【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)對(duì)象是運(yùn)動(dòng)型多功能乘用車后橋。本設(shè)計(jì)完成了SUV后橋中主減速器的設(shè)計(jì)，差速器的設(shè)計(jì)，半軸的設(shè)計(jì)。本文根據(jù)SUV后橋的要求，通過選型，確定了主減速器傳動(dòng)副類型，差速器類型，驅(qū)動(dòng)橋半軸支承類型。最后利用Pro/E軟件對(duì)錐齒輪進(jìn)行了三維建模。通過主要零部件的校核計(jì)算和對(duì)主要零部件二維繪圖，可以確定所設(shè)計(jì)的能夠滿足設(shè)計(jì)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(dāng)車橋既非轉(zhuǎn)向橋又非驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，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(qū)動(dòng)橋，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，轉(zhuǎn)向從動(dòng)橋和支持橋四種類型。2整體式單級(jí)主減速器設(shè)計(jì)主減速器結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 

　　

【正文】 半軸半徑，然后對(duì)他進(jìn)行強(qiáng)度核算。計(jì)算時(shí)應(yīng)該首先合理的確定在用在半軸上的載荷，應(yīng)考慮到以下三種可能的載荷工況：（1）縱向力Fx2（驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力）最大時(shí)，最大值為Fz2φ，側(cè)向力Fy2=0。（2）側(cè)向力Fy2最大時(shí)，其最大值為Fz2φ1（汽車側(cè)滑時(shí)），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(cè)向力Fy2都為0。由于車輪受縱向力和側(cè)向力的大小受車輪與地面最大附著力限制，所以兩個(gè)方向力的最大值不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。（1）半軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tφ及桿部直徑全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，全浮式半軸的計(jì)算載荷可按主減速器從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩進(jìn)一步計(jì)算得到。即 (41)式中，ξ——差速器轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，； [Tce,Tcs]——按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動(dòng)比以及按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩計(jì)算較小值確定的主減速器從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩，單位為Nm，已經(jīng)考慮到傳動(dòng)系中的最小傳動(dòng)比構(gòu)成。對(duì)半軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：桿部直徑可按照下式進(jìn)行初選。 (42)式中，[τ]——許用半軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；d——半軸桿部直徑，mm。半軸桿部直徑計(jì)算結(jié)果應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向上進(jìn)行圓整。半軸的桿部直徑應(yīng)小于或等于半軸花鍵的底徑，以便使半軸各部分達(dá)到基本等強(qiáng)度。半軸的破壞形式大多是扭轉(zhuǎn)疲勞損壞，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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(yīng)力集中。對(duì)于桿部較粗且外端凸緣也較大時(shí)，可采用兩端用花鍵連接的結(jié)構(gòu)。半軸桿部的強(qiáng)度儲(chǔ)備應(yīng)低于驅(qū)動(dòng)橋其它傳力零件的強(qiáng)度儲(chǔ)備，使半軸起一個(gè)“熔絲”的作用。根據(jù)初選的 ，按應(yīng)力公式進(jìn)行強(qiáng)度校核。（2）全浮式半軸強(qiáng)度校核計(jì)算半軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 (43)式中，——半軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；d——半軸直徑，mm。半軸的扭轉(zhuǎn)角為 (44)式中，——扭轉(zhuǎn)角；——半軸長度；G——材料剪切彈性模量，查相關(guān)手冊(cè)；——半軸斷面極慣性矩。~，宜為490～588MPa，單位長度轉(zhuǎn)角不應(yīng)大于8176。/m。 半軸花鍵計(jì)算 半軸和半軸齒輪一般采用漸開線花鍵連接，對(duì)花鍵應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力和鍵齒切應(yīng)力驗(yàn)算。擠壓應(yīng)力不大于200MPa，切應(yīng)力不大于73MPa。1）半軸花鍵的剪切應(yīng)力= （45）式中： Tφ——半軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm D——半軸花鍵外徑，mm d——與之相配的花鍵孔內(nèi)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(yīng)力= （46）式中參數(shù)意義同上。5 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則：在保證橋殼有足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，應(yīng)盡量減少橋殼的質(zhì)量，其機(jī)構(gòu)簡單，制造方便，便于維修人員對(duì)其內(nèi)部件的拆裝，維護(hù)和保養(yǎng)，其次，還應(yīng)該考慮到具體汽車的型號(hào)，使用的條件選擇合理的材料，以減小成本。