【正文】 移量達(dá)到允許極限時(shí)能制止從動(dòng)錐齒輪繼續(xù) 發(fā)生 變形。 由于 它僅 僅需要 承受徑向力，尺寸 也能夠 根據(jù)布置位置而定，是 不容易 損壞的一個(gè)軸承。 圖 3 .4 主減速器錐齒輪的 幾種 支撐形式 a) 主動(dòng)錐齒輪懸臂式 b) 主動(dòng)錐齒輪跨置式 c) 從動(dòng)錐齒輪 懸臂式支承結(jié)構(gòu) (圖 a)的特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長(zhǎng)的軸頸， 在軸頸上 安裝兩個(gè)圓錐滾子軸承。 （ 5） 單雙級(jí)減速配輪邊減速器 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 在設(shè)計(jì) 重型汽車(chē) 、礦山自卸車(chē)、越野車(chē)和大型公共汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，由于傳動(dòng)系統(tǒng)的 總傳動(dòng) 比 大，為了使變速器、分動(dòng)器、傳動(dòng)軸等總成所受載荷盡量 的減 小，往往要 將驅(qū)動(dòng)橋的 減 速比分配得較大。這種布置可便于貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置。 單級(jí)主減速器 的諸多優(yōu)點(diǎn)使之 廣泛應(yīng)用于轎車(chē)和輕、中型貨車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋中。 （ 3） 圓柱齒輪傳動(dòng) (圖 c)結(jié)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)橫置或者 前置前驅(qū)動(dòng)的乘用車(chē)驅(qū)動(dòng)橋和雙級(jí)主 減速器驅(qū)動(dòng)橋以及輪邊減速器 上 得到了廣泛的應(yīng)用，這里的 齒輪均為斜齒輪。另外，由于 受到 輪齒端面重疊的影響， 任何時(shí)候都 至少有兩對(duì)以上的輪齒同時(shí)嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負(fù)荷 而且 制造也簡(jiǎn)單。由于汽車(chē) 需要 行使 各種道路上 ，其驅(qū)動(dòng)輪上 必須 要 具有一定的驅(qū)動(dòng)力矩 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，就能夠 使主減速器前面的傳動(dòng)部件 （ 如變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置等 ） 所傳遞的扭矩 增大 ，從而可使其尺寸及質(zhì)量減小、操縱省力 [1]。 圖 斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋 1— 主減速器 2— 半軸 3— 彈性元件 4— 減振器 5— 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪 6— 擺臂 7— 擺臂軸 多 橋驅(qū)動(dòng) 的布置 眾所周知， 為了提高 汽車(chē)的 裝載量和通過(guò)性 ,一些重型汽車(chē)及所有的 越野汽車(chē) 上都是采用多橋驅(qū)動(dòng)，其中最常 采用的有 4 6 88 等驅(qū)動(dòng)型式，而各驅(qū)動(dòng)橋又采用貫通式 和非貫通式 兩中 布置。但是 雙級(jí)主減速器的質(zhì)量和制造成本等 諸多性能指標(biāo)都比單級(jí)主減速器差，因此一般只 用于主減速比大于 且裝載質(zhì)量在 6t 以上的大型汽車(chē)上。這種 非斷開(kāi)式 驅(qū)動(dòng)橋和輪轂、制動(dòng)器及制動(dòng)鼓的總質(zhì)量， 大 約 能 占一般載貨汽車(chē)底盤(pán)質(zhì)量的 11%16%。綜上就可以得出，因?yàn)樵O(shè)計(jì)中 選擇 的結(jié)構(gòu)型式為具體汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式 ， 所以必須從以上所提到的各項(xiàng)要求中，找出所設(shè)計(jì)的 汽車(chē)的獨(dú)特使用性能有直接 重要 影響的主要 幾 點(diǎn)，從而保證所設(shè)計(jì)汽車(chē)的最重要的使用性能的實(shí)現(xiàn)[2]。 綜上， 設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，修理、維修方便 ， 零 件制造工藝性好，制造容易，經(jīng)濟(jì)效益好的設(shè)計(jì)要求 。所以后輪驅(qū)動(dòng)不但 會(huì)使得乘車(chē)更加安全、舒適， 也會(huì)使的維修費(fèi)用降低，從而獲得 可觀的經(jīng)濟(jì)效益 本 次 設(shè)計(jì) 的 思路可分為以下幾點(diǎn)：首先 要 選擇初始設(shè)計(jì)方案，本車(chē)屬于中型 載重貨車(chē)，因而要采用后橋驅(qū)動(dòng)，而且 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式要符合中型貨車(chē)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 ；接著選擇各部件結(jié)構(gòu)形式；最后選擇各部件具體 參數(shù)，設(shè)計(jì)出各部件主要 尺寸，畫(huà)出圖紙。 驅(qū)動(dòng)橋橋殼 也是 汽車(chē)上的主要零部件之一， 其中，非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼的作用是支撐汽車(chē)載重 并將載荷傳給車(chē)輪。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 汽車(chē)行駛時(shí)，左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路程往往不等：在 轉(zhuǎn)彎時(shí) ， 內(nèi) 、 外兩側(cè)車(chē)輪行程顯然不同，即外側(cè)車(chē)輪滾過(guò)的距離大于內(nèi)側(cè)車(chē)輪； 在 不平路面上行駛時(shí)，由于路面波形不同也會(huì)造成兩側(cè)車(chē)輪滾過(guò)的路程不等；即使在平直路面上行駛，由于輪胎氣壓 、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素， 左右車(chē)輪 也會(huì) 因滾動(dòng)半徑不同 而使左、右車(chē)輪行程不等。 