【正文】 矩和轉(zhuǎn)速，在動(dòng)力向左右驅(qū)動(dòng)輪分流的差速器之前設(shè)置一個(gè)主減速器后，便可使主減速器前面的傳動(dòng)部件如變速器、萬向傳動(dòng)裝置等所傳遞的扭矩減小，從而可使其尺寸及質(zhì)量減小、操縱省力。 螺旋錐齒輪如圖 （ a）所示主、從動(dòng)齒輪軸線交于一點(diǎn)，交角都采用 90 度。 ② 齒面間有大的壓力和摩擦功，使齒輪抗嚙合能力降低。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。通常單級(jí)減速器用于主減速比 io≤ 的各種中小型汽車上。 差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車的類型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車在給定的使用條件下的使用性能要求。 經(jīng)方案論證，差速器結(jié)構(gòu)形式選擇對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。用于質(zhì)量較小、 使用條件較好、承載負(fù)荷也不大的轎車和輕型載貨汽車。 4 橋殼 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。 結(jié)構(gòu)形式分類：可分式、整體式、組合式。 12 第 2 章 總體方案的確定 主要技術(shù)參數(shù) 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是 東風(fēng) 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)。預(yù)緊力雖然可以增大支承剛度，改善齒輪的嚙合和軸承工作條件，但當(dāng)預(yù)緊力超過某一理想值時(shí)，軸承壽命會(huì)急劇下降。 差速器結(jié)構(gòu)方案的確定 差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車的類型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車在給定的使用條件下的使用性能要求。本次設(shè)計(jì)選擇全浮式半軸。 16 第 3 章 主減速器設(shè)計(jì) 主減 速器錐齒輪的材料 驅(qū)動(dòng)橋錐齒輪的工作條件是相當(dāng)惡劣的，與傳動(dòng)系其它齒輪相比，具有載荷大、作用時(shí)間長、變化多、有沖擊等特點(diǎn)。因此，這類材料的彎曲強(qiáng)度、表面接觸強(qiáng)度和承受沖擊的能力均較好。 LBLBrj i rGT ? ??? ? ?? 2 = 8 8 0 0 ? ?? = mN? 通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車輪打滑時(shí)這兩種情況下作用于主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩（ ?jjeTT, ）的較小者 ，作為載貨汽車計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力的計(jì)算載荷。 （ 4） 圓錐齒輪從動(dòng)齒輪的齒寬 F 為其節(jié)錐距 0A 的 倍。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。 2? =176。 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 在完成主減速器齒輪的幾何計(jì)算之后，應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，以保證其有足夠的強(qiáng)度和壽命以及安全可靠性地工作。 按 jmT 計(jì)算：主動(dòng)錐齒輪彎曲應(yīng)力 1w? =／ mm2 210N／ mm2 從動(dòng)錐齒輪彎曲應(yīng)力 2w? = N／ mm2 210N／ mm2 綜上所述由表 ，計(jì)算的齒輪滿足彎曲強(qiáng)度的要求。汽車在行駛過程中，由于變速器擋位的改變，且發(fā)動(dòng)機(jī)也不全處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，故主減速器齒輪的工作轉(zhuǎn)矩處于經(jīng)常變化中。 對(duì)于螺旋錐齒輪 2222 s in ?Fdd m ?? 2121 zzdd mm ? 所以： md1 ＝ md2 =219mm； 2? ——從動(dòng)齒輪的節(jié)錐角 176。 主減速器的潤滑 潤滑油 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)槠錆櫥荒芸繚櫥偷娘w濺來實(shí)現(xiàn)。選擇了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。 經(jīng)方案論證，差速器結(jié)構(gòu)形式選擇對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。 球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來確定 [12]： 3 jBB TKR ? =～ （ ） 取 BR =49m 式 中： BK ——行星齒輪球面半徑系數(shù)， ～ 于有 2 個(gè)行星輪的轎車以及所有的越野汽車和礦用汽車取大值，取 。 算出模數(shù)后，節(jié)圓直徑 d 即可由下式求得： mmmzd 5011 ?? ； mmmzd 10022 ?? （ ） 壓力角 ? 目前汽車差速器齒輪大都選用 39。 表 汽車差速器錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算表 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 及 結(jié) 果 1 行星齒輪齒數(shù) 101?z 2 半軸齒輪齒數(shù) 202?z 3 模數(shù) .5?m 4 齒面寬 AF? =13mm 5 齒工作高 gh ==8mm 6 齒全高 h=+= 7 壓力角 39。