橋殼的結(jié)構(gòu)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(diǎn)。如圖51所示，整體式橋殼的特點(diǎn)是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體，橋殼猶如一個(gè)整體的空心梁，其強(qiáng)度和剛度都比較好。這種結(jié)構(gòu)的另一特點(diǎn)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(dú)立殼體——主減速器殼內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的總成——主減速器與差速器總成，調(diào)整好后再由橋殼中部前面裝入橋殼內(nèi)，并與橋殼用螺栓緊固在一起。這種結(jié)構(gòu)對(duì)主減速器和差速器的拆裝、調(diào)整、維修、保養(yǎng)等都十分方便，更不必把整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋殼從車上拆下來，這是整體式橋殼另一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。 圖51鋼板沖壓焊接整體式橋殼總稱1鎖緊螺母；2止動(dòng)墊圈；3調(diào)整螺母；4止動(dòng)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(kuò)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(shí)又具備較高的強(qiáng)度和較小的質(zhì)量等特點(diǎn)，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(shè)計(jì) 制作方法簡述：設(shè)置參數(shù)，列好關(guān)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(hào)各關(guān)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(jì)算）DXD DXBDB DXADA DXFDF。以FRONT為草繪平面，建成以大端DA作第一個(gè)圓，小端DXA作第二個(gè)圓，深度為W的混合實(shí)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(biāo)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(guān)閉’，確定，即可創(chuàng)建第一個(gè)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(zhǔn)點(diǎn)PINT0。 點(diǎn)擊基準(zhǔn)軸命令，選擇混合實(shí)體，即可創(chuàng)建基準(zhǔn)軸。 選擇基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)點(diǎn)PINT0，即可創(chuàng)建平面DIM1。 選擇平面DIM1和基準(zhǔn)軸，以90/Z為旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)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(biāo)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(biāo)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(jié)果如下：。 選擇第二個(gè)漸開線曲線和直徑為D的節(jié)圓，即可創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)PIN1。 選擇基準(zhǔn)點(diǎn)PIN1和基準(zhǔn)軸，即可創(chuàng)建DIM3。 選擇平面DIM3和基準(zhǔn)軸，以90/Z為旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)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(shí)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(shí)體。如圖：。 以基準(zhǔn)軸進(jìn)行陣列，個(gè)數(shù)為20，角度為360/20。即可。如圖：致 謝 四年的大學(xué)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(shè)計(jì)，在這個(gè)學(xué)期我們認(rèn)識(shí)了新的老師，接到了真正的研究題目，開始了自己的設(shè)計(jì)！ 在我的設(shè)計(jì)過程中，個(gè)人做了充分的調(diào)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(jìn)行了實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，在鄒老師詳細(xì)的講解下我們對(duì)自己的設(shè)計(jì)題目有了更加深刻的理解，讓我們明確了了設(shè)計(jì)思路同時(shí)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(gè)人學(xué)識(shí)水平有限，論文必然存在不少不足之處，懇請(qǐng)各位老師指導(dǎo)并提出批評(píng)意見。在論文的開始設(shè)計(jì)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(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?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(xì)認(rèn)真的批閱我們的設(shè)計(jì)作業(yè)，從而使我的設(shè)計(jì)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(shí)也感謝我的同學(xué)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(tuán)隊(duì)合作精神，在此也向他們表示感謝。在這里，還要感謝大學(xué)里的以前的所有老師，是他們給了我這個(gè)多彩的大學(xué)生活。祝各位老師工作順利，家庭幸福！參考文獻(xiàn) [1] ：[2] ：[3] ： [4] [5] [6] 楊志姝、：[7] ：[8] 周四新. 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