【正文】 附 錄A 英文文獻(xiàn)Final drive\DifferentialAll vehicles have some type of drive axle/differential assembly incorporated into the driveline. Whether it is front, rear or four wheel drive, differentials are necessary for the smooth application of engine power to the road.Powerflow The drive axle must transmit power through a 90176。使我對(duì)汽車設(shè)計(jì)有了全新且比較全面的深刻認(rèn)識(shí)，達(dá)到了前所未有的高度，并鍛煉了獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力。但此設(shè)計(jì)過(guò)程仍有許多不足，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，有些設(shè)計(jì)參數(shù)是按照以往經(jīng)驗(yàn)值得出，這樣就帶來(lái)了一定的誤差。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：考察相近載重量的貨車的主減速器結(jié)構(gòu)形式和發(fā)展過(guò)程及以往形式的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了主減速器的總體設(shè)計(jì)方案；完成主減速器的設(shè)計(jì)，采用單級(jí)主減速器可提高機(jī)械效率，具有很好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，確定了主減速器主從動(dòng)齒輪的相關(guān)參數(shù)；完成差速器的設(shè)計(jì)，采用普通行星齒輪差速器，確定了差速器的各部件的尺寸參數(shù)；各部件都進(jìn)行強(qiáng)度校核，并選用合理的材料對(duì)主要零部件的熱處理方法進(jìn)行了說(shuō)明，滿足了設(shè)計(jì)要求；運(yùn)用AutoCAD軟件繪制出驅(qū)動(dòng)橋裝配圖和主要零部件的工程圖。 20CrMnTi的抗拉強(qiáng)度為，無(wú)論是單個(gè)方向的最大應(yīng)力，還是綜合應(yīng)力值均充分滿足強(qiáng)度要求。 變形如面分析下圖。： 網(wǎng)格化分（3）加載步驟如下:Solution/Analysis Type/New Analysis/Static；Solution/Define Loads/Apply/Structural/Displacement/On Areas；選擇從動(dòng)錐齒輪的兩個(gè)端面進(jìn)行約束，這里有ALL DOF(全約束)、UX（X方向位移）、UY（Y方向位移）、UZ（Z方向位移）、ROTX（X方向旋轉(zhuǎn)）、ROTY（Y方向旋轉(zhuǎn)）、ROTZ（Z方向旋轉(zhuǎn)），根據(jù)實(shí)際分析，應(yīng)用ALL DOF(全約束)；另外，對(duì)孔進(jìn)行UY（Y方向位移），UZ（Z方向位移）約束。Smartsize是ANSYS提供的強(qiáng)大的自動(dòng)網(wǎng)格劃分工具,它有自己的內(nèi)部計(jì)算機(jī)制,使用Smartsize在很多情況下更有利于在網(wǎng)格生成過(guò)程中生成形狀合理的單元。在EX文本框中輸入彈性模量“”，在PRXY文本框中輸入泊松比“”。 單元類型對(duì)話框單擊Add按鈕，彈出Library of Element Types對(duì)話框選擇好自己要定義的元素類型,單擊OK按鈕即可,。通過(guò)有限元分析可知，所設(shè)計(jì)的主減速器主動(dòng)錐齒輪及選用的材料均符合要求。 總方向位移變形狀況 位移變形圖變形量分析：，可見主減速器主動(dòng)錐齒輪的變形量很小，充分滿足剛度要求。由于所有的線和面在網(wǎng)格劃分開始時(shí)已經(jīng)指定大小，生成網(wǎng)格的質(zhì)量與待劃分網(wǎng)格的面或體順序無(wú)關(guān)。本設(shè)計(jì)使用的是自由網(wǎng)格，因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)Smartsize自己控制網(wǎng)格的劃分精度。在右側(cè)列表框中依次選擇StructuralLinearElasticIsotropic命令。依次展開Main MeunPreprocessorElement TypesAdd/Edit/Delete命令， Types的對(duì)話框。通過(guò)有限元分析可知，所設(shè)計(jì)的主減速器殼體及選用的材料均符合要求。 位移變形圖變形量分析：，可見住加速器殼體的變形量很小，充分滿足剛度要求。然后對(duì)幾何體中的彎曲近似區(qū)域的線進(jìn)行細(xì)化。網(wǎng)格劃分又分為自由網(wǎng)格和映射網(wǎng)格。