【正文】 B ——驅(qū)動(dòng)橋殼上兩鋼板彈簧座中心間的距離，在此為 橋殼的危險(xiǎn)斷面通常在鋼板彈簧座附近。在進(jìn)行上述三種載荷工況下橋殼的受力分析之前，還應(yīng)先分析一下汽車滿載靜止于水平路面時(shí)橋殼最簡單的受力情況，即進(jìn)行橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算。汽車驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是汽車上的主要承載構(gòu)件之一，其形狀復(fù)雜，而汽車的行駛條件如道路狀況、氣候條件及車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又是千變?nèi)f化的，因此要精確地計(jì)算出汽車行駛時(shí)作用于橋殼各處的應(yīng)力大小是相當(dāng)困難的。圖 51 鑄造整體式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)鑄造整體式橋殼的主要優(yōu)點(diǎn)在于可制成復(fù)雜而理想的形狀，壁厚能夠變化，可得到理想的應(yīng)力分布，其強(qiáng)度及剛度均較好，工作可靠，故要求橋殼承載負(fù)荷較大的中、重型汽車，適于采用這種結(jié)構(gòu)。鋼板彈簧座與橋殼鑄成一體，故在鋼板彈簧座附近橋殼的截面可根據(jù)強(qiáng)度要求鑄成適當(dāng)?shù)男螤?，通常多為矩形。在球鐵中加入 %的鎳，解決了球鐵低溫（41176。第五章 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)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(shí)又是主減速器，差速器和半軸的裝配體。pL ——花鍵齒寬，mm，在此取 。m。d根據(jù)上式 ＝ ＝481 MPa =(490～588) MPa?????所以滿足強(qiáng)度要求。m2 T 全浮式半軸的桿部直徑的初選全浮式半軸桿部直徑的初選可按下式進(jìn)行 （4??333)~05.(???3）根據(jù)上式 =（～）mm??~05.?d根據(jù)強(qiáng)度要求在此 取 。m根據(jù)上式 =676000 N ??RLX 若按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算，即 （4reRLiTX/max2???2）式中： ——差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對于普通圓錐行星齒輪差速器取 ；? ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N 全浮式半軸計(jì)算載荷的確定 全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩可有 求得，其中 ，rRrLXT???22 LX2的計(jì)算，可根據(jù)以下方法計(jì)算，并取兩者中的較小者。在一般的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)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(qū)動(dòng)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，在此由于是載重汽車，采用全浮式結(jié)構(gòu)。輪齒彎曲強(qiáng)度 為w? = MPa (36) JmbzKTvs2031?式中： ——差速器一個(gè)行星齒輪傳給一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算式T ?? 在此 為 N39。 =176。 1?=176。21agah??z??????????????.==14 齒根高 = 。b≤10m0 30mm 續(xù)表 序號 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果5 工作齒高 ?=16mmgh6 全齒高 0578?7 壓力角 ?176。239。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(qiáng)度。 =90176。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 / 在 ～ 的范圍內(nèi)。 的確定BR 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(shí)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(qiáng)度。由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛用于各類車輛上。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(dòng)車輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動(dòng)而無滑動(dòng)。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(shí)，顯然，處在同一半徑 上的rA、B、C 三點(diǎn)的圓周速度都相等（圖 31） ，其值為 。差速器殼 3 與行星齒輪軸 5 連成一體，形成行星架。為了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生，汽車左、右驅(qū)動(dòng)輪間都裝有輪間差速器，從而保證了驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度，滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求。第三章 差速器設(shè)計(jì)汽車在行駛過程中左，右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路程往往不等。所以軸承 C 滿足使用要求。在此選用 7514E 型軸承。amvS所以 = = hhL39。