【正文】 ..............................................................................29 概述 .........................................................................................................................29 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器原理 .........................................................................29 對(duì)稱式圓錐行星齒輪 差速器的結(jié)構(gòu) ....................................................................30 對(duì)稱圓錐行星錐齒輪差速器的設(shè)計(jì) .....................................................................31 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇 ....................................................................31 差速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算 ....................................................................33 差速器齒輪的 強(qiáng)度 計(jì)算 ............................................................................34 差速器齒輪的材料 ....................................................................................35 本章小結(jié) ................................................................................................................36 第 5 章 半軸設(shè)計(jì) ............................................................................................................37 概述 .........................................................................................................................37 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .................................................................................................37 全浮式半軸的計(jì)算載荷的確定 .................................................................37 半軸桿部直徑的初選 .................................................................................38 全浮式半軸強(qiáng)度計(jì)算 ................................................................................39 全浮式半軸花鍵強(qiáng)度計(jì)算 ........................................................................39 半軸材料與熱處理 ....................................................................................40 本章小結(jié) ...............................................................................................................41 第 6 章 驅(qū)動(dòng)橋橋殼的設(shè)計(jì) ..........................................................................................42 概述 .........................................................................................................................42 橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 .................................................................................42 橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算 ............................................................................42 在不平路面沖擊載荷作用下橋殼的強(qiáng)度 ................................................44 汽車以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼的強(qiáng)度計(jì)算 ........................................44 汽車緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算 ............................................................46 汽車受最大側(cè)向力時(shí)橋殼 強(qiáng)度計(jì)算 ........................................................47 本章小結(jié) ................................................................................................................51 結(jié)論 ......................................................................................................................................52 iii 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................53 致謝 ......................................................................................................................................54 附錄 A .................................................................................................................................55 附錄 B………………………………………………………………………………………………… 59 1 第 1 章 緒 論 設(shè)計(jì) 目的及意義 近幾年，我國(guó)驅(qū)動(dòng)橋總成市場(chǎng)發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)驅(qū)動(dòng)橋總成產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)企業(yè)新增投資項(xiàng)目投資逐漸增多。 本設(shè)計(jì)主要完成了單 級(jí)減速器、圓錐行星齒輪差速器、全浮式半軸 的設(shè)計(jì) 和 橋殼 的 計(jì)算和 校核及材料選取等 工作。 本設(shè)計(jì)首先論述了驅(qū)動(dòng)橋的總體結(jié)構(gòu)，在分析了驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式及優(yōu)缺點(diǎn)后確定總體設(shè)計(jì)方案： 主減速器采用螺旋錐齒輪的單級(jí)主減速器 ，差速器采用圓錐行星齒輪差速器，半軸采用全浮式 半軸 ， 橋殼采用 整體式橋殼。 Drive Axle Housing i 目 錄 摘要 ........................................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。國(guó)外的最新開發(fā)模式和驅(qū)動(dòng)橋新技術(shù)包括： (1) 并行工程開發(fā)模式 并行工程開發(fā)模式 是對(duì)在一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上 ,劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊 ,然后通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品的一種設(shè)計(jì)方法，能夠 縮短新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間、降低成本、提升質(zhì)量、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 ,以 DANA 為代表的意大利企業(yè)多已采用了該類設(shè)計(jì)方法 , 優(yōu)點(diǎn)是 : 減少設(shè)計(jì)及工裝制造的投入 , 減少了零件種類 , 提高規(guī)模生產(chǎn)程度 , 降低制造費(fèi)用 , 提高市場(chǎng)響應(yīng)速度等。只要確定了單元的力學(xué)特性，就可以按照結(jié)構(gòu)分析的方法求解，使分析過程大為簡(jiǎn)化，配以計(jì)算機(jī)就可以解決許多解析法無法解決的復(fù)雜工程問題。 3 總之， 我國(guó)汽車驅(qū)動(dòng)橋的研究設(shè)計(jì)與世界先進(jìn)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)技術(shù)還有一定的差距，我國(guó)車橋制造業(yè)雖然有一些成果，但都是在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、紡制、再加上自己改進(jìn)的基礎(chǔ)上了取得的。當(dāng)采用非獨(dú)立懸架時(shí)，車橋中部是剛性的實(shí)心或空心梁，這種車橋即為整體式車橋；斷開式車橋?yàn)榛顒?dòng)關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，與獨(dú)立懸架配用。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸掛時(shí)，例如在絕大多數(shù)的載貨汽車和部分小轎車上，都是采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋 ，其橋殼是一根支撐在左右驅(qū)動(dòng)車輪上的剛性空心梁，主減速器、差速器和半軸等所有的傳動(dòng)件都裝在其中 ；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸掛時(shí)，則配以斷開式驅(qū)動(dòng)橋 [4]。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便。 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(a) (b) 7 速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其噪聲和振動(dòng)也是很小的 ,所以 本次設(shè)計(jì) 采用 螺旋錐齒輪 。 8 本次設(shè)計(jì)貨車主減速比 0i =，所以采用單 級(jí) 主減速器。 跟據(jù)實(shí)際情況，所設(shè)計(jì)的為輕型貨車所以采用 騎馬式 支撐。另外，即使汽車作直線行駛，也會(huì)由于左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求 車輪行程不等。自鎖式差速器又有多種結(jié)構(gòu)式的高摩擦式和自由輪式的以及變傳動(dòng)比式的 [7]。 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。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。 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。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽 車，其主減速器還利用錐齒輪傳動(dòng)以改變動(dòng)力方向。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。 3t mjm K T?? = 3 0)~( ? =~ 由 GB/T123681990，取 tm =，滿足校核。 旋角 ? 的選擇 螺旋角 ? 是在節(jié)錐表面的展開圖上定義的，齒面寬中點(diǎn)處為該齒輪的名義螺旋角。 9 節(jié)圓直徑 d =m z ?1d 2d =260mm 10 節(jié)錐角 ?1?arctan21zz 2? =90176。 2f? =176。如果最高應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力超過材料的耐久極限，則首先在齒根處產(chǎn)生初始的裂紋。 ① 點(diǎn)蝕：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。汽車驅(qū)動(dòng)橋的最大輸出轉(zhuǎn)矩和最大附著轉(zhuǎn)矩并不是使用中的持續(xù)載荷，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)只 能用它來驗(yàn)算最大應(yīng)力，不能作為疲勞損壞的依據(jù) [9]。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。 經(jīng)計(jì)算 dT = N但如果采用圓錐滾子軸承作支承時(shí)，還應(yīng)考慮徑向力所應(yīng)起的派生軸向力的影響。 所以軸承能工作的額定軸承壽命： nLLh 60? h （ ） 式中 : n 軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速，