由于材料是各向同性的線彈性材料，其材料參數(shù)的定義步驟為選擇Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models命令，彈出Define Material Model Behavior對(duì)話框。導(dǎo)入了零件的實(shí)體模型后,緊接著定義該模型各項(xiàng)屬性。二是在機(jī)械與汽車結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、優(yōu)化設(shè)計(jì)中，有限元法作為結(jié)構(gòu)分析的工具，已成為其中主要組成部分之一。如彈性連續(xù)體的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)分析（或稱動(dòng)力響應(yīng)），流體動(dòng)力學(xué)等[18]。 二是模態(tài)分析和穩(wěn)定性分析。20世紀(jì)70年代以來(lái)，有限單元法進(jìn)一步得到蓬勃發(fā)展，其應(yīng)用范圍擴(kuò)展到所有工程領(lǐng)域，成為連續(xù)介質(zhì)問(wèn)題數(shù)值解法中最活躍的分支。第5章 主減速器主要零件的有限元分析20世紀(jì)50年代應(yīng)航空工業(yè)的需要，美國(guó)波音公司的專家首先采用三節(jié)點(diǎn)三角形單元，將矩陣位移法用到平面問(wèn)題上。系統(tǒng)彈出“設(shè)置坐類型”菜單管理器，依次單擊 “笛卡爾”。 完成鏡像（7）主減速器殼體建模完成。 　　裝配管理：Pro/ENGINEER的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對(duì)齊”等很容易的把零件裝配起來(lái)，同時(shí)保持設(shè)計(jì)意圖。通過(guò)給這些特征設(shè)置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計(jì)疊代，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。 　　基于特征的參數(shù)化造型：Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。 PRO/E的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)　 經(jīng)過(guò)20多年不斷的創(chuàng)新和完善，pore現(xiàn)在已經(jīng)是三維建模軟件領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊之一，它具有如下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 　　參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能: Pro/Engineer是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。目前已經(jīng)發(fā)布了Pro/ENGINEER （中文名野火6)。在中國(guó)也有很多用戶直接稱之為“破衣”。對(duì)主減速器齒輪的材料及熱處理給以說(shuō)明，并對(duì)主減速器相關(guān)零部件差速器進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算與校核。計(jì)算得 = 因此叉形凸緣連接螺栓符合要求。求綜合系數(shù)的齒輪齒數(shù) 汽車差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為： （）式中：T——差速器一個(gè)行星齒輪給予一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，； （） ==；n——差速器行星齒輪數(shù)目4；——半軸齒輪齒數(shù)18；——；——；——尺寸系數(shù)=；——；F——齒面寬18mm；m——模數(shù)5mm；J——。=176。=15徑向間隙==+=16齒根角=。9節(jié)圓直徑； 10節(jié)錐角，=176。差速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算，取τ=。按上式計(jì)算一檔時(shí)： N／mm 許用單位齒長(zhǎng)上的圓周力[p] (N／mm)類別檔位一檔二檔直接檔轎車893536321載貨汽車1429250公共汽車982214牽引汽車536250由表可知p[p]=1429 N／mm，因此錐齒輪的表面耐磨性滿足要求。這種表面不應(yīng)用于補(bǔ)償零件的公差尺寸，也不能代替潤(rùn)滑。根據(jù)這些情況，對(duì)于主減速器齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求：（1）具有較高的疲勞彎曲強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度，以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應(yīng)有高的硬度；（2）輪齒心部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒根部折斷；（3）鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律易于控制，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量、縮短制造時(shí)間、減少生產(chǎn)成本并將低廢品率；（4）選擇齒輪材料的合金元素時(shí)要適合我國(guó)的情況。