【正文】 動(dòng)齒輪為右旋 25 驅(qū)動(dòng)齒輪 — 小齒輪 26 旋轉(zhuǎn)方向 — 主動(dòng)齒輪順時(shí)針； 從動(dòng)齒輪逆時(shí)針 主減速器 螺旋錐 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 單位齒長(zhǎng)上的圓周力 在汽車工業(yè)中，主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用于其輪齒上的假定單位壓力即單位齒長(zhǎng)的圓周力的估算，即 FPp? (310) 式中： p——單位齒長(zhǎng)上的圓角力， N／ mm； P——作用在齒輪上的圓周力， N，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Teamx和最大附著力矩 2 rGr? 兩種 載荷工況進(jìn)行計(jì)算 ， N； F——從動(dòng)齒輪的齒面寬， mm。201 1 1sin2d h???? ； 39。01 1 1 12 cosd d h ??? ； 39。； 176。 17 面錐角 01 1 2? ? ???； 02 2 1? ? ??? 176。22 0arctan hA? ? 176。11 0arctan hA? ?； 39。22h h h?? ； 15 徑向間隙 gc h h?? 16 齒根角 39。39。 39。2 ah Km? ； 14 齒根高 39。39。； 176。 8 軸交角 ? 90176。 表 31 圓弧螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算說(shuō)明 結(jié) 果 1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) Z1 9 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù) Z2 52 3 端面模數(shù) m 4 齒面寬 F=。乘用車選用 ? 較大的 以 保證較大的 F? ， 使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低；商務(wù)車選用較小的 ? 值以防止軸向力過(guò)大，通常取 35176。 (8)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，輪齒小端的螺旋角最小，汽車主減速器弧齒錐齒輪螺旋角或雙曲面齒輪副的平均螺旋角一般為 35176。15′ 。的平均壓力角。30′ 的平均壓力角，轎車選用 19176。30′ 。；載貨汽車和重型汽車的法向壓力角則應(yīng)分別選用 20176。 (7) 齒輪法向壓力角的選擇 法向壓力角大些可以增加齒輪強(qiáng)度，減少齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)，在 格里森制規(guī)定 中， 轎車主減速器螺旋錐齒輪 的 法向壓力角選用 14176。雙曲面齒輪的偏移方向與其輪齒的螺旋方向間有一定的關(guān)系：下偏移時(shí)主動(dòng)齒輪的螺旋方向?yàn)樽笮瑥膭?dòng)齒輪為右旋；上偏移時(shí)主動(dòng)齒輪為右旋，從動(dòng)齒輪為左旋。由從動(dòng)齒輪的錐頂向其齒面看去，并使主動(dòng) 齒輪處于右側(cè)，如果主動(dòng)齒輪在從動(dòng)齒輪中心線的上方，則為上偏移；在從動(dòng)齒輪中心線下方，則為下偏移如果主動(dòng)齒輪處于左側(cè)，則情況相反，本次設(shè)計(jì)選擇的是上偏移。 該車屬輕負(fù)荷傳動(dòng)，故取 E 為 49mm。傳動(dòng)比愈大則 E 也應(yīng)愈大，大傳動(dòng)比的雙曲面齒輪傳動(dòng)，偏移距 E 可達(dá)從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑 d2的 20％～ 30％。 (5)雙曲面齒輪的偏移距 E E 值過(guò)大將使齒面縱向滑動(dòng)過(guò)小，從而引起齒面早期磨損和擦傷； E 值過(guò)小則不能發(fā)揮雙曲面齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。 考慮到齒輪強(qiáng)度要求取 40mm。 (4) 齒面寬的選擇 汽車主減速器螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的從動(dòng)齒輪齒面寬 F(mm)推薦為 [10]： F= (39) =? 245＝ 式中： d2——從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑， 245mm。m； Km——模數(shù)系數(shù)，取 Km=。m 根據(jù)該式可知從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的取值范圍為 ～ 考文獻(xiàn) [5]中推薦當(dāng)以 Ⅰ 擋傳遞 maxeT 時(shí)，節(jié)圓直徑 2d 應(yīng)大于或等于以下兩式算得數(shù)值中較小值： mmiiTd ge 0m a x2 1 ????? mmrGd r 1 9 43 6 2 1 0 2 4 4 4 22 ????? 即在本設(shè)計(jì)中需使 ?2d 200mm 當(dāng)以直接傳遞 maxeT 時(shí)， 2d 則需滿足以下條件 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 mmiTd e 2 0 77 9 2 45 7 7 0m a x2 ????? 最后根據(jù)上兩式中所選得的 2d 值中的較大者，即可取 2d =245mm (3) 齒輪端面模數(shù)的選擇 d2選定后，可按式 m=d2/z2算出從動(dòng)錐齒輪大端端面模數(shù)為 ，并用下式校核：~)~( 33 ???? TcKm m (38) 式中： Tc——計(jì)算轉(zhuǎn)矩， Nm。 本車的主減速比為 ，主減速比較小，參考文獻(xiàn) [5]表 3 313 后選用 Z1=9，Z2=52；實(shí)際主減速比為 ； Z1+Z2=6150 符合要求。當(dāng) i0較小 (如 i0=～ 5)時(shí)，引可取為 7～ 12，但這時(shí)常常會(huì)因主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)太多、尺寸太大而不能保證所要求的橋下離地間隙。m 2. 主減速器 錐齒輪的參數(shù)選擇 (1) 齒數(shù)的選擇 對(duì)于單級(jí)主減速器，當(dāng) i0較大時(shí)，則應(yīng)盡量使主動(dòng)齒輪的齒數(shù)取值小些，以得到滿意的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙。m 39。該車取 ； Pf —汽車或汽車列車的性能系數(shù)： ]/)(1 9 [ m a xeTaP TGGf ????? = ]19 5/22 58919 [ ?? = 由于 Pf 計(jì)算為負(fù)，取 0 值。m)為 ： () ()a T rj m R H PmmG G rT f f fin???? ? ?? (36) ? ?18 90 0 62 15 1 8 01 7 63 5N m?? ? ???? 式中： aG —汽車滿載總重 ， 18900 N TG —所牽引的掛車滿載總重，但僅用于牽引車； Rf —道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，計(jì)算時(shí)轎車取 Rf =～ ；載貨汽 車取 ～；越野汽車取 ～ ；該車取 Hf —汽車正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)。 