【導(dǎo)讀】1．了解重型卡車后驅(qū)動橋工作原理；4．對后驅(qū)動橋進行總裝。1．驅(qū)動橋主減速器傳動方案設(shè)計與實現(xiàn)。2．驅(qū)動橋主減速器結(jié)構(gòu)裝配。[8]劉昌仁.JQ8QH后驅(qū)動橋設(shè)計.客車技術(shù)與研究，1994.[9]驅(qū)動橋設(shè)計（上）.長春汽車研究所，2021.載重汽車顯得尤為重要。當(dāng)采用大功率發(fā)動機輸出大的轉(zhuǎn)矩以滿足目前載重汽車的快速。重載的高效率、高效益的需要時，必須要搭配一個高效、可靠的驅(qū)動橋。主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等組成。驅(qū)動橋已成為未來重載汽車的發(fā)展方向。部件的結(jié)構(gòu)形式和主要涉設(shè)計參數(shù)；然后參考類似驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)，確定出總體設(shè)計方案；選題符合培養(yǎng)目標，體現(xiàn)了本學(xué)科、專業(yè)特點及教學(xué)計劃的基本要求，工作量較為飽滿，論文的篇幅達到規(guī)定要求。度進行校核以及對支承軸承進行了壽命校核。并且，弧齒錐齒輪的單級主減速器。效節(jié)油的措施之一。答辯陳述條理較清楚、重點較突出。回答問題準確程度較高。根據(jù)答辯情況，答辯小組同意其成績評定為。

　　

【正文】 md2 = 式（ 311） 參考《汽車車橋設(shè)計》 。 19 (1) 齒寬中點處的圓周力 齒寬中點處的圓周力為 F ＝mdT2 N (312) 式 中： T —— 作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩，作用在主減速器主動錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩見 式 (311)。 md —— 該齒輪的齒面寬中點處的分度圓直徑 . 按上式主減速器主動錐齒輪齒寬中點處的圓周力 F = ?= （ 2）錐齒輪的軸向力和徑向力 圖 33 主動錐齒輪齒面的受力圖 如圖 33，主動錐齒輪螺旋方向為左旋，從錐頂看旋轉(zhuǎn)方向為逆時針， FT 為作用在節(jié)錐面上的齒面寬中點 A處的法向力，在 A點處的螺旋方向的法平面內(nèi)， FT 分解成兩個相互垂直的力 FN 和 fF ， FN 垂直于 OA 且位于∠ OO′ A所在的平面， fF 位于以 OA 為切線的節(jié)錐切平面內(nèi)。 fF 在此平面內(nèi)又可分為沿切線方向的圓 周力 F 和沿節(jié)圓母線方向的力 Fs 。 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： ?? coscosTFF ? （ 313） ??? c o s/ta ns in FFF TN ?? （ 314） ??? ta ns inc o s FFF TS ?? （ 315） 于是，作用在主動錐齒輪齒面上的軸向力 A 和徑向力 R分別為 20 ? ???????? c o ss ins int a nc o sc o ss in ???? FFFF SNaz （ 316） ? ???????? s ins inc o st a nc o ss inc o s ???? FFFF SNRz （ 317） 式（ 316）可計算 ? ? ????????? o s35s a n35c o s 3azF 20202N 式（ 317）可計算 RzF ? ????????? in35s o a n35c o s 3 =9662N 式（ 312）～式（ 317） 參考《汽車設(shè)計》 。 軸承的軸向載荷就是上述的齒輪的軸向力。但如果采用圓錐滾子軸承作支承時，還應(yīng)考慮徑向力所應(yīng)起的派生軸向力的影響。而軸承的徑向載荷則是上述齒輪的徑向力，圓周力及軸向力這三者所引起的軸承徑向支承反力的向量和。當(dāng)主減速器的齒輪尺寸，支承形式和軸承位置已確定，則可計算出軸承的徑向載荷。 對于采用騎馬式的主動錐齒輪和從動錐齒輪的軸承徑向載荷，如圖 44 所示 圖 34 主減速器軸承的布置尺寸 軸承 A， B 的徑向載荷分別為 R A = ? ? ? ? 22 maZRZ dFbFbFa ????? （ 318 ）? ? ? ? 22 maZRZB dFcFcFaR ?????? （ 319 ） 根據(jù)上式已知 aZF =20202N， RZF =9662N， a=134mm ， b=84mm， c=50mm 21 所以軸承 A的徑向力 AR = ? ? ? ? 22 134 1 ?????? =15976N 其軸向力為 0 軸承 B的徑向力 RB = ? ? ? ? 22 0 24 6 62502 5 45 0134 1 ?????? =13364N （ 1）對于軸承 A，只承受徑向載荷所以采用圓柱滾子軸承 42608E，此軸承的額定動載荷 Cr 為 ，所承受的當(dāng)量動載荷 Q=X RA =1 15976=15976N。 