【正文】 ： 22max sBPM h ??? （ 54） 所以根據(jù)上式 2 93 3. 1 ???hM =m —— 汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，計(jì)算后驅(qū)動(dòng)橋時(shí) 39。22mG 外，尚有切向反力，即地面對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)力 2/39。 如圖 54所示為汽車(chē)以最大牽引力行駛的受力簡(jiǎn)圖。安裝制動(dòng)底板的凸緣與橋殼住在一起。 m。 半軸計(jì)算載荷的確定 全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩可有 rRrL rXrXT ??? ? 22 求得，其中 LX2 ， RX2 的計(jì)算，可根據(jù)以下方法計(jì)算，并取兩者中的較小者。 18 根錐角 111 ??? ??R ； 222 ??? ??R 1R? =176。2 ， d39。半軸齒輪的齒數(shù)采用 14～ 25，大多數(shù)汽車(chē)的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比 1z /2z 在～ 的范圍內(nèi)。 對(duì)于從動(dòng)齒輪的軸承 C， D 的徑向力計(jì)算公式見(jiàn)式（ 218）和式（ 219）已知 F=25450N，aZF =9662N， RZF =20202N， a=410mm， b==250mm 所以，軸承 C 的徑向力： cR = ? ? ? ? 22 ?????? = 軸承 D 的徑向力： DR = ? ? ? ? 22 ?????? = 軸承 C， D均采用圓錐滾子軸承 32218，其額定動(dòng)載荷 Cr 為 134097N （ 3）對(duì)于軸承 C，軸向力 A=9662N，徑向力 R=，并且 RA =〉 e，在此 e 值為 約為 ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 [6]中表 可查得 X=， Y== 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 所以 Q= ? ?YRXAfd ? =( 9662＋ )= hL = ????????? ?QCrn16670 = ??????? =2896 3 h hL39。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。 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 21 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) J 3 輪齒的表面接觸強(qiáng)度計(jì)算 錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力為： bJK KKKTKdC vfmspj 301102 ??? (28) 式中： T —— 主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩； pC—— 材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鋼制齒輪副取 21N /mm。 9 分度圓直徑 d =m z ?1d 81 ㎜ 2d =360 ㎜ 10 節(jié)錐角 ?1? arctan 21zz 2? =90176。 3為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲 勞強(qiáng)度對(duì)于商用車(chē) 1z 一般不小于 6。輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車(chē)與軍用車(chē)上。除齒輪精度及支承剛度外，正確選擇潤(rùn)滑油可減小齒面間的摩擦損失，改善嚙合；除轉(zhuǎn)速影響外，正確選擇軸承的尺寸及型號(hào)、間隙或預(yù)緊度，改善潤(rùn)滑等是減小軸承摩擦損失的有效措施；除主減速器從動(dòng)齒輪輪緣的寬度、切線(xiàn)速度及潤(rùn)滑油黏度的影響外，選擇合理的油面高度，可控 制潤(rùn)滑油的擾動(dòng)、飛濺蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 引起的功率損失，這些都是減小驅(qū)動(dòng)橋的功率損失提高其傳動(dòng)效率的主要方法。 其次 ，是因?yàn)樽兯倨鞯闹饕蝿?wù)僅在于通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)臋n位數(shù)及各檔傳動(dòng)比 ,以使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 —— 轉(zhuǎn)速特性能適應(yīng)汽車(chē)在各種行駛阻力下對(duì)動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的要求。而對(duì)于商用汽車(chē)顯得尤為重要。當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)，汽車(chē)的動(dòng)力性及燃油經(jīng)濟(jì)性主要取決于主減速比。因此，要求貨車(chē)車(chē)橋也要輕量化、低噪聲、高效率、大扭矩、寬速比、長(zhǎng)壽命和低生產(chǎn)成本。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度看， 重型車(chē)產(chǎn)品在主減速比小于 6的情況下，應(yīng)盡量選用單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。 3） . 主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬 1b 和 2b 對(duì)于從動(dòng)錐齒輪齒面寬 2b ，推薦不大于節(jié)錐 2A 的 倍，即 22 Ab ? ，而且 2b 應(yīng)滿(mǎn)足 tmb 102? ，對(duì)于汽車(chē)主減速器圓弧齒輪推薦采用： 22 Db ? =? 