=176。法向壓力角a的選擇 壓力角可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對(duì)于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過(guò)小，并使齒輪的端面重疊系數(shù)下降，一般對(duì)于“格里森”制主減速器螺旋錐齒輪來(lái)說(shuō)，載貨汽車可選用20176。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受的軸向力的方向。m，取，較小的，=。 車驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用應(yīng)力 計(jì)算載荷 主減速器齒輪的許用彎曲應(yīng)力主減速器齒輪的許用接觸應(yīng)力差速器齒輪的許用彎曲應(yīng)力，中的較小者70028009801750 主、從動(dòng)齒數(shù)的選擇 選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：為了磨合均勻，z1，z2之間應(yīng)避免有公約數(shù)；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；為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度對(duì)于商用車z1一般不小于6；主傳動(dòng)比i0較大時(shí)，z1盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙。 本章小結(jié)本章首先確定了主減速比，用以確定其它參數(shù)。這樣，不僅使驅(qū)動(dòng)橋的中間尺寸減小，保證了足夠的離地間隙，而且可得到較大的驅(qū)動(dòng)橋總傳動(dòng)比。根據(jù)齒輪的組合方式不同，可分為錐齒輪一圓柱齒輪式和圓柱齒輪一錐齒輪式兩種形式。它使用于各種噸位多橋驅(qū)動(dòng)汽車的貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置。雙曲面齒輪式單級(jí)貫通式主減速器()是利用雙曲面齒輪副軸線偏移的特點(diǎn)，將一根貫通軸穿過(guò)中橋并通向后橋。雙速主減速器主要在一些單橋驅(qū)動(dòng)的重型汽車上采用[10]。雙速主減速器的高低擋減速比是根據(jù)汽車的使用條件、發(fā)動(dòng)機(jī)功率及變速器各擋速比的大小來(lái)選定的。對(duì)于第一級(jí)為錐齒輪、第二級(jí)為圓柱齒輪的雙級(jí)主減速器，可有縱向水平()、斜向()和垂向()三種布置方案。雙級(jí)主減速器與單級(jí)相比，在保證離地間隙相同時(shí)可得到大的傳動(dòng)比，i0一般為7～12。 發(fā)動(dòng)機(jī)橫置且前置前驅(qū)動(dòng)轎車驅(qū)動(dòng)橋 主減速器的減速形式主減速器的減速形式可分為單級(jí)減速、雙級(jí)減速、雙速減速、單雙級(jí)貫通、單雙級(jí)減速配以輪邊減速等[9]。(4)能傳遞大的載荷，使用壽命長(zhǎng)。圓柱齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng)()一般采用斜齒輪，廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)橫置且前置前驅(qū)動(dòng)的轎車驅(qū)動(dòng)橋()和雙級(jí)主減速器貫通式驅(qū)動(dòng)橋。通常不特殊說(shuō)明，則螺旋角系指中點(diǎn)螺旋角。根據(jù)嚙合面上法向力相等，可求出主、從動(dòng)齒輪圓周力之比： ()式中：FF2 主、從動(dòng)齒輪的圓周力,N。主減速器的齒輪主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。在具有大的主傳動(dòng)比和徑向尺寸較大的從動(dòng)錐齒輪的主減速器中，為了限制從動(dòng)錐齒輪因受軸向力作用而產(chǎn)生偏移，在從動(dòng)錐齒輪的外緣背面加設(shè)輔助支承()。從動(dòng)錐齒輪多用圓錐滾子軸承支承?？缰檬街С兄械膶?dǎo)向軸承都為圓柱滾子軸承，并且內(nèi)外圈可以分離或根本不帶內(nèi)圈。 (a)主動(dòng)錐齒輪懸臂式 (b)主動(dòng)錐齒輪跨置式 (c)從動(dòng)錐齒輪 主減速器錐齒輪的支承形式跨置式支承結(jié)構(gòu)( b)的特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣可大大增加支承剛度，又使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善，因此齒輪的承載能力高于懸臂式。為了方便拆裝，應(yīng)使靠近齒輪的軸承的軸徑比另一軸承的支承軸徑大些。 