【導讀】本設計對象是運動型多功能乘用車后橋。本設計完成了SUV后橋中主減速器的設計，差速器的設計，半軸的設計。本文根據(jù)SUV后橋的要求，通過選型，確定了主減速器傳動副類型，差速器類型，驅動橋半軸支承類型。最后利用Pro/E軟件對錐齒輪進行了三維建模。通過主要零部件的校核計算和對主要零部件二維繪圖，可以確定所設計的能夠滿足設計要求。汽車的車橋又稱車軸，其兩端安裝著車輪并經(jīng)懸掛與車架或承載式車身相連，用于傳遞車架或承載式車身與車輪之間的力矩。當車橋既非轉向橋又非驅動橋時，則稱之為支持橋，因此根據(jù)車橋及其車輪的綜合功能，車橋又可分為驅動橋，轉向驅動橋，轉向從動橋和支持橋四種類型。2整體式單級主減速器設計主減速器結構方案設計 

　　

【正文】 半軸半徑，然后對他進行強度核算。計算時應該首先合理的確定在用在半軸上的載荷，應考慮到以下三種可能的載荷工況：（1）縱向力Fx2（驅動力或制動力）最大時，最大值為Fz2φ，側向力Fy2=0。（2）側向力Fy2最大時，其最大值為Fz2φ1（汽車側滑時），沒有縱向力作用。（3）汽車通過不平路面，垂向力Fz2最大，縱向力Fx2和側向力Fy2都為0。由于車輪受縱向力和側向力的大小受車輪與地面最大附著力限制，所以兩個方向力的最大值不會同時出現(xiàn)。（1）半軸計算轉矩Tφ及桿部直徑全浮式半軸只承受轉矩，全浮式半軸的計算載荷可按主減速器從動錐齒輪計算轉矩進一步計算得到。即 (41)式中，ξ——差速器轉矩分配系數(shù)，； [Tce,Tcs]——按發(fā)動機最大轉矩和最低擋傳動比以及按驅動輪打滑轉矩計算較小值確定的主減速器從動錐齒輪計算轉矩，單位為Nm，已經(jīng)考慮到傳動系中的最小傳動比構成。對半軸進行結構設計時，應注意如下幾點：桿部直徑可按照下式進行初選。 (42)式中，[τ]——許用半軸扭轉切應力，MPa；d——半軸桿部直徑，mm。半軸桿部直徑計算結果應根據(jù)結構設計向上進行圓整。半軸的桿部直徑應小于或等于半軸花鍵的底徑，以便使半軸各部分達到基本等強度。半軸的破壞形式大多是扭轉疲勞損壞，在結構設計時應盡量增大各過渡部分的圓角半徑，尤其是凸緣與桿部、花鍵與桿部的過渡部分，以減小應力集中。對于桿部較粗且外端凸緣也較大時，可采用兩端用花鍵連接的結構。半軸桿部的強度儲備應低于驅動橋其它傳力零件的強度儲備，使半軸起一個“熔絲”的作用。根據(jù)初選的 ，按應力公式進行強度校核。（2）全浮式半軸強度校核計算半軸的扭轉切應力為 (43)式中，——半軸扭轉切應力，MPa；d——半軸直徑，mm。半軸的扭轉角為 (44)式中，——扭轉角；——半軸長度；G——材料剪切彈性模量，查相關手冊；——半軸斷面極慣性矩。~，宜為490～588MPa，單位長度轉角不應大于8176。/m。 半軸花鍵計算 半軸和半軸齒輪一般采用漸開線花鍵連接，對花鍵應進行擠壓應力和鍵齒切應力驗算。擠壓應力不大于200MPa，切應力不大于73MPa。1）半軸花鍵的剪切應力= （45）式中： Tφ——半軸計算轉矩，Nm D——半軸花鍵外徑，mm d——與之相配的花鍵孔內徑，mm z——花鍵齒數(shù) LP——花鍵工作長度，mm b——花鍵齒寬，mm φ——載荷分配不均勻系數(shù)，2）半軸花鍵的擠壓應力= （46）式中參數(shù)意義同上。5 驅動橋殼設計 驅動橋殼設計設計原則：在保證橋殼有足夠的強度和剛度的條件下，應盡量減少橋殼的質量，其機構簡單，制造方便，便于維修人員對其內部件的拆裝，維護和保養(yǎng)，其次，還應該考慮到具體汽車的型號，使用的條件選擇合理的材料，以減小成本。