3. 上面求得的計(jì)算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩，不能用它作為疲勞損壞的依據(jù)。 由最大爬坡度要求的變速器 Ⅰ 檔傳動(dòng)比： ? ?m a x 0 m a x m a x m a xc o s s i ne g I TrT i i m g f a a m gr ? ? ? ? ? (31) 得 ： m a xm a x 01 5 9 0 9 . 8 0 . 7 0 . 3 6 2 1 5 3 . 3 8 3 82 2 4 5 . 7 9 1 0 . 9rgIem g ri Ti ?? ? ? ?? ? ??? (32) 式子中： M—— 汽車質(zhì)量， 本車質(zhì)量為 1590Kg； G—— 重力加 速度 為 ； max? — 道路最大阻力系數(shù) 取 ； r—— 驅(qū)動(dòng)車輪的滾動(dòng)半徑 這里為 ； Te max—— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 為 224N?m； 0i —— 主減速比 為 ； η—— 傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率 。 主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定 通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車輪打滑時(shí)這兩種情況下。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系參數(shù)作最佳匹配的方法來(lái)選擇 0i 值，可使汽車獲得最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 0i 選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比 i 一起由整車動(dòng)力計(jì)算來(lái)確定。 主減速器 基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 主減速比 0i 、驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙和計(jì) 算載荷，是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。為了增加支承剛度，支承間的距離應(yīng)盡可能縮小。在這里采用懸臂式結(jié)構(gòu)合理。但是騎馬式支承增加了導(dǎo)向軸承支座，是主減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本提高。 現(xiàn)在汽車主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式有懸臂式、騎馬式兩種。 9—后軸承 。 7—墊片 。 5—主動(dòng)錐齒輪調(diào)整墊片 。 3—油封 。 1—螺母 。加之其輪齒不是在齒的全長(zhǎng)同時(shí)嚙合，而是逐漸由齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端，因此其工作平穩(wěn)，即使在告訴時(shí)，噪聲和振動(dòng)也很小。 螺旋錐齒輪的主從齒輪軸線相交于一點(diǎn)，交角可以是任意的，但是絕大多數(shù)的汽車驅(qū)動(dòng)橋上，主減速齒輪副都采用 90176。根據(jù) 本次課程設(shè)計(jì)所給的主傳動(dòng)比 i0 的特點(diǎn)， 采用 單級(jí)主減速器 優(yōu)勢(shì)突出。 主減速器類型較多，有單級(jí)、 雙級(jí)、雙速、輪邊減速器等。 最后介紹了汽車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)類型主要分為 普通的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋、帶有擺動(dòng)半軸的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋 ，分析并選擇了本次設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)方案為斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。斷開(kāi)式驅(qū)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 動(dòng)橋的簧下質(zhì)量較小，又與獨(dú)立懸掛相配合，致使驅(qū)動(dòng)車輪與地面的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性比較好，獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)雖然叫復(fù)雜，但可以大大提高汽車在不平路面上的行駛平順性 ，減小車輪和車橋上的動(dòng)載荷及零件的損壞，提高其可靠性及使用壽命。因此，在汽車的平順性、操縱穩(wěn)定性和通過(guò)性等方面不如斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋通過(guò)彈性懸架與車架連接。 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是一跟支承在左右驅(qū)動(dòng)車論上的剛性空心梁，而主減速器、差速器及半軸等傳動(dòng)機(jī)件都裝在其中。這種驅(qū)動(dòng)橋無(wú)剛性的整體外殼，主減速器及其殼體裝在車架或車身上，兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪則與車架或車身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨(dú)立地分別相對(duì)于車架或車身作上下擺動(dòng)，車輪傳動(dòng)裝置采用萬(wàn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為非斷開(kāi)式 (或稱為整體式 )，即驅(qū)動(dòng)橋是一根連接左右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性空心梁，而主減速器、差速器及車輪傳動(dòng)裝置 (由左、右半軸組成 )都裝在它里面。驅(qū)動(dòng)橋的總成的結(jié)構(gòu)型式，按其總體布置來(lái)說(shuō)有三種：普通的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋、帶有擺動(dòng)半軸的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋合和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。 基本參數(shù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 單位 車身長(zhǎng)度 4600 mm 車身寬度 1855 mm 軸距 2660 mm 整體質(zhì)量 1590 kg 前輪距 1560 mm 后輪距 1560 mm 離地最小間隙 最大功率 最大扭矩 最高車速 主減速比 前輪胎規(guī)格 后輪胎規(guī)格 190 125/6000 224/400 180 225/65R17 225/65R17 mm kw/rpm N汽車的質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量、汽車總質(zhì)量、載客量、軸荷分配等。