若 雙級(jí)式主減速器 的 第 二級(jí)減速器齒輪有兩副，并分 別 置于兩側(cè)車(chē)輪附近， 則稱為輪邊減速器；有兩個(gè)檔位主減速器 稱為雙速主減速器。懸架的彈性元件 為 不能傳遞縱向力、橫向力的鋼板彈簧時(shí)（如 螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧或其他 ） ，這些 力可以通過(guò) 懸架的導(dǎo)向裝置、封閉式傳動(dòng)軸的套管或特設(shè)的傳力桿來(lái)傳遞。為了能在 競(jìng)爭(zhēng)激烈的車(chē)橋產(chǎn)品市場(chǎng)中占有 份額 , 各車(chē)橋生產(chǎn)廠家 紛紛推出了承載能力強(qiáng)、技術(shù)含量高 的 車(chē)橋總成。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋既是動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，又是 行走機(jī)構(gòu)，還起著支撐汽車(chē)荷重的作用。因?yàn)?使用要求 的不同 ，主減速器的結(jié)構(gòu)也是 不同的。其中傳動(dòng)比的大小 可以 影響汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 半軸 將差速器半軸齒輪的輸出轉(zhuǎn)矩傳到驅(qū)動(dòng)輪或輪邊 減速器上。 顧名思義，后輪驅(qū)動(dòng) 汽車(chē) 在 加速 的 時(shí) 候 ，牽引力將不濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 會(huì)由前輪發(fā)出，所以在加速轉(zhuǎn)彎時(shí) ，司機(jī)會(huì)感到 橫向握持力 變大，操作性能變好。 本 次 所設(shè)計(jì)得出的 驅(qū)動(dòng)橋 是 在 通過(guò) 設(shè)計(jì)計(jì)算得出來(lái)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，繪 制 出二維CAD 圖， 力求使它在 制造工藝性，工作穩(wěn)定 可靠 性上盡可能的優(yōu)良，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 。 驅(qū)動(dòng)橋 一般 由主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼（或梁）等組成。 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋 普通的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋，具有 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠 的諸多優(yōu)點(diǎn) ， 因而被 廣泛的應(yīng)用在各種載貨汽車(chē)及公共汽車(chē)上， 同時(shí) 現(xiàn)在的大部分 越野 汽車(chē)和部分轎車(chē)上也采用這種結(jié)構(gòu)。由于一般汽車(chē)的輪胎尺寸和驅(qū)動(dòng)橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定，因而就 限制了主減速器從動(dòng)齒輪直徑的大小。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋 的濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 中段，主減速器及差速器總成 懸置在車(chē)架橫 梁 或車(chē)廂底板上 ，并與傳動(dòng)軸及一部分驅(qū)動(dòng)車(chē)輪傳動(dòng)裝置的質(zhì)量 共 同屬于汽車(chē)的懸掛質(zhì)量，而兩側(cè) 的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪則通過(guò)獨(dú)立懸架的彈性元件與車(chē)架或車(chē)廂 彈性聯(lián) 接 。 圖 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋 1— 半軸 2— 圓錐滾子軸承 3— 支承螺栓 4— 主減速器從動(dòng)錐齒輪 5— 油封 6— 主減速器主動(dòng)錐齒輪 7— 彈簧座 8— 墊圈 9— 輪轂 10— 調(diào)整螺 母 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 3 主減速器設(shè)計(jì) 主減速器 在 汽車(chē)傳動(dòng)系中 的作用是 減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩 。 (5) 力求 達(dá)到 結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便 ，便于維護(hù)，使用壽命長(zhǎng) 。存在偏移距會(huì) 使 的主動(dòng)齒輪螺旋角大于從動(dòng)齒輪螺旋角，這里 將兩螺旋角之差稱為偏移角。大致 可分為單級(jí)減速、雙級(jí)減速、雙速減速、單雙級(jí)貫通、單雙級(jí)減速配以輪邊減速等 。 對(duì)于第一級(jí)為錐齒輪、第二 級(jí)為圓柱齒輪的雙級(jí)主減速器， 有、與、又能夠 有縱向水平、斜向和垂向三種布置方案。 雙速主減速器 一般應(yīng)用 在一些單橋驅(qū)動(dòng)的重型汽車(chē)上 。 主減 速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案 主減速器 為了 能 夠 使 各部件 很好的工作 ，就必 須保證主、從動(dòng)齒輪具有良好的嚙合狀況。