橋殼的結構形式分為三種：可分式橋殼、整體式橋殼和組合式橋殼。綜合考慮選擇整體式橋殼。整體式橋殼的特點。如圖51所示，整體式橋殼的特點是將整個橋殼制成一個整體，橋殼猶如一個整體的空心梁，其強度和剛度都比較好。這種結構的另一特點是橋殼與主減速器殼分作兩體。主減速器齒輪及差速器總成均裝在與橋殼分開的獨立殼體——主減速器殼內，構成一個單獨的總成——主減速器與差速器總成，調整好后再由橋殼中部前面裝入橋殼內，并與橋殼用螺栓緊固在一起。這種結構對主減速器和差速器的拆裝、調整、維修、保養(yǎng)等都十分方便，更不必把整個驅動橋殼從車上拆下來，這是整體式橋殼另一個很大的優(yōu)點。 圖51鋼板沖壓焊接整體式橋殼總稱1鎖緊螺母；2止動墊圈；3調整螺母；4止動銷；5半軸套管襯套；6， 7，8螺栓彈簧墊圈、螺母；9橋殼；10鋼板彈簧座；11通氣塞；12減振器下支架；13擋油片；14放油螺塞；15雙頭螺栓；16彈簧墊圈；17螺母 整體式橋殼按其制造工藝的不同又可分為鑄造整體式、鋼板沖壓焊接式和鋼管擴張成形式三種。今年來，由于鋼板沖壓焊接整體式橋殼具有制造工藝簡單、材料利用率高、廢品率低、生產(chǎn)效率高以及制造成本低同時又具備較高的強度和較小的質量等特點，轎車，輕型、中型載貨汽車廣泛采用了，而且有部分較大噸位的汽車業(yè)廣泛采用。 6 三維造型設計 制作方法簡述：設置參數(shù)，列好關系。 基本參數(shù)：模數(shù)M=，齒數(shù)Z=20，齒寬W=，壓力角A=22176。30′，，變位系數(shù)為0其中，A為壓力角 DX系列為另一套節(jié)圓，基圓，齒頂圓，齒根圓的代號各關系如下：d=m*zdb=d*cos(a)da=d+2*m*cos(c/2)df=d2**m*cos(c/2)dx=d2*w*tan(c/2)dxb=dx*cos(a)dxa=dx+2*m*cos(c/2)dxf=dx2**m*cos(c/2)其中，D為大端分度圓直徑。（圓錐直齒輪的基本幾何尺寸按大端計算）DXD DXBDB DXADA DXFDF。以FRONT為草繪平面，建成以大端DA作第一個圓，小端DXA作第二個圓，深度為W的混合實體。 在大端DF的圓面上繪制DA，D圓。 在小端DXF圓面上繪制DXA，DX圓。如圖：。 在小端DXF的圓面上，通過輸入方程，創(chuàng)建漸開線曲線。其選擇的坐標系為PRT_CSYS_DEF 其方程如下：afa=60*tr=dxb/2x=r*cos(afa)+pi*r*afa/180*sin(afa)y=r*sin(afa)pi*r*afa/180*cos(afa)z=0選擇‘ 文件保存關閉’，確定，即可創(chuàng)建第一個漸開線曲線。如圖：。 選擇漸開線曲線和直徑為DX的節(jié)圓，即可創(chuàng)建基準點PINT0。 點擊基準軸命令，選擇混合實體，即可創(chuàng)建基準軸。 選擇基準軸和基準點PINT0，即可創(chuàng)建平面DIM1。 選擇平面DIM1和基準軸，以90/Z為旋轉角度旋轉，即可創(chuàng)建平面DIM2。 但DIM2的創(chuàng)建，必定要保證漸開線曲線能鏡像成齒輪的輪齒的大體形狀；否則，要改變DIM2的旋轉方向。 將漸開線曲線以平面DIM2為鏡像平面鏡像。如圖：。 以PRT_CSYS_DEF為參照，以W為距離創(chuàng)建坐標系CS1。如圖： 在大端DF的圓面上，通過輸入方程，創(chuàng)建漸開線曲線。其選擇的坐標系為CS1。 