【正文】 輪齒中點(diǎn)圓周力與中點(diǎn)端面模數(shù)，今用大端模數(shù)，而在綜合系數(shù)中進(jìn)行修正。 汽車驅(qū)動(dòng)橋的齒輪，承受的是交變負(fù)荷，其主要損壞形式是疲勞。輪齒的膠合強(qiáng)度是按齒面接觸點(diǎn)的臨界溫度而定，減小膠合現(xiàn)象的方法是改善潤滑條件等。在開始出現(xiàn)裂紋處和突然斷掉前存在裂紋處，在載荷作用下由于裂紋斷面間的相互摩擦，形成了一個(gè)有光亮的斷面區(qū)域，這是疲勞折斷的特征，其余斷面由于是突然形成的故為粗糙表面的新斷面。 3 主減速器圓弧齒螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 汽車主減速器圓弧齒（即“格里森”制）螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算步驟見表 21。汽車的類型很多，行駛工況又非常 復(fù)雜，轎車一般在高速輕載條件下工作，而礦用汽車和越野汽車則常在高負(fù)荷低車速條件工作，沒有簡單的公式可算出汽車的正常持續(xù)使用轉(zhuǎn)矩。另由于輕型載重汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)橋并無特殊要求，和路面要求并不高，故本設(shè)計(jì)采用普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。所以斷開式驅(qū)動(dòng)橋也稱為“帶有擺動(dòng)半軸的驅(qū)動(dòng)橋”。 本課題設(shè)計(jì)的課題是 32 噸級(jí)的后驅(qū)動(dòng)橋，要設(shè)計(jì)這樣一個(gè)級(jí)別的驅(qū)動(dòng)橋，一般選用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋與非獨(dú)立懸掛相適應(yīng)。 6）與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。二是差速器向兩邊半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。 rear axle。例如，驅(qū)動(dòng)橋包含主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪。 4．完成主減速器設(shè)計(jì)、差速器設(shè)計(jì)、半軸的設(shè)計(jì) ，進(jìn)行主要零件計(jì)算及強(qiáng)度校核。二是差速器向兩邊半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式做不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。因此汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對(duì)這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要涉及到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。其基本功用是增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左右驅(qū)動(dòng)車輪，使其具有汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車架或承載式車身之間的鉛垂力，縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等。所選擇的減速器比應(yīng)能滿足汽車在給定使用條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。這時(shí)整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋和驅(qū)動(dòng)車輪的質(zhì)量以及傳動(dòng)軸的部分質(zhì)量都 是屬與汽車的非懸掛質(zhì)量，使汽車的非懸掛質(zhì)量較大，這是普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的一個(gè)缺點(diǎn)。前者為了把動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋，需分別由分動(dòng)器經(jīng)各驅(qū)動(dòng)橋自己專用的傳動(dòng)軸傳遞動(dòng)力，這樣不僅使傳動(dòng)軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動(dòng)橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。 主減速比的確定 主減速比的大小，對(duì)主減速 器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸及質(zhì)量的大小影響很大。當(dāng)較大時(shí)，則應(yīng)盡量使取得小，以得到滿意的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙。