【正文】 現(xiàn)在不同了，通過做畢業(yè)設(shè)計，我可以三、四個小時坐在凳子上不起身，心理很平靜，一點急噪的情緒都沒有，這可能是做畢業(yè)設(shè)計給我留下的東西，這將對我以后在社會上工作大有裨益。以前遇到問題不是去問老師，就是跳過去，一點自己 查資料的意識都沒有。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我將三年半來學(xué)到的知識進(jìn)行了一次大總結(jié)，一次大檢查，特別是機(jī)械設(shè)計、工程制圖、機(jī)械原理等基礎(chǔ)知識，進(jìn)行了一次徹底的復(fù)習(xí)。 YC1090 貨車驅(qū)動橋的設(shè)計 28 參 考 文 獻(xiàn) [1] 劉惟信 .汽車設(shè)計 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021. [2] 陳家瑞 . 汽車構(gòu)造 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [3] 汽車工程手冊編輯委員會 .汽車工程手冊 [M]：設(shè)計篇 .北京：人民交通出版社， 2021. [4] 汽車工程手冊編輯委員會 .汽車工程手冊 [M]：基礎(chǔ)篇 .北京：人民交通出版社， 2021. [5] 余志生 . 汽車?yán)?論 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 1990. [6] 楊朝會，王豐元，馬浩 .基于有限元方法的載貨汽車驅(qū)動橋殼分析 [J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 .2021，（ 10）： 1921 [7] 胡迪青，易建軍，胡于進(jìn)，李成剛 .基于模塊化的越野汽車驅(qū)動橋設(shè)計及性能綜合評價 [J].機(jī)械設(shè)計與制造工程， 2021，（ 3）： 811. [8] 唐善政 .汽車驅(qū)動橋噪聲的試驗研究與控制 [J].汽車科技， 2021，（ 3）： 1424 [9] 石琴，陳朝陽，錢鋒，溫千紅 ．汽車驅(qū)動橋殼模態(tài)分析 [J].上海汽車， 1999， (4):13， 8. [10] 林軍，周曉軍，陳子辰，陳慶春 .汽車驅(qū)動橋總成在線自動檢測系統(tǒng) [J].機(jī)械與電子， 2021，（ 4）： 2021. 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(61) YC1090 貨車驅(qū)動橋的設(shè)計 26 TTTτ=W (62) 式中 vM —— 地面對車輪垂直反力在橋殼板簧座處危險端面引起的垂直平面內(nèi)的彎矩， h x2M =F b? ； b —— 橋殼板簧座到車輪面的距離； hM —— 牽引力或制動力 x2F （一側(cè)車輪上的）在水平平面內(nèi)引起的彎矩，h x2M =F b? ； T —— 牽引或制動時，上述危險斷面所受的轉(zhuǎn)矩， T x2 rT =F r? ； vW 、 Wh —— 分別為橋殼危險斷面垂直平面和水平面彎曲的抗彎截面系數(shù)； TW —— 危險斷面的抗扭截面系數(shù)。且橋殼與主減速器殼分作兩體，主減速器齒輪及差速器均裝在獨立的主減速殼里，構(gòu)成單獨的總 成，調(diào)整好以后再由橋殼中部前面裝入橋殼內(nèi)，并與橋殼用螺栓固定在一起。其特點是橋殼制造工藝簡單、主減速器軸承支承剛度好。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時，還應(yīng)考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。因此橋殼既是承載件又是傳力件，同時它又是主減速器、差速器及驅(qū)動車輪傳動裝置 (如半軸 )的外殼。這種處理方法使半軸表面淬硬達(dá) HRC52～ 63，硬化層深約為其半徑的 1／ 3，心部硬度可定為 HRC30— 35；不淬火區(qū) (突緣等 )的硬度可定在 HB248～ 277范圍內(nèi)。 半軸多采用含鉻的中碳合金鋼制造，如 40Cr， 40CrMnMo， 40CrMnSi， 40CrMoA，35CrMnSi， 35CrMnTi 等。 