【正文】 3 γ1=176。 γ2=176。 11 節(jié)錐距 A1= ??32????????1 = ??42????????2 A1= 12 周節(jié) t= t= 13 齒頂高 ??1′ = ???? ? ??2′ ??2′ =[ ?(??4??3)2] ??1′ = ??2′ = 14 齒根高 ??1′′ = ?? ???1′ ??2′′ = ?? ???2′ ??1′′= ??2′′= 15 徑向間隙 C=hhg=+ C= 16 齒根角 ??1 = ???????????? ??1′′??1 ??2 = ???????????? ??2′′??1 ??1 =176。 ??2 =176。 17 面錐角 γ01=γ 1+??2 γ02=γ 2+??2 γ01=176。 γ02=176。 18 根錐角 γR1=γ 1??1 γR2=γ2 ??2 γR1=176。 γR2=176。 19 外圓直徑 D03=D3+2??1′ ????????1 D04=D4+2??2′ ????????2 D03= D04= 20 差速器齒輪的強度計算 對差速器的齒輪來說，我們一般是對其的強度來進行計算，而在主減速器中的壽命在差速器中一般是不在考慮的范圍內(nèi)， 彎曲應力計算公式如下： Σw=2103??????????????????????4??2?? (47) 式中： T—— 差速器的其中一個行星齒輪給一個半軸齒輪的轉矩，根據(jù) T=?????? ， Tx根據(jù)T1 和 T2 中較小的取，取 T1 和 T3， N 為差速器行星齒輪的個數(shù)為 4，代入計算可得Ta=?M， Tb=?M； Ko、 Ks、 Km、 Kv—— 具體詳見式 (311)下說明 ，分別取 、 、 ； F—— 齒面寬， F=18mm； Z4—— 見上述 ， Z4=18； m—— 端面模數(shù)， m=6； J—— 汽車差速器齒輪彎曲應力用的綜合系數(shù)，查圖 41，可得 J= 20 節(jié)錐頂點至齒輪外 緣距離 X03=??42 ???1′ ????????1 X04=??32 ???2′ ????????2 X03= X04= 21 理論齒厚 S1=tS2 S2=??2? (??1′ ? ??2′ )???????? ?2?? S1= S2= 22 齒側間隙 B=~ B= 23 弦齒厚 Sx1=S1 ??136??32 ???2 Sx2=S2 ??236??42 ???2 Sx1= Sx2= 24 弦齒高 Hx1=??1′ + ??12????????14??3 Hx2=??2′ + ??22????????24??4 Hx1= Hx2= 21 圖 41 彎曲計算用綜合系數(shù) 將各數(shù)值代入計算，得： Σw1= Σw2= 校核，按照表 33的來看， Ta=＜ Tb=＜ 980MPa，所以齒輪彎曲應力符合要求。 22 5 半軸 半軸 型式 的確定 對普通非斷開式驅動橋的半軸來說，主要有三種： 全浮式半軸、半浮式半軸和 3/4浮式半軸。 對全浮式半軸來說，由于它在工作的時候，安全穩(wěn)定，所以 在各種載貨汽車、公共汽車和越野汽車上 都可以見到全浮式半軸的身影，鑒于 本次設計為載貨汽車，所以半軸的型式采用全浮式半軸。 全浮式半軸的設計計算 關于半軸的計算，主要是計算半軸的直徑，然后對其進行強度計算和校核。 全浮式半軸計算載荷的確定 全浮式半軸的轉矩 計算公式可以如下 ： Tc=X2LRr=X2RRr (51) 式中： X2LRr 和 X2RRr 按 X2L=X2R=??′??22 ??和 X2L=X2R=?TmaxiTLηT/Rr 計算，并取兩者中較小者 ； ① X2L=X2R=??′??22 ?? (52) 式中： ??′—— 汽車加速和減速時質量的轉移系數(shù)，對于后驅動橋汽車可取 ??′=~，本次取 ??′=； G2—— 見上述 ， 20580N； ??—— 輪胎與地面的附著吸收，取 ； 代入計算，得： X2L=X2R= ② X2L=X2R=?TmaxiTLηT/Rr (53) 式中： ?—— 差速器的轉矩分配系數(shù)，一般取 ； Tmax—— 見上述 ， 230N?M； iTL—— 傳動系最低檔傳動比， iTL=； ηT—— 汽車傳動效率， ηT=； Rr—— 見上述 ， ； 代入各數(shù)值計算，得： X2L=X2R=，取較小值為 ； 代入式 (51)計算可得， Tc=?M。 半軸的強度計算 τ為半軸的扭轉應力，具體計算公式如下： τ= ??????16??3 103≤ (τ) (54) 式中： Tx—— 半軸的計算轉矩，取 ?M； 23 d—— 半軸桿部直徑 (τ)—— 半軸扭轉許用應力，取 490~588mPa； 全浮式半軸桿部直徑 的初步確定 ，具體公式如下： d=√????(τ)3 =(~)√????3 (55) 式中： Tx—— 見上述 ， 取 ?M； 代入各數(shù)值計算，得： d=~，安全系數(shù) n=，所以 d 取 36n=,取整 d=48mm。代入式 (54)計算，得： τ=＜ (τ)，符合 強度 要求。 半軸花鍵的剪切應力與擠壓應力的計算校核 半軸的扭轉應力計算和校核完成之后， 由于半軸花鍵在半軸的組成中也十分重要，所以我們應該對半軸花鍵進行校核計算，其中主要是對半軸花鍵的擠壓應力和剪切應力進行計算并校核 。 擠壓應力 σ1= ????103(????