【正文】 設(shè)計得出的驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)合理，符合實際應(yīng)用，不但具有很好的動力性和經(jīng)濟性，而且驅(qū)動橋總成及零部件的設(shè)計也能夠盡量的滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車設(shè)計的基本要求。設(shè)計得出的出的驅(qū)動橋基本符合國家各項貨車的標(biāo)準(zhǔn)，運行穩(wěn)定可靠并且成本降低，適合我國路面的行駛狀況和基本的國情，因而可以被廣泛地用在我國的各種載重汽車上。7 結(jié) 論本次畢業(yè)所設(shè)計的八噸載重汽車驅(qū)動橋差速器，采用非斷開式驅(qū)動橋，設(shè)計得出的驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠并且造價低廉，因而就能夠大大降低整車生產(chǎn)的總成本。可鍛鑄鐵橋殼都要取較小值，經(jīng)過以上的計算符合要求。（3）當(dāng)側(cè)向力最大時橋殼內(nèi)、外板簧座處斷面的彎曲應(yīng)力,分別為： （）其中Fz2i =Fz2o =G2/2=20000(N)。m) （）式中： ——汽車獲得最大加速度時的后軸負荷轉(zhuǎn)移系數(shù)：=；b——為輪胎中心平面到板簧座之間橫向距離，后懸架的板簧托板中心距：1160mm，后輪距：1740mm，因而b＝290mm；——后驅(qū)動橋在滿載狀態(tài)下承受的靜載荷：=40000N； 橋殼彈簧座附近的斷面形狀及Wv、Wh、WT橋殼鋼板彈簧座處的危險斷面的彎曲應(yīng)力δ和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ分別如下: ()式中：Wv、Wh、WT——分別為危險斷面的垂直平面和水平面彎曲的抗彎截面系數(shù)，抗扭截面系數(shù)，B=H=,h＝b＝，mm，Wv=Wh=，WT=；——一側(cè)車輪上的牽引力或制動力Fx2在水平面引起的彎矩，=Fx2b=7563 N；Fx2=G2=36000 N；TT——為牽引或制動時，上述危險斷面所受轉(zhuǎn)矩，TT=Fx2Rr=16902 N；通過以上的計算得出，校驗合格。橋殼危險斷面一般在鋼板彈簧座內(nèi)側(cè)的附近，輪轂軸承座根部也應(yīng)該列為危險斷面進行強度驗算。 橋殼的受力分析與強度計算選定了橋殼的結(jié)構(gòu)型式以后，對其進行受力分析，選擇其斷面尺寸，進行強度計算。它的優(yōu)點是：從動齒輪軸承的支承剛度好，主減速器的裝配、調(diào)整比較方便，然而加工時要求有較高的加工精度，經(jīng)常用于轎車、輕型貨車中。但拆裝、調(diào)整、維修方面很不方便，橋殼的強度和剛度也受到結(jié)構(gòu)的限制，過去曾用在輕型汽車上，但是現(xiàn)已較少使用。每一分部分均由一個鑄造殼體和一個壓入其外端的半軸套管組成，軸管與殼體通過鉚釘連接。鋼板沖壓焊接式和擴張成形式橋殼質(zhì)量小，材料的利用率高，制造的成本較低，所以適于大量生產(chǎn)，因而現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于轎車和中、小型貨車及一部分重型貨車上。 整體式橋殼 按照其制造工藝不同，整體式橋殼又可分為鑄造式()、鋼板沖壓焊接式()和擴張成形式三種。 整體式橋殼整體式橋殼()，其特點是整個橋殼是一根空心梁，橋殼和主減速器殼分為兩體。驅(qū)動橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計要求：(1) 具有足夠的強度和剛度，保證主減速器齒輪嚙合正常同時又不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力；(2) 能夠保證足夠的離地間隙；(3) 保證結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低；(4) 能夠保護裝于其上的傳動部件并且防止泥水浸入；(5) 使拆裝，調(diào)整，維修方便。由于這些先進工藝的采用，不用合金鋼而采用中碳(40號、45號)鋼的半軸也日益增多。這種處理方法能夠使半軸表面淬硬達到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)的硬度大約可在HB248～277范圍內(nèi)。半軸的熱處理過去大都采用調(diào)質(zhì)處理的方法，調(diào)質(zhì)后要求桿部硬度為HB388—444(突緣部分可降至HB248)。