【正文】 222? （ 510） 根據(jù)上式 5 02 0 0 ????T = N m hM = 2 ???? = N239。2 sBmG ?? （ 59） 式中： 2G ， wg ， B ， s —— 見式（ 51）下的說明； 39。22 ?mG ，因此可求得緊急制動(dòng)時(shí)橋殼在兩鋼板彈簧座之間的垂向彎矩 vM 及水平方向的彎矩 hM 分別為 22 39。 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 53為汽車緊急制動(dòng)時(shí)后驅(qū)動(dòng)橋殼的受力分 析簡(jiǎn)圖，此時(shí)作用在左右驅(qū)動(dòng)車輪上除了有垂向反作用力 2/39。2m 不可計(jì)算，一般對(duì)于載貨汽車后驅(qū)動(dòng)橋 39。 3. 汽車緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算 這時(shí)不考慮側(cè)向力，圖 55 為汽車在緊急制動(dòng)時(shí)的受力簡(jiǎn)圖。 m 所以在鋼板彈簧座附近的危險(xiǎn)斷面處的彎曲應(yīng)力 w? 和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ? 分別為 hhvvw WMWM ??? (56) tWT?? (57) 式中： hv MM, —— 分別為橋殼在兩鋼板彈簧座之 間的垂向彎矩和水平彎矩，見式 （ 55），和式（ 56）； thv WWW , —— 分別為橋殼在危險(xiǎn)斷面處的垂向彎曲截面系數(shù)，水平彎曲截面 系數(shù)和扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)。 i —— 傳動(dòng)系的最低傳動(dòng)比； 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 ? —— 傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，在此取 。 m 橋殼還承受因驅(qū)動(dòng)橋傳遞驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩而引起的反作用力矩，這時(shí)在兩鋼板彈簧座間橋殼承受的轉(zhuǎn)矩 T 為 T = 2max ???iTe (55) 式中： maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，在此為 350N 根據(jù)上式 vM = 2 03 20 0 ??? = N 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 52 汽車以最大牽引力行駛的受力簡(jiǎn)圖 作用在左右驅(qū)動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)矩所引起的地面對(duì)于左右驅(qū)動(dòng)車輪的最大切向反作用力共為： rTge r iiTP ????? 1m a xm a x （ 52） 根據(jù)上式可計(jì)算得 m a x ????P = 由于設(shè)計(jì)時(shí)某些參數(shù)未定而無法計(jì)算出汽車加速行駛時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù) 2m 值，而對(duì)于載貨汽車的后驅(qū)動(dòng)橋 2m 可在 ～ 范圍內(nèi)選取，在此取 。 根據(jù)上式 ???wd? MPa 2. 汽車以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算 為了使計(jì)算簡(jiǎn)化，不考慮側(cè)向力，僅按汽車作直線行駛的情況進(jìn)行計(jì)算，另從安全系數(shù)方面作適當(dāng)考慮 。 1. 在不平路面沖擊載荷作用下的橋殼強(qiáng)度計(jì)算 當(dāng)汽車在不平路面上高速行駛時(shí)，橋殼除承受靜止?fàn)顟B(tài)下那部分載荷外，還承受附加的沖擊載荷。只要在這三種載荷計(jì)算工況下橋殼的強(qiáng)度特征得到保證，就認(rèn)為該橋殼在汽車各種行駛條件下是可靠的。在通常的情況下，在設(shè)計(jì)橋殼時(shí)多采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法，這時(shí)將橋殼看成簡(jiǎn)支梁并校核某些特定斷面的最大應(yīng)力值。 橋殼的強(qiáng)度計(jì)算 選定橋殼的結(jié)構(gòu)形式以后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行受力分析，選擇其端面尺寸，進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。尤其是重型 汽車，其驅(qū)動(dòng)橋殼承載很重，在此采用球鐵整體式橋蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 殼。安裝制動(dòng)底板的凸緣與橋殼住在一起。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，后端平面及孔可裝上后蓋，打開后蓋 可作檢視孔用。