【正文】 齒溝變 窄引起的切削刀 頭頂面過 窄及刀尖 圓 角 過 小， 這樣 不但 會減 小了 齒 根 圓 角半 徑 ，加大了集中 應(yīng) 力 ，還 降低了刀具的使用 壽命 。 2D 可根據(jù) 經(jīng)驗 公式初 選 ，即 32 2 cD TKD ? （ ） 2DK —— 直 徑 系 數(shù) ，一般取 ～ ； Tc—— 從動錐齒輪 的 計 算 轉(zhuǎn)矩 ， mN? ， 為 Tce 和 Tcs中的 較 小者。 5） 對 于不同的 主傳動 比， 1z 和 2z 應(yīng)有適 宜的搭配。 3） 為 了 嚙 合平 穩(wěn) ，噪 聲 小和具有高的疲 勞強(qiáng) 度 對 于商用 車 1z 一般不小于 6。 (1)主、 從動錐齒輪齒數(shù) 1z 和 2z 選擇 主、 從動錐齒輪齒數(shù)時應(yīng) 考 慮 如下因素： 1） 為 了磨合均 勻 ， 1z ， 2z 之間應(yīng) 避免有 公約數(shù) 。 r —— 車輪的滾動半徑，在此選用輪胎型號為 GB51682 ～ 20，則車論的滾動半徑為 ； m? ， mi —— 分別為所計算的主減速器從動錐齒輪到驅(qū)動車輪之間的傳動效率和傳動比， LB? 取 ，由于沒有輪邊減速器 LBi 取 所以 LBLBrcs irGT ?? ?? /2 == mN? 3. 按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 cfT 對于公路車輛來說，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確定 ? ?PHRmm rTacf fffni rGGT ?? ????? )( （ ） 式中： aG —— 汽車滿載時的總重量， 20410N； TG —— 所牽引的掛車滿載時總重量， N，但僅用于牽引車的計算； Rf —— 道路滾動阻力系數(shù)，對于載貨汽車可 取 ~；在此取 Hf —— 汽車正常行駛時的平均爬坡能力系數(shù)，對于載貨汽車可取 ~ 在此取 ； pf —— 汽車的性能系數(shù)在此取 0； m? —— 主減速器主動齒輪到車輪之間的效率 ,取 ； mi —— 主減速器從動齒輪到車輪之間的傳動比 ,取 1； n—— 驅(qū)動橋數(shù) ,取 3。 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算 主減速器計算載荷的確定 1. 按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動比確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 Tce 從動錐齒輪計算轉(zhuǎn)矩 Tce= m ax 1 0d e fk T ki i in ? （ ） 式中： Tce— 計算轉(zhuǎn)矩， mN? ； Temax— 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； Temax =770 mN? n— 計算驅(qū)動橋數(shù)， 3； if— 變速器傳動比， if=； i0— 主減速器傳動比， i0=； η — 變速器傳動效率，取 η =； k— 液力變矩器變矩系數(shù)， K=1； Kd— 由于猛接離合器而產(chǎn)生的動載系數(shù)， Kd=1； i1— 變速器最低擋傳動比， i1=1； 代入式（ ），有： Tce= mN? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 2. 按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 csT 2 / N mr m mcsT G r i?? ??? （ ） 式中 2G —— 汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負(fù)荷，后橋所承載 的負(fù)荷 。為了使從動錐齒輪背面的差速器殼體處有足夠的位置設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)支承穩(wěn)定性， c+d 應(yīng)不小于從動錐齒輪大端分度圓直徑的70%。 從動錐齒輪采用圓錐滾子軸承支承（如圖 示）。齒輪承載能力較懸臂式可提高10%左右。查閱資料、文獻(xiàn)，經(jīng)方案論證，采用 跨置 式支承結(jié)構(gòu)（如圖 示）。 在此選用雙曲面齒輪，其優(yōu)點在于當(dāng)雙曲面齒 輪與弧齒錐齒輪尺寸相同時，雙曲面齒輪傳動具有更大的傳動比，雙曲面?zhèn)鲃拥闹鲃育X輪的螺旋角較大，同時可以嚙合的齒數(shù)較多，平穩(wěn)性更強(qiáng)。 所以此設(shè)計采用中央單級減速驅(qū)動橋，再配以鑄造整體式橋殼 ， 如圖 。 單級驅(qū)動橋產(chǎn)品的優(yōu)勢為單級驅(qū)動橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。它還有以下幾點優(yōu)點： （ l） 結(jié)構(gòu)最簡單，制造工藝簡單，成本較低，是驅(qū)動橋的基本類型，在重型汽車上占有重要地位； (2) 載重汽車發(fā)動機(jī)向低速大轉(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢，使得驅(qū)動橋的傳動比向小速比發(fā)展； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 (3) 隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，汽車使用條件對汽車通過性的要求降低。 （ 3） 中央單級、輪邊減速器。 （ 2） 中央雙級主 減速器。此是驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)中最為簡單的一種，是驅(qū)動橋的基本形式，在載重汽車中占主導(dǎo) 地位。 （ 5） 結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。 （ 3） 在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率；與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與動協(xié)調(diào)。 