【正文】 .............. 33 本章總結(jié) ........................................................ 36 第 5 章 半軸設計與萬向節(jié)選擇 ........................................ 37 半軸的型式 ..................................................... 37 半軸尺寸選取 .................................................... 37 半軸的強度驗算 ................................................. 38 半軸的結(jié)構(gòu)設計及材料與熱處理 ................................... 39 萬向節(jié)結(jié)構(gòu)選擇 .................................................. 40 萬向節(jié)尺寸計算 ................................................. 41 萬向節(jié)的材料及熱處理 ........................................... 42 本章總結(jié) ........................................................ 42 第 6 章 驅(qū)動橋殼設計 ................................................. 43 驅(qū)動橋殼的選擇 .................................................. 43 本章小結(jié) ........................................................ 43 結(jié) 論 .................................................................. 44 參考文獻 .............................................................. 45 致 謝 ................................................................ 46 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 1 第 1 章 緒 論 前言 本課題針對城市普通轎車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的設計。國內(nèi)車橋長的差距主要體現(xiàn)在設計和研發(fā)能力上，目前有研發(fā)能力的車橋廠家還不多，一些廠家僅僅停留在組裝階段。但是，長期以來困擾中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的散、亂和低水平重復建設問題，還沒有從根本上得到解決。 本設計的主要內(nèi)容 本次設計主要是通過查閱近幾年來有關(guān)國內(nèi)外前驅(qū)動橋設計的文獻資料，綜合所學專業(yè)知識進行設計，所要完成的主要任務如下： (1)通過比較不同方案和方法選取最佳方案進 行設計，掌握汽車前驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)及工作原理； (2)基于給定的參數(shù)確定主要零部件的主要設計參數(shù)，完成轉(zhuǎn)向器、萬向節(jié)和自由輪轂、主減速器、差速器、半軸及橋殼的結(jié)構(gòu)和尺寸設計計算，并進行相應校核； (3)用計算機輔助繪圖畫出裝配圖和零件圖，并編寫設計說明書。這種驅(qū)動橋無剛性的整體外殼，主減速器及其殼體裝在車架或車身上，兩側(cè)驅(qū)動車輪則與車架或車身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨立地分別相對于車架或車身作上下擺動，車輪傳動裝置采用萬向傳動機構(gòu)。 螺旋錐齒輪的主從齒輪軸線相交于一點，交角可以是任意的，但是絕大多數(shù)的汽車驅(qū)動橋上，主減速齒輪副都采用 90176。但是騎馬式支承增加了導向軸承支座，是主減速器結(jié)構(gòu)復雜，成本提高。 3. 上面求得的計算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩，不能用它作為疲勞損壞的依據(jù)。m 根據(jù)該式可知從動錐齒輪大端分度圓直徑的取值范圍為 ～ 考文獻 [5]中推薦當以 Ⅰ 擋傳遞 maxeT 時，節(jié)圓直徑 2d 應大于或等于以下兩式算得數(shù)值中較小值： mmiiTd ge 0m a x2 1 ????? mmrGd r 1 9 43 6 2 1 0 2 4 4 4 22 ????? 即在本設計中需使 ?2d 200mm 當以直接傳遞 maxeT 時， 2d 則需滿足以下條件 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 14 mmiTd e 2 0 77 9 2 45 7 7 0m a x2 ????? 