半軸大多采用含鉻的中碳合金鋼制造，如40Cr，40CrMnMo，40CrMnSi，40CrMoA，35CrMnSi，35CrMnTi等。重型車半軸的桿部較粗，外端突緣也很大，當(dāng)無較大鍛造設(shè)備時可以采用兩端均為花鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)形式，且取相同花鍵參數(shù)以求簡化工藝。 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料與熱處理[1]為了使半軸的花鍵內(nèi)徑不小于桿部直徑，常常把加工花鍵的端部做得粗一些，并適當(dāng)?shù)販p小一些花鍵槽的深度，因此花鍵齒數(shù)也就需要相應(yīng)地增加，通常取10齒(轎車半軸)至18齒(載貨汽車半軸)之間的齒數(shù)。——半軸花鍵(軸)外徑，=；——相配的花鍵孔內(nèi)徑，=；在傳遞最大轉(zhuǎn)矩的時候，；擠壓應(yīng)力不應(yīng)該超過196Mpa。m；z——花鍵的齒數(shù)；z=18；L——花鍵工作長度，取45mm；——花鍵齒寬，b=m) （）式中： ——汽車總重落在一個驅(qū)動橋上造成的靜負荷；=40000N； ——負荷的轉(zhuǎn)移系數(shù)；=； ——車輪的滾動半徑； ——附著系數(shù)，.（2） 全浮式半軸桿部直徑可以按下式得出 d=K(mm) （）式中： d——半軸得直徑； ——半軸得計算轉(zhuǎn)矩； K——直徑系數(shù)；。 半軸的設(shè)計計算 半軸的尺寸設(shè)計及校核全浮式半軸除了能傳遞轉(zhuǎn)矩之外，其它的力和力矩均要橋殼承受。所以全浮式半軸廣泛用在貨車上。理論上講，此時半軸不承受由路面反力引起徑向力和軸向力的作用，而僅承受轉(zhuǎn)矩的作用。 3/4浮式半軸，其安裝結(jié)構(gòu)特點是半軸的外端只有一個軸承，該軸承裝在半軸套管的外端部，并且直接支承著車輪的輪轂，該型式的半軸除了承受轉(zhuǎn)矩之外，另外還要承受車輪側(cè)向力產(chǎn)生的彎矩，所以這種半軸一般用在轎車上。根據(jù)車輪端的支撐方式不同，半軸型式可分為半浮式、3/4浮式和全浮式三種形式。在裝有輪邊減速器的驅(qū)動橋中，半軸把半軸齒輪和輪邊減速器的主動齒輪連接起來。5 驅(qū)動車輪的傳動裝置驅(qū)動車輪的傳動裝置位于汽車傳動系的末端，它的作用是將轉(zhuǎn)矩經(jīng)過差速器的半軸齒輪傳給驅(qū)動車輪。 差速器齒輪材料的選擇差速器的齒輪和主減速器中的齒輪一樣，大部分都是用滲碳合金鋼制造，目前用于制造差速器錐齒輪的材料為20CrMnTi、20CrMoTi、22CrMnMo和20CrMo等。m； ——差速器的行星齒輪數(shù)目； ——尺寸系數(shù)，表示材料的不均勻性，與齒輪的尺寸和熱處理有很大關(guān)系，當(dāng)ｍ 時，在此＝.；　 ——載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個齒輪均采用跨置式支承型式時，＝～；～，在支承剛度大時取最小值；　 ——質(zhì)量系數(shù)，對于汽車驅(qū)動橋齒輪，齒輪接觸良好，周節(jié)及徑向跳動精度高的情況下，；——半軸齒輪的齒數(shù)； ——在計算汽車差速器齒輪彎曲應(yīng)力時要用的綜合系數(shù)，取=；根據(jù)上式得出=980 Mpa。因此對于差速器齒輪主要應(yīng)進行彎曲強度校核。=176。=176。 =176。mm徑向間隙==+=齒根角=。b≤10m19mm工作齒高hg=全齒高壓力角軸交角∑=90176。安裝孔d通常取： d=(mm) ()式中： ——差速器殼傳遞轉(zhuǎn)矩，= 行星齒輪的軸孔長度和孔徑行星齒輪安裝孔的直徑d與行星齒輪的軸的直徑相同，而行星齒輪孔的深度L即為行星齒輪在齒輪軸上的支承長度。因為本次設(shè)計的汽車只是一種輕型載重汽車，所以應(yīng)選用壓力角為22176。只有某些重型貨車和礦用車采用25176。 壓力角的確定現(xiàn)在的大多數(shù)汽車選用的差速器都采用壓力角22176。 ()上式中：z1和z2為行星齒輪和半軸齒輪的齒數(shù)。 差速器圓錐齒輪模數(shù)的確定初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角和: ==176。本次設(shè)計齒數(shù)分別定為10和18。 行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇為了保證齒輪有較高的強度應(yīng)該選取取較大的模數(shù)，同時使齒數(shù)盡量少，但一般不能少于10。