【正文】 畢業(yè)設(shè)計（論文）輕型客車驅(qū)動橋差速器設(shè)計 (說明書 摘 要 驅(qū)動橋位于汽車傳動系統(tǒng)中的最末端其功用主要是減速增矩改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向通過差速器保證內(nèi)外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向和通過橋殼體和車輪實(shí)現(xiàn)承載及傳力作用隨著我國汽車工業(yè)的高速發(fā)展作為汽車主要零部件之一的車橋系統(tǒng)也得到相應(yīng)的發(fā)展 城市客車在人們的生活中有著不可代替的作用驅(qū)動橋是其主要組成部分因此對其進(jìn)行設(shè)計有著非常重要的意義驅(qū)動橋設(shè)計主要包括主減速器差速器半軸和驅(qū)動橋殼設(shè)計四部分此次設(shè)計采用計算的方式論證了采 用單級主減速器可滿足要求差速器設(shè)計采用普通對稱圓錐行星齒輪差速器車輪傳動裝置采用全浮式半軸驅(qū)動橋殼采用整體式采用了齒輪參數(shù)計算法對主減速器雙曲面齒輪副的參數(shù)計算同時對驅(qū)動橋的相關(guān)零件進(jìn)行了校核 利用了 AotuCAD 繪圖軟件表達(dá)整體裝配關(guān)系和部分零件圖 關(guān)鍵詞驅(qū)動橋主減速器差速器半軸橋殼 Abstract The last assemblage of vehicle power train is rear axle The basic function of driving axle is to increase the torque transported from the transmission shaft or transmission and decrease the speed then distribute it to the rightleft driving wheel another function is to bear the vertical forcelengthways force and transversals force between the road surface and the body or the frame In order to obtain a good power performance safety and trafficability characteristic engineers must promote quality and level of designWith the rapid development of Chinas automobile industry as car parts one of the main trainbridge systems has been corresponding development City bus cannot be replaced in peoples lives drive axle is the main ponent of it and so there is a very important significance in the design of it Drive axle design include final reduction ratio differential auto half shaft and Axle housing straightener Calculation in the design demonstrates that unipolar final reduction ratio can meet the requirements Differential Auto uses ordinary plaary differential cone wheel drive uses full floating axle drive adoption uses an overall pattern of the shell bridge And I use special software to analyze the main gear and check the relevant parts of drive axle During the design process make use of the autoCAD drafting software to expresses the wholes to assemble relationship and part drawing by drafting with the expression that precision purpose and meaning of its design Key wordsdriving axle main gear box differential half shaft housing 摘 要 I Abstract II 第 1 章 緒 論 1 11 驅(qū)動橋簡介 1 12 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)方案分析 1 第 2 章 驅(qū)動橋主減速器設(shè)計 3 21 主減速器簡介 3 22 主減速器齒輪類型 3 23 主減速器的支撐型式 4 24 主減速器的減速型式 5 25 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算 5 主減速比的確定 5 器齒輪計算載荷的確定 6 器齒輪基本參數(shù)選擇 7 器雙曲面錐齒輪設(shè)計計算及強(qiáng)度校核 9 26 潤滑 13 27 主減速器齒輪的材料及熱處理 13 28 主從動錐齒輪軸承預(yù)緊度的 裝配預(yù)調(diào)整 13 29 主從動錐齒輪嚙合印痕嚙合間隙的調(diào)整 