【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 軸承承受，而反向軸向力則幽靈一個(gè)軸承承受。懸置式支撐機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，支撐剛度較差，用于傳遞扭矩較小的轎車，輕型貨車的單級(jí)逐漸速器中。 跨置式支撐結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均由軸承支撐，這樣可以大大增加支撐剛度，又使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條 件改善，因此齒輪的承載能力高于懸臂式。此外由于齒輪大端一側(cè)軸頸上的兩個(gè)圓錐磙子軸承之間的距離很小，可以縮短主動(dòng)齒輪軸的長度，使不止更加緊湊，并可減小傳動(dòng)軸夾角，有利于整車布置。但是跨置式支撐必須在主減速器殼體上有支撐導(dǎo)向軸承所需的導(dǎo)向軸承座，從而使主減速器殼體制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本提高。另為，因主從動(dòng)錐齒輪之間的空間很小，以致使主動(dòng)齒輪軸得到向軸承尺寸受到限制，有時(shí)甚至布置不下或者使齒輪拆裝困難。跨置式支撐中的導(dǎo)向軸承為圓柱磙子軸承，并且內(nèi)外全可以分離，他僅僅承受徑向力，此村根據(jù)布置位置而定，是易損壞的一個(gè) 軸承。 由于本設(shè)計(jì)是輕型客車的驅(qū)動(dòng)橋，所傳遞的扭矩較小，采用懸臂式支撐已 14 經(jīng)足夠，這樣可以式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置容易，成本降低。 從動(dòng)錐齒輪的支撐 從動(dòng)齒輪的支撐剛度與軸承的形式，支撐間的距離級(jí)軸承之間的分布比例有關(guān)。從東錐齒輪多用圓錐磙子軸承支撐。為了增加支撐剛度，兩圓錐磙子軸承的大端應(yīng)向內(nèi)，以減少軸承之間的距離。為了使從東錐齒輪背面的差速器殼體有足夠的空間來布置加強(qiáng)筋以增加支撐穩(wěn)定性，軸承之間的距離應(yīng)該不小于從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的 70%。為了使載荷能盡量平均的分配在兩側(cè)的軸承上，應(yīng)盡量使從東錐 齒輪兩側(cè)軸承的距離相等或是從動(dòng)錐齒輪距離左側(cè)軸承的距離大于右側(cè)軸承的距離。 主減速器錐齒輪軸承載荷計(jì)算 錐齒輪齒面上的作用力 錐齒輪的受力示意圖如下 根據(jù)《汽車設(shè)計(jì)》（劉惟信編）中介紹，主動(dòng)輪的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩為 33444333332223111m ax1 100)100*()100*()100*()100*([ TggTggTggTggedfiffiffiffifTT ????3 3333100)10060*1(*75)10070*(*21)10060*(*3)10050*(*1[176 ???? 主從動(dòng)錐齒輪的中點(diǎn)分度園直徑如下： 15 mmFdd Rm ????? ?? mmZZd mm * 12 2121 ?? ?? 主動(dòng)輪受力為 kndTP md *22111 ?? 從動(dòng)輪受力 knPP 212 ?? ?? 則由此可計(jì)算出主從動(dòng)輪上的軸向力和頸向力 主動(dòng)輪的軸向力為： 1111111 cos )cossinsin( ? ???? ?? tgPA kntg ( ???????? 徑向力 1111111 cos )sinsincos( ? ???? ?? tgPR kntg 819 ( ??? ? ???? 從動(dòng)輪軸向力 kntgPA )cossinsin( 2 222222 ??? ? ???? 徑向力 kntgPR )sinsincos( 2 222222 ??? ? ???? 軸承受力計(jì)算 軸承和齒輪的相對(duì)位置關(guān)系如下 圖 其中111111 , PFRFAF tRa ??? 222222 主動(dòng)軸 從動(dòng)軸 16 ① 主動(dòng)軸支反力計(jì)算 H 平面：有轉(zhuǎn)矩平衡可知 064*18* 2 ??HR 所以 knRH ?? 82 1 所以 V平面：由轉(zhuǎn)矩平衡可知 064*. 