p所以 = =10 ????????8此外對于無輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋來說，主減速器的從動(dòng)錐齒輪軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速 為2n r/min (221)?式中： ——輪胎的滾動(dòng)半徑，mr ——汽車的平均行駛速度，km/h。對于采用騎馬式的主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪的軸承徑向載荷，如圖 24 所示圖 24 主減速器軸承的布置尺寸軸承 A，B 的徑向載荷分別為R = （2A????????18） （????19） 根據(jù)上式已知 =20202N， =9662N，a=134mm ，b=84mm，c=50mmaZFRZ 所以軸承 A 的徑向力 =A????22 ???? =15976N 其軸向力為 0 軸承 B 的徑向力 R =B????22 ??? =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(dòng)載荷 Cr 為 ，所承受的當(dāng)量動(dòng)載荷 Q=X軸承的軸向載荷就是上述的齒輪的軸向力。(1) 齒寬中點(diǎn)處的圓周力齒寬中點(diǎn)處的圓周力為 ＝ 　　N　 (212) FmdT2式中： ——作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩，作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩見T式(211)。實(shí)踐表明，軸承的主要損壞形式為疲勞損傷，所以應(yīng)按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 進(jìn)行計(jì)算。 主減速器軸承的計(jì)算1．錐齒輪齒面上的作用力錐齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。對齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá) 25％。汽車主減速器用的螺旋錐齒輪以及差速器用的直齒錐齒輪，目前都是用滲碳合金鋼制造。所以均滿足要求。圖 21 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) J(3) 輪齒的表面接觸強(qiáng)度計(jì)算　　錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力為 N/ 　　　　　 (210)bJKTdCvfmspj 30112???2式中： ——主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩；T　　　 ——材料的彈性系數(shù)，對于鋼制齒輪副取 /mm。m　 ——計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)（或幾何系數(shù)） ，它綜合考慮了齒形系數(shù)。支承剛度大時(shí)取最小值。經(jīng)驗(yàn)算以上兩數(shù)據(jù)都在許用范圍內(nèi)。因此，驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用彎曲應(yīng)力不超過／mm .表 22 給出了汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用應(yīng)力數(shù)值。汽車主減速器及差速器齒輪在新車跑合期及長期使用中按規(guī)定里程更換規(guī)定的潤滑油并進(jìn)行清洗是防止不正常磨損的有效方法。輪齒的膠合強(qiáng)度是按齒面接觸點(diǎn)的臨界溫度而定，減小膠合現(xiàn)象的方法是改善潤滑條件等。例如滲碳齒輪表面層太薄、心部硬度不夠等都會(huì)引起齒面剝落。在允許的范圍內(nèi)適當(dāng)加大齒面寬也是一種辦法。一般首先產(chǎn)生在幾個(gè)齒上。 （2）齒面的點(diǎn)蝕及剝落 齒面的疲勞點(diǎn)蝕及剝落是齒輪的主要破壞形式之一，約占損壞報(bào)廢齒輪的 70%以上。此外，由于裝配的齒側(cè)間隙調(diào)節(jié)不當(dāng)、安裝剛度不足、安裝位置不對等原因，使輪齒表面接觸區(qū)位置偏向一端，輪齒受到局部集中載荷時(shí)，往往會(huì)使一端（經(jīng)常是大端）沿斜向產(chǎn)生齒端折斷。如果最高應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力超過材料的耐久極限，則首先在齒根處產(chǎn)生初始的裂紋。1） 齒輪的損壞形式及壽命齒輪的損壞形式常見的有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。1f?=176。211 節(jié)錐距 A = 1sin?d=02iA =㎜012 周節(jié) t= mt=㎜13 齒頂高 ha*?=㎜ah14 齒根高 =f??c?= ㎜f15 徑向間隙 c= *c=㎜16 齒根角 0arctnAhff??f?= 176。?8 軸交角 ?=90176。所以主動(dòng)錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，這樣從動(dòng)錐齒輪為右旋，從錐頂看為順時(shí)針，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。～40176。另外，齒面過寬也會(huì)引起裝配空間減小。2根據(jù)以上要求參考《汽車車橋設(shè)計(jì)》 [1]中表 312 表 313 取 =9 =40 1z2+ =49〉401z22. 從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑 和端面模數(shù)2Dtm對于單級主減速器，增大尺寸 會(huì)影響驅(qū)動(dòng)橋殼的離地間隙，減小 又會(huì)影響2D跨置式主動(dòng)齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。122）為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于 40。 ——車輪的滾動(dòng)半徑，在此選用輪胎型號為 ，滾動(dòng)半徑為 r； ， ——分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)效率LB?i和傳動(dòng)比， 取 ，由于沒有輪邊減速器 取 ?LBi 所以 = =???/2 ?mN?3. 按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 cfT對于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)所謂的平均牽引力的值來確定： （24）?? )( ??????PHRLBrTacf ffniG?式中： ——汽車滿載時(shí)的總重量，參考斯太爾 ；aG——所牽引的掛車滿載時(shí)總重量，N，但僅用于牽引車的計(jì)算；T——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，對于載貨汽車可取 ~；在此取 ——汽車正常行駛時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，對于載貨汽車可取 ~ 在此H取 ——汽車的性能系數(shù)在此取 0；pf， ，n——見式（21） ， （23）下的說明。裝于輪齒大端一側(cè)軸頸上的軸承，多采用兩個(gè)可以預(yù)緊以增加支承剛度的圓錐滾子軸承，其中位于驅(qū)動(dòng)橋前部的通常稱為主動(dòng)錐齒輪前軸承，其后部緊靠齒輪背面的那個(gè)齒輪稱為主動(dòng)錐齒輪后軸承；當(dāng)采用騎馬式支承時(shí)，裝于齒輪小端一側(cè)軸頸上的軸承稱為導(dǎo)向軸承。 主減速器的齒輪類型主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪，雙曲面齒輪，圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。況且由于隨著我國公路條件的改善和物流業(yè)對車輛性能要求的變化，重型汽車驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級化發(fā)展的趨勢。3)中央單級、輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋。一般在主傳動(dòng)比小于 6 的情況下，應(yīng)盡量采用中央單級減速驅(qū)動(dòng)橋。，為今后更好的學(xué)習(xí)和掌握各種應(yīng)用軟件和技能打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。5）具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車的平順性。設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求：1）選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，以保證汽車在給定的條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。m 以上，百公里油耗是一般都在 30 升左右。驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)，由驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求講起，詳細(xì)地分析了驅(qū)動(dòng)橋總成的結(jié)構(gòu)型式及布置方法；全面介紹了驅(qū)動(dòng)橋車輪的傳動(dòng)裝置和橋殼的各種結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計(jì)計(jì)算方法。 thus reference to the similar driving axle structure ， decide the entire designing project 。本文參照傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了商用汽車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)。商用汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)摘要驅(qū)動(dòng)橋作為汽車四大總成之一，它的性能的好壞直接影響整車性能，而對于商用汽車顯得尤為重要。本文首先確定主要部件的結(jié)構(gòu)型式和主要設(shè)計(jì)參數(shù)；然后參考類似驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)，確定出總體設(shè)計(jì)方案；最后對主，從動(dòng)錐齒輪，差速器圓錐行星齒輪，半軸齒輪，全浮式半軸和整體式橋殼的強(qiáng)度進(jìn)行校核以及對支承軸承進(jìn)行了壽命校核。 fanially check the strength of the axle drive bevel pinion ，bevel gear wheel ， the differentional plaary pinion， differential side gear ， fullfloating axle shaft and the banjo axle housing ， and the life expection of carrier bearing . The designing take the spiral bevel gear for the tradional hypoid gear ，as the gear type of heavy truck`s final drive，with the expection of the question being discussed， further .　Key words: heavy truck drive axle single reduction final drive the spiral bevel gear 目錄摘要 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????