14 第 3 章 差速器設(shè)計 15 31 差速器簡介 15 32 差速器的機(jī)構(gòu)型式的選擇 15 33 差速器齒輪主要參數(shù)的選擇 16 34 差速器齒輪的幾何尺寸計算與強(qiáng)度校核 18 第 4 章 驅(qū)動車輪的傳動裝置 21 41 車輪傳動裝置簡介 21 42 半軸的型式和選擇 21 43 半軸的設(shè)計與計算 22 44 材料 23 第 5 章 驅(qū)動橋殼設(shè)計 24 51 驅(qū)動橋殼簡介 24 52 驅(qū)動橋殼的結(jié)構(gòu)型式及選擇 24 53 驅(qū)動橋殼強(qiáng)度分析計算 24 第 6 章 結(jié)論 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 29 附 錄 30 一英文原材料 30 二中文翻譯 38 緒 論 驅(qū)動橋簡介 從 1886 年世界上第一輛汽車誕生以來汽車工業(yè)的發(fā)現(xiàn)已有一百多年的歷史隨著國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展汽車已經(jīng)發(fā)展成為一種普及的現(xiàn)代化的交用工具從全世界范圍來看目前還找不出一個無汽車的現(xiàn)代化社會的先例因此汽車行業(yè)作為國家第二產(chǎn)業(yè)在帶動其它各行各業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中已日益顯示出其作為重要支柱產(chǎn)業(yè)的作用從某種程度上講一個國家的汽車發(fā)展水平標(biāo)志了這個國家國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平 在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天隨著汽車工業(yè)的不斷進(jìn)步以及貨 車應(yīng)用的普及汽車的各項(xiàng)性能指標(biāo)也在不斷提高作為傳動系末端的驅(qū)動橋的設(shè)計更要有進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展適應(yīng)市場的需要促進(jìn)汽車行業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的意義且的驅(qū)動橋處于動力系的末端其功用是將傳動軸或變速器傳來的轉(zhuǎn)矩增大并適當(dāng)減低轉(zhuǎn)速后分配給左右驅(qū)動輪另外還承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力縱向力和橫向力必須有合理的驅(qū)動橋設(shè)計才能滿足汽車有良好的汽車動力性通過性和安全可靠性 12 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)方案分析 驅(qū)動橋一般包括主減速器差速器驅(qū)動車輪的傳動裝置及橋殼等部件 驅(qū)動橋的機(jī)構(gòu)型式雖然各不相同但在使用中對它們的基本要求卻 是一致的 驅(qū)動橋的基本要求可以歸納為 1 所選擇的主減速比應(yīng)能滿足汽車在給定使用條件下具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性差速器除在保證左右驅(qū)動車輪能以汽車運(yùn)動學(xué)所要求的差速滾動外還要能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)而無脈動地傳遞給左右驅(qū)動車輪當(dāng)左右驅(qū)動車輪與地面地附著系數(shù)不同時應(yīng)能充分利用汽車的牽引力能承受和傳遞路面和車架或車廂間的鉛垂力縱向力和橫向力以及驅(qū)動時的反作用力矩和動時的制動力矩輪廓尺寸要小以便于汽車的總體布置及保證所要求的離地間隙齒輪與其它傳動機(jī)件工作平穩(wěn)無噪聲在各種載荷及轉(zhuǎn)數(shù)工況下保證有高地傳動效率驅(qū)動橋總成及零部件的設(shè)計應(yīng)盡量滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及車變型的要求結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單維護(hù)方便機(jī)件工藝性好制造容易驅(qū)動橋主減速器設(shè)計 主減速器簡介 主減速器的功用是將傳動軸輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速以及當(dāng)發(fā)動機(jī)縱置時具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用 主減速器齒輪類型 主減速器的結(jié)構(gòu)型式減速傳動的齒輪副數(shù)目減速器傳動比檔數(shù)齒輪副結(jié)構(gòu)形式的不同而異 主減速器齒輪主要有弧齒錐齒輪雙曲面齒輪圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等型式 本次設(shè)計采用雙曲面錐齒輪 如圖 21 的主從動齒輪的軸線相互垂直但不相交 圖 21 主減速器齒輪傳動形式 雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪相比由如下優(yōu)點(diǎn) 1 由于存在偏移距雙曲面齒輪副使其主動齒輪的大于從動齒輪的這樣同時嚙合的齒數(shù)較多重合度較大不僅提高了傳動平穩(wěn)性而且使齒輪的彎曲強(qiáng)度提高約 30 2 