鋼板彈簧座與橋殼鑄成一體，故在鋼板彈簧座附近橋殼的截面可根據(jù)強(qiáng)度要求鑄成適當(dāng)?shù)男螤?，通常多為矩形。為了進(jìn)一步提高其強(qiáng)度和剛度，鑄造整體式橋殼的兩端壓入較長(zhǎng)的無縫鋼管作為半軸套筒，并用銷釘固定。在球 鐵中加入 %的鎳，解決了球鐵低溫（ 41176。 考慮的設(shè)計(jì)的是載貨汽車，驅(qū)動(dòng)橋殼的結(jié)構(gòu)形式采用鑄造整體式橋殼。 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 第五章 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支承汽車質(zhì)量，并承受有車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架 傳給車身，它同時(shí)又是主減速器，差速器和半軸的裝配體。 ? —— 載荷分布的不均勻系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 。 z —— 花鍵齒數(shù)；在此取 24 pL —— 花鍵工作長(zhǎng)度， mm，在此取 120mm。 BD —— 半軸花鍵的外徑， mm，在此取 。 m ，在此取 在計(jì)算半軸在承受最大轉(zhuǎn)矩時(shí)還應(yīng)該校核其花鍵的剪切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力。 m； d —— 半軸桿部的直徑， mm。 半軸的強(qiáng)度計(jì)算 首先是驗(yàn)算其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ? ： 316dT??? （ 44） 式中： T —— 半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， N 根據(jù)上式 ?????? RL XX = N 在此 ?? RL XX 22 N T = N m； ? —— 汽車傳動(dòng)效率，計(jì)算時(shí)可取 1 或取 ； i —— 傳動(dòng)系最低擋 傳動(dòng)比； r —— 輪胎的滾動(dòng)半徑， m。m —— 汽車加速或減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，可取 ～ 。 若按最大附著力計(jì)算，即 : ?2 239。 由于車輪承受的縱向力 2X ，側(cè)向力 2Y 值的大小受車輪與地面最大附著力的限制，即有 22222 YXZ ??? 故縱向力最大時(shí)不會(huì)有側(cè)向力作用，而側(cè)向力最大時(shí)也不會(huì)有縱向力作用。 設(shè)計(jì)半軸的主要尺寸是其直徑，在設(shè)計(jì)時(shí)首先可根據(jù)對(duì)使用條件和載荷工況相同或相近的同類汽車同形式半軸的分析比較，大致選定從整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋 的布局來看比較合適的半軸半徑，然后對(duì)它進(jìn)行強(qiáng)度校核。 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 第四章 驅(qū)動(dòng)半軸的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置位于汽車傳動(dòng)系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器的半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車輪。輪齒彎曲強(qiáng)度 w? 為 w? = JmbzK KKTKvms2203102? (34) 式中： T —— 差速器一個(gè)行星齒輪傳給一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算式 nTT ?? 在此 T 為 N ?? ?? 1?h = 2?h = 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合狀態(tài)，只有當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或左右輪行駛不同的路程時(shí)，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才能有嚙合傳動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。239。1201 sin2 ?? hd ?? ?? mm 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 239。 2R? =54.06176。 2o? =65.02176。 2? =176。 022 arctan Ahf?? 1? =176。 1fh = 2ah 1fh =。 ，?? ? 11 節(jié)錐距 22110 sin2sin2 ?? ddA ?? 0A = 12 周節(jié) t = t = 13 齒頂高 21 aga hhh ?? 。 8 軸交角 ? =90176。2 ??d =144mm l = 144=72mm ? 3??? ??