的其他汽車圓弧齒輪的、（格里森 1964 年標(biāo)準(zhǔn)） 表 24 用展成法和辦展成法加工的汽車（轎車）圓弧圓弧錐齒輪的齒高參數(shù) 表 25 圓弧齒螺旋錐齒輪的大齒輪理論齒弧厚用于 汽車工業(yè)（載貨汽車、公共汽車、牽引汽車等）（格里森 1964 年標(biāo)準(zhǔn)） 器圓弧齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 在完成主減速器齒輪的幾何計(jì)算之后，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，以保證其有 足夠的強(qiáng)度和壽命以及安全可靠地工作。在齒輪繼續(xù)工作時(shí)，則擴(kuò)大凹坑的尺寸及數(shù)目，甚至?xí)饾u使齒面成塊剝落，引起噪音和較大的動(dòng)載荷。強(qiáng)度檢驗(yàn)則是進(jìn)行正確設(shè)計(jì)的一個(gè)方面。 （ 1）單位齒長上的圓周力 在汽車主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用其在輪齒上的假定單位壓力即單位齒長圓周力來 估算，即 N/mm 210 式中： P――作用在齒輪上的圓周力，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最大附著力矩兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算， N； F――從動(dòng)齒輪的齒寬面， mm。主、從 動(dòng)齒輪的齒面接觸應(yīng)力相等。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會(huì)防止齒輪咬死、交合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。從圖 27 中的右側(cè)垂直坐標(biāo)圖解求得的（徑向力是圓周力 P 的百分之幾）百分?jǐn)?shù)，還需乘以 P 才能得到徑向力的值。半軸齒輪的齒數(shù)采用 14～ 25。 某些重型汽車： （ 8） 軸交角 （ 9） 節(jié)圓直徑 88 144 （ 10） 節(jié)錐角 （ 11） 節(jié)錐距 （ 12） 周節(jié) （ 13） 齒頂高 。具有全浮式半軸的驅(qū)動(dòng)橋外端結(jié)構(gòu)比較復(fù) 雜，需采用形狀復(fù)雜且質(zhì)量及尺寸均較大的輪轂，制造成本較高，故小型汽車及轎車等不必采用這種結(jié)構(gòu)。例如，采用40MnB 經(jīng)高頻淬火處理的半軸，靜強(qiáng)度超過用 40Cr 制造并調(diào)制處理的半軸，其扭轉(zhuǎn)屈服極限超過 784MPa。其結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)方便。 （ 6）拆裝、保養(yǎng)、維修方便。因此橋殼既是承載件又是傳動(dòng)件，同時(shí)它又是主減速器、差速器及驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置（半軸）的外殼。 半軸花鍵的剪切為 MPa 45 半軸花鍵的擠壓應(yīng)力 MPa 46 式中： T――半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩， N??m，在此取 ??m； ――半軸花鍵（軸）外徑， mm，在此取 ； ――相配的花鍵孔內(nèi)徑， mm，在此取 ； z――花鍵齒數(shù)，在此取 24； ――花鍵工作長度， mm，在此取 120mm； b――花鍵齒寬， mm，在此取 ； φ――載荷分布的不均勻系數(shù)，計(jì)算時(shí)可取為 . 根據(jù)式 46 可計(jì)算得： 半軸計(jì)算時(shí)的應(yīng)力與所選用的材料、加工方法、熱處理工藝及汽車的使用條件有關(guān)。普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的半軸，根據(jù)其外端支撐型式見圖 41 或受理狀況的不同可分為半浮式、 3/4 浮式、和全浮式三種。通常取 37 38 39 式中：――差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩，； ――行星齒輪數(shù)目； ――如圖（ 32）所示，為 行星齒輪支撐面中點(diǎn)至錐頂?shù)木嚯x， mm； ,為半軸齒輪齒面寬中點(diǎn)處的直徑，而，； ――支撐面的許用擠壓應(yīng)力，取為 69。 由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公共汽車上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛用在轎車、客車和各種公路用的載貨汽車上，甚至有些越野車也采用了這種結(jié)構(gòu)，只是用于越野汽車時(shí)需要采取防滑措施。 作用在主減速器螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪上的軸向力和徑向力亦可用圖解法求得，如圖 2圖 27 所示。這種表面鍍層不應(yīng)用于補(bǔ)償零件的公差尺寸，也不能代替潤滑。 