1 ??vR 所以 v *18*64 2 ???v 所以 ? 合成： knRRR vH 2221211 ????? knv 2222222 ?? ② 從動(dòng)軸支反力計(jì)算 H 平面：有轉(zhuǎn)矩平衡可知 0136*63* 2 ??HR 所以 knRH ? 17 0136*73* 1 ??HR 所以 knRH ? V平面：由轉(zhuǎn)矩平衡可知 0136*69442 1 ??? vR 所以 v 396 *6942 ??vR 所以 合成： knRRR vH 221211 ????? knv 2222222 ??? ③ 主動(dòng)軸軸承的軸向力計(jì)算 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》書可知 Y=,s=R/2Y,e=,fp= 所以軸向派生力： knYRS ??? knYS ??? ?????? 112 . SFS a?軸承 1 壓緊被 ”壓緊 ” ?????? aFSA ??SA eRAeRA ?????? , 2211 軸承動(dòng)載荷為 )*(*)( 111 ????? YAXRfP p )*(*)222 ??? ④ 從動(dòng)軸軸承的軸向力計(jì)算 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》書可知 Y=,s=R/2Y,e=,fp= 所以軸向派生力： knYRS ..7211 ??? 18 knYRS ??? ?????? 112 SFS a?軸承 1 壓緊被 ”壓緊 ” knFSA a ?????? knSA ?? eRAeRA ?????? , 2211 軸承動(dòng)載荷為 )*(*)( 111 ????YAXRfP p **22 ??? R 軸承壽命計(jì)算 主從動(dòng)軸的軸承中，除了主動(dòng)軸上的 2 軸承為 30207E 外，其他軸承均為 30208E 因此只需校和主動(dòng)軸上 2 軸承和從動(dòng)軸上的 1 軸承即可。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知 30208E，?rC 30207E，?r 從動(dòng)軸上的 1 軸承壽命： rPCL 631010 10*] [][ ??? ? 主動(dòng)軸上的 2 軸承壽命 rPCL 631010 10*] [][ ??? ? 4 差速器設(shè)計(jì) 差速器形式的選擇 汽車在形式的過程中，左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路程往往是不相等的。如轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)側(cè)車輪行程比外側(cè)車輪短 。左右兩輪胎的氣壓不相等，臺(tái)面的磨損不均勻，兩車輪上的負(fù)荷不均勻而引起的車輪滾動(dòng)半徑不相等；左右車輪接觸的路面條件不相同，形式阻力不相等 …… 這樣，如果左右車輪剛性連接，則不論轉(zhuǎn)彎行駛或直線行駛，均會(huì)引起車輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)，一方面會(huì)加劇輪胎的磨損，功率和燃料的消耗，另一方面會(huì)使轉(zhuǎn)向 沉重，通過性和操縱性變壞。為 19 此在驅(qū)動(dòng)橋的左右車輪間都裝有輪間差速器。 差速器按期結(jié)構(gòu)特征可分為：齒輪式，凸輪使，渦輪式等。汽車上廣泛采用的是對(duì)稱錐齒輪式差速器，該差速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量小，維修容易，成本低等優(yōu)點(diǎn)。 差速器的性能常以鎖緊系數(shù)來表征，定義為差速器的內(nèi)磨察力矩與差速器殼接受的轉(zhuǎn)矩之比。普通錐齒輪式差速器的鎖緊系數(shù)一般為 ~~,兩半軸的轉(zhuǎn)矩之比為 ~~. 這樣的分配比例對(duì)于在良好路面上行駛的汽車來說是合適的。但當(dāng)汽車越野行駛或在泥濘冰雪路面上行駛，一側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪與地面的符 著系數(shù)很小時(shí)，盡管另一側(cè)車輪與地面有很好的符著，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力矩也不得不誰負(fù)著系數(shù)小的一側(cè)同樣的減小，無法發(fā)揮潛在的牽引力，以致汽車停駛。 