主動(dòng)錐齒輪的支承主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種。 b. 改善汽車的經(jīng)濟(jì)效果，調(diào)整汽車在產(chǎn)品系列中的檔次，以便改善其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位并獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益了解輕型商用車主減速器的基本結(jié)構(gòu)，基本形狀，工作原理和設(shè)計(jì)方法，再依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型的主減速器作為設(shè)計(jì)原型，在給定變速器輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，獨(dú)立設(shè)計(jì)出符合要求的主減速器。整體剛性好，速比范圍寬?？傮w來(lái)說(shuō)，車用減速器發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)是向著六高、二低、二化方向發(fā)展，即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動(dòng)效率，低噪聲、低成本，標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用。目前比較突出的問(wèn)題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品開發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔次，缺乏有國(guó)際影響力的產(chǎn)品品牌，行業(yè)整體散亂情況依然嚴(yán)重。設(shè)計(jì)開發(fā)上，設(shè)計(jì)軟件先后應(yīng)用于主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和齒輪加工中，有限元分析、數(shù)模建立、虛擬試驗(yàn)分析等也被采用。產(chǎn)品上，國(guó)內(nèi)卡車市場(chǎng)用戶主要以承載能力強(qiáng)、齒輪疲勞壽命高、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、易維護(hù)等特點(diǎn)的產(chǎn)品為首選。 國(guó)內(nèi)外主減速器研究現(xiàn)狀改革開放以來(lái)，中國(guó)的汽車工業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，尤其是加入WTO以后，我國(guó)的汽車市場(chǎng)對(duì)外開發(fā)，汽車工業(yè)逐漸成為世界汽車整體市場(chǎng)的一個(gè)重要組成部分。這就對(duì)主減速器設(shè)計(jì)人員提出較高的要求。在我國(guó)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中以手工繪圖或采用AutoCAD 繪制二維平面圖，做出成品進(jìn)行試驗(yàn)為主，無(wú)法滿足快速設(shè)計(jì)的需求，造成產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)成本高。同樣，車用減速器也隨著整車的發(fā)展不斷成長(zhǎng)和成熟起來(lái)。目前己開發(fā)的產(chǎn)品，如陜西漢德引進(jìn)德國(guó)公司技術(shù)的485單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋，一汽集團(tuán)和東風(fēng)公司的13噸級(jí)系列車橋?yàn)榇淼闹鳒p速器技術(shù)，都是在有效吸收國(guó)外同類產(chǎn)品新技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求開發(fā)出來(lái)的高性能、高可靠性、高品質(zhì)的車橋產(chǎn)品。齒輪設(shè)計(jì)也初步實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)編程的電算化。這需要我們加快技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步的步伐，提高管理水平，加快與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，開發(fā)設(shè)計(jì)適應(yīng)中國(guó)國(guó)情的高檔車用減速器總成，由仿制到創(chuàng)新，早日縮小并消除與世界先進(jìn)水平的差距。從發(fā)動(dòng)機(jī)的大馬力、低轉(zhuǎn)速的發(fā)展趨勢(shì)以及商用車的最高車速的提升來(lái)看，公路用車橋減速器應(yīng)該向小速比方向發(fā)展:在最大輸出扭矩相同時(shí)齒輪的使用壽命要求更高。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容設(shè)計(jì)出小型低速載貨汽車主減速器、差速器、等傳動(dòng)裝置及橋殼等部件。首先確定