【正文】 錐齒輪和雙曲面齒輪。 0i 的選擇應(yīng)在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比一起由整車(chē)動(dòng)力計(jì)算來(lái)確定。 外廓尺寸小，保證汽車(chē)具有足夠的離地間隙，以滿(mǎn)足通過(guò)性的要求。主減速器、差速器與傳動(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(mǎn)足離地間隙要求，可該用雙級(jí)結(jié)構(gòu)。 擬解決的主要問(wèn)題 (1)驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式及布置方案的確定。一批掌握了輕量 化技術(shù)的重卡企業(yè)，已經(jīng)在 20xx 年的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中突出重圍、脫穎而出，成為了用戶(hù)的寵兒。 ETX 配裝美國(guó)伊頓 S9全同步器變速器， 485 單級(jí)減速?zèng)_焊驅(qū)動(dòng)橋 —— 與 13t 雙級(jí)減速橋相比，該橋具有傳動(dòng)效率高、節(jié)油、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 歐曼 ETX 秉承了歐曼重卡一貫的高大威猛車(chē)身造型，彰顯了歐洲重卡的陽(yáng)剛之氣。同時(shí)新技術(shù)的應(yīng)用又可以幫助清潔柴油，減少?gòu)U氣排放。重型車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)安全、可靠、舒適的人性化設(shè)計(jì)等方面提出更高的要求。 對(duì)于國(guó)內(nèi)卡車(chē)市場(chǎng)而言，雖然最近群雄并起，各種資本紛紛進(jìn)入，競(jìng)爭(zhēng)異常殘酷激烈，但目前大的格局基本已定：解放、東風(fēng)、重汽、陜汽、歐曼將躋身第一集團(tuán)；上汽依維柯紅巖、江淮、北奔、華菱做為第二集團(tuán)，將向第一集團(tuán)的地位不斷發(fā)起沖擊；而廣汽、集瑞、長(zhǎng)安、大運(yùn)等后起之秀或許會(huì)后來(lái)居上 、有所作為，有待市場(chǎng)考驗(yàn)。 貨運(yùn)車(chē)（包括倉(cāng)柵車(chē)）競(jìng)爭(zhēng)極為激烈，可用群雄紛爭(zhēng)來(lái)形容，一汽的 CA1200 系列、東風(fēng)的 EQ1208 系列、紅巖的 CQ19 系列等都是暢銷(xiāo)產(chǎn)品。主要表現(xiàn)為駕駛室空間比轎車(chē)還要寬敞許多，各種設(shè)施一應(yīng)俱全。 福田 20xx 年 3月推出的重卡新產(chǎn)品 —— 歐系頂級(jí)歐曼 ETX，采用全鋼結(jié)構(gòu)一次性沖壓成型的高頂寬體車(chē)身，其中牽引車(chē)、載貨車(chē)等車(chē)身采用四點(diǎn)全浮式減震裝置，多向可調(diào)節(jié)減震座椅。該機(jī)在低轉(zhuǎn)速 800x/min 時(shí)可提供 880～ 1250N采用奔馳技術(shù)的單桿變速操縱系統(tǒng)，使駕駛員長(zhǎng)途駕駛操縱更輕便、更靈活。 福田歐曼 ETX 的上市，不但代表了我國(guó)重卡不斷進(jìn)步的技術(shù)水平，而且正在引領(lǐng)著我國(guó)卡車(chē)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。這時(shí)整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪及部分傳動(dòng)軸均屬于簧下質(zhì)量，汽車(chē)簧下質(zhì)量較大，這是它的一個(gè)缺點(diǎn)。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以這種橋稱(chēng)為斷開(kāi)式的。 由于非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠，查閱資料，參照國(guó)內(nèi)相關(guān)貨車(chē)的設(shè)計(jì) ,最后本課題選用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便。 pn —— 最大功率轉(zhuǎn)速 2600r/min av —— 最大車(chē)速 90km/h 對(duì)于與其他汽車(chē)來(lái)說(shuō)，為了得到足夠的功率而使最高車(chē)速稍有下降，一般選得比最小值大 10%～ 25%，即按下式選擇： 0i =（ ~）ghapr iv nrmax （ ） 經(jīng)計(jì)算初步確定 0i = 按上式求得的 0i 應(yīng)與同類(lèi)汽車(chē)的主減速比相比較，并考慮到主、從動(dòng)主減速齒輪可能的齒數(shù)對(duì) 0i 予以校正并最后確定。 傳動(dòng)比一定時(shí)，如果主動(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。另外，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)捏合，螺旋錐齒輪能承受大的載荷，而且工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其噪聲和 振動(dòng)也是很小的。通常僅用在裝在質(zhì)量 10t 以上的 重型汽車(chē)上 本次設(shè)計(jì)貨車(chē)主減速比 0i =，所以采用單 級(jí) 主減速器。 本次設(shè)計(jì)主動(dòng)錐齒輪 采用 懸臂式支撐（圓錐滾子軸承） ， 從動(dòng)錐齒輪 采用 騎馬式支撐（圓錐滾子軸承） 。 差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車(chē)的類(lèi)型及其使用條件出發(fā)，以滿(mǎn)足該型汽車(chē)在給定的使用條件下的使用性能要求。