【文章內(nèi)容簡介】 速器的輪廓尺寸也受到主減速器從動齒輪軸承支承座及主動齒輪導向軸承座的限制。1. 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇(1) 行星齒輪數(shù)目的選擇 載貨汽車采用4個行星齒輪。(2) 行星齒輪球面半徑的確定圓錐行星齒輪差速器的結構尺寸，通常取決于行星齒輪的背面的球面半徑，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實際上代表了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，因此在一定程度上也表征了差速器的強度。球面半徑可按如下的經(jīng)驗公式確定： (28) 式中：——行星齒輪球面半徑系數(shù)，～，對于有4個行星 齒輪的載貨汽車取最小值； T——計算轉矩，取Tce和Tcs的較小值，Nm。(3) 行星齒輪與半軸齒輪的選擇為了獲得較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強度，應使行星齒輪的齒數(shù)盡量少。但一般不少于10。半軸齒輪的齒數(shù)采用14～25，大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比/～。差速器的各個行星齒輪與兩個半軸齒輪是同時嚙合的，因此，在確定這兩種齒輪齒數(shù)時，應考慮它們之間的裝配關系，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)，之和必須能被行星齒輪的數(shù)目所整除，以便行星齒輪能均勻地分布于半軸齒輪的軸線周圍，否則，差速器將無法安裝。(4) 差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定首先初步求出行星齒輪與半軸齒輪的節(jié)錐角， 再按下式初步求出圓錐齒輪的大端端面模數(shù)m(5) 壓力角α目前，176。的壓力角。最小齒數(shù)可減少到10，并且在小齒輪（行星齒輪）齒頂不變尖的條件下，還可以由切向修正加大半軸齒輪的齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強度。由于這種齒形的最小齒數(shù)比壓力角為20176。的少，故可以用較大的模數(shù)以提高輪齒的強度。(6) 行星齒輪安裝孔的直徑及其深度L行星齒輪的安裝孔的直徑與行星齒輪軸的名義尺寸相同，而行星齒輪的安裝孔的深度就是行星齒輪在其軸上的支承長度，通常?。? （29） 式中：——差速器傳遞的轉矩，Nm； ——行星齒輪的數(shù)目； ——行星齒輪支承面中點至錐頂?shù)木嚯x，mm， ， 是半 軸齒輪齒面寬中點處的直徑； ——支承面的許用擠壓應力。此外，還應進行差速器齒輪的強度計算。 驅動半軸驅動車輪的傳動裝置位于汽車傳動系的末端，其功用是將轉矩由差速器的半軸齒輪傳給驅動車輪。在一般的非斷開式驅動橋上，驅動車輪的傳動裝置就是半軸，半軸將差速器的半軸齒輪與車輪的輪轂聯(lián)接起來，半軸的形式主要取決半軸的支承形式：普通非斷開式驅動橋的半軸，根據(jù)其外端支承的形式或受力狀況不同可分為半浮式，3/4浮式和全浮式。設計半軸的主要尺寸是其直徑，在設計時首先可根據(jù)對使用條件和載荷工況相同或相近的同類汽車同形式半軸的分析比較，大致選定從整個驅動橋的布局來看比較合適的半軸半徑，然后對它進行強度校核。 計算時首先應合理地確定作用在半軸上的載荷，應考慮到以下三種可能的載荷工況：⒈縱向力（驅動力或制動力）最大時，其最大值為，沒有側向力作用； ⒉側向力最大時，其最大值為（發(fā)生于汽車側滑時），沒有縱向力作用；⒊垂向力最大時（發(fā)生在汽車以可能的高速通過不平路面時），其值為，其中為車輪對地面的垂直載荷，為動載荷系數(shù)，這時不考慮縱向力和側向力的作用。由于車輪承受的縱向力，側向力值的大小受車輪與地面最大附著力的限制，即有 故縱向力最大時不會有側向力作用，而側向力最大時也不會有縱向力作用。 驅動橋殼驅動橋殼的主要功用是支承汽車質(zhì)量，并承受有車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車身，它同時又是主減速器，差速器和半軸的裝配體。