其方程如下：afa=60*tr=db/2x=r*cos(afa)+pi*r*afa/180*sin(afa)y=r*sin(afa)pi*r*afa/180*cos(afa)z=0這里將DXB換成了DB。其結果如下：。 選擇第二個漸開線曲線和直徑為D的節(jié)圓，即可創(chuàng)建基準點PIN1。 選擇基準點PIN1和基準軸，即可創(chuàng)建DIM3。 選擇平面DIM3和基準軸，以90/Z為旋轉角度旋轉，創(chuàng)建平面DIM4。但DIM4的創(chuàng)建，必定要保證漸開線曲線能鏡像成齒輪的輪齒的大體形狀；否則，要改變DIM4的旋轉方向。. 選擇漸開線曲線，： 草繪截面，混合成具有齒輪齒槽形狀的實體。主要使用“抓取”，“延伸”，“修剪”命令來獲取齒槽形狀。如圖：輸入深度W后，生成齒槽實體。如圖：。 以基準軸進行陣列，個數(shù)為20，角度為360/20。即可。如圖：致 謝 四年的大學生活，已經(jīng)在不經(jīng)意間偷偷的從手指間溜走，然而感覺最深刻的還是最后的畢業(yè)設計，在這個學期我們認識了新的老師，接到了真正的研究題目，開始了自己的設計！ 在我的設計過程中，個人做了充分的調查、分析，參考了很多交通方面的書籍，還去過申沃客車有限公司進行了實地參觀學習，在鄒老師詳細的講解下我們對自己的設計題目有了更加深刻的理解，讓我們明確了了設計思路同時也提出了較為具體的寶貴建議，然而由于自己的能力有限，存在一些客觀因素造成一定的影響，加上個人學識水平有限，論文必然存在不少不足之處，懇請各位老師指導并提出批評意見。在論文的開始設計和完成過程中，自己特別想感謝的是鄒老師，鄒老師是一位治學嚴謹?shù)睦蠋?，從身上投射出一種優(yōu)秀人民教師的形象，鄒老師不厭其煩的一遍遍給我們講解不懂之處，詳細認真的批閱我們的設計作業(yè)，從而使我的設計更加完整。在此向尊敬的鄒老師也是我們的好朋友致以最衷心的感謝！同時也感謝我的同學特別是我們的論文小組成員，在論文搜集材料方面給我大力支持和幫助，集中體現(xiàn)了我們的團隊合作精神，在此也向他們表示感謝。在這里，還要感謝大學里的以前的所有老師，是他們給了我這個多彩的大學生活。祝各位老師工作順利，家庭幸福！參考文獻 [1] ：[2] ：[3] ： [4] [5] [6] 楊志姝、：[7] ：[8] 周四新. Pro/ENGINEER Wildfire ：[9] 周四新. Pro/ENGINEER Wildfire ：[10] （第二版）.北京：[11] 陳殿云,張淑芬,：蘭州大學出版設,2003：182～196[12] ：冶金工業(yè)出版社,1985：14～16,113～115[13] 濮良貴,：高等教育出版社,2005：184～223[14] 王昆,何小柏,：高等教育出版社,1995：47～49[15] 侯洪生,：科學出版社,2001：225～333[16]（Spain） variable Transmission of Racheting of Racheting Drive Type Based on OneWayClutches,2004[17](American) Sebulk A .The TwoMass FlywheelA Torsional Vibration Damper for the Power Train of Passenger CarsState of the Art and Furtuer Technical Development ,(SAE870394).SAE Transaction .1987(2):89～98