【正文】 ............................28致 謝 ..............................................................29附件 清單 ..............................................................30貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 1 頁 共 28 頁1 前言本課題是對貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由上述可見，汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)符合貨車的整體結(jié)構(gòu)要求。驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式按工作特性分，可以歸并為兩大類，即非斷開式驅(qū)動(dòng)橋和斷開式驅(qū)動(dòng)橋。在汽車輪胎尺寸和驅(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。這種橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車架橫粱或車廂底板上，或與脊梁式車架相聯(lián)。相應(yīng)這兩種動(dòng)力傳遞方式，多橋驅(qū)動(dòng)汽車各驅(qū)動(dòng)橋的布置型式分為非貫通式與貫通式。由于非斷開式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、工作可靠，查閱資料，參照國內(nèi)相貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 4 頁 共 28 頁關(guān)貨車的設(shè)計(jì),最后本課題選用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。e）結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動(dòng)與圓錐齒輪相比，準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)不僅工作平穩(wěn)性更好，彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度更高，同時(shí)還可使主動(dòng)齒輪的軸線相對于從動(dòng)齒輪軸線偏移。為保證齒輪副的正確嚙合，必須將支承軸承預(yù)緊，提高支承剛度，增大殼體剛度。 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。本課題所設(shè)計(jì)的 YC1090 貨車裝載質(zhì)量為 5t，所以選用跨置式?？衫迷诓煌?i 下的功率平衡田0來研究 i 對汽車動(dòng)力性的影響。b）主、從動(dòng)錐齒輪齒形參數(shù)計(jì)算按照文獻(xiàn)[3]中的設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，結(jié)果見表 31。頂錐角 δ a 15176。取 β=35176。因此，傳動(dòng)系中的主減速器齒輪是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。由于鋼本身有較低的含碳量，使鍛造性能和切削加工性能較好。 主減速器錐齒輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 錐齒輪齒面上的作用力錐齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。另外查得載荷系數(shù) fp=。差速器按其結(jié)構(gòu)特征可分為齒輪式、凸輪式、蝸輪式和牙嵌自由輪式等多種形式。查閱文獻(xiàn)[5]經(jīng)方案論證，差速器結(jié)構(gòu)形式選擇對稱式圓錐行星齒輪差速器。大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比 在 ～ 的范圍內(nèi)，且半軸齒輪21z齒數(shù)和必須能被行星齒輪齒數(shù)整除。19′ 2176。29′ 22176。在斷開式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置包括半軸和萬向節(jié)傳動(dòng)裝置且多采用等速萬向節(jié)。3/4 浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是半軸外端僅有一個(gè)軸承并裝在驅(qū)動(dòng)橋殼半軸套管的端部，直接支承著車輪輪轂，而半軸則以其端部與輪轂相固定。具有全浮式半軸的驅(qū)動(dòng)橋的外端結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需采用形狀復(fù)雜且質(zhì)量及尺寸都較大的輪轂，制造成本較高，故轎車及其他小型汽車不采用這種結(jié)構(gòu)。 將數(shù)據(jù)帶入式（53） 、 （54）得：=528MPa?半軸花鍵的剪切應(yīng)力為 （5310()/4bpBATzLjDd???5）半軸花鍵的擠壓應(yīng)力為 （52/)(]4/)[(103ABABpc ddLzT?????????6）貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 22 頁 共 28 頁式中 T——半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩，T=12215Nm；DB——半軸花鍵(軸)外徑，D B=54mm；dA——相配的花鍵孔內(nèi)徑，d A=50mm；z——花鍵齒數(shù)；Lp——花鍵工作長度，L p=70mm；B——花鍵齒寬，B=9mm；——載荷分布的不均勻系數(shù)，取 。