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)橋參數(shù) 汽車的主要參數(shù) 包括尺寸參數(shù)，質(zhì)量參數(shù)和汽車性能參數(shù)。使學(xué)生學(xué)會(huì)從工程一線的角度出發(fā)，合理選擇各總成的結(jié)構(gòu)類型，制定設(shè)計(jì)方案，正確地分析、計(jì)算、校核，并考慮制造工藝、經(jīng)濟(jì)、使用、維修等問(wèn)題，培養(yǎng)未來(lái)工作的綜合能力，從而可以提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 以及在如此嚴(yán)酷的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下國(guó)內(nèi)企業(yè)的對(duì)策。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要是通過(guò)查閱近幾年來(lái)有關(guān)國(guó)內(nèi)外前驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料，綜合所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，所要完成的主要任務(wù)如下： (1)通過(guò)比較不同方案和方法選取最佳方案進(jìn) 行設(shè)計(jì)，掌握汽車前驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)及工作原理； (2)基于給定的參數(shù)確定主要零部件的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，完成轉(zhuǎn)向器、萬(wàn)向節(jié)和自由輪轂、主減速器、差速器、半軸及橋殼的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行相應(yīng)校核； (3)用計(jì)算機(jī)輔助繪圖畫(huà)出裝配圖和零件圖，并編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 通過(guò)本題目的設(shè)計(jì)，學(xué)生可綜合運(yùn)用《汽車構(gòu)造》、《汽車?yán)碚摗?、《汽車設(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《汽車制造工藝學(xué)》等課程的知識(shí)，使學(xué)生掌握運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè) 和查閱相關(guān)技術(shù)資料等，培養(yǎng)汽車設(shè)計(jì)技能，達(dá)到綜合訓(xùn)練的效果。驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器，差速器，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置和橋殼組成。各種車型的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)基本相同，主要由前梁 ，轉(zhuǎn)向節(jié)組成。它除承擔(dān)汽車的垂直載荷外，還承受縱向力和側(cè)向力及這些力造成的力矩。四輪轉(zhuǎn)向汽車的前后橋，都是轉(zhuǎn)向橋。 轉(zhuǎn)向橋，是指承擔(dān)轉(zhuǎn)向任務(wù)的 車橋 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 本設(shè)計(jì)的目的與意義 隨著現(xiàn)代車型的多樣化、個(gè)性化的需求與發(fā)展，越野車以其優(yōu) 越的克服惡劣環(huán)境的能力吸引著大眾的視線。但是，長(zhǎng)期以來(lái)困擾中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的散、亂和低水平重復(fù)建設(shè)問(wèn)題，還沒(méi)有從根本上得到解決。然而，不可否認(rèn)的是，國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀離產(chǎn)業(yè)政策的目標(biāo)還有相當(dāng)?shù)木嚯x。 在新政策《 汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》 中 ，我國(guó)要成為世界主要汽車制造國(guó)，汽車產(chǎn)品滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大部分需求并批量進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)；汽車生產(chǎn)企業(yè)要形成若干馳名的汽車、摩托車和零部件產(chǎn)品品牌；通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形成幾家具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型汽車企業(yè)集團(tuán)等等。生產(chǎn)出質(zhì)量好，操 作簡(jiǎn)便，價(jià)格便宜的低速載貨汽車將適合大多數(shù)消費(fèi)者的要求。政府職能部門(mén)依據(jù)行政法規(guī)和技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)制性要求，對(duì)汽車、農(nóng)用運(yùn)輸車 (低速載貨車及三輪汽車，下同 )、摩托車和零部件生產(chǎn)企業(yè)及其產(chǎn)品實(shí)施管理，規(guī)范各類經(jīng)濟(jì)主體在汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)行為。 為適應(yīng)不斷完善社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的要求以及加入世貿(mào)組織后國(guó)內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的 新形勢(shì)，推進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)，全面提高汽車產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，滿足消費(fèi)者對(duì)汽車產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，特制定汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。另外，在結(jié)構(gòu)方面，單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋的使用比例越來(lái)越高；技術(shù)方面，輕量化、舒適性的要求將逐步提高。 在具體工藝細(xì)節(jié)方面，我國(guó)和世界水平的差距還比較大，歸根結(jié)底后橋的共用時(shí)承載和驅(qū)動(dòng)。國(guó)