驅(qū)動橋中主減速器、差速器設(shè)計應(yīng)滿足如下基本要求： （ 1） 所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車既有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 設(shè)計主要內(nèi)容 （ 1） 完成驅(qū)動橋 的 主減速器、差速器、半軸、驅(qū)動橋橋殼 的結(jié)構(gòu)形式選擇 ； （ 2） 完成主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算 ； （ 3） 完成差速器的設(shè)計與計算 ； （ 4） 完成半軸的設(shè)計與計算 ； （ 5） 完成驅(qū)動橋橋殼的受力分析及強(qiáng)度計算 ； （ 6） 繪制裝配圖及零件圖 。 按制造工藝不同分類： 鑄造式 —— 強(qiáng)度、剛度較大，但質(zhì)量大，加工面多，制造工藝復(fù)雜，用于中重型貨車，本設(shè)計采用鑄造橋殼。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時，還應(yīng)考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。 橋殼還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便以利于降低成本。 在汽車行駛過程中，橋殼承受繁重的載荷，設(shè)計時必須考慮在動載荷下橋殼有足夠的強(qiáng)度和剛度。作用在驅(qū)動車輪上的牽引力、制動力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過橋殼傳到懸掛及車架或車廂上。 全浮式半軸廣泛應(yīng)用于輕型以上的 各類汽車上 ， 本設(shè)計采用此種半軸。主要用于質(zhì)量較小，使用條件好，承載負(fù)荷也不大的轎車和輕型載貨汽車。在裝有輪邊減速器的驅(qū)動橋上，半軸將半軸齒輪與輪邊減速器的主動齒輪連接起來。在斷開式驅(qū)動橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中 ， 驅(qū)動車輪的傳動裝置包括半軸和萬向接傳動裝置且多采用等速萬向節(jié)。自鎖式差速器又有多種結(jié)構(gòu)式的高摩擦式和自由輪式的以及變傳動比式的。 差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，大多數(shù)汽車都屬于公路運(yùn)輸車輛，對于在公路上和市區(qū)行駛的汽車 來說，由于路面較好，各驅(qū)動車輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車也很可靠的普通對稱式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動車輪間的所謂輪間差速器使用；對于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無路地區(qū)的越野汽車來說，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動車輪滑轉(zhuǎn)而陷車，則可采用防滑差速器。為了消除由于左右車輪在運(yùn)動學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動輪間都有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時具有以下不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運(yùn)動學(xué)的要求。這不僅會是輪胎過早磨、無益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動車輪軸超載等，還會因為不能按 所要求的瞬時中心轉(zhuǎn)向而使操縱性變壞。另外，即使汽車作直線行駛，也會由于左右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車輪外徑不同或滾動半徑不相等而要求 車輪行程不等。 （ 1） 單級主減速器 （ 2） 雙級主減速器 圖 主減速器 差速器 根據(jù)汽車行駛運(yùn)動學(xué)的要求和實際的車輪、道路以及它們之間的相互聯(lián)系表明：汽車在行駛過程中左右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的行程往往 是有差別的。減速形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，有時也與制造廠的產(chǎn)品系列及制造條件有關(guān)，但它主要取決于由動力性、經(jīng)濟(jì)性等整 車性能所要求的主減速比 io 的大小及驅(qū)動橋下的離地間隙、驅(qū)動橋的數(shù)目及布置形式等。 主動錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用套筒與墊片，從動錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用調(diào)整螺母。預(yù)緊力雖然可以增大支承剛度，改善齒輪的嚙合和軸承工作條件，但當(dāng)預(yù)緊力超過某一理想值時，軸承壽命會急劇下降。 （ 4） 主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整 支承主減速器的圓錐滾子軸承需預(yù)緊以消除安裝的原始間隙、磨合期間該間隙的增大及增強(qiáng)支承剛度。為了防止從動錐齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承應(yīng)用兩端的調(diào)整螺母調(diào)整。 圖 錐齒輪懸臂式支承 ② 騎馬式 騎馬式支承結(jié)構(gòu)如圖 所示，其特點是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣可大大增加支承剛度，又使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善，在需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩情況下，最好采用騎馬式支承。