由于本設(shè)計(jì)題目是輕型客氣驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)，其行駛多在市內(nèi)，道路條件良好，為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和降低成本，決定使用一般的星星齒輪式差速器。 差速器齒輪的設(shè)計(jì) 差速器齒輪主要參數(shù)的選擇 ① 行星齒輪數(shù) 取 n=4，即采用四個(gè)行星齒輪 ② 星星齒輪的球面半徑 星星齒輪的球面半徑反映了差速器錐齒輪節(jié)錐矩的大小和承載能力，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來確定 mmTKR cbb * 33 ??? ③ 星星齒輪的節(jié)錐矩 RA b )~~(0 ? 式中：bK為行 星齒輪的球面半徑系數(shù)，取 ④ 行星齒輪和半軸齒輪的齒數(shù) 為使兩個(gè)或四歌星性齒輪能同時(shí)與兩個(gè)半軸齒輪嚙合，兩個(gè)半軸齒輪齒數(shù)必須能被行星齒輪數(shù)整除，否則差速器不能裝配。 故選區(qū)行星齒輪 20 齒數(shù)為 10，半軸齒輪齒數(shù)為 16 ⑤ 壓力角? 根據(jù)推薦 ,選擇壓力角大多數(shù)采用39。3022?的齒形。 差速器齒輪的幾何參數(shù) 源程序附后 計(jì)算結(jié)果附后 差速器齒輪的強(qiáng)度校核 差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不象主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合傳動(dòng)狀態(tài)，只有汽車轉(zhuǎn)彎后左右車輪行駛不同 的路面時(shí)，差速器齒輪才有嚙合傳動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此對(duì)于差速器齒輪主要驚醒彎曲強(qiáng)度校核。 公式如下 av msw MPmFdJK KKTK0310*2?? T：為所計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 0K：過載系數(shù) s：尺寸系數(shù) m：齒面載荷分配系數(shù) vK：質(zhì)量系數(shù) 1）以發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩和傳動(dòng)系最低當(dāng)速比所確定的轉(zhuǎn)矩來校核 nJZmFdKKKKTvmscw220310*2??aw MP980][**16**1 **10*23 ???? ? 此處nmTc ?? 2）以汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩所確定的轉(zhuǎn)矩為計(jì)算扭矩來校核 nJZmFdKKKKTvmscFw220310*2?? 21 aw ][**16**1 **10*23 ???? ? 此處nmTcF *834 ?? 輪齒強(qiáng)度合格 5 車輪傳動(dòng)裝置 車輪傳動(dòng)裝置位于傳動(dòng)系的末端，其基本功用是接受由差速器傳來的扭矩并將其傳給車輪。對(duì)于非斷開式的驅(qū)動(dòng)橋，車輪傳動(dòng)裝置主要零件試半軸；對(duì)于斷開式驅(qū)動(dòng) 橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，車輪傳動(dòng)裝置為萬向節(jié)。 半軸根據(jù)其車輪端的支撐方式不同，可分為半浮式， 3/4 浮式和全浮式三種形式。 半浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)試辦軸外端支撐軸承位于半軸套管外端的內(nèi)孔，車輪裝在半軸上。半浮式半軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，還承受彎矩。 全浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)試辦軸外端的凸緣用螺釘與輪轂相連，而輪轂又借用兩個(gè)圓錐磙子軸承支撐在驅(qū)動(dòng)橋殼的半軸套管上，理論上來說，半軸只承受轉(zhuǎn)矩，作用于驅(qū)動(dòng)橋上的其他反力和彎矩全由橋殼來承受。但由于橋殼變形，輪轂與差速器半軸齒輪