可在上述許用值的基礎(chǔ)上增加 10%—25%，從 上可知設(shè)計(jì)的齒輪符合要求。 19 外圓直徑 39。39。12gh h h??； 39。在本設(shè)計(jì)中我們選取的螺旋角即為 35176?；?20176。 該車取下偏移主動(dòng)齒輪為左旋，從動(dòng)齒輪為右旋。 轎車、輕型 客車和輕型載貨汽車主減速器的 E 值，不應(yīng)超過(guò)從動(dòng)齒輪節(jié)錐距 A0的 40%(接近于從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑 d 2的 20%)；而載貨汽車、越野汽車和公共汽車等重負(fù)荷傳動(dòng)， E 則不應(yīng)超過(guò)從動(dòng)齒輪節(jié)錐距 A0的 20%(或取 E值為 d：的 10%～ 12%，且一般不超過(guò) 12%)。m ， 3252N當(dāng) i0≥6 時(shí)， z1的最小值可取為 5，但為了嚙合平穩(wěn)及提高疲勞強(qiáng)度， Z1最好大于 5。對(duì)于公路車輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均比牽引力的值來(lái)確定的，即主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩 jmT (N可利用在不同 0i 下的功率來(lái)研究 0i 對(duì)汽車動(dòng)力性的影響。轎車和裝載質(zhì)量小于 2t 的貨車，常采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小、成本較低的懸臂式結(jié)構(gòu)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 6—隔套 。交角的布置 方案，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對(duì)以上的輪齒同時(shí)嚙合，因此螺旋錐齒輪能承受較大的符合。 本章小結(jié) 首先本章主要介紹了 汽車的主要參數(shù) 包括尺寸參數(shù)，質(zhì)量參數(shù)和汽車性能參數(shù)，以及 本次驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)所給定的汽車的參數(shù)。為了防止運(yùn)動(dòng)干涉，應(yīng)采用花鍵軸或一種允許兩軸能有適量軸向移動(dòng)的萬(wàn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。汽車性能參數(shù)主要有動(dòng)力性參數(shù)、燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)、最大功率、最大扭矩、通過(guò) 性幾何參數(shù)，操作穩(wěn)定性參數(shù)，制動(dòng)性參數(shù)等 。 本章小結(jié) 首先，介紹了驅(qū)動(dòng)橋在國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀，雖然 國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)了絕大部分份額，但仍有一定數(shù)量的車橋依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)車橋與國(guó)際先進(jìn)水平仍有一定差距。轉(zhuǎn)向橋通常位于汽車前部，因此也常稱為前橋。多數(shù)企業(yè)家預(yù)計(jì)，在新的汽車產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì)下，將會(huì)有越來(lái)越多的汽車生產(chǎn)企業(yè)按照市場(chǎng)規(guī)律組成企業(yè)聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和資源共享。低速載貨汽車，在汽車發(fā)展趨勢(shì)中，有著很好的發(fā)展前途。實(shí)驗(yàn)設(shè)備也有差距，比如工程車和牽引 車在行駛過(guò)程中，齒輪嚙合接觸區(qū)的形狀是不同的，國(guó)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠模擬這種狀態(tài)，而我國(guó)現(xiàn)在還在摸索中。對(duì)載貨汽車，由于它們有時(shí)會(huì)遇到坎坷不平的壞路面，要求它們的驅(qū)動(dòng)橋有足夠的離地間隙，以滿足汽車在通過(guò)性方面的要求。設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成轎車的前轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)，包括驅(qū)動(dòng)半軸，萬(wàn)向節(jié)，橋殼，車輪等部件，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)車輛的全局。s Degree The Structural Design of The Car Front Drive Axle Candidate： XXX Specialty： Vehicle Engineering Class： XX Supervisor： Experimentalist XX Heilongjiang Institute of Technology 202006 關(guān)鍵詞： 前驅(qū)動(dòng)；轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋；主減速器；差速器；半軸；橋殼 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) Ⅱ ABSTRACT As the development of the auto industry, car has gradually bee part of everyone39。其次，需將經(jīng)過(guò)變速器、傳動(dòng)軸傳來(lái)的動(dòng)力，通過(guò)驅(qū)動(dòng)橋的主減速器，進(jìn)行進(jìn)一步增大轉(zhuǎn)矩、降低轉(zhuǎn)速的變化。要求設(shè)計(jì)規(guī)范合理，計(jì)算準(zhǔn)確，并計(jì)算機(jī)輔助繪圖畫(huà)出裝配圖和零件圖，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 為適應(yīng)不斷完善社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的要求以及加入世貿(mào)組織后國(guó)內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的 新形勢(shì)，推進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)，全面提高汽車產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，滿足消費(fèi)者對(duì)汽車產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，特制定汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。