/m。近年來采用高頻、中頻感應(yīng)淬火的口益增多。其結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)方便。b）整體式橋殼整體式橋殼的特點(diǎn)是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體，橋殼猶如一整體的空心粱，其強(qiáng)度及剛度都比較好。7 結(jié)論本課題設(shè)計(jì)的 YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋，采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，由于結(jié)構(gòu)簡單、主減速器造價(jià)低廉、工作可靠，可以被廣泛用在各種中型載貨汽車。對于具體的細(xì)節(jié)問題，涉及到一些經(jīng)驗(yàn)方面的問題，指導(dǎo)老師總是不厭其煩的講解，直到我聽懂為止，我被李老師的這種敬業(yè)精神深深感動(dòng)。以前做作業(yè)時(shí)總是敷衍了事，一點(diǎn)耐心都沒有，坐在凳子上也不會(huì)安下心來，總是用一種浮躁的態(tài)度來對待自己的事情。說的是一點(diǎn)沒錯(cuò)??！處處有我的恩師，處處有我要學(xué)習(xí)的知識(shí)！通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我查手冊的能力得到了很大的提高。另外，在一些小的方面，由于時(shí)間問題，做得還不夠仔細(xì)，懇請各位老師同學(xué)給予批評指正。 橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算我國通常推薦：計(jì)算時(shí)將橋殼復(fù)雜的受力狀況簡化成三種典型的計(jì)算工況（與前述半軸強(qiáng)度計(jì)算的三種載荷工況相同） 。在裝配主減速器及差速器后左右兩半橋殼是通過在中央接合面處的一圈螺栓聯(lián)成一個(gè)整體。6 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車上的主要零件之一，非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼起著支承汽車荷重的作用，并將載荷傳給車輪．作用在驅(qū)動(dòng)車輪上的牽引力，制動(dòng)力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過橋殼傳到懸掛及車架或車廂上。在現(xiàn)代汽車半軸上，漸開線花鍵用得較廣，但也有采用矩形或梯形花鍵的。當(dāng)采用 40Cr，40MnB，40MnVB，40CrMnMo，40 號(hào)及 45 號(hào)鋼等作為全浮式半軸的材料時(shí)，其扭轉(zhuǎn)屈服極限達(dá)到 784MPa 左右。由于車輪承受的縱向力、側(cè)向力值的大小受車輪與地面最大附著力的限制，即: 2=X+故縱向力 X2最大時(shí)不會(huì)有側(cè)向力作用，而側(cè)向力 Y2最大時(shí)也不會(huì)有縱向力作用。全浮式半軸的外端與輪轂相聯(lián)，而輪轂又由一對軸承支承于橋殼的半軸套管上。半浮式半軸以靠近外端的軸頸直接支承在置于橋殼外端內(nèi)孔中的軸承上，而端部則以具有錐面的軸頸及鍵與車輪輪轂相固定，或以突緣直接與車輪輪盤及制動(dòng)鼓相聯(lián)接)。 普通錐齒輪式差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 19 頁 共 28 頁差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合傳動(dòng)狀態(tài)，只有當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或左、右輪行使不同的路程時(shí)，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才能有嚙合傳動(dòng)的相對運(yùn)動(dòng)。 27176。錐齒輪大端模數(shù) m 為 m= （44）01Asinz將各參數(shù)代入式（44） ，有：m=查閱文獻(xiàn)[3]，取模數(shù) m=e）半軸齒輪與行星齒輪齒形參數(shù)按照文獻(xiàn)[3]中的設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，結(jié)果見表 41。 普通錐齒輪式差速器齒輪設(shè)計(jì)a) 行星齒輪數(shù) n通常情況下，貨車的行星齒輪數(shù) n=4。齒輪差速器要圓錐齒輪式和圓柱齒輪式兩種。貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 16 頁 共 28 頁4 差速器設(shè)計(jì)汽車在行使過程中，左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路程往往是不相等的，左右兩輪胎內(nèi)的氣壓不等、胎面磨損不均勻、兩車輪上的負(fù)荷不均勻而引起車輪滾動(dòng)半徑不相等；左右兩輪接觸的路面條件不同，行使阻力不等等。