+????4 )(?????????2 )??????? (56) 剪切應力 σ2= ????103(????+????4 )????????? (57) 式中： Tx—— 半軸承受的最大轉矩，為 ?M； Db—— 半軸花鍵的外徑， 52mm； dA—— 相配花鍵內(nèi)徑， 49mm； Z—— 花鍵齒數(shù)， 25； Lp—— 花鍵工作長度， 100mm； B—— 花鍵齒寬， ； Φ—— 載荷分布的不均勻系數(shù)， ； 以上 b、 Db、 dA、 Lp 均查《簡明機械設計手冊》得出，將上述各數(shù)值代入式 (56)、(57)計算，得： σ1=， σ2=。 半軸的最大扭轉角 另外，我們還應該對半軸的最大扭轉角進行計算，計算公式如下： Θ=?????????? 180?? 103 (58) 式中： Tx—— 見上述 ， ?M； l—— 半軸長度， ； G—— 材料的剪切彈性模量， 7900MPa； J—— 半軸橫截面極慣性矩， ????2； 代入各數(shù)值，得： Θ=176。 /m。 當 半軸處于最大傳遞時 ， 花鍵的剪切應力不應超過 ，擠壓應力不應超過196MPa，扭轉角不應超過 8176。 /m。 24 校核： 半軸花鍵剪切應力 ＜ ； 半軸花鍵擠壓應力 ＜ 196MPa； 半軸最大扭轉角 176。 /m＜ 8176。 /m； 符合要求。 25 6 驅動橋殼 驅動橋殼的 型式 橋殼的 型式主要有三種，分別為可分式橋殼、整體式橋殼和組合式橋殼。 本次設計的為載貨汽車， 根據(jù)其特點選擇 的驅動橋殼為整體式橋殼中的鋼板沖壓焊接整體式橋殼。 橋殼的強度計算 確定了驅動橋殼的結構型式之后，我們應該對其進行強度地計算。 驅動橋殼在靜止時的 彎曲應力 驅動橋殼按靜止時的載荷計算受力圖如圖 61所示，在橋殼上的彎矩 M為： 圖 61 驅動橋在靜止時受力圖 M=(??22 ? ????)??。??2 (61) 式中： G2—— 見上述 ， 20580N； gw—— 車輪的重力，可忽略不計， gw=0； B—— 驅動車輪輪距， B=； S—— 驅動橋殼上兩鋼板彈簧座中心間距，取 ； 代入各數(shù)值計算，得： ?M。 靜止 彎曲應力如下計算： σj= ?????? 103 (62) 式中： M—— 橋殼的 彎矩， ?M； Wv—— 危險斷面處橋殼的垂向彎曲截面系數(shù)， 296400????3； 代入計算得， σj=。 載貨汽車在路況較差的路面上的強度計算 當 載貨汽車在路況較差的路面上行駛的時候，驅動橋殼除了要承受剛才所計算的在靜止時下的載荷，還要額外承受來自路面的載荷 ， 其 計算公式如下： σd=Kdσj (63) 26 式中： Kd—— 動載荷系數(shù)，對載貨汽車取 ； 代入計算，得： σd=。 載貨汽車在以發(fā)動機最大功率時的強度計算 圖 62 汽車在發(fā)動機最大功率時受力圖 驅動橋殼強度同時也要在 汽車發(fā)動機功率最大的情況下 來計算橋殼的強度 ，受力圖如圖 62所示： 計算公式如下： Pmax=????????????1??0???????? (64) 式中： Tmax—— 見上述 ， 230N?M； Ig1—— 1檔傳動比， ； I0—— 驅動橋主減速比， ； ηT—— 傳動系的傳動效率， ； Rr—— 見上述 ， ； 代入計算，得： Pmax= 驅動橋殼 的 垂向彎矩 Mv，公式如下： Mv=(??22 ??2 ? ????)??。??2 (65) 式中： G gw、 B、 S—— 見式 (61)下解釋和取值； m2—— 對載貨汽車后驅動橋取， m2=； 代入計算得， Mv=?M。 驅動橋殼水平彎矩 ： Mh=????????2 ??。??2 (66) 式中： Pmax、 B、 S 的具體數(shù)值見上述，代入可得 Mh=?M。 驅動橋殼承受轉矩 ： T=??????????????????2 (67) 式中： Tmax、 ηT的具體數(shù)值見上述， iTL—— 傳動系的最低檔傳動比， ，代入各數(shù)值計算，得： T=?M。 27 綜上所述，橋殼的彎曲應力和扭轉應力的計算公式分別如下： 彎曲應力： σ1=????????+ ???????? (68) 扭轉應力： σ2= ?????? (69) 分別將上述各數(shù)值代入計算，得：彎曲應力為 ，扭轉應力為 。 校核，驅動橋殼的許用彎曲應力為 300~500Mpa，許用扭轉應力為 150~400MPa,所以符合要求。 載貨汽車 在緊急剎車時驅動橋殼的強度計算 圖 63 載貨汽車在緊急剎車時的受力圖 載貨汽車在行駛中難免要遇到緊急情況需要 緊急剎車 ，所以我們要計算載貨汽車在緊急剎車 時主要 受到的載荷 ， 主要包含了兩個載荷： 垂直彎矩和水平彎矩， 受力如圖 63所示： 計算公式分別如下 ： 垂直 彎矩 ： Mv=(??22 ??′ ? ????)??。??2 (610) 水平彎矩： Mh=??22 ??′????。??2 (611) 式中： ??′—— 對載貨汽車后驅動橋取 ； G B、 S、 gw取值見上述； 代入計算，得： Mv=?M， Mh=?M。 驅動橋殼受緊急剎車時 所引起的轉矩 T，計算公式如下： T=??22 ??′?????? (612) 式中各數(shù)值見上述取值，代入計算得： T=?M 彎曲應力： 28 σ3=????????+ ????????