【正文】 如果 齒面過窄，輪齒表面的耐磨性 又 會降低。 主減速器齒輪基本參數(shù)的 選擇 （ 1） 主動錐齒輪齒數(shù) z1，從動齒輪齒數(shù) z2 選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)時應(yīng)考慮如下因素：為了磨合均勻 ,z z2之間應(yīng)避免有公約數(shù) ； 為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于 40； 為了嚙合平穩(wěn)、噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度，對于貨車， z1一般不少于 6；當(dāng)主傳動比 i0較大時，盡量使 z1取得小些，以便得到滿意的離地間隙 ； 對于不同的主傳動比， z1和 z2應(yīng)有適宜的搭配 。這時值 i0應(yīng)按下式來確定： )(190 m a x0 mmiv nri gha pr ?????? （ ） 式中： r —— 車輪的滾動半徑 ： r =； pn —— 最大功率時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 ： pn =2900r/min； maxav —— 汽車的最高車速 ： maxav =90km/h； ghi —— 變速器量高檔傳動比 ,通常為 1； 按照 （ ） 求得的 i0值應(yīng)與同類汽車的主減速 比相比較，并考慮到主從動主減速 齒輪可能有的齒數(shù)，對 i0值予以校正并最后確定下來。為了使載荷能 夠 盡量 平 均 的 分配在兩軸承上，應(yīng) 當(dāng) 盡量使尺寸 c等于或大于尺寸 d。此外，由于齒輪大端一側(cè)軸頸上的兩個相對安裝的圓錐滾子軸承之間 距離很小， 就能夠 縮短主動齒輪軸的長度，使 的 布置更緊湊，并 且能夠 減小傳動軸夾角， 這些都 有利于整車布置。齒輪的正確 良好 嚙合，除 了 與齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、主減速器殼體的剛度有關(guān)以 外，還與齒輪的支承剛度 存在 密切 的 相關(guān)。 （ 4） 貫 通式 主減速器 貫通式主減速器根據(jù) 減速 型 式 的不同 可分成單級和雙級兩種 形式 。 縱向水平布置可以使 減速器 總成 的垂向輪廓尺寸減小，從而 使的 汽車的質(zhì)心高度降低 ，但 是也 使 得 縱向尺寸增加， 這種形式 用在長軸距 的汽 車上可適當(dāng)減小傳動軸長度，但 是卻 不利于短軸距汽車的總 體 布置，會使 得 傳動軸過短， 從而引起 萬向傳動軸濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 夾角加大。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 （ 1） 單級主減速器 單級主減速器 (圖 )一般由 一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或 者 由蝸輪蝸桿組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等 諸多 優(yōu)點。 雙曲面齒輪與 螺旋 錐齒輪的尺寸相同的條件下，雙曲面齒輪傳動可以得到更大的傳 動比； 從另一個角度說，當(dāng)傳動比一定、從動齒輪尺寸相同時，雙曲面主動齒輪比螺旋 錐齒輪的直徑更大 ，從而有較高的輪齒強(qiáng)度，較大的主動齒輪軸和 較大的 軸承剛度；再從第三個角度看，當(dāng)傳動比和主動齒輪尺寸一定時，雙曲面從動齒輪直徑比相應(yīng)的 螺旋 錐齒輪小，因而能夠 增大主減速器殼處的離地間隙。 主減速器的結(jié)構(gòu) 型 式 主減速器的結(jié)構(gòu) 型 式主要是根據(jù)齒輪類型、減 速器 型 式 差別 而不同。 它 通過 齒數(shù)少的錐齒輪帶動齒數(shù)多的錐齒輪 達(dá)到以上的作用 。因此，兩側(cè)驅(qū)動車輪都能夠彼此獨立的相對于車架或車廂做上下擺動，相應(yīng)的驅(qū)動車輪的傳 動裝置及其外面的殼或套管也做對應(yīng)的 擺動。對于最常見的主減速齒輪 —— 普通的螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪來 說，由于模數(shù)（由強(qiáng)度及壽命來確定）已定 ， 從動齒輪的齒 數(shù)愈少 它的直徑就愈小，因而會導(dǎo)致主減速器的垂向輪廓尺寸也愈小，又因為 齒輪齒數(shù)的選擇是有一定范圍的。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 圖 非斷開式驅(qū)動橋示意圖 1— 輪轂 2— 橋殼 3— 半軸 4— 差速器 5— 主減速器 普通非斷開式驅(qū)動橋的 橋殼是一根支承在左、右驅(qū)動 車輪上的剛性空心梁，而主減速器、差速器及半軸等傳動機(jī)件都裝在橋殼中。