3 輪齒的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 圓錐齒輪與雙曲面齒輪輪齒齒面的計(jì)算接觸應(yīng)力為 N/ （ 214 式中：――主動(dòng)齒輪最大轉(zhuǎn)矩， N??m； ――主動(dòng)齒輪工作轉(zhuǎn)矩 N??m； ――材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鋼制齒輪副取 N??m； ――主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑， mm； ――見式（ 213）下的說明； ――尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪的尺寸對(duì)其淬透性的影響，在缺乏經(jīng)驗(yàn)的情況下，可取； ――表面質(zhì) 量系數(shù)，決定于齒面最后加工的性質(zhì)（如銑齒，研齒、磨齒等），即表面粗糙度及表面覆蓋層的性質(zhì)（如鍍銅，磷化處理等）。因此，驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用彎曲應(yīng)力不超過 ／ mm。研磨磨損是由于齒輪傳動(dòng)中的剝落顆粒、裝配中帶入的雜物，如未清除的型砂、氧化皮等以及油中不潔物所造成的不正常磨損，應(yīng)予避免。齒根圓角盡可能加大，根部及齒面要光潔。 90176。 式（ 21）～式（ 23）為主減速器從動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，當(dāng)計(jì)算主動(dòng)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。由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩個(gè)以上的輪齒同時(shí)嚙合，因此可以承受較大的負(fù)荷，而且其輪齒不是在齒的全長上同時(shí)嚙合，而是逐漸有齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)的地轉(zhuǎn)向另一端，所以工作平穩(wěn) ，噪聲和振動(dòng)小。但是，由于斷開式驅(qū)動(dòng)橋及與其相配的獨(dú)立懸掛的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故這種結(jié)構(gòu)主要見于對(duì)行駛平順性要求較高的一部分及一些越野汽車上，且后者多屬于輕 型以下的越野汽車或多橋驅(qū)動(dòng)的重型越野汽車。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式按齊總體布置來說共有三種，即普通的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，帶有擺動(dòng)半軸的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋和斷開式驅(qū)動(dòng)橋。汽車傳動(dòng)系的總?cè)蝿?wù)是傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使之適應(yīng)于汽車行駛的需要。因此，要想使汽車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)合理，首先必須選好傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比，并恰當(dāng)?shù)貙⑺峙浣o變速器和驅(qū)動(dòng)橋。它承載著重型汽車的滿載荷負(fù)重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；后橋（驅(qū)動(dòng)橋）還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。所以采用傳動(dòng)效率高的單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋已成為未來重載汽車的發(fā)展方向。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 重型載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)原始資料 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及轉(zhuǎn)速： 206kw/2400r/min； 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩： ／ r／ min 裝載質(zhì)量： 20870kg； 總質(zhì)量： kg； 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1．查閱相關(guān)資料，對(duì)國內(nèi)外低速載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析，撰寫開題報(bào)告。本文參照傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了載重汽車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)。汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對(duì)汽車的行駛性能如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動(dòng)性和操作穩(wěn)定性等有直接影響。研制出適合中國國情、包括道路條件和經(jīng)濟(jì)條件的車輛，將大大推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的提高。