【正文】 m 橋殼在兩鋼板彈簧座的外側部分處同時還承受制動力所引起的轉矩 T ，對于后驅動橋轉矩 T： rrmGT ?39。m —— 汽車制動時的質量轉移系數(shù)，計算后驅動橋時 39。22mG 外，尚有切向反力，即地面對驅動輪的制動力 2/39。 圖 53 汽車在緊急制動時的受力簡圖 由于設計時一些參數(shù)是未知的，所以后驅動橋計算用的汽車緊急制動時的質量轉移系數(shù) 39。 根據(jù)上式可計算得2 ????T= m 由于驅動車輪所承受的地面對其作用的最大切向反作用力 maxP ，使驅動橋殼也承受著水平方向的彎矩 hM ，對于裝有普通圓錐齒輪差速器的驅動橋，由于其左、右驅動車輪的驅動轉矩相等，故有： 22max sBPM h ??? （ 54） 所以根據(jù)上式 2 93 3. 1 ???hM = 如圖 54所示為汽車以最大牽引力行駛的受力簡圖。 在進行上述三種載荷工況下橋殼的受力分析之前，還應先分析一下 汽車滿載靜止于水平路面時橋殼最簡單的受力情況，即進行橋殼的靜彎曲應力計算。 汽車驅動橋的橋殼是汽車上的主要承載構件之一，其形狀復雜，而汽車的行駛條件如道路狀況、氣候條件及車輛的運動狀態(tài)又是千變?nèi)f化的，因此要精確地計算出汽車行駛時作用于橋殼各處的應力大小是 相當困難的。橋殼中部前端的平面及孔用于安裝主減速器及差速器總成 圖 51 鑄造整體式驅動橋結構 鑄造整體式橋殼的主要優(yōu)點在于可制成復雜而理想的形狀，壁厚能夠變化，可得到理想的應力分布，其強度及剛度均較好，工作可靠，故要求橋殼承載負荷較大的中、重型汽車，適于采用這種結構。安裝制動底板的凸緣與橋殼住在一起。C）沖擊值急劇降低的問題，得到了與常溫相同的沖擊值。 驅動橋殼應滿足如下設計要求： 1 應具有足夠的強度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常，并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應力； 2 在保證強度和剛度的情況下，盡量減小質量以提高行駛的平順性； 3保證足夠的離地間隙； 4 結構工藝性好，成本低； 5 保護裝于其中的傳動系統(tǒng)部件和防止泥水浸入； 6 拆裝，調(diào)整，維修方便。 b —— 花鍵齒寬， mm，在此取 。 m。 根據(jù)上式 ? ＝?＝ MPa ??? =(490～ 588) MPa 所以滿足強度要求。 m 全浮式半軸桿部直徑的初選可按下式進行 : ? ? 33 3 )~(1 9 10 TTd ??? ? （ 43） 根據(jù)上式 ? ?3 1 4 3 5 9 .~?d =（ ～ ） mm 根據(jù)強度要求在此 d 取 。 根據(jù)上式 00 0 22 ???? RL XX =260000 N 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)設計 24 若按發(fā)動機最大轉矩計算，即 reRL riTXX /m a x22 ???? （ 42） 式中： ? —— 差速器的轉矩分配系數(shù)，對于普通圓錐行星齒輪差速器取 ； maxeT —— 發(fā)動機最大轉矩， N 半軸計算載荷的確定 全浮式半軸只承受轉矩，其計算轉矩可有 rRrL rXrXT ??? ? 22 求得，其中 LX2 ， RX2 的計算，可根據(jù)以下方法計算，并取兩者中的較小者。在一般的非斷開式驅動橋上，驅動車輪的傳動裝置就是半軸，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：普通非斷開式驅動橋的半軸，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，采用全浮式結構。因此對于差速器齒輪主要應進行彎曲強度校 核。2102 sin2 ?? hd ?? ?? mm 21 理論弧齒厚 21 sts ?? ? ? mhhts ?? ???? ta n2 39。 18 根錐角 111 ??? ??R ； 222 ??? ??R 1R? =176。 。mzzh a?????????????????????? 2122 1ah = 2ah = 14 齒根高 1fh = 1ah 。b≤ 10m 30mm 5 工作齒高 mhg ? gh =16mm 6 全齒高 ?? mh 蘭州工業(yè)高等專科學校畢業(yè)設計 20 7 壓力角 ? 