≈ 25mm ??L ≈ 28mm 差速器齒輪的幾何計(jì)算 表 31汽車差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 1 行星齒輪齒數(shù) 1z ≥ 10，應(yīng)盡量取最小值 1z =10 2 半軸齒輪齒數(shù) 2z =14～ 25，且需滿足式（ 34） 2z =18 3 模數(shù) m m =8mm 4 齒面寬 677777777777777777777777777b=(～ )A0 。2 為半軸齒輪齒面寬中點(diǎn)處的直徑，而 d39。 m n —— 行星齒輪的數(shù)目；在此為 4 l —— 行星齒輪支承面中點(diǎn) 至錐頂?shù)木嚯x， mm， l ≈ 39。 6. 行星齒輪安裝孔的直徑 ? 及其深度 L 行星齒輪的安裝孔的直徑 ? 與行星齒輪軸的名義尺寸相同，而行星齒輪的安裝孔的深度就是行星齒輪在其軸上的支 承長(zhǎng)度，通常?。? ??L ? ? nlTLc ???? ???302 ? ?nlT c?? 1030?? （ 33） 式中： 0T —— 差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩， N在此選 176。由于這種齒形的最小齒數(shù)比壓力角為蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 20176。 的壓力角，齒高系數(shù)為 。 2? =176。 4. 差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 首先初步求出行星齒輪與半軸齒輪的節(jié)錐角 1? ， 2? 211 arctan zz?? = 1810arctan =176。 差速器的各個(gè)行星齒輪與兩個(gè)半軸齒輪是同時(shí)嚙合的，因此，在確定這兩種齒輪齒數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮它們之間的裝配關(guān)系，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) Lz2 ，Rz2 之和必須能被行星齒輪的數(shù)目所整除，以便行星齒輪能均勻地分布于半軸齒輪的軸線周圍，否則，差速器將無法安裝，即應(yīng)滿足的安裝條件為： In zz RL ?? 22 （ 32） 式中： Lz2 ， Rz2 —— 左右半軸齒輪的齒數(shù)，對(duì)于對(duì)稱式圓錐齒輪差速器來說， Lz2 = Rz2 n —— 行星齒輪數(shù)目； I —— 任意整數(shù)。但一般不少于 10。 球面半徑 BR 可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式確定：球面半徑： 3 TKR BB? (31) 式中： BK —— 行星齒輪球面半徑系數(shù)，可取 ～ ，對(duì)于有 4 個(gè)行星齒輪的載貨汽蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 車取小值； T—— 計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取 Tce 和 Tcs 的較小值， T = 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇 1. 行星齒輪數(shù)目的選擇 載貨汽車采用 4個(gè)行星齒輪。 圖 31 普通的對(duì)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 由于在差速器殼上裝著主減速器從動(dòng)齒輪，所以在確定主減速器從動(dòng)齒輪尺寸時(shí)，應(yīng)考慮差速器的安裝。如圖 31所示。差速器有多種形式，在此設(shè)計(jì)普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。 所以軸承 D滿足使用要求。 所以軸承 C滿足使用要求。 所以軸承符合使用要求。 （ 2）對(duì)于軸承 B，選用圓錐滾子軸承 33217。 = = h 和 hL 比較， hL 〉 hL39。 有上式可得軸承 A 的使用壽命 72860 8???hL =6188 h 若大修里程 S 定為 100000 公里，可計(jì)算出預(yù)期壽命： hL39。對(duì)于載貨汽車和公共汽車可取 30～ 35 km/h，在此取 km/h。 pf —— 為載荷系數(shù)，在此取 。 RA =1 15976=16276N。而軸承的徑向載荷則是上述齒輪的徑向力，圓周力及軸向力這三者所引起的軸承徑向支承反力的向量和。 F與fF 之間的夾角為螺旋角 ? ， FT 與 fF 之間的夾角為法向壓力角 ? ，這樣就有： ??? ta ns inc o s FFF TS ?? （ 211） ??? c o s/ta ns in FFF TN ?? （ 212） ?? coscosTFF ? （ 213） 于是，作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸 向力 A和徑向力 R 分別為： ? ???????? c o ss ins int a nc o sc o ss in ???? FFFF SNaz （ 214） ? ???????? s ins inc o st a nc o ss inc o s ???? FFFF SNRz （ 215） 有式（ 214）可計(jì)算： ?