22 ??? hmh mm 15 徑向間隙 ????? mhhc 34 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 及 結(jié) 果 16 齒根角 ??? r c ta n 011 Ah? ??? r c ta n 022 Ah? 17 面錐角 ???? ??? ???? ??? 18 根錐角 ???? ??? R ???? ??? R 19 外圓直徑 o s2 139。 圖 汽車差速器直齒錐齒輪切向修正系數(shù)（弧齒系數(shù)） 36 圖 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) J 以 jeT 計(jì)算得： w? = ??? ??? =319 MPa[ w? ]=980 MPa 以 jmT 計(jì)算得： w? = 2 2 8 62 0 0 0 ??? ??? =[ w? ]=210Mpa 所以 綜上所述 差速器齒輪強(qiáng)度滿足要求。由于一個(gè)軸承的支承剛度較差，因此這種半軸除承受全部轉(zhuǎn)矩外，彎矩要由半軸及半軸套管共同承受，即 3/4浮式半軸還得承受部分彎矩，后者的比例大小依軸承的結(jié)構(gòu)型式及其支承剛度、半軸的剛度等因素決定。但由于其工作可靠，故廣泛用于輕型以上的各類汽車上。多采用一對(duì)圓錐滾子軸承支承輪轂，且兩軸承的圓錐滾子小端應(yīng)相向安裝并有一定的預(yù)緊，調(diào)好后由鎖緊螺母予 以鎖緊，很少采用球軸承的結(jié)構(gòu)方案。因此，半浮式半軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，還要承受車輪傳來的彎矩。2102 ??? ?? hd mm 21 理論弧齒厚 ??? StS mm 5 8 a n)(2 39。239。 dl? ， 39。取 1z =10， 2z =20。 差速器的齒輪材料 差速器齒輪和主減速器齒輪一樣，基本上都是用滲碳合金鋼制造，目前用于制造差速器錐齒輪的材料為 20CrMnTi、 20CrMoTi、 22CrMnMo 和 20CrMo 等。齒輪差速器要圓錐齒輪式和圓柱齒輪式兩種。 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漏油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開油濺所及之處。而軸承的徑向載荷則是上述齒輪的徑向力，圓周力及軸向力這三者所引起的軸承徑向支承反力的向量和。 式 中 ： maxeT ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， mN? ； aG ——汽車總重 。影響軸承壽命的主要外因是它的工作載荷及工作條件，因此在驗(yàn)算軸承壽命之前，應(yīng)先求出作用在齒輪上的軸向力、徑向力、圓周力，然后再求出軸承反力 ，以確定軸承載荷。 雖然附著力矩產(chǎn)生的 p 很大，但由于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制 p 最大只有，校核成功。 2a? =176。 表 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 6 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z 37 3 模數(shù) m 7 4 齒面寬 F 1F =41mm 2F =45mm 5 工作齒高 mHhg 1? ?gh 6 全齒高 mHh 2? h = 7 法向壓力角 ? ? =20176。 （ 6）螺旋角的選擇 格里森制推薦公式 ：2o21oo1 dE90zz525 ?????｀? 。初取 Hf =； Pf ——汽車性能系數(shù) ])(1 [1 001 m a xe TaP T GGf ??? （ ） 當(dāng) m ax)(eTaT GG ? =16 時(shí)，取 Pf =0。對(duì)齒面進(jìn)行應(yīng)力噴丸處理，可提高 25%的齒輪壽命。 鍛造性能、切削加工性能以及熱處理性能良好，熱處理后變形小或變形規(guī)律易控制。其主要缺點(diǎn)是橋殼不能做成復(fù)雜而理想的斷面，壁厚一定，故難于調(diào)整應(yīng)力分布。但對(duì)于本設(shè)計(jì)的車型來說只選用普通的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器即可。減速形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，有時(shí)也與制造廠的產(chǎn)品系列及制造條件有關(guān)，但它主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比的大小及驅(qū)動(dòng)橋下的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及布置形式等。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。 所設(shè)計(jì)的東風(fēng)貨車驅(qū)動(dòng)橋制造工藝性好、外形美觀，工作更穩(wěn)定、可靠。為了減小汽車的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高汽車的行駛平順性，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下應(yīng)力求減小橋殼的質(zhì)量。可用于轎車和輕型載貨汽車，但未得到推廣。 3 半軸 普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的半軸，根據(jù)其外端的支承型式或受力狀況的不同而分為半浮式、 3/4 浮式和全浮式三種。