所以有公式 610?????????? ?QfCrfLpt s (320) 式中 :tf —— 為溫度 系數(shù)，在此取 。 pf —— 為載荷系數(shù)，在此取 。 所以 L = 63103 101 5 9 7 0 21 ?????????? ??= 108 s 此外對于無輪邊減速器的驅(qū)動橋來說，主減速器的從動錐齒輪軸承的計算轉(zhuǎn)速 2n 為 ramrvn ? r/min (321) 式中： r —— 輪胎的滾動半徑， m amv —— 汽車的平均行駛速度， km/h。對于載貨汽車和公共汽車可取 30～ 35 km/h，在此取 km/h。 所以有上式可得 2n = ? = r/min 而主動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)速 1n = =728 r/min 所以軸承能工作的額定軸承壽命： nLLh 60? h hL (322) 式中 : n —— 軸承的計算轉(zhuǎn)速， r/min。 有上式可得軸承 A的使用壽命 72860 8???hL =6188 h 若大修里程 S定為 100000 公里，可計算出預(yù)期壽命即 22 hL39。 =amvS h (323) 所以 hL39。 = = h 和 hL 比較， hL 〉 hL39。 ，故軸承符合使用要求。 （ 2）對于軸承 B，在此并不是一個軸承，而是一對軸承， 對于成對安裝的軸承組的計算當(dāng)量載荷時徑向動載荷系數(shù) X 和軸向動載荷系數(shù) Y值按雙列軸承選用， e值與單列軸承相同。在此選用 7514E 型軸承。 在此徑向力 R=13369N 軸向力 A=20202N，所以 RA =〈 e 由《機械設(shè)計》中 表 可查得 X=， Y== ?? = 當(dāng)量動載荷 Q= ? ?YAXRfd ? （ 324） 式中： df —— 沖擊載荷系數(shù)在此取 有上式可得 Q=（ 1 13369+ 20202） = 由于采用的是成對軸承 ?rC = 所以軸承的使用壽命由式（ 420）和式（ 422）可得 hL = ????????? ?QCrn16670 = 1 6 1 8 6 8 0 0 07 2 81 6 6 7 0 ?????? ?= h h= hL39。 所以軸承符合使用要求。 對于從動齒輪的軸承 C， D的徑向力計算公式見式（ 318）和式（ 319）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 7315E，其額定動載荷 Cr 為 134097N （ 3）對于軸承 C，軸向力 A=9662N，徑向力 R=，并且 RA =〉 e，在此 e 值為 ，由《機械設(shè)計》中表 可查得 X=， Y== 23 所以 Q= ? ?YRXAfd ? =( 9662＋ )= hL = ????????? ?QCrn16670 = ??????? =2896 3 h hL39。 所以軸承 C滿足使用要求。 （ 4）對于軸承 D，軸向力 A=0N，徑向力 R=，并且 RA =.4187〉 e 由《機械設(shè)計》中表 可查得 X=， Y== 所以 Q= ? ?YRXAfd ? = ( )= hL = ????????? ?QCrn16670 = 4 3 5 21 3 4 0 9 6 31 6 6 7 0 ??????? = h hL39。 所以軸承 D滿足使用要求。 4 差速器設(shè)計 汽車在行駛過程中左，右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路程往往不等。如果驅(qū)動橋的左、右車輪剛性連接，則行駛時不可避免地會產(chǎn)生驅(qū)動輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn) 。 為了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生，汽車左、右驅(qū)動輪間都裝有 輪間差速器，從而保證了驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度，滿足了汽車行駛運動學(xué)要求。 差速器用來在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動。差速器有多種形式，在此設(shè)計普通對稱式圓錐行星齒輪差速器。 對稱式圓錐行星齒輪差速器的差速原理 圖 41 差速器差速原理 24 如圖 41所示，對稱式錐齒輪差速器是一種行星齒輪機構(gòu)。差速器殼 3與行星齒輪軸5 連成一體，形成行星架。因為它又與主減速器從動齒輪 6 固連在一起，固為主動 件，設(shè)其角速度為 0? ； 半軸齒輪 1 和 2 為從動件，其角速度為 1? 和 2? 。 A、 B兩點分別為行星齒輪 4與半軸齒輪 1和 2的嚙合點。行星齒輪的中心點為 C， A、 B、 C 三點到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離均為 r 。 