雙曲面齒輪傳動的主動齒輪直徑及螺旋角都較大所以想嚙合齒輪的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪為大其結(jié)果使齒面的接觸強(qiáng)度提高 3 雙曲面主動齒輪的變大則不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)可減少故可選用較少的齒數(shù)有利于增加傳動比 4 雙曲面齒輪傳動的主動齒輪較大加工時所需刀盤刀頂距較大因而切削刃壽命較長 5 雙曲面主動齒輪軸布置從動齒輪中心上方 便于實(shí)現(xiàn)多軸驅(qū)動橋的貫通增大傳動軸的離地高度布置在從動齒輪中心下方可降低萬向傳動軸的高度有利于降低轎車車身高度有利于降低轎車車身高度并可減少車身地板中部凸起通道的高度 主減速器的支撐型式 現(xiàn)代汽車主減速器主動錐齒輪的支撐形式有懸臂式如圖 22 和跨置式支承如圖 23 懸臂式支撐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)有較長的軸并在其上安裝一對圓錐滾子軸承支撐結(jié)構(gòu)簡單支撐剛度較差用于傳遞轉(zhuǎn)矩較小的主減速器上 跨置式支撐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是錐齒輪的兩端均有軸承支承這樣可以增加支承剛度又使軸承負(fù)荷減小齒輪嚙合條件改善但是跨置式的支承必 須在主減速器殼體上由支承導(dǎo)向軸承所需要的軸承座從而使主減速器殼體結(jié)構(gòu)復(fù)雜跨置式支撐拆裝困難導(dǎo)向軸承是一個易壞的軸承在需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩情況下最好采用跨置式支撐 本次設(shè)計采用跨置式支撐 圖 22 懸臂式 圖 23 跨置式 主減速器的減速型式 主減速器的減速型式分為單級減速雙級減速雙速減速單級貫通減速雙級貫通減速單雙級減速配輪邊減速等減速型式的選擇與汽車的類型使用條件驅(qū)動橋處的離地間隙驅(qū)動橋數(shù)和布置形式以及主傳動比有關(guān) 單級主減速器與雙級相比具有結(jié)構(gòu)簡單質(zhì)量小成本 低使用簡單等優(yōu)點(diǎn)一般≤ 7 廣泛應(yīng)用于轎車和輕中型貨車的驅(qū)動橋中本次設(shè)計采用單級主減速器其結(jié)構(gòu)如圖 24 所示將主減速器與差速器組合為一個大總成并從整體橋殼前面的開孔裝入橋殼內(nèi)拆裝方便 圖 24 單級主減速器布置形式 1 橋殼 2 從動錐齒輪 3 主動錐齒輪 4 差速器半軸 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算 主減速比的確定 主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)型式輪廓尺寸質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高擋位時汽車的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都由直接影響為了使汽車得到足夠的功率 儲備系數(shù)而使最高車速稍有下降一般按下式計算 21 式中 車輪的滾動半徑 m r 0497m 變速器最高擋傳動比 081 根據(jù)計算結(jié)果和與參考現(xiàn)有同類車型并考慮將確定的主從動主減速器齒輪齒數(shù)確定 393 器齒輪計算載荷的確定 通常是將發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩以傳動系最低擋傳動比和驅(qū)動車輪打滑時這兩種情況下作用于主減速器從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩較小者作為載貨汽車或越野汽車在強(qiáng)度計算中用以驗(yàn)算主減速器從動齒輪最大應(yīng)力的計算載荷即 22 7391635393091 1659790 式中 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 超載系數(shù)對于一般的貨車和客車取 K0 1 由 發(fā) 動 機(jī) 到 主 減 速 器 從 動 齒 輪 間 的 傳 動 系 最 低 檔 傳 動 比 635 393 2496 上述傳動部分的效率取 09 n 該車的驅(qū)動橋數(shù)目 23 1943505 式中 汽車最大加速度時的后軸復(fù)合轉(zhuǎn)移系數(shù)取 13 汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水 平地面的最大負(fù)荷 m g 輪胎對于路面的附著系數(shù)對于安裝一般輪胎的公路汽車取 085 對于越野汽車取 10 對于安裝專門防滑的寬胎的高級轎車取 125 車輪的滾動半徑 0497m 分別為所計算的主減速器從動齒輪到驅(qū)動輪之間的傳動效率和減速比 器齒輪基本參數(shù)選擇 1 齒數(shù)的選擇 1 為了磨合均勻之間應(yīng)避免有公約數(shù) 2 為了得到理想的齒面重合度和高的齒輪彎曲強(qiáng)度主從齒輪齒數(shù)和不應(yīng)少于 40 3為了嚙合平穩(wěn)噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度對于轎車一般不少于 9對于貨車一般不少于 6 4 當(dāng)主傳動比較大時盡量使取得少些以便得到滿意的離地間 隙 5 對于不同的主傳動比和應(yīng)有適宜的搭配 根據(jù)上述原則選取 10 39 則 39 符合要求 2 節(jié)圓直徑的選擇 可根據(jù)從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩式 22式 23中較小的一個為計算依據(jù)按經(jīng)驗(yàn)計算公式選