在裝有輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋上，半軸將半軸齒輪與輪邊減速器的主動(dòng)齒輪連接起來(lái)。 橋殼形式的確定 整體式橋殼的特點(diǎn)是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體，橋殼猶如一個(gè)整體的空心梁，其強(qiáng)度及剛度都比較好。對(duì)主減速器型式確定中主要從主減速器齒輪的類(lèi)型、主減速器的減速形式、主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式及安裝方式的選擇、從動(dòng)錐齒輪的支承方式和安裝方式的選擇，從而確定逐步給出驅(qū)動(dòng)橋各個(gè)總成的基本結(jié) 構(gòu)，分析了驅(qū)動(dòng)橋各總成結(jié)構(gòu)組成。初定主動(dòng)齒輪齒數(shù) 1z =14，從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z =29。 11 節(jié)錐距 A0 =22γsin2d A0 = 12 周節(jié) t= m t= 13 齒頂高 21 aga hhh = mkh aa =2 1ah = 2ah = 14 齒根高 fh = ahh 1fh= 2fh = 15 徑向間隙 c= ghh c= 16 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 16 齒根角 0arctanδ Ahf= 1δ=29176。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。 法向壓力角 a 的選擇 法向壓力角大一些可以增加輪齒強(qiáng)度，減少齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)，也可以使齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低。如果最高應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力超過(guò)材料的耐久極限，則首先在齒根處產(chǎn)生初始的裂紋。 ：是輪齒表面多次高壓接觸而引起的表面疲勞的結(jié)果。凹坑壁從齒表面陡直地陷下。規(guī)定范圍內(nèi)的正常磨損是允許的。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算之前應(yīng)首先了解齒輪的破壞形式及其影響因素。 2σw 綜上所述，故所計(jì)算的齒輪滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度的要求。 主動(dòng)錐齒輪選圓錐滾子軸承 (GB/T2971994)： 滾動(dòng)軸承 30207 GB/T2971994 滾動(dòng)軸承 30208 GB/T2971994 從動(dòng)齒輪選圓錐滾子軸承 (GB/T2971994)： 滾動(dòng)軸承 30209 GB/T2971994 主減速器軸承載荷的計(jì)算 軸承的軸向載荷，就是上述的齒輪軸向力。在此，齒輪所采用的鋼為 20CrMnTi 用滲碳合金鋼制造的齒輪，經(jīng)過(guò)滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度應(yīng)達(dá)到 58～64HRC，而心部硬度較低，當(dāng)端面模數(shù) m 〉 8 時(shí)為 29～ 45HRC。為此，通常是在從動(dòng)齒輪的前端靠近主動(dòng)齒輪處的主減速殼的內(nèi)壁上設(shè)一專(zhuān)門(mén)的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤(rùn)滑油收集起來(lái)再經(jīng)過(guò)近油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處，由于圓錐滾子在旋轉(zhuǎn)時(shí)的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐滾子的下端通向大端，并經(jīng)前軸承前端的回油孔流回驅(qū)動(dòng)橋殼中間的油盆中，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。 25 第 4 章 差速器設(shè)計(jì) 概述 汽車(chē)在行使過(guò)程中，左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)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(chē)輪上的負(fù)荷不均勻而引起車(chē)輪滾動(dòng)半徑不相等；這樣，如果驅(qū)動(dòng)橋的左、右車(chē)輪剛性連接，則不論轉(zhuǎn)彎行使或直線(xiàn)行使，均會(huì)引起車(chē)輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)，一方面會(huì)加劇輪胎磨損，另一方面會(huì)使轉(zhuǎn)向沉重，通過(guò)性和操縱穩(wěn)定性變壞。行星齒輪的中心點(diǎn)為 C， A、 B、 C 三點(diǎn)到差速器旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距離均為 r 。它可分為普通錐齒輪式差速器、摩擦片式差速器和強(qiáng)制鎖止式差速器。半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比多在～ 2 范圍內(nèi)。3022? 的壓力角，齒高系數(shù)為 ，最少齒數(shù)可減至10，并且再小齒輪（行星齒輪）齒頂不變尖的情況下還可由切相修正加大半軸齒輪齒厚，從而使行星齒輪 與半軸齒輪趨于等強(qiáng)度。 mzzha += 2122 1ah = 2ah = 14 齒根高 1fh = 1ah 。