在一般汽車的機(jī)械式傳動(dòng)中，有了變速器還不能完全解決發(fā)動(dòng)機(jī)特性與汽車行駛要求間的矛盾和結(jié)構(gòu)布置上的問題。 圖 11 驅(qū)動(dòng)橋的總體布置型式簡圖 a 普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋； b 帶有擺動(dòng)半軸的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋； c 斷開式驅(qū)動(dòng)橋 驅(qū)動(dòng)橋的質(zhì)量及其懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量的分配，驅(qū)動(dòng)橋總成結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度以及其工作特性等，依上述形式的不同有較大差異。 （三）多橋驅(qū)動(dòng)的布置 為了提高裝載量和通過性，有些重型汽車及全部中型以上的越野汽車都是采用多橋驅(qū)動(dòng)，常采用 4 6 8 8 等驅(qū)動(dòng)型式。而弧齒錐齒輪還存在一些缺點(diǎn)，比如對(duì)嚙合精度比較敏感，齒輪副的錐頂稍有不吻合就會(huì)使工作條件急劇變壞，并加劇齒輪的磨損和使噪聲增大；但是當(dāng)主傳動(dòng)比一定時(shí)，主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪比相應(yīng)的弧齒錐齒輪小，從而可以得到更大的離地間隙，有利于實(shí)現(xiàn)汽車的總體布置。 按式 23 ： 器齒輪基本參數(shù)的選擇 在選定主減速比，主減速器的減速型式、齒輪類型及計(jì)算載荷以后，便可根據(jù)這些已知參數(shù)選擇主減速齒輪的主要的幾項(xiàng)參數(shù)。 （ 9） 節(jié)圓直徑 ； 143/528 10 節(jié)椎角 13 齒頂高 見表 2表 24 （ 14） 齒根高 15 徑向間隙 16 齒根角 ； （ 17） 面錐角 ； （ 18） 根錐角 ； （ 19） 外圓直徑 （ 20） 節(jié)錐頂點(diǎn)至 齒輪外緣距離 （ 21） 理論弧厚 。 （ 2）齒面的點(diǎn)蝕及剝落 齒面的疲勞點(diǎn)蝕及剝落是滲碳齒輪的主要破壞形式之一，約占損壞報(bào)廢齒輪的 70%以上。汽車主減速器及差速器齒輪在新車跑合期及長期使用中按規(guī)定里程更換規(guī)定的潤滑油并進(jìn)行清洗是防止不正常磨損的有效方法。表 26 給出了汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用應(yīng)力數(shù)值。一般情況下，對(duì)于制造精確的齒輪可??； F――齒面寬， mm；取齒輪副中的較小值（一般為從動(dòng)齒輪齒面寬）； J――計(jì)算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)（或稱幾何系數(shù)）。 對(duì)齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá) 25%。 用圖解法求軸向力時(shí)，根據(jù)齒輪的主動(dòng)與從動(dòng)、螺旋方向、旋轉(zhuǎn)方向、節(jié)椎角和中點(diǎn)螺旋角的不同，可在圖 26 上中間處的水平線的上面或下面找出曲線和曲線的一個(gè)交點(diǎn)（需注意齒輪副中主、從動(dòng)齒輪的交點(diǎn)總是分別位于水平線的上、下兩側(cè)），將此交點(diǎn)與圖右側(cè)的壓力角用直線聯(lián)接，并使其交于左側(cè)的垂直坐標(biāo)線上，即可求出軸向力為圓周力 P 的百分?jǐn)?shù)。為了提高通過冰雪、泥濘及松軟地面的能力，越野汽車在采用對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器時(shí)，常加進(jìn)摩擦元件以增強(qiáng)差速器的內(nèi)摩擦，增大其鎖緊系數(shù)，或加裝可操縱的、能強(qiáng)制鎖住差速器的裝置――差速鎖。 圖 32 差速器行星齒輪安裝孔的直徑φ及其深度 L 差速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 表 31 為汽車差速器用直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算步驟。 圖 41 半軸型式及受力簡圖 （ a）半 浮式；（ b） 3/4 浮式；（ c）全浮式 全浮式半軸 如圖 41（ c）及圖 42 所示，全浮式半軸的外端和以兩個(gè)軸承（且?guī)缀跞脠A錐滾子軸承）支撐與橋殼的半軸套管上的輪轂相聯(lián)接。表 43 給出了采用不同材料及 熱處理方法的全浮式半軸的靜扭試驗(yàn)結(jié)果，由該表可知，當(dāng)采用 40Cr、 40MnB、 40MnVB、 40CrMnMo、 40 鋼及 45 鋼等作為全浮式半軸的材料時(shí)，在保證安全系數(shù)在 ～ 范圍，半軸的許用應(yīng)力可取為 [τ ] 490～ 588MPa. 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料與熱處理 在半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了使花鍵的內(nèi)徑不致過多地小于半軸的桿部直徑，常常將半軸加工花鍵的端部設(shè)計(jì)得粗一些，并且適當(dāng)?shù)販p小花鍵槽的深度