齒輪差速器要圓錐齒輪式和圓柱齒輪式兩種。在左右車輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅(qū)動(dòng)車輪軸將動(dòng)力傳給左右車輪，則會(huì)由于左右車輪的轉(zhuǎn)速雖然相等而行程卻又不同的這一運(yùn)動(dòng)學(xué)上的矛盾，引起某一驅(qū)動(dòng)車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。預(yù)緊力雖然可以增大支承剛度，改善齒輪的嚙合和軸承工作條件，但當(dāng)預(yù)緊力超過某一理想值時(shí)，軸承壽命會(huì)急劇下降。為了減小懸臂長度 a 和增加兩端的距離 b，以改善支承剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子向外。 ② 傳動(dòng)比一定時(shí)，如果主、從動(dòng)齒輪尺寸相同，雙曲面齒輪比螺旋錐齒輪有較大軸徑，較高的輪齒強(qiáng)度以及較大的主動(dòng) 齒輪軸和軸承剛度。 d）在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，以改善汽車平順性。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。前者為了把動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋，需分別由分動(dòng)器經(jīng)各驅(qū)動(dòng)橋自己專用的傳動(dòng)軸傳遞動(dòng)力，這樣不僅使傳動(dòng)軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動(dòng)橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。主減速器、差速器與傳動(dòng)軸及一部分驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置的質(zhì)量均為簧上質(zhì)量。在給定速比的條件下，如果單級(jí)主減速器不能滿足離地間隙要求，可該用雙級(jí)結(jié)構(gòu)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，應(yīng)該選用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸架時(shí)，則應(yīng)該選用斷開式驅(qū)動(dòng)橋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 圖 驅(qū)動(dòng)橋 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求： a)所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。有限元法將具有無限個(gè)自由度的連續(xù)體離散為有限個(gè)自由度的單元集合體，使問題簡化為適合于數(shù)值解法的問題。我國驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)業(yè)正處在發(fā)展階段，在科技迅速發(fā)展的推動(dòng)下，高新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，各種國外汽車新技術(shù)的引進(jìn)，研究團(tuán)隊(duì)自身研發(fā)能力的提高，我國的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)和制造會(huì)逐漸發(fā)展起來，并跟上世界先進(jìn)的汽車零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。 我國驅(qū)動(dòng)橋制造企業(yè)的開發(fā)模式主要由測(cè)繪、引進(jìn)、自主開發(fā)三種組成。因此，通過對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和技能。 Differential。 驅(qū)動(dòng)橋作為汽車四大總成之一，它的性能的好壞直接影響整車性能，而對(duì)于載貨汽車顯得尤為重要。 關(guān)鍵詞 ： 輕型貨車；驅(qū)動(dòng)橋；單級(jí)主減速器；差速器；半軸；橋殼 全套圖紙，加 153893706 Ⅱ ABSTRACT Pickup trucks take a large proportion of mercial vehicles production, and the drive axle is one of the most important structure. Drive axle is the one of automobile four important assemblies,Its performance directly influence on the entire automobile,especially for the using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed,heavyloaded,high efficiency,high benefit today` truck, must exploiting the high driven efficiency single reduction final drive axle is being the trucks’ developing a simple. Reliable,low cost of the drive axle, can greatly reduce the total cost of vehicle the title of the fine structure of the design of a pickup vehicle drive axle has