12 = 1s = 2s = 22 齒側(cè)間隙 B =～ mm B = 普通錐齒輪式差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算 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(chē)轉(zhuǎn)彎或左、右輪行使不同的路程時(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)。 由于車(chē)輪承受的縱向力 2X ，側(cè)向力 2Y 值的大小受車(chē)輪與地面最大附著力的限制，即有 22222 YXZ += 故縱向力最大時(shí)不會(huì)有側(cè)向力作用，而側(cè)向力最大時(shí)也不會(huì)有縱向力作用。m 33 全浮 半軸桿部直徑的初選 設(shè)計(jì)時(shí)，全浮式半軸桿部直徑的初步選擇可按下式進(jìn)行： 33 3 )~(]τ[ 10 TTd =?=取 d=33mm （ ） 式中： d—— 半軸桿部直徑 mm； T—— 半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， mN? ； ]τ[ —— 半軸轉(zhuǎn)矩許用應(yīng)力， MPa。 本章小結(jié) 首先本章對(duì)半軸的功用進(jìn)行了說(shuō)明，并且在縱向力最大時(shí)確定了半軸的計(jì)算載荷。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，還應(yīng)考慮汽車(chē)的類(lèi)型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。且橋殼與主減速器殼分作兩體，主減速器齒輪及差速器均裝在獨(dú)立的主減速殼里，構(gòu)成單獨(dú)的總成，調(diào)整好以后再由橋殼中部前面裝入橋殼內(nèi)，并與橋殼用螺栓固定在一起。對(duì)靜彎曲應(yīng)力下，不同路面沖擊載荷作用下和汽車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)及汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)的四種 情況下橋殼受力和強(qiáng)度做了計(jì)算。 37 參考文獻(xiàn) [1]臧杰 ．汽車(chē)構(gòu)造 [M]．北京： 機(jī)械工業(yè) 出版社， 20xx. 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[14]梁德本 ,葉玉駒 .機(jī)械制圖手。 36 結(jié) 論 本畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的是 福田歐曼 ETX 驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) ,國(guó)內(nèi)驅(qū)動(dòng)橋制造企業(yè)主要存在技術(shù)含量低，開(kāi)發(fā)模式落后，技術(shù)創(chuàng)新力不夠，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用少等問(wèn)題。 整體式橋殼按其制造工藝的不同又可分為鑄造整體式、鋼板沖壓焊接式和鋼管擴(kuò)張成形式三種。半軸套管與殼體用鉚釘聯(lián)接。最后對(duì)材料和熱處理做了加以說(shuō)明。 全浮半軸強(qiáng)度計(jì)算 半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力可由下式 計(jì)算 ： 331016πτ = dT= ]τ[≤mmN? （ ） 式中： τ —— 半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， MPa； T—— 半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 mN? ； d—— 半軸桿部直徑 33mm； ]τ[ —— 半軸的扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力，取 ]τ[ =490~588MPa。 32 圖 全浮式半軸支承示意圖 其計(jì)算可按 rRrL rXrXT ?== ? 22 求得，其中 LX2 ， RX2 的計(jì)算，可根據(jù)最大附著力和發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算，并取兩者中的較小者。輪齒彎曲應(yīng)力σ w（ MPa）為 σ w= 3smv 2 22Tk k 10k mb d Jn （ ） 式中： n— 行星齒輪數(shù)； J— 綜合系數(shù)，取 ； b2— 半軸齒輪齒寬， mm； d2— 半軸齒輪大端分度圓直徑， mm； T— 半軸齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩（ Nm）， T= T0； ks、 km、 kv 按照主減速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算的有關(guān)轉(zhuǎn) 矩選?。? 將各參數(shù)代入式（ 46）中，有： σ w=852 MPa 按照文獻(xiàn) [1], 差速器齒輪的σ w≤ [σ w]=980 MPa，所以齒輪彎曲強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。 1δ =61 176。 b≤10m 5 工作齒高 mhg = gh = 6 全齒高 += mh 7 壓力角 α 20176。 取 行星齒輪齒數(shù) 1z =10，半軸齒輪齒數(shù) 2z =20，滿(mǎn)足條件。 普通的對(duì)稱(chēng)式圓錐齒輪差速器由差速器左右殼，兩個(gè)半軸齒輪，四個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪墊片及行星齒輪墊片等組成（如圖 所示）。于是 1? = 2? = 0? ， 即差速器不起作用，而半軸角速度等于差速器殼 3 的角速度。 差速器是個(gè)差