【正文】 其特點(diǎn)是橋殼制造工藝簡(jiǎn)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(shí)，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(shí)它又是主減速器、差速器及驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置 (如半軸 )的外殼。 半軸的材料選擇 半軸多采用含鉻的中碳合金鋼制造，如 40Cr， 40CrMnMo， 40CrMnSi， 40CrMoA， 35CrMnSi，35CrMnTi 等。 由以上分析可知該選用全浮式半軸。 由于車輪所承受的垂向力、縱向力和側(cè)向力以及由它們引起的彎矩都經(jīng)過(guò)輪轂、輪轂軸承傳給橋殼，故全浮式半軸在理論上只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩。側(cè)向力引起的彎矩使軸承有歪斜的趨勢(shì)，這將急劇降低軸承的壽命。由此可見(jiàn)，半浮式半軸承受的載荷復(fù)雜，但它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。 m； n—— 差速器行星齒輪數(shù)目； z2—— 半軸齒輪齒數(shù)； J—— 計(jì)算汽車差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù) 本文中J=， ???NM 于是??3 2210 . ???? ??? ? ? ???? ?MPa 行星、半軸齒輪的彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) n=980 .05 ? 故行星和半軸齒輪滿足設(shè)計(jì)要求。 本文中0T=，l=56mm 所以 10 69 4 56 mm? ????? ?，取?=15mm 則 m? ? 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 19 差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算 由于行星齒輪在差速器的工作中經(jīng)常只起等臂推力桿的作用 ，僅在左右驅(qū)動(dòng)車輪有轉(zhuǎn)速差時(shí)行星齒輪和軸齒輪之間才有相對(duì)滾動(dòng)。故壓力角取為25186。由于這種齒形的最少齒數(shù)比壓力角為 20186。 （ 6）壓力角 過(guò)去汽車差速器齒輪都選用 20186。在任何圓錐行星齒輪式差速器中，左、右兩半軸齒輪的齒數(shù) z2L、 z2R 之和，必須能被行星齒輪的數(shù)目 n 所整除，否則將不能安裝。 m。 差速器齒輪主要參數(shù)選擇 （ 1）行星齒輪數(shù)目的選擇 轎車常用 2 個(gè)行星齒輪，載貨汽車和越野汽車多用 4 個(gè)行星齒輪，少數(shù)汽車采用 3個(gè)行星齒輪。此外，由于車輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時(shí)有大的滑 轉(zhuǎn)或滑移，易使汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)失去抗側(cè)滑能力而使穩(wěn)定性變壞。例如，轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)車輪的行程總要比內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，為了提高其耐磨性可進(jìn)行滲硫處理。 對(duì)于滲碳層深度有如下的規(guī)定：當(dāng)端面模數(shù) m≤ 5 時(shí)，為 ~； m5～ 8 時(shí)，為~； m8 時(shí)，為 ~。例如，為了節(jié)約鎳、鉻等我國(guó)發(fā)展了以錳、釩、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)。 主動(dòng)錐齒輪軸承 A,B 采用雙列圓錐滾子軸承，一下為其壽命計(jì)算： ① 軸承 A選用軸承型號(hào)為 352212E，因eRA?， X=， Y= 軸承 A的額定壽命： LA= 108； Lh= 103 h ② 軸承 B 選用軸承型號(hào) 351306E，因eRA?， X=1， Y=0 軸承 B 的額定壽命： LB= 108； Lh= 103h 從動(dòng)錐軸承 C,D 采用單列圓錐滾子的壽命計(jì)算： ③ 軸承 C 選用 32314 型號(hào)軸承，因eRA?，所以 X=1,Y=0 軸承 C 的額定壽命： LC = 1012； Lh= 108h ④ 軸承 D 選用 32314 型號(hào)軸承，因eRA?，所以 X=1,Y=0 軸承 D 的額定壽命 ： LD= 1011； Lh= 107h 經(jīng)校核可得所選軸承滿足設(shè)計(jì)要求。從動(dòng)齒輪的徑向載荷 RC =, RD =。在驗(yàn)算之前，首先應(yīng)求出作用在齒輪上的軸向力、徑向力，然后再求出軸承反力，以確定軸承載荷。 輪齒的接觸強(qiáng)度計(jì)算 圓錐齒輪與雙曲面齒輪齒面的計(jì)算接觸應(yīng)力j? (MPa)為 3m ax1130m ax11102 TTFJK KKKKTdCvfmspj ???? (37) 式中 T T1max—— 分別為主動(dòng)齒輪的工作轉(zhuǎn)矩和 最大轉(zhuǎn)矩， N 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 汽車主減速器螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪輪齒的計(jì)算彎曲應(yīng)力w? (N／ mm2)為 320 102 ????? ????? JmzFK KKKTvmsjw? （ 36） 式中 Tj—— 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， N 由于本文計(jì)算主、從動(dòng)齒輪參數(shù)時(shí)以發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)距進(jìn)行計(jì)算的，因此，計(jì)算圓周力時(shí)仍以發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)距計(jì)算，則 （ 35） 3max110( / 2)egTipdF????蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 10 式中 maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， N但正確的設(shè)計(jì)應(yīng)是減少或避免上述損壞的一項(xiàng)重要措施。的壓力角。 5） . 螺旋方向 主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。 3） .主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬 1b 和 2b 對(duì)于從動(dòng)錐齒輪齒面寬 2b ，推薦不大于節(jié)錐 2A 的 ，即 22 Ab ? ，而且 2b 應(yīng)滿足 tmb 102? ，對(duì)于汽車主 減速器圓弧齒輪推薦采用： 22 Db ? =? 428= 在此取 60mm 一般習(xí)慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩端都超出一些，通常小齒輪的齒面加大 20%較為合適，在此取 1b =80mm 4）中 點(diǎn)螺旋角 ? 螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端螺旋角最小，弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，選 ? 時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度 ? ，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響，? 越大，則 ? 也越大，同時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高，? 應(yīng)不小于 ，在 ～ 時(shí)效果最好，但 ? 過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。 4主傳動(dòng)比 0i 較大時(shí)， 1z 盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙。 主減速器的基本參數(shù)選擇與計(jì)算 主減速器計(jì)算載荷的確定 1 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Ｔ ce: nKiTT ToTLece /m a x ????? （ 21） 式中 TLi —— 傳動(dòng)系的最低擋傳動(dòng)比，在此取 ，此數(shù)據(jù)此參考斯太爾 型； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的最大轉(zhuǎn)矩 360 mN? ； T? —— 傳動(dòng)系上傳動(dòng)部分的傳動(dòng)效率，在此取 ； n —— 該汽車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目在此取 1； oK —— 由以上各參數(shù)可求 Tce Tce == mN? 2 按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 csT ： LBLBr irGTcs ?? ?? /2 （ 22） 式中 2G —— 汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷， 取 50000N ? —— 輪胎對(duì)地面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用車，取 ? =； r —— 車輪的滾動(dòng)半徑，輪胎型號(hào)為 ，滾動(dòng)半徑為 ； LB? ， LBi —— 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)效率和傳動(dòng)比， LB? 取 ， LBi 取 所以 : mNTcs ??? ??? 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 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 8 對(duì)于公路車輛來(lái)說(shuō)，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(lái)確定平均牽引力： ? ? )( PHRLBLBrTacf fffni rGGT ?? ????? （ 23） 式中： aG —— 汽車滿載時(shí)的總重量，此取 902021N； TG —— 所牽引的掛車滿載時(shí)總重量， 0N，但僅用于牽引車的計(jì)算； Rf —— 道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取 —— ；在此取 Hf —— 汽車正常行駛時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取 ~ 在此取 pf —— 汽車的性能系數(shù)，取 0； LB? ， LBi ， n—— 見(jiàn)式（ 21），（ 23）下的說(shuō)明。只有當(dāng)采用直齒或人字齒圓柱齒輪時(shí)，由于無(wú)軸向力，雙級(jí)主減速 器的從動(dòng)齒輪才可以安裝在向心球軸承上。為了防止從 動(dòng)齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承也應(yīng)預(yù)緊。 根據(jù)以上對(duì)比分析重型卡車的載荷較大 ,為了傳遞較大的轉(zhuǎn)矩該車后驅(qū)動(dòng)橋主動(dòng)錐齒輪的支承形式應(yīng)該采用騎馬式支承。齒輪承載能力較懸臂式可提高 10%左右。