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 圖 驅(qū)動橋的總體布置形式簡圖 a) 普通的非斷開式驅(qū)動橋 b) 帶有搖擺式半軸的非斷開式驅(qū)動橋 c) 斷開式驅(qū)動橋 在選擇驅(qū)動橋總成 的結(jié)構(gòu)型式時，應(yīng)當(dāng)考慮所涉及汽車的類型及使用、生產(chǎn)條件，同時也要 和所設(shè)計汽車的其他部件，尤其是與懸架的結(jié)構(gòu) 型 式與特性相適應(yīng)，這樣才能保證整個汽車預(yù)期 使用性能的實現(xiàn)。為了使得經(jīng)濟(jì)效益好，設(shè)計得出的驅(qū)動橋 降低了制造成本費用， 由于結(jié)構(gòu)簡單，使得驅(qū)動橋使用過程中的維護(hù)成本大大降低。后橋驅(qū)動的維修也很廉價，雖然構(gòu)造和車型的不同使得這種費用 有很大的差別。在非斷開式驅(qū)動橋內(nèi)，半軸一般是實心的；在斷開式驅(qū)動橋內(nèi)，一般要 采用萬向傳動裝置給驅(qū)動輪傳遞動力；在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋內(nèi)，半軸一般需要分為內(nèi)半軸和外半軸兩段，中間用等角速萬向節(jié)相連 接。因而在通常狀況下 單級 主減速器廣泛用于乘用車和輕 、中型商用車上。按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分為單級式主減速器和雙級式主減速器。 驅(qū)動橋承受著作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力以及它們之間的縱向力及橫向力。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 1 前言 本 次 畢業(yè) 設(shè)計 的題目 是 八噸 載重汽車驅(qū)動橋差速器 設(shè)計。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。 作者簽名： 日 期： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交 的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 在我國，隨著汽車工業(yè) 高速發(fā)展 ,汽車重要零部件 也得到相應(yīng)的發(fā)展 ，因而車橋系統(tǒng)也有了比較大的發(fā)展 。鉛垂力由懸架的彈性元件來傳遞，縱向力及橫向力也能由懸架的某些類型的彈性元件來傳遞。其中的 雙級式主減速器又可分為整體式 主減速器 和分開式 主減速器兩種。與單級 主減速器相比，采用雙級主減速器可以在保證 離地間隙相同的情況下得到更大的傳動比，但是尺寸大，質(zhì)量較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，傳動效率低。現(xiàn)代汽車基本上采用全浮式和半浮式兩種半軸支撐形式。在設(shè)計變速器出現(xiàn) 故障 時，后輪驅(qū)動的汽車不需要對差速器進(jìn)行維修，但是前輪驅(qū)動的汽車來說就應(yīng)該加以維修了，因為兩部件是做在一起的。 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)設(shè)計 也 符合貨車的整體結(jié)構(gòu)要求。在上文里提到的一般汽車驅(qū)動橋的各項基本要求，盡管 通用于各種汽車的驅(qū)動橋，但 是因為汽車的類型和用途有很多不同，因而個重要程度是不一樣的。因而在這時，整個驅(qū)動橋和驅(qū)動車輪的質(zhì)量以及傳動軸的部分質(zhì)量都屬于汽車的非懸掛質(zhì)量，導(dǎo)致 汽車的非懸掛質(zhì)量較大，這是普通非斷開式驅(qū)動橋的一個 很顯著的 缺點。 所以 給定主減速比的情況下 ，如果單級主減速器不能 夠滿足驅(qū)動橋離地間隙要求，就要改用雙級減速結(jié)構(gòu)。所以斷開式驅(qū)動橋又稱為“帶有擺動式半軸的驅(qū)動橋”。 在 發(fā)動機(jī)縱置的汽車 中 ，其主減速器還 通過 錐齒輪傳動 來 改變動力方向。 主減速器齒輪的類型 （ 1） 螺旋錐齒輪傳動 (圖 a)的主、從動齒輪軸線垂直相交于一點，齒輪不同時在全長上嚙合，而是 從一端 逐漸 連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。 但是，雙曲面齒輪傳動也有 其缺點，那就是 摩擦較嚴(yán)重， 另外 在工作過程中， 除了 沿齒高方面的側(cè)向滑動之外，還有沿齒長方向的縱向滑動 ， 從而 大大 降 低傳動效率。但是其主傳動比不能太大，一般 是 i0≤ 7，進(jìn)一步提高 i0會 增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。垂向布置 能夠使 驅(qū)動橋縱向尺寸減小， 同時 可 以 減小萬向傳動軸夾角，但是 由于主減速器殼固定在橋殼的上方，不 但會 使 的 垂向輪廓尺寸增大，而且 也使得 橋殼剛度 降低 ， 這 不利于齒輪工作。