為了減小懸臂長度 a 和增加兩端的距離 b，以改善支承剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子向外。 ④ 雙曲面齒輪必須采用可改善油膜強(qiáng)度和防刮傷添加劑的特種潤滑油。 ② 齒面間有大的壓力和摩擦功，使齒輪抗嚙合能力降低。 ④ 工作 過程中，雙曲面齒輪副既存在沿齒高方向的側(cè)向滑動，又有沿齒長方向的縱向滑動，這可以改善齒輪的磨合過程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 ② 傳動比一定時，如果主動齒輪尺寸相同，雙曲面齒輪比螺旋錐齒輪有較大軸徑，較高的輪齒強(qiáng)度以及較大的主動齒輪軸和軸承剛度。 雙曲面齒輪如圖 （ 2） 所示主、從動齒輪軸線不相交而呈空間交叉。 螺旋錐齒輪如圖 （ 1） 所示主、從動齒輪軸線交于一點，交角都采用 90 度。這種類型的車一般的設(shè)計多采用雙級減速器，它與單級減速器相比，在保證離地間隙的同時可以增大主傳動比。當(dāng)驅(qū)動車輪采用非獨立懸掛時，例如在絕大多數(shù)的載貨汽車和部分小轎車上，都是采用非斷開式驅(qū)動橋；當(dāng)驅(qū)動車輪采用獨立懸掛時，則配以斷開式驅(qū)動橋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1－半軸 2－圓錐滾子軸承 3－支承螺栓 4－主減速器從動錐齒輪 5－油封 6－主減速器主動錐齒輪 7－彈簧座 8－墊圈 9－輪轂 10－調(diào)整螺母 圖 驅(qū)動橋 對于各種不同類型和用途的汽車，正確地確定上述機(jī)件的結(jié)構(gòu)型式并成功地將它們組合成一個整體 —— 驅(qū)動橋，乃是設(shè)計者必須先解決的問題。 驅(qū)動橋的種類 驅(qū)動橋作為汽車的重要的組成部分處于傳動系的末端，其 基本功用是增大由傳動軸或直接由變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動車輪，并使左、石驅(qū)動車輪具有汽車行駛運(yùn)動學(xué)所要求的差速功能；同時，驅(qū)動橋還要承受作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力。 根據(jù)車橋上車輪的作用，車橋又可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和支持橋四種類型。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)的不同，車橋分為整體式和斷開式兩種。由于剛剛進(jìn)駐中國市場，暫時還處于競爭上的劣勢，還無法對本土企業(yè)造成太大的威脅，但隨著國際交流日趨密切，這些企業(yè)最終必將成為民族產(chǎn)業(yè)不可小視的競爭對手。 四是國際知名品牌傳動系生產(chǎn)商進(jìn)軍中國市場，成立的獨資企業(yè)。比如常發(fā)集團(tuán)生產(chǎn)的中小馬力拖拉機(jī)上用 的驅(qū)動橋就是典型的生產(chǎn)自用型。此外，山東的前進(jìn)橋廠、煙臺捷林達(dá)橋廠以及新昌齒輪箱廠也在不斷借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)，推動國產(chǎn)驅(qū)動橋的發(fā)展。如引進(jìn)意大利菲亞特技術(shù)、依托于中國一拖旗下的一拖（洛陽）開創(chuàng)裝備科技有限公司就是典型的代表。徐州美馳車橋有限公司是由美國的阿文美馳公司和徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司共同投資的合資公司，公司投資總額 萬美元，注冊資本 萬美元，其中美方股比為 60%、中方為 40%，擁有員工 1000 多人，其中工程技術(shù)人員 100 多人，主要產(chǎn)品包括各種輪式車輛用剛性橋、從動橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向貫通驅(qū)動橋、貫通橋。成工引進(jìn)了卡特三節(jié)式濕式橋的樣機(jī)，成功開發(fā)了成工的三節(jié)式系列 濕式橋，已批量推向了市場。 一是與國際知名品牌廠家合作，利用國內(nèi)本土資源優(yōu)勢及國外先進(jìn)的技術(shù)支持生產(chǎn)。在技術(shù)方面，通過不斷提高自身鑄鍛造技術(shù)及工藝水平來保證研發(fā)產(chǎn)品制造質(zhì)量；通過利用先進(jìn)科學(xué)的設(shè)計輔助手段來達(dá)到設(shè)計優(yōu)化的目黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 的；通過不斷學(xué)習(xí)吸收國外先進(jìn)的技術(shù)逐步 實現(xiàn)技術(shù)與國際接軌的目標(biāo)，從而提高產(chǎn)品的核心競爭力；通過運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)及方法來提高產(chǎn)品的性能，滿足市場需求，推進(jìn)機(jī)電一體化進(jìn)程。因此，在發(fā)動機(jī)相同 的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動橋便成了有效節(jié)油的措施之一 。這就必須在發(fā)動機(jī)的動力輸出之后，在從發(fā)動機(jī) — 傳動軸 — 驅(qū)動橋這一動力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過程中的損失。隨著目前國際上石油價格的上漲，汽車的經(jīng)濟(jì)性日益成為人們關(guān)心的話題，這不僅僅只對乘用車，對于 自卸 汽車，提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也是各商用車生產(chǎn)商來提高其產(chǎn)品市場競爭力的一個法寶。隨著汽車向采用大功率發(fā)動機(jī)和輕量化方向的發(fā)展以及路面條件的改善，近年來主減速比有減小的趨勢，以滿足高速行駛的要求。 驅(qū)動 橋的設(shè)計，由驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點及其設(shè)計要求為基本，因此，能 設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉的驅(qū)動橋，能大大降低整車生產(chǎn)的