428= 在此取 60mm 一般習(xí)慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩端都超出一些，通常小齒輪的齒面加大 20%較為合適，在此取 1b =80mm 4）中點(diǎn)螺旋角 ? 螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端螺旋角最小，弧齒 錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，選 ? 時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度 ? ，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響， ? 越大，則 ? 也越大，同時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高， ? 應(yīng)不小于 ，在 ～ 時(shí)效果最好，但 ? 過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。 2a? =176。 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 22 接觸計(jì)算用綜合系數(shù) 主減速器軸承的計(jì)算 1．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法向力。 pf —— 為載荷系數(shù)，在此取 。差速器有多種形式，在此設(shè)計(jì)普通對(duì)稱(chēng)式圓錐行星齒輪差速器。 2? =176。 8 軸交角 ? =90176。239。 m； ? —— 汽車(chē)傳動(dòng)效率，計(jì)算時(shí)可取 1 或取 ； i —— 傳動(dòng)系最低擋 傳動(dòng)比； r —— 輪胎的滾動(dòng)半徑， m。 ? —— 載荷分布的不均勻系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 。尤其是重型 汽車(chē)，其驅(qū)動(dòng)橋殼承載很重，在此采用球鐵整體式橋蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 殼。 m 橋殼還承受因驅(qū)動(dòng)橋傳遞驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩而引起的反作用力矩，這時(shí)在兩鋼板彈簧座間橋殼承受的轉(zhuǎn)矩 T 為 T = 2max ???iTe (55) 式中： maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，在此為 350N239。 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 53為汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)后驅(qū)動(dòng)橋殼的受力分 析簡(jiǎn)圖，此時(shí)作用在左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪上除了有垂向反作用力 2/39。 根據(jù)上式 ???wd? MPa 2. 汽車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算 為了使計(jì)算簡(jiǎn)化，不考慮側(cè)向力，僅按汽車(chē)作直線(xiàn)行駛的情況進(jìn)行計(jì)算，另從安全系數(shù)方面作適當(dāng)考慮 。鋼板彈簧座與橋殼鑄成一體，故在鋼板彈簧座附近橋殼的截面可根據(jù)強(qiáng)度要求鑄成適當(dāng)?shù)男螤?，通常多為矩形?m ，在此取 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。 2o? =65.02176。 m n —— 行星齒輪的數(shù)目；在此為 4 l —— 行星齒輪支承面中點(diǎn) 至錐頂?shù)木嚯x， mm， l ≈ 39。但一般不少于 10。 所以軸承符合使用要求。 F與fF 之間的夾角為螺旋角 ? ， FT 與 fF 之間的夾角為法向壓力角 ? ，這樣就有： ??? ta ns inc o s FFF TS ?? （ 211） ??? c o s/ta ns in FFF TN ?? （ 212） ?? coscosTFF ? （ 213） 于是，作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸 向力 A和徑向力 R 分別為： ? ???????? c o ss ins int a nc o sc o ss in ???? FFFF SNaz （ 214） ? ???????? s ins inc o st a nc o ss inc o s ???? FFFF SNRz （ 215） 有式（ 214）可計(jì)算： ? ? ???????? ? o s35s a n35c o s 3azF 20201N 有式（ 215）可計(jì)算： RzF ? ????????? in35s o a n35c o s 3 =9661N 2. 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的軸向力。按圖 21選取小齒輪的 J ＝ ， 大齒輪 J ＝ . 按上式231 122 2 4 2 0 3 0 5102 ????? ??????? ＝ 183 N/ 2mm N/ 2mm 1 9 2 0 3 0 5102232 ???? ??????? = N/ 2mm N/ 2mm 所以主減速器齒輪滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度要求。 8 軸交角 ? ? =90176。 2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(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于 40。 3)中央單級(jí)、輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋。 驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)效率主要決定于其齒輪嚙合及軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是的摩擦損失和潤(rùn)滑油的擾動(dòng)、飛濺引起的功率損失。 首先，是因?yàn)榻^大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車(chē)上是縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，必須經(jīng)由驅(qū)動(dòng)橋的主減速器來(lái)改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同時(shí)還得由驅(qū)動(dòng)橋的差速器來(lái)解決左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪間的轉(zhuǎn)矩分配問(wèn)題和差速要求。當(dāng)采用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)輸出大的轉(zhuǎn)矩以滿(mǎn)足目前商用載重汽車(chē)的快速、重載的高效率、高效益的需要時(shí)，必須要搭配一個(gè)高效、可靠的驅(qū)動(dòng)橋。在汽車(chē)的總布置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)該車(chē)的工作條件及發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、輪胎等有關(guān)參數(shù)，選擇合適的主減速比來(lái)保證汽車(chē)具有良好的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 對(duì)不同用途的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式雖然可以不同，但在使用中對(duì)他們的基本要求卻是一致的。 蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 第二章 主減速器總成設(shè)計(jì) 主減速器的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)其齒輪的類(lèi)型，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安置方法以及減速形式的不同而異。 汽車(chē)主減 速器弧齒錐齒輪的平均螺旋角為 35176。 18 根錐角 1f? = 11 f??? 2f? = 22 f?? ? 1f? =176。該法向力可分解為沿齒輪切向方向的圓 周力、沿齒輪軸線(xiàn)方向的軸向力及垂直于齒輪軸線(xiàn)的徑向力。 所以 L = 63103 101 5 9 7 0 21 ?????????? ??= 108 s 對(duì)于無(wú)輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋來(lái)說(shuō)，主減速器的從動(dòng)錐齒輪軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速 2n 為轉(zhuǎn)速 2n : ramrvn ? (218) 式中： r —— 輪胎的滾動(dòng)半徑 amv —— 汽車(chē)的平均行駛速度， km/h。 差速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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。 再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù) m m=110sin2 ?zA = 220sin2 ?zA = ?? = 由于強(qiáng)度的要求在此取 m=8mm 得 10811 ??? mzd =80mm 22 mzd ? =8 18=144mm 5. 壓力角 α 目前，汽車(chē)差速器的齒輪大都采 用 176。 9 節(jié)圓直徑 11 mzd? ； 22 mzd ? 801?d 1442?d 10 節(jié)錐角 211 arctan zz?? ，12 90 ?? ??? 1? =176。12 1s = mm 2s = mm 22 齒側(cè)間隙 B =～ mm B = 23 弦齒厚 26 213 BdssS iiii ???? 1?S = 2?S = 24 弦齒高 iiiii dshh 4cos239。 上參數(shù)見(jiàn)式（ 21）下的說(shuō)明。 根據(jù)上式可計(jì)算得 s? = 20244 101 435 9 .9 3?????????? ??= MPa c? = 101 4 359 .9 3????????? ??????? ??= MPa 根據(jù)要求當(dāng)傳遞的轉(zhuǎn)矩最大時(shí)，半軸花鍵的切應(yīng)力 [s? ]不應(yīng)超過(guò) MPa，擠壓應(yīng)力 [ c? ]不應(yīng)超過(guò) 196 MPa，以上計(jì)算均滿(mǎn)足要求。 除了優(yōu)點(diǎn)之外，鑄造整體式橋殼還有一些不足之處，主要缺點(diǎn)是質(zhì)量大、加工面多，制造工藝復(fù)雜，且需要相當(dāng)規(guī)模的鑄造設(shè)備，在鑄造時(shí)質(zhì)量不宜控制，也容易出現(xiàn)廢品，故僅用于載荷大的重型汽車(chē)。 m。 mm? =； ? —— 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面的附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)可取 ～ ，在此取 ； 根據(jù)上式可以計(jì)算得 ?vM 2 03 200 ??? = N2m 取 ～ 。在這兩種載荷總的作用下，橋殼所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 wd? 為 wjdwd k ?? ? （ 51） 式中： dk —— 動(dòng)載荷系數(shù)，對(duì)于載貨汽車(chē)取 ； wj? —— 橋殼在靜載荷下的彎曲應(yīng)力 ， MPa。如圖 51所示，每邊半軸套管與橋殼的壓配表面共四處，由里向外逐漸加