然而，不可否認(rèn)的是，國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀離產(chǎn)業(yè)政策的目標(biāo)還有相當(dāng)?shù)木嚯x。四輪轉(zhuǎn)向汽車的前后橋，都是轉(zhuǎn)向橋。 通過(guò)本題目的設(shè)計(jì)，學(xué)生可綜合運(yùn)用《汽車構(gòu)造》、《汽車?yán)碚摗贰ⅰ镀囋O(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《汽車制造工藝學(xué)》等課程的知識(shí)，使學(xué)生掌握運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè) 和查閱相關(guān)技術(shù)資料等，培養(yǎng)汽車設(shè)計(jì)技能，達(dá)到綜合訓(xùn)練的效果。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)橋參數(shù) 汽車的主要參數(shù) 包括尺寸參數(shù)，質(zhì)量參數(shù)和汽車性能參數(shù)。當(dāng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為非斷開(kāi)式 (或稱為整體式 )，即驅(qū)動(dòng)橋是一根連接左右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性空心梁，而主減速器、差速器及車輪傳動(dòng)裝置 (由左、右半軸組成 )都裝在它里面。因此，在汽車的平順性、操縱穩(wěn)定性和通過(guò)性等方面不如斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。根據(jù) 本次課程設(shè)計(jì)所給的主傳動(dòng)比 i0 的特點(diǎn)， 采用 單級(jí)主減速器 優(yōu)勢(shì)突出。 3—油封 。 現(xiàn)在汽車主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式有懸臂式、騎馬式兩種。 主減速器 基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 主減速比 0i 、驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙和計(jì) 算載荷，是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。 由最大爬坡度要求的變速器 Ⅰ 檔傳動(dòng)比： ? ?m a x 0 m a x m a x m a xc o s s i ne g I TrT i i m g f a a m gr ? ? ? ? ? (31) 得 ： m a xm a x 01 5 9 0 9 . 8 0 . 7 0 . 3 6 2 1 5 3 . 3 8 3 82 2 4 5 . 7 9 1 0 . 9rgIem g ri Ti ?? ? ? ?? ? ??? (32) 式子中： M—— 汽車質(zhì)量， 本車質(zhì)量為 1590Kg； G—— 重力加 速度 為 ； max? — 道路最大阻力系數(shù) 取 ； r—— 驅(qū)動(dòng)車輪的滾動(dòng)半徑 這里為 ； Te max—— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 為 224N?m； 0i —— 主減速比 為 ； η—— 傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率 。m 39。m。 考慮到齒輪強(qiáng)度要求取 40mm。由從動(dòng)齒輪的錐頂向其齒面看去，并使主動(dòng) 齒輪處于右側(cè)，如果主動(dòng)齒輪在從動(dòng)齒輪中心線的上方，則為上偏移；在從動(dòng)齒輪中心線下方，則為下偏移如果主動(dòng)齒輪處于左側(cè)，則情況相反，本次設(shè)計(jì)選擇的是上偏移。30′ 。 (8)中點(diǎn)螺旋角 ? 螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端的螺旋角最小，汽車主減速器弧齒錐齒輪螺旋角或雙曲面齒輪副的平均螺旋角一般為 35176。； 176。39。 17 面錐角 01 1 2? ? ???； 02 2 1? ? ??? 176。 24 螺旋方向 — 主動(dòng)齒輪為左旋；從動(dòng)齒輪為右旋 25 驅(qū)動(dòng)齒輪 — 小齒輪 26 旋轉(zhuǎn)方向 — 主動(dòng)齒輪順時(shí)針； 從動(dòng)齒輪逆時(shí)針 主減速器 螺旋錐 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 單位齒長(zhǎng)上的圓周力 在汽車工業(yè)中，主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用于其輪齒上的假定單位壓力即單位齒長(zhǎng)的圓周力的估算，即 FPp? (310) 式中： p——單位齒長(zhǎng)上的圓角力， N／ mm； P——作用在齒輪上的圓周力， N，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Teamx和最大附著力矩 2 rGr? 兩種 載荷工況進(jìn)行計(jì)算 ， N； F——從動(dòng)齒輪的齒面寬， mm。 K0——超載系數(shù)；取 1 Ks——尺寸系數(shù)，反映材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等有關(guān)。 = mm 最后解得 2452N1 ?F ； N 20202 ?F 式 (316)與 (317)中： F —從動(dòng)齒輪齒面寬 2? —從動(dòng)齒輪節(jié)錐角 錐齒輪的軸向力和徑向力 計(jì)算 1. 軸向力 主動(dòng)齒輪： )co ss ins in( t anco s1 ????? ?? FF az (318) ? ?2452 ta n 1 6 sin 9 .8 1 7 sin 3 5 c o s 9 .8 1 7c o s 3 51 8 7 7 .5 N? ? ? ? ? ??? 從動(dòng)齒輪： )c o ss ins in( t a nc o s2 ????? ?? FF ac (319) ? ?2020 ta n 1 6 sin 8 0 .1 8 3 sin 3 5 c o s 8 0 .1 8 3c o s 3 53 0 8 2 .7 N? ? ? ? ? ??? 2. 徑向力 ： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 主動(dòng)齒輪： )s ins inc o s( t a nc o s1 ????? ?? FF Rz (320) ? ?2452 ta n 1 6 c o s 9 .8 1 7 sin 3 5 sin 9 .8 1 7c o s 3 56 4 9 .1 N? ? ? ? ? ??? 從動(dòng)齒輪： )s i ns i nc o s( t a nc o s2 ????? ?? FF Rc (321) ? ?2020 ta n 1 6 c o s 8 0 .1 8 3 sin 3 5 sin 8 0 .1 8 3c o s 3 57 4 1 2 .7 N? ? ? ? ? ???