176。2 ， d39。 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度。 1? =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 1z /2z 在～ 的范圍內(nèi)。 2. 行星齒輪球面半徑 BR 的確定 圓錐行星齒輪差速器的結構尺寸，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。其廣泛用于各類車輛上。 蘭州工業(yè)高等專科學校畢業(yè)設計 17 第三章 差速器設計 差速器用來在兩輸出軸間分配轉矩，并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉動。 對于從動齒輪的軸承 C， D 的徑向力計算公式見式（ 218）和式（ 219）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均采用圓錐滾子軸承 32218，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 約為 ，由《機械設計》 [6]中表 可查得 X=， Y== 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)設計 16 所以 Q= ? ?YRXAfd ? =( 9662＋ )= hL = ????????? ?QCrn16670 = ??????? =2896 3 h hL39。 ，故軸承符合使用要求。 所以有上式可得 2n = ? = r/min 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)設計 15 而主動錐齒輪的計算轉速 1n = =728 r/min 所以軸承能工作的額定壽命： nLLh 60? h (219) 式中 : n —— 軸承的計算轉速， r/min。 所以有 : 610?????????? ?QfCrfLpt s 式中 :tf —— 為溫度系數(shù)，在此取 。但如果采用圓錐滾子 軸承作支承時，還應考慮徑向力所應起的派生軸向力的影響。ｍ，對于圓錐齒輪的齒面中點的分度圓直徑： 222 sin ?bdd m ?? 2121 zzdd mm ? 經(jīng)計算 md1 ＝ md2 = (1) 齒寬中點處的圓周力 齒寬中點處的圓周力為： F ＝mdT2 (210) 式中： T —— 作用在該齒輪上的轉矩，作用在主減速器主動錐齒輪上的當量轉矩見 式 (29)。汽車在行駛過程中，由于變速器擋位的改變，且發(fā)動機也不全處于最大轉矩狀態(tài)，故主減速器齒輪的工作轉矩處于經(jīng)常變化中。所以均滿足要求。 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)設計 10 圖 21 彎曲計算用綜合系數(shù) J 3 輪齒的表面接觸強度計算 錐齒輪的齒面接觸應力為： bJK KKKTKdC vfmspj 301102 ??? (28) 式中： T —— 主動齒輪的計算轉矩； pC—— 材料的彈性系數(shù)，對于鋼制齒輪副取 21N /mm。 J —— 計算彎曲應力的綜合系數(shù)，它綜合考慮了齒形系數(shù)。 19 齒頂圓直徑 1111 cos2 ?aa hdd ?? 2ad = 221 cos2 ?ahd ? 1ad = ㎜ 2ad = ㎜ 20 節(jié)錐頂點止齒輪外緣距離 1121 sin2 ?ak hdA ?? 212 dAk ? 22sin?ah? 1kA = ㎜ 2kA = ㎜ 21 理論弧齒厚 21 sts ?? mSs k?2 1s = 2s = 22 齒側間隙 B=～ 23 螺旋角 ? ? =35176。 17 面錐角 211 fa ??? ?? 122 fa ??? ?? 1a? =176。 9 分度圓直徑 d =m z ?1d 81 ㎜ 2d =360 ㎜ 10 節(jié)錐角 ?1? arctan 21zz 2? =90176。 6.) 法向壓力角 加大壓力角可以提高 齒輪的強度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪的端面重疊系數(shù)下降，一般對于“格里森”制主減速器螺旋錐齒輪來說，規(guī)定重型載貨汽車可選用 176。