YC1090 貨車驅(qū)動橋的設(shè)計 24 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料與熱處理 為了使半軸的花鍵內(nèi)徑不小于其桿部直徑，常常將加工花鍵的端部做得粗些，并適當(dāng)?shù)販p小花鍵槽的深度，因此花鍵齒數(shù)必須相應(yīng)地增加，通常取 10 齒 (轎車半軸 )至 18 齒 (載貨汽車半軸 )。在保證安全系數(shù)在 ～ 范圍時，半軸扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力可取為 []? ＝ 490～ 588MPa。 將數(shù)據(jù)帶入式（ 55）、（ 56）得： b? =68Mpa c? =169MPa 半軸的最大扭轉(zhuǎn)角為 31018 0 ??? ?? GJTl （ 57） 式中 T—— 半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩， T=12215Nm； l—— 半軸長度， l=900mm； G—— 材料的剪切彈性模量， MPa； J—— 半軸橫截面的極慣性矩， mm4。 全浮式半軸的設(shè)計計算 本課題采用帶有凸緣的全浮式半軸，其詳細(xì)的計算校核如下： a)全浮式半軸計算載荷的確定 全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，其計算轉(zhuǎn)矩按下式進(jìn)行： T=ξ Temaxig1i0 （ 51） 式中：ξ —— 差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對圓錐行星齒輪差速器可取 ? ＝ ； ig1—— 變速器 1擋傳動比； i0— — 主減速比。但由于其工作可靠，故廣泛用于輕型以上的各類汽車上。多采用一對圓錐滾子軸承支承輪轂，且兩軸承的圓錐滾子小端應(yīng)相向安裝并有一定的預(yù)緊，調(diào)好后由鎖緊螺母予以鎖緊，很少采用球軸承的結(jié)構(gòu)方案。由于一個軸承的支承剛度較差，因此這種半軸除承受全部轉(zhuǎn)矩外，彎矩得由半軸及半軸套管共同承受，即 3/4 浮式半軸還得承受部分彎矩，后者的比例大小依軸承的結(jié)構(gòu)型式及 其支承剛度、半軸的剛度等因素決定。因此，半浮式半軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，還要承受車輪傳來的彎矩。在一般非斷開式驅(qū)動橋上，驅(qū)動車輪的傳動裝置就是半軸，這時半軸將差速器半軸齒輪與輪轂連接起來。因此，對于差速器齒輪主要應(yīng)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計算。 41′ 錐距 R 47 46 分度圓齒厚 s 9 9 齒寬 b 20 27 g)行星齒輪軸用直徑 d 行星齒輪軸用直徑 d（ mm）為 d= ? ? 30cdT σ nr （ 45） 式中： T0— 差速器殼傳遞的轉(zhuǎn)矩， Nm； n— 行星齒輪數(shù)； rd— 行星齒輪支承面中點到錐頂?shù)木嚯x， mm； [σ c]— 支承面許用擠壓應(yīng)力，取 98 MPa； 將各參數(shù)代入式（ 45）中，有： d=，取 16mm。 頂錐角 δ a 67176。 31′ 齒根角 θ f 2176。 f） 壓力角α 汽車差速齒輪大都采用壓力角α =22176。 查閱資料，經(jīng)方案論證，初定半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比 21zz =2，半軸齒輪齒數(shù) z2=24，行星齒輪的齒數(shù) z1=12。 b) 行星齒輪球面半徑 Rb 行星齒輪球面半徑 Rb反映了差速器錐齒輪節(jié)錐矩的大小和承載能力。 普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右殼， 2 個半軸齒輪， 4 個行星齒輪 (少數(shù)汽車采用 3 個行星齒輪，小型、微型汽車多采用 2 個行星齒輪 )，行星齒輪軸 (不少裝 4 個行星齒輪的差逮器采用十字軸結(jié)構(gòu) )，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。 強(qiáng)制鎖止式差速器就是在對稱式錐齒輪差速器上設(shè)置差速鎖。 差速器結(jié)構(gòu)形式選擇 汽車上廣泛采用的差速器為對稱錐齒輪式差速器，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量較小等優(yōu)點，應(yīng)用廣泛。