驅動橋殼應滿足如下設計要求：(1)應具有足夠的強度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常，并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應力；(2)在保證強度和剛度的情況下，盡量減小質(zhì)量以提高行駛的平順性；(3)保證足夠的離地間隙；(4)結構工藝性好，成本低；(5)保護裝于其中的傳動系統(tǒng)部件和防止泥水浸入；(6)拆裝，調(diào)整，維修方便。驅動橋殼的結構形式分整體式、可分式、組合式三種。 橋殼的受力分析與強度計算選定橋殼的結構形式以后，應對其進行受力分析，選擇其端面尺寸，進行強度計算。汽車驅動橋的橋殼是汽車上的主要承載構件之一，其形狀復雜，而汽車的行駛條件如道路狀況、氣候條件及車輛的運動狀態(tài)又是千變?nèi)f化的，因此要精確地計算出汽車行駛時作用于橋殼各處的應力大小是相當困難的。在通常的情況下，在設計橋殼時多采用常規(guī)設計方法，這時將橋殼看成簡支梁并校核某些特定斷面的最大應力值。我國通常推薦：計算時將橋殼復雜的受力狀況簡化成三種典型的計算工況，即當車輪承受最大的鉛錘力（當汽車滿載并行駛與不平路面，受沖擊載荷）時；當車輪承受最大切應力（當汽車滿載并以最大牽引力行駛和緊急制動）時；以及當車輪承受最大側向力（當汽車滿載側滑）時。只要在這三種載荷計算工況下橋殼的強度特征得到保證，就認為該橋殼在汽車各種行駛條件下是可靠的。在進行上述三種載荷工況下橋殼的受力分析之前，還應先分析一下汽車滿載靜止于水平路面時橋殼最簡單的受力情況，即進行橋殼的靜彎曲應力計算。 橋殼猶如一空心橫梁，兩端經(jīng)輪轂軸承支承于車輪上，在鋼板彈簧座處橋殼承受汽車的簧上載荷，而左、右輪胎的中心線，地面給輪胎的反力（雙輪胎時則沿雙胎中心），橋殼則承受此力與車輪重力之差值，即. 橋殼按靜載荷計算時，在其兩鋼板彈簧座之間的彎矩為 （210） 式中：——汽車滿載時靜止于水平路面時驅動橋給地面的載荷； ——車輪（包括輪轂、制動器等）重力，N； ——驅動車輪輪距； ——驅動橋殼上兩鋼板彈簧座中心間的距離；橋殼的危險斷面通常在鋼板彈簧座附近。通常由于遠小于，且設計時不易準確預計，當無數(shù)據(jù)時可以忽略不計。而靜彎曲應力則為 （211）式中：——見（211）； ——危險斷面處（鋼板彈簧座附近）橋殼的垂向彎曲截面系數(shù)，垂向彎曲截面系數(shù)： 水平彎曲截面系數(shù)： 扭轉截面系數(shù)： 垂向彎曲截面系數(shù), 水平彎曲截面, 扭轉截面系數(shù)計算參考《汽車設計》。3 輕型汽車驅動橋殼 驅動橋殼的分類驅動橋殼大致可分為可分式、整體式和 組合式三種形式。1. 可分式橋殼圖31 可分式橋殼 可分式橋殼(圖1)由一個垂直接合面分為左右兩部分，兩部分通過螺栓聯(lián)接成一體。每一部分均由一鑄造殼體和一個壓入其外端的半軸套管組成，軸管與殼體用鉚釘連接。這種橋殼結構簡單，制造工藝性好，主減速器支承剛度好。但拆裝、調(diào)整、維修很不方便，橋殼的強度和剛度受結構的限制，曾用于輕型汽車上，但現(xiàn)已較少使用。2. 整體式橋殼 整體式橋的特點是整個橋殼是一根空心梁，橋殼和主減速器殼為兩體。它具有強度和剛度較大，主減速器拆裝、調(diào)整方便等優(yōu)點。圖32 整體式橋殼a)鑄造式 b)鋼板沖壓焊接式 按制造工藝不同，整體式橋殼可分為鑄造式(圖2a)、鋼板沖壓焊接式(圖2b)和擴張成形式三種。鑄造式橋殼的強度和剛度較大，但質(zhì)量大，加工面多，制造工藝復雜，主要用于中、重型貨車上。鋼板沖壓焊接式和擴張成形式橋殼質(zhì)量小，材料利用率高，制造成本低，適于大量生產(chǎn)，廣泛應用于轎車和中、小型貨車及部分重型貨車上。 3. 組合式橋殼 組合式橋殼(圖3)是將主減速器殼圖33 組合式橋殼與部分橋殼鑄為一體，而后用無縫鋼管分別壓人殼體兩端，兩者間用塞焊或銷釘固定。它的優(yōu)點是從動齒輪軸承的支承剛度較好，主減速器的裝配、調(diào)整比可分式橋殼方便，然而要求有較高的加工精度，常用于轎車、輕型貨車中。 本次設計驅動橋殼類型的選擇本次課題的研究對象是輕型汽車的后驅動橋。故根據(jù)整體式橋殼強度和剛度較大，主減速器拆裝、調(diào)整方便等優(yōu)點，此次分析對象選擇為整體式橋殼。它由鋼板沖壓焊接而成,主要有橋殼本體、半軸套管、后橋蓋總成、鋼板彈簧固定座總成、減振器下支架總成、后制動底板固定法蘭、凸緣盤等。圖34 驅動橋殼圖35