而商用車選用較小的 ? 值以防蘭州工業(yè)高等專科學校畢業(yè)設計 7 止軸向力過大，通常取 35176。 2D 可根據(jù)經(jīng)驗公式初選，即增大尺寸： 32 2 cD TKD ? （ 24） 2DK —— 直徑系數(shù)，一般取 ～ Tc —— 從動錐齒輪的計算轉矩， mN? ，為 Tce 和 Tcs 中的較小者，所以在此取Tc = mN? 2D =（ ～ ） 3 =（ ～ 382） mm 初選 2D =370mm 則 tm = 2D /2z =370/40= 有參考《機械設計手冊》 [2]表 中 tm 選取 9 ， 則 2D =360mm 根據(jù) tm = 3 cm TK 來校核 sm =9 選取的是否合適，其中 mK =（ ～ ） 此處， tm =（ ～ ） 3 =（ ～ ），因此滿足校核。 3為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲 勞強度對于商用車 1z 一般不小于 6。導向軸承都采用圓柱滾子式，并且內(nèi)外圈可以分離（有時不帶內(nèi)圈），以利于拆裝。在此選用弧齒錐齒輪傳動，其特點是主、從動齒輪的軸線垂直交于一點。 單級橋產(chǎn)品的優(yōu)勢為單級橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。輪邊減速驅動橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車與軍用車上。目前的中央單級減速器趨于采用雙曲線螺旋傘齒輪，主 動小齒輪采用騎馬式支承， 有差速鎖裝置供選用。 蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)設計 3 第一章 驅動橋結構方案分析 由于要求設計的是 4噸級的后驅動橋，要設計這樣一個級別的驅動橋，一般選用非斷開式結構以與非獨立懸架相適應，該種形式的驅動橋的橋殼是一根支撐在左右驅動車輪的剛性空心梁，一般是鑄造或鋼板沖壓而成，主減速器，差速器和半軸等所有傳動件都裝在其中，此時驅動橋，驅動車輪都屬于簧下質量。為順應節(jié)能、環(huán)保的大趨勢，貨車的技術性能在向節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適的方面發(fā)展。除齒輪精度及支承剛度外，正確選擇潤滑油可減小齒面間的摩擦損失，改善嚙合；除轉速影響外，正確選擇軸承的尺寸及型號、間隙或預緊度，改善潤滑等是減小軸承摩擦損失的有效措施；除主減速器從動齒輪輪緣的寬度、切線速度及潤滑油黏度的影響外，選擇合理的油面高度，可控 制潤滑油的擾動、飛濺蘭州工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)設計 2 引起的功率損失，這些都是減小驅動橋的功率損失提高其傳動效率的主要方法。為了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生，汽車左、右驅動輪間都裝有輪間差速器，從而保證了驅動橋兩側車輪在行程不等時具有不同的旋轉角速度，滿足了汽車行駛運動學要求。 汽車行駛過程中，車輪對路面的相對運動有兩種狀態(tài) —— 滾動和滑動，其中滑動又有滑轉和滑移兩種。后者的減速比稱為 主減速比。 其次 ，是因為變速器的主要任務僅在于通過選擇適當?shù)臋n位數(shù)及各檔傳動比 ,以使發(fā)動機的轉矩 —— 轉速特性能適應汽車在各種行駛阻力下對動力性與經(jīng)濟性的要求。其功用是：將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉矩通過主減速器、差速器、半軸等傳到驅動車輪，實現(xiàn)降速、增大轉矩；通過主減速器圓錐齒輪副改變轉矩的傳遞方 向；通過差速器實現(xiàn)兩側車輪差速作用，保證內(nèi)、外車輪以不同轉速轉向。本設計首先確定主要部件的結構型式和主要設計參數(shù)；然后參考類似驅動橋的結構，確定出總體設計方案；最后對主，從動錐齒輪，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 度進行校核以及對支承軸承進行了壽命的校核 。同時，驅動橋還要承受作用于路面和車架或承載車身之間的鉛垂力、縱向力，橫向力及其力矩，其質量，性能的好壞直接影響