b）錐齒輪的軸向力 Faz和徑向力 Frz（主動(dòng)錐齒輪）作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸向力 Faz和徑向力分別為Faz= (39)tanαsiγ+tβcoscoFrz= (310)tFtins將各參數(shù)分別代入式(39) 與式(310)中，有：Faz= 2752N，F(xiàn) rz=142N 錐齒輪軸承的載荷當(dāng)錐齒輪齒面上所受的圓周力、軸向力和徑向力計(jì)算確定后，根據(jù)主減速器齒輪軸承的布置尺寸，即可求出軸承所受的載荷。對于滑動(dòng)速度高的齒輪，可進(jìn)行滲硫處理以提高耐磨性。d）選擇合金材料是，盡量少用含鎳、鉻呀的材料，而選用含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼。主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。19′錐距 R= d2sin132 132分度圓齒厚 S= 9 9齒寬 B= 47 47c）中點(diǎn)螺旋角 β弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的。21′齒根角θ f=arctan Rh23176。i gh =1對于其他汽車來說，為了得到足夠的功率儲(chǔ)備而使最高車速稍有下降，i 一般0選擇比上式求得的大 10％～25％，即按下式選擇： （3rp0amxghFLBni=(.37~.42)vi2）式中 i——分動(dòng)器或加力器的高檔傳動(dòng)比iLB——輪邊減速器的傳動(dòng)比。為了使載荷能均勻分配在兩軸承上，應(yīng)是 c 等于或大于 d。齒輪前、后兩端的軸頸均以軸承支承，故又稱兩端支承式。單級式主減速器應(yīng)用于轎車和一般輕、中型載貨汽車。為減少摩擦，提高效率，必須采用含防刮傷添加劑的雙曲面齒輪油，絕不允許用普通齒輪油代替，否則將時(shí)齒面迅速擦傷和磨損，大大降低使用壽命。為了減少驅(qū)動(dòng)橋的外輪廓尺寸，主減速器中基本不用直齒圓錐齒輪而采用螺旋錐齒輪。驅(qū)動(dòng)橋中主減速器、差速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：a）所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車既有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅(qū)動(dòng)橋不是分別用自己的傳動(dòng)軸與分動(dòng)器直接聯(lián)接，而是位于分動(dòng)器前面的或后面的各相鄰兩橋的傳動(dòng)軸，是串聯(lián)布置的。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，由此可大大地減小汽車在不平路面上行駛時(shí)的振動(dòng)和車廂傾斜，提高汽車的行駛平順性和平均行駛速度，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。貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 3 頁 共 28 頁在少數(shù)具有高速發(fā)動(dòng)機(jī)的大型公共汽車、多橋驅(qū)動(dòng)汽車和超重型載貨汽車上，有時(shí)采用蝸輪式主減速器，它不僅具有在質(zhì)量小、尺寸緊湊的情況下可以得到大的傳動(dòng)比以及工作平滑無聲的優(yōu)點(diǎn)，而且對汽車的總體布置很方便。 非斷開式驅(qū)動(dòng)橋普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，由于結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、工作可靠，廣泛用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上，在多數(shù)的越野汽車和部分轎車上也采用這種結(jié)構(gòu)。d)在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率。維修費(fèi)用低也是后輪驅(qū)動(dòng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，盡管由于構(gòu)造和車型的不同，這種費(fèi)用將會(huì)有很大的差別。二是差速器向兩邊半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車的重大總成，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(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。汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動(dòng)性和操動(dòng)穩(wěn)定性等有直接影響。本課題的設(shè)計(jì)思路可分為以下幾點(diǎn)：首先選擇初始方案，本車屬于中型貨車，采用后橋驅(qū)動(dòng)，所以設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)需要符合中型貨車的結(jié)構(gòu)要求；接著選擇各部件的結(jié)構(gòu)形式；最后選擇各部件的具體參數(shù)，設(shè)計(jì)出各主要尺寸。如果你的變速器出了故障，對于后輪驅(qū)動(dòng)的汽車就不需要對差速器進(jìn)行維修，但是對于