這樣，如果驅(qū)動橋的左、右車輪剛性連接，則不論轉(zhuǎn)彎行使或直線行使，均會引起車輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)，一方面會加劇輪胎磨損、功率和燃料消耗，另一方面會使轉(zhuǎn)向沉重，通過性和操縱穩(wěn)定性變壞。 P=fp（ XFr+YFa） （ 321） 將各參數(shù)代入式（ 321）中，有： P=150kN 軸承應(yīng)有的基本額定動負(fù)荷 C′ r C′ r= 10 h36t 60nLPf 10 （ 322） 式中： ft— 溫度系數(shù)，查文獻(xiàn) [4]，得 ft=1； ε — 滾子軸承的壽命系數(shù)，查文獻(xiàn) [4]，得ε =10/3； n— 軸承轉(zhuǎn)速， r/min； L′ h— 軸承的預(yù)期壽命， 5000h； 將各參數(shù)代入式（ 322）中，有； C′ r=674kN 初選軸承型號 查文獻(xiàn) [3]，初步選擇 Cr =24330N C′ r的圓錐滾子軸承 7206E。圖 34 為單級主減速器的跨置式支承的尺寸布置圖 : 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 13 圖 34 單級主減速器軸承布置尺寸 圖 3— 4中各參數(shù)尺寸： a=46mm， b=22mm， c=， d=， e=40,Dm2=263mm。該法向力可分解為沿齒輪切線方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力以 及垂直于齒輪軸線的徑向力。 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計算 單位齒長圓周力 按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計算時 P= d em ax g f 3122k T ki i η 10nD b （ 34） 式中： ig— 變速器傳動比，常取一擋傳動比， ig=； D1— 主動錐齒輪中點分度圓直徑 mm； D1 =42mm 其它符號同前； 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 11 將各參數(shù)代入式（ 34），有： P=894 N/mm 按照文 獻(xiàn) [1],P≤ [P]=1429 N/mm，錐齒輪的表面耐磨性滿足要求。其主要缺點是熱處理費用較高，表面硬化層以下的基底較軟，在承受很大壓力時可能產(chǎn)生塑性變形，如果滲碳層與芯部的含碳量相差過多，便會引起表面硬化層的剝落。 汽車主減速器錐齒輪與差速器錐齒輪目前常用滲碳合金鋼制造，主要有20CrMnTi、 20MnVB、 20MnTiB、 22CrNiMo 和 16SiMn2WMoV。主減速器錐齒輪的材料應(yīng)滿足如下的要求： a） 具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度，齒面高的硬度以保證有高的耐磨性。螺旋方向與錐齒輪的旋 轉(zhuǎn)方向影響其所受軸向力的方向。 d）法向壓力角α 法向壓力角大一些可以增加輪齒強(qiáng)度，減少齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)，也可以使齒輪運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低。汽車主減速器弧齒錐齒輪螺旋角的平均螺旋角一般為 35176。 34′ 4176。 ha *=1 7 齒根高 hf= ha+c。 把 np=5000r/n , amaxv =140km/h , rr = , igh=1 代入（ 31） 計算出 i0 = 從動錐齒輪計算轉(zhuǎn)矩 Tce Tce= d emax 1 f 0k T ki i i ηn （ 33） 式中： Tce— 計算轉(zhuǎn)矩， Nm； Temax— 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； Temax =210 Nm n— 計算驅(qū)動橋數(shù)， 1； if— 變速器傳動比， if=； i0— 主減速器傳動比， i0=； η — 變速器傳動效率，η =； k— 液力變矩器變矩系數(shù)， K=1；