最后根據(jù)上兩式中所選得的 2d 值中的較大者，即可取 2d =245mm (3) 齒輪端面模數(shù)的選擇 d2選定后，可按式 m=d2/z2算出從動錐齒輪大端端面模數(shù)為 ，并用下式校核：~)~( 33 ???? TcKm m (38) 式中： Tc——計算轉(zhuǎn)矩， N雙曲面齒輪的偏移方向與其輪齒的螺旋方向間有一定的關(guān)系：下偏移時主動齒輪的螺旋方向為左旋，從動齒輪為右旋；上偏移時主動齒輪為右旋，從動齒輪為左旋。乘用車選用 ? 較大的 以 保證較大的 F? ， 使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低；商務車選用較小的 ? 值以防止軸向力過大，通常取 35176。22h h h?? ； 15 徑向間隙 gc h h?? 16 齒根角 39。m； 這里是 224N?m ig——變速器傳動比 ，這里 為 ； d1——主動齒輪節(jié)圓直徑， 。 ： ? —— 節(jié)錐角 主動輪為 176。其損壞形式主要有齒板彎曲折斷、齒面疲勞點蝕 (剝落 )、磨損和擦傷等。為了保證有足夠的潤滑油能流進差速器，有的采用專門的導油匙。在左右車輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅(qū)動車輪軸將動力傳給左右輪，則會由于左右驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速雖相等而行程卻不同的這一運動學上的矛盾，引起某一驅(qū)動車輪產(chǎn)生滑移 或滑轉(zhuǎn)。 考慮到在任何圓錐行星齒輪式差速器中，左、右兩半軸齒輪的齒數(shù) z2L、 z2R之和，必須能被行星齒輪的數(shù)目 n 所整除，否則將不能安裝。此設計行星齒輪的齒數(shù)選 z1擇 11 半軸齒輪的齒數(shù)采用 14～ 25。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 27 最后，我們對主減速器的齒輪材料及其熱處理方式進行選擇，采用 滲碳合金鋼制造 ，并選擇了主減速器的潤滑方式。為此，通常是在從動齒輪的前端近主動齒輪處的主減速殼的內(nèi)壁上設一專門的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤滑油收集起來再經(jīng)過進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)時的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐浪子的小端通向大端，并經(jīng)前軸承前 端的回油孔流回驅(qū)動橋殼中間的油盆中，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。 從上可知設計的齒輪符合要求。 = mm 最后解得 2452N1 ?F ； N 20202 ?F 式 (316)與 (317)中： F —從動齒輪齒面寬 2? —從動齒輪節(jié)錐角 錐齒輪的軸向力和徑向力 計算 1. 軸向力 主動齒輪： )co ss ins in( t anco s1 ????? ?? FF az (318) ? ?2452 ta n 1 6 sin 9 .8 1 7 sin 3 5 c o s 9 .8 1 7c o s 3 51 8 7 7 .5 N? ? ? ? ? ??? 從動齒輪： )c o ss ins in( t a nc o s2 ????? ?? FF ac (319) ? ?2020 ta n 1 6 sin 8 0 .1 8 3 sin 3 5 c o s 8 0 .1 8 3c o s 3 53 0 8 2 .7 N? ? ? ? ? ??? 2. 徑向力 ： 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 22 主動齒輪： )s ins inc o s( t a nc o s1 ????? ?? FF Rz (320) ? ?2452 ta n 1 6 c o s 9 .8 1 7 sin 3 5 sin 9 .8 1 7c o s 3 56 4 9 .1 N? ? ? ? ? ??? 從動齒輪： )s i ns i nc o s( t a nc o s2 ????? ?? FF Rc (321) ? ?2020 ta n 1 6 c o s 8 0 .1 8 3 sin 3 5 sin 8 0 .1 8 3c o s 3 57 4 1 2 .7 N? ? ? ? ? ??? 上 述的 4 式中 ： ? —— 錐齒輪的法向壓力角 16176。 24 螺旋方向 — 主動齒輪為左旋；從動齒輪為右旋 25 驅(qū)動齒輪 — 小齒輪 26 旋轉(zhuǎn)方向 — 主動齒輪順時針； 從動齒輪逆時針 主減速器 螺旋錐 齒輪的強度計算 單位齒長上的圓周力 在汽車工業(yè)中，主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用于其輪齒上的假定單位壓力即單位齒長的圓周力的估算，即 FPp? (310) 式中： p——單位齒長上的圓角力， N／ mm； P——作用在齒輪上的圓周力， N，按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 Teamx和最大附著力矩 2 rGr? 