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 跨置式支承結(jié)構(gòu) (圖 b)的特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣 就 可 以大大增加 軸承的 支承剛度， 同時(shí) 又 能 使軸承負(fù)荷減小， 而且 齒輪嚙合條件改善，因此齒輪 的承載能力 就會(huì) 高于懸臂式 齒輪的承載能力 。為了使從動(dòng)錐齒輪背面的差速器殼體有足夠的位置 用來(lái) 設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)支承穩(wěn)定性， c+d 不 應(yīng) 小于從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的 70%。 對(duì)于貨車(chē)和具有很大功率儲(chǔ)備的轎車(chē)、長(zhǎng)途公共汽車(chē)來(lái)說(shuō)，在給定發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 pamax 及其轉(zhuǎn)速 np 的情況下，所選擇的 i0 值應(yīng)能保證 汽車(chē)有盡可能高的最高車(chē)速vamax。m 計(jì)算主動(dòng)錐齒輪時(shí)，應(yīng)將以 上各式分別除以該對(duì)齒輪的減速比及傳動(dòng)效率。另外，齒面過(guò)寬也會(huì)引起裝配空間的減小。貨車(chē) 一般 選用較小 值以防止軸向力過(guò)大，通常取 35176。 1? 1? =176。m) （ ） 式中 ： maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩： maxeT =390N 主減速器 軸承的載荷 計(jì)算 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 錐齒輪 齒面 上的作用力 錐齒輪在工作過(guò)程中，相互嚙合的齒面上 作用有一 個(gè) 法向力。ｍ ； mD —— 該齒輪的齒面寬中點(diǎn)處的分度圓直徑 。 采用 跨置 式的主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)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(jì) 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 5 2 . 5 1 ?????? = (N) （ ） ? ? ? ? 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(diǎn)蝕、磨損和擦傷等。滲硫處理時(shí)的溫度低，故不會(huì)引起齒輪變形。這時(shí)，只要 潤(rùn)滑軸承的進(jìn)出油孔 保持 暢通無(wú)阻， 就能使?jié)櫥偷玫窖h(huán)，不僅能夠使 軸承得到良好潤(rùn)滑、散熱和清洗，而且 也能夠 保護(hù)前端的油封不會(huì)因潤(rùn)滑油有壓力而漏油和損壞 [2]。這不僅會(huì)輪胎磨損 增大，也會(huì)使 功率和燃油的 消耗 增大 ， 并且會(huì) 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(jì)的汽車(chē) 為 中 型載貨車(chē)，所以本次設(shè)計(jì)取 bk =； dT —— 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 = () 2r = )(12zzarctg = 9 4 )1018( ?arctg 176。30′的齒輪。022 arctan Ahf?? 1? =176。2102 s in2 ?? hd ?? ?? mm ?? mm 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)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(chē)轉(zhuǎn)彎 行駛 或左右輪行駛 在 不同的路程時(shí)，或一側(cè)車(chē)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(duì)運(yùn)動(dòng)。在一般 的 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋中，驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置就是半軸，此時(shí)的 半軸將差速器 的半軸齒輪與輪轂連接起來(lái)。但 是 驅(qū)動(dòng)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(duì)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。 由此可以見(jiàn)，半軸起著重要的作用，所以， 以下僅介紹半軸的設(shè)計(jì) 半軸的結(jié)構(gòu) 型 式 在非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋中，車(chē)輪 的 傳動(dòng)裝置 主要部件 就 是半軸。輪齒彎曲強(qiáng)度 w? 為 w? = 23222 03 ????? ?????? JmzbK KKTKv ms( Mpa) （ ） 式中： T —— 差速器行星齒輪傳給 半 軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算式 nTT ?? ，計(jì)算得出 在此 T 為 N 面錐角 211 ??? ??o ； 122 ??? ??o 1o? =176。 0 2 ???? drd (mm) () 其中 dr 是 行星齒輪支承面中點(diǎn)至錐頂?shù)木嚯x。 再根據(jù)下 式 初步求出圓錐齒輪的大端模數(shù)： m =110 sin2 z rA =220 sin2 z rA = 10 ?? = (mm) () 式中 A0 ， z1 ， z2 在前面 都已經(jīng) 已經(jīng)初步確定。 （ 2） 預(yù)選節(jié)錐距 )~()~(0 ???? bRA (mm) () 初定為 0A =63mm。 普通的對(duì)稱式圓錐齒輪差速器由差速器 的 左右 兩個(gè)殼， 半軸齒輪 兩個(gè)， 行星齒輪 四個(gè) ，行星齒輪軸 一個(gè) ，半軸齒輪墊片及行星齒輪墊片等 部件 組成。 差速器 按 照 結(jié)構(gòu)特征 的 不同， 能夠 分為齒輪式，凸輪式，蝸輪式和牙嵌自由輪等多 種形式。 為了防止溫