單級貫通式主減速器 的優(yōu)點是 結(jié)構(gòu)簡單，體積小，質(zhì)量小，并 能夠 使中 、后橋的大部分零件，尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換性 ，主要用于輕型多橋驅(qū)動的汽車上 。 主動錐齒輪的支承 主動錐齒輪的支承形式可分為 兩種 ： 懸臂式支承和跨置式支承?？缰檬街С兄械膶?dǎo)向軸承都 是 圓柱滾子軸承，并且內(nèi)外圈可以分離或 者 根本不帶內(nèi)圈。 在具有大的主傳動比和 有 徑向尺寸較大的從動錐齒輪的主減速器中，為了 避免 從動錐齒輪因受軸向力作用而產(chǎn)生偏移， 通常 在從動錐齒輪的外緣背面加設(shè)輔助支承(圖 )。 根 據(jù)所選定的主減速比 i0值，就能夠 基本上確定主減速器的減速型式（單級、雙級等），并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。 本次設(shè)計選擇 z1=7， z2=44。 從動錐齒輪齒面寬 b2推薦不大于其節(jié)錐距 A0的 倍，即 b2? ，而且 b2應(yīng)滿足 b2? 10 m，一般也推薦 b2=。 。 1? 1? =176。m ) （ ） 式中 ： maxeT —— 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩： maxeT =390N 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 24 主減速器軸承的載荷計算 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 個 法向力。 ｍ； mD —— 該齒輪的齒面寬中點處的分度圓直徑 。 采用 跨置 式的主動錐齒輪和從動錐齒輪的軸承 所承受的 徑向載荷，如 下 圖 所示 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 27 圖 主減速器軸承的布置尺寸 軸承 A， B 的徑向載荷分別為 RA = ? ? ? ? 22 maZRZ dFbFbFa ????? = ? ? ? ? 22 1 ?????? = (N) （ 2） ? ? ? ? 22 maZRZB dFcFcFaR ?????? = ? ? ? ? 22 1 ?????? = (N) （ ） 根據(jù)上式已知 aZF =， RZF =， 其中 a=146mm ， b=92mm， c=54mm； 所以軸承 A的徑向力 AR =。其損壞形式主要有輪齒根部彎曲折斷、齒面疲勞點蝕、磨損和擦傷等。滲硫處理時的溫度低，故不會引起齒輪變形。這時，只要 潤滑軸承的進(jìn)出油孔 保持 暢通無阻， 就能使?jié)櫥偷玫窖h(huán)，不僅能夠使 軸承得到良好潤滑、散熱和清洗，而且 也能夠 保護(hù)前端的油封不會因潤滑油有壓力而漏油和損壞 [2]。這不僅會輪胎磨損 增大，也會使 功率和燃油的 消耗 增大 ， 并且會 導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和操縱性能 的 惡化。 所以 慢 、 快轉(zhuǎn)半軸的轉(zhuǎn)矩比為： dK = 21TT =11KK?? （ ） 在本 式中 dK 一般取 。因 設(shè)計的汽車 為 中 型載貨車，所以本次設(shè)計取 bk =； 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 33 dT —— 計算轉(zhuǎn)矩 = () 2r = )(12zzarctg = )1018( ?ar ctg 176。30′ 的齒輪。022 arctan Ahf?? 1? =176。2102 sin2 ?? hd ?? ?? mm ?? mm 差速器齒輪的強(qiáng)度計算 差速器齒輪的尺寸受 到差速器的 結(jié)構(gòu)限制，而且承受 載荷較大，它 并 不像主減速器齒輪那樣 ， 經(jīng)常處于嚙合狀態(tài)，只有當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎 行駛 或左右輪行駛 在 不同的路程時，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時，差速器齒輪才能有嚙合傳動的相對運動。在一般 的 非斷開式驅(qū)動橋中，驅(qū)動車輪的傳動裝置就是半軸，此時的 半軸將差速器 的半軸齒輪與輪轂連接起來。但 是 驅(qū)動橋殼的變形、輪轂 和 差速器 的 半軸齒輪不同心 ， 半軸 的 法向平面相對于其軸線 不垂直等原因 都能夠 引起半軸的彎曲變形，這 一種 類彎曲變形彎曲應(yīng)力一般為 570N/m2。 本次設(shè)計為 中 型貨車， 經(jīng)過 比較各式各樣的半軸特點 之后 ， 本次 設(shè)計 選擇全浮式半軸。 由此可以見，半軸起著重要的作用，所以， 以下僅介紹半軸的設(shè)計 半軸的結(jié)構(gòu) 型 式 在非斷開式驅(qū)動橋中，車輪 的 傳動裝置 主要部件 就 是半軸。輪齒彎曲強(qiáng)度 w? 為 w? = 23222 03 ????? ?????? 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