兩種 載荷工況進行計算 ， N； F——從動齒輪的齒面寬， mm。39。 (8)中點螺旋角 ? 螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端的螺旋角最小，汽車主減速器弧齒錐齒輪螺旋角或雙曲面齒輪副的平均螺旋角一般為 35176。由從動齒輪的錐頂向其齒面看去，并使主動 齒輪處于右側(cè)，如果主動齒輪在從動齒輪中心線的上方，則為上偏移；在從動齒輪中心線下方，則為下偏移如果主動齒輪處于左側(cè)，則情況相反，本次設計選擇的是上偏移。m。 由最大爬坡度要求的變速器 Ⅰ 檔傳動比： ? ?m a x 0 m a x m a x m a xc o s s i ne g I TrT i i m g f a a m gr ? ? ? ? ? (31) 得 ： m a xm a x 01 5 9 0 9 . 8 0 . 7 0 . 3 6 2 1 5 3 . 3 8 3 82 2 4 5 . 7 9 1 0 . 9rgIem g ri Ti ?? ? ? ?? ? ??? (32) 式子中： M—— 汽車質(zhì)量， 本車質(zhì)量為 1590Kg； G—— 重力加 速度 為 ； max? — 道路最大阻力系數(shù) 取 ； r—— 驅(qū)動車輪的滾動半徑 這里為 ； Te max—— 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 為 224N?m； 0i —— 主減速比 為 ； η—— 傳動系的傳動效率 。 現(xiàn)在汽車主減速器主動錐齒輪的支承型式有懸臂式、騎馬式兩種。根據(jù) 本次課程設計所給的主傳動比 i0 的特點， 采用 單級主減速器 優(yōu)勢突出。當車輪采用非獨立懸架時，黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 6 驅(qū)動橋應為非斷開式 (或稱為整體式 )，即驅(qū)動橋是一根連接左右驅(qū)動車輪的剛性空心梁，而主減速器、差速器及車輪傳動裝置 (由左、右半軸組成 )都裝在它里面。 通過本題目的設計，學生可綜合運用《汽車構(gòu)造》、《汽車理論》、《汽車設計》、《機械設計》、《汽車制造工藝學》等課程的知識，使學生掌握運用標準、手冊 和查閱相關(guān)技術(shù)資料等，培養(yǎng)汽車設計技能，達到綜合訓練的效果。然而，不可否認的是，國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀離產(chǎn)業(yè)政策的目標還有相當?shù)木嚯x。要求設計規(guī)范合理，計算準確，并計算機輔助繪圖畫出裝配圖和零件圖，編寫設計說明書。 關(guān)鍵詞： 前驅(qū)動；轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋；主減速器；差速器；半軸；橋殼 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 Ⅱ ABSTRACT As the development of the auto industry, car has gradually bee part of everyone39。設計的主要任務是完成轎車的前轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋設計，包括驅(qū)動半軸，萬向節(jié)，橋殼，車輪等部件，協(xié)調(diào)設計車輛的全局。實驗設備也有差距，比如工程車和牽引 車在行駛過程中，齒輪嚙合接觸區(qū)的形狀是不同的，國外先進的實驗設備能夠模擬這種狀態(tài)，而我國現(xiàn)在還在摸索中。多數(shù)企業(yè)家預計，在新的汽車產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵下，將會有越來越多的汽車生產(chǎn)企業(yè)按照市場規(guī)律組成企業(yè)聯(lián)盟，實現(xiàn)優(yōu)勢互補和資源共享。 本章小結(jié) 首先，介紹了驅(qū)動橋在國內(nèi)的現(xiàn)狀，雖然 國產(chǎn)驅(qū)動橋在國內(nèi)市場占據(jù)了絕大部分份額，但仍有一定數(shù)量的車橋依賴進口，國產(chǎn)車橋與國際先進水平仍有一定差距。為了防止運動干涉，應采用花鍵軸或一種允許兩軸能有適量軸向移動的萬向傳動機構(gòu)。交角的布置 方案，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時嚙合，因此螺旋錐齒輪能承受較大的符合。轎車和裝載質(zhì)量小于 2t 的貨車，常采用結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量較小、成本較低的懸臂式結(jié)構(gòu)。對于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均比牽引力的值來確定的，即主減速器從動齒輪的平均計算轉(zhuǎn)矩 jmT (Nm ， 325