當(dāng)行星齒輪只是隨同行星架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)時，顯然，處在同一半徑 r 上的 A、B、 C三點的圓周速度都相等（圖 41），其 值為 0? r 。于是 1? = 2? = 0? ，即差速器不起差速作用，而半軸角速度等于差速器殼 3 的角速度。 當(dāng)行星齒輪 4 除公轉(zhuǎn)外，還繞本身的軸 5 以角速度 4? 自轉(zhuǎn)時（圖），嚙合點 A 的圓周速度為 1? r = 0? r + 4? r ，嚙合點 B 的圓周速度為 2? r = 0? r 4? r 。于是 1? r + 2? r =（ 0? r + 4? r ） +( 0? r 4? r ) 即 1? + 2? =2 0? （ 41） 若角速度以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) n 表示，則 021 2nnn ?? （ 42） 式（ 42）為兩半軸齒輪直徑相等的對 稱式圓錐齒輪差速器的運動特征方程式，它表明左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，而與行星齒輪轉(zhuǎn)速無關(guān)。因此在汽車轉(zhuǎn)彎行駛或其它行駛情況下，都可以借行星齒輪以相應(yīng)轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)，使兩側(cè)驅(qū)動車輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動而無滑動。 有式（ 42）還可以得知： ① 當(dāng)任何一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時，另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍； ② 當(dāng)差速器殼的轉(zhuǎn)速為零（例如中央制動器制動傳動軸時），若一側(cè)半軸齒輪受其它外來力矩而轉(zhuǎn)動，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速 反向轉(zhuǎn)動。 對稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu) 普通的對稱式圓錐齒輪差速器由差速器左右殼，兩個半軸齒輪，四個行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪墊片及行星齒輪墊片等組成。如圖 42所示。 25 圖 42 普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器 1， 12軸承； 2螺母； 3， 14鎖止墊片； 4差速器左殼； 5， 14螺栓； 6半軸齒輪墊片； 7半軸齒輪； 8行星齒輪軸； 9行星齒輪； 10行星齒輪墊片； 11差速器右殼 對稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計 由于在差速器殼上裝著主減速器從動齒輪，所以在確定主減速 器從動齒輪尺寸時，應(yīng)考慮差速器的安裝。差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(dǎo)向軸承座的限制。 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇 載貨汽車采用 4 個行星齒輪。 BR 的確定 圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)尺寸，通常取決于行星齒輪的背面的球面半徑 BR ，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 BR 可按如下的經(jīng)驗公式確定： 3 TKR BB? mm (43) 式中： BK —— 行星齒輪球面半徑系數(shù)，可取 ～ ，對于有 4 個行星齒輪的載貨汽車取小值； T—— 計算轉(zhuǎn)矩，取 Tce和 Tcs 的較小值， N m. 26 根據(jù)上式 BR = 29910 =80mm 所以預(yù)選其節(jié)錐距 A0 =80mm 為了獲得較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強度，應(yīng)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1z / 2z 在 ～ 的范圍內(nèi)。 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(yīng) 考慮它們之間的裝配關(guān)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) Lz2 ， Rz2 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