m。（1）球面半徑可根據(jù)下面的經(jīng)驗公式來確定: ==(mm) （）在上式中： ——行星齒輪的球面半徑系數(shù)（一般情況下=），對于采用四個行星齒輪的轎車和公路載貨汽車都應(yīng)當(dāng)取小值，對于采用兩個行星齒輪的轎車以及越野車、礦用汽車則要取較大值。 普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器1，12軸承；2螺母；3，14鎖止墊片；4差速器左殼；5，13螺栓；6半軸齒輪墊片；7半軸齒輪；8行星齒輪軸；9行星齒輪；10行星齒輪墊片；11差速器右殼 對稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計和計算 行星齒輪數(shù)目的選擇由于本次設(shè)計的是中型載重貨車，故應(yīng)選擇四個行星齒輪，即：n=4。如下圖所示。本次設(shè)計為中型的載重貨車，根據(jù)實際情況考慮，本設(shè)計選擇對稱式圓錐行星齒輪差速器。設(shè)差速器殼體受到的轉(zhuǎn)矩為T0，另外T1，T2分別是轉(zhuǎn)速快和轉(zhuǎn)速慢時半軸對差速器殼體產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)矩，Tr為差速器內(nèi)產(chǎn)生的摩擦力矩，則根據(jù)力矩的平衡有以下結(jié)果： = （） += （）通常我們以差速器鎖緊系數(shù)來表現(xiàn)出差速器的性能，其中K定義為K=，由以上幾個方程就能夠得出下面的公式： =（1K） () =（1+K） ()由上式可知，在不計差速器的內(nèi)摩擦力矩，即k=0的狀況下, 差速器通過差速器殼體傳入的轉(zhuǎn)矩就能平均分配給左右半軸；在計內(nèi)摩擦力矩的狀況時，轉(zhuǎn)速慢的半軸上轉(zhuǎn)矩T2比T1大。錐齒輪式差速器又可以分為普通錐齒輪式差速器、摩擦片式差速器和強制鎖止式差速器等很多種形式。 差速器動力流向示意圖 對稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)齒輪式差速器有錐齒輪式和圓柱齒輪式兩種形式。為了防止以上這些不利現(xiàn)象的發(fā)生，汽車左右驅(qū)動輪之間都裝有輪間差速器，用來保證驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時候能夠具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度，同時滿足汽車行駛運動學(xué)的要求；在大部分的多橋驅(qū)動汽車上還常裝有軸間差速器，用來提高通過性，同時避免在驅(qū)動橋間產(chǎn)生功率循環(huán)以及由此引起的載荷，使傳動系零件容易損壞，增大輪胎磨損及增加燃料消耗等。若是驅(qū)動橋的左右車輪采用剛性連接，則行駛時就會不可避免地產(chǎn)生驅(qū)動輪在路面上滑移或滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。為了方便放油時能放盡，放油孔及塞應(yīng)設(shè)在橋殼的最低的位置，但也應(yīng)保證汽車在通過障礙時放油塞不會因為被碰撞而脫落。同時需要注意的是，通氣塞的位置要避開油濺及之處以防止油漏出。在設(shè)計中必須要考慮到要使足夠的潤滑油流進差速器中，從而保證其摩擦表面有良好的潤滑，為此在差速器殼上都設(shè)有很多的通油口。同時主動錐齒輪前軸承的前面應(yīng)有回油孔，該回油孔使得經(jīng)過前軸承的潤滑油能夠再流回驅(qū)動橋殼中間的油盆中。通常需要在從動錐齒輪的前端靠近主動齒輪的地方在主減速器殼內(nèi)壁上設(shè)置一個專門的集油槽，該集油槽能夠把由齒輪的旋轉(zhuǎn)甩出而飛濺到殼體前面內(nèi)壁上潤滑油收集起來，再通過進油孔引到前軸承圓錐滾子小端。其中尤其應(yīng)當(dāng)注意主減速器主動錐齒輪的前軸承的潤滑。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生[1]。對于滑動速度高的齒輪，為了提高其耐磨性，可以進行滲硫處理。這種表面鍍層不應(yīng)用于補償零件的公差尺寸，也不能代替潤滑。汽車主減速器用的螺旋錐齒輪與雙曲面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，其鋼號主要有：21CrMnTi, 22CrMnMo, 20CrNiMo, 2