為了增強(qiáng)支承剛度，應(yīng)使兩軸承支承中心間的距離齒輪齒面寬中點(diǎn)的懸臂長(zhǎng)度大兩倍以上，同時(shí)比齒輪 節(jié)圓直徑的 70%還大，并使齒輪軸徑大于等于懸臂長(zhǎng)。 綜合考慮整車成本和驅(qū)動(dòng)橋的研發(fā)與制造成本及輸入?yún)?shù)主減速比 (i =)的實(shí)際情況，選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，體積小，質(zhì)量輕，制造成本低的單級(jí)主減速器。當(dāng)其值大于 12 時(shí)，則需采用單級(jí) (或雙級(jí) )主減速器附加輪邊減速器的結(jié)構(gòu)型式，將驅(qū)動(dòng)橋的一部分減速比分配給安裝在輪轂 中間或近旁的輪邊減速器。為此，有些汽車在采用這種結(jié)構(gòu)布置的同時(shí)，為了加大驅(qū)動(dòng)橋的總減速比而增設(shè)輪邊減速器；而另一些汽車則將從動(dòng)錐齒輪的內(nèi)孔做成齒圈并裝入一組行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，以增大主減速比。 雙級(jí)貫通式主減速器 用于主減速比 i05 的中、重型汽車的貫通橋。但這種結(jié)構(gòu)受主動(dòng)齒輪最少齒數(shù)和偏移距大小的限制，而且主動(dòng)齒輪的工藝性差，通常主動(dòng)齒輪的最小齒數(shù)是 8，因此主減速比的最大值只能在 5左右，故多用于輕型汽車的貫通式驅(qū)動(dòng)橋。當(dāng)然，用雙速主減速器代替半衰期的超速檔，會(huì)加大驅(qū)動(dòng)橋的質(zhì)量，提高制造成本， 并要增設(shè)較復(fù)雜的操縱裝置，因此它有時(shí)被多檔變速器所代替。 雙速主減速器 對(duì)于載荷及道路狀況變化大、使用條件非常復(fù)雜 的重型載貨汽車來(lái)說(shuō)，要想選擇一種主減速比來(lái)使汽車在滿載甚至牽引井爬陡坡或通過(guò)壞路面時(shí)具有足夠的動(dòng)力性，而在平直而良好的硬路面上單車空載行駛時(shí)又有較高的車速和滿意的娥料經(jīng)濟(jì)性，是非常困難的。單級(jí)主減速器都是采用一對(duì)螺旋錐齒輪或 雙曲面齒輪，也有采用蝸輪傳動(dòng)的。其惟一的缺點(diǎn)是耍用昂貴的有色金屬的合金 (青銅 )制造，材料成本高，因此未能在大批量生產(chǎn)的汽車上推廣。 圓柱齒輪傳動(dòng) 圓柱齒輪傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)橫置的前置前驅(qū)動(dòng)乘用車驅(qū)動(dòng)橋和雙 級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋以及輪邊減速器。因?yàn)槿绻３謨煞N傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪直徑一 樣，則雙曲面從動(dòng)齒輪的直徑比螺旋錐齒輪的要小，這對(duì)于主減速比 i0≥ 的傳動(dòng)有蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 4 其優(yōu)越性。另外，由于雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)齒輪的直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合齒輪的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪當(dāng)量曲率半徑為大，從而使齒面間的接觸應(yīng)力降低。因此，雙曲面?zhèn)鲃?dòng)齒輪副的法向模數(shù)或法向周節(jié)雖相等，但端面模數(shù)或端面周節(jié)是不等的。當(dāng)偏移距大到一定程度時(shí)，可使一個(gè)齒輪軸從另一個(gè)齒輪軸旁通過(guò)。后橋的輸入?yún)?shù)如表 31: 表 31 后橋輸入?yún)?shù)表 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 3 序 號(hào) 主 要 內(nèi) 容 參 數(shù) 1 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 （ kw） 360 2 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩 （ ） 1700 3 主減 速比 4 輪距 （ mm） 1852 5 簧距 （ mm） 950 6 軸距 （ mm） 4325 7 變速器一檔傳動(dòng)比 8 滿載后橋載荷 （ kg） 13000 9 汽車滿載重心高度 （ mm） 1419 10 路面附著系數(shù) 11 輪胎 12 最高轉(zhuǎn)速 （ r/min） 1800 13 輪輞 14 鼓式制動(dòng)器 （ mm） ?420?220 15 汽車總量 （ kg） 8900 16 后橋總量 （ kg） 800 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 的選擇 主減速器的齒輪類型選擇 主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪，雙曲面齒輪，圓柱齒輪和渦輪蝸桿等形式。但由于其簧下質(zhì)量較大，對(duì)汽車的行駛平順性和降低動(dòng)載荷有不利的影響。 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋與斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋相比較，斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋能顯著減少汽車簧下質(zhì)量，從而改善汽車行駛平順性，提高了平均行駛速度；減小了汽車行駛時(shí)作用于車輪和車橋上的動(dòng)載荷，提高了零部件的使用壽命；增加了汽車離地間隙；由于驅(qū)動(dòng)車輪與 路面的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性較好，增強(qiáng)了車