【正文】 bK KKKTvms???? ?????? 203102? N/ 2mm （ 2～ 9） 式中： T —— 該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， N 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)： 213m ax210bdiTp ge ?? N／ mm （ 27） 式中： maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取 830 mN? ； gi —— 變速器的傳動(dòng)比； 1d —— 主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，在此取 108mm. 按上式 1731802108 3 ?????p N／ mm 按最大附著力矩計(jì)算時(shí)： 2232210bdrGp r ?? ? N／ mm （ 28） 式中： 2G —— 汽車(chē)滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，對(duì)于后驅(qū)動(dòng)橋還應(yīng)考慮汽車(chē)最大加速時(shí)的負(fù)荷增加量，在此取 130000N； ? —— 輪胎與地面的附著系數(shù)，在此取 ： r —— 輪胎的滾動(dòng)半徑，在此取 275240 0000 3?? ????p =1619 N／ mm 在現(xiàn)代汽車(chē)的設(shè)計(jì)中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，單位齒長(zhǎng)上的圓周力有時(shí)提高許用數(shù)據(jù)的 20%～ 25%。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的最大輸出轉(zhuǎn)矩 Tec 和最大附著轉(zhuǎn)矩 Tcs 并不是使用中的持續(xù)載荷，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)只能用它來(lái)驗(yàn)算最大應(yīng)力，不能作為疲勞損壞的依據(jù)。因 此，驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用彎曲應(yīng)力不超過(guò) ／ mm2 ， 表 22給出了汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用應(yīng)力數(shù)值。其表現(xiàn)是齒根疲勞折斷和由表面點(diǎn)蝕引起的剝落。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的最大輸入轉(zhuǎn)矩和最大附著轉(zhuǎn)矩并不是使用中的持續(xù)載荷，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)只能用它來(lái)驗(yàn)算最大應(yīng)力，不能用來(lái)作為疲勞損壞的依據(jù)。 主減速器圓弧錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 在完成主 減速器齒輪的幾何計(jì)算后，應(yīng)驗(yàn)算其強(qiáng)度，進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，以保證其有足夠的強(qiáng)度和壽命以及安全可靠地工作。 2f? =176。 2a? =176。 11 節(jié)錐距 A0 =11sin2 ?d =22sin2 ?d A0 =㎜ 12 周節(jié) t= m t=㎜ 13 齒頂高 mhhaa *? ah =㎜ 14 齒根高 fh =? ?mcha **? fh = ㎜ 15 徑向間隙 c= mc* c=㎜ 16 齒根角 0arctan Ahff ?? f?= 176。 1? 1? =176。 8 軸交角 ? ? =90176。的壓 力角。所以主動(dòng)錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，這樣從動(dòng)錐齒輪為右旋，從錐頂看為順時(shí)針，驅(qū)動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)。 （ 5） 螺旋方向 主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。 ～ 40176。 對(duì)于從動(dòng)錐齒輪齒面寬 2b ，推薦不大于節(jié)錐 2A 的 倍，即 22 Ab ? ，而且 2b 應(yīng)滿足tmb 102? ，對(duì)于汽車(chē)主減速器圓弧齒輪推薦采用： 22 Db ? =?480= 在此取 75mm 一般習(xí)慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大， 使其在大齒輪齒面兩端都超出一些，通常小齒輪的齒面加大 10%較為合適，在此取 1b =80mm （ 4） 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，輪齒小端螺旋角最小，弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，選 ? 時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度 ? ，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響，? 越大，則 ? 也越大，同時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高，? 應(yīng)不小于 ，在 ～ 時(shí)效果最好，但 ? 過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。另外，齒面過(guò)寬也會(huì)引起裝配空間減小。 （ 3） 主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬 1b 和 2b 錐齒 輪齒面過(guò)寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會(huì)導(dǎo)致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面過(guò)窄及刀尖圓角過(guò)小，這樣不但會(huì)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。 根據(jù)以上要求參考《汽車(chē)車(chē)橋設(shè)計(jì)》中表 312 表 313 取 1z =9 2z =40 1z + 2z =49〉 40 （ 2） 從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑 2D 和端面模數(shù) tm 對(duì)于單級(jí)主減速器，增大尺寸 2D 會(huì)影響驅(qū)動(dòng)橋殼的離地間隙，減小 2D 又會(huì)影響跨置式主動(dòng)齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。 4）主傳動(dòng)比 0i 較大時(shí)， 1z 盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙。 2）為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于40。 主減速器 基本參數(shù)的選擇 主減速器 錐齒輪的主要參數(shù)有主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù) 1z 和 2z ，從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑2D 、端面模數(shù) tm 、主從動(dòng)錐齒輪齒面寬 1b 和 2b 、中點(diǎn)螺旋角 ? 、法向壓力角 ? 等。 第二章主減速器設(shè)計(jì) 5 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 主減速器計(jì)算載荷的確定 （ 1） 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Ｔ ce nKiTT ToTLece /m a x ????? mN? （ 21） 式中 TLi —— 發(fā)動(dòng)機(jī)至所計(jì)算的主減速器從動(dòng) 錐齒輪之間的傳動(dòng)系的最低擋傳動(dòng)比，在此取 ，此數(shù)據(jù)此參考 斯太爾 ； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的最大轉(zhuǎn)矩， 此數(shù)據(jù)參考斯太爾 830 mN? ； T? —— 傳動(dòng)系上傳動(dòng)部分的傳動(dòng)效率，在此取 ； n —— 該汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目在此取 1； oK —— 由于猛結(jié) 合離合器而產(chǎn)生沖擊載荷時(shí)的超載系數(shù)，對(duì)于一般的載貨汽車(chē)，礦用汽車(chē)和越野汽車(chē)以及液力傳動(dòng)及自動(dòng)變速器的各類(lèi)汽車(chē)取 oK =，當(dāng)性能 系數(shù) pf 0 時(shí)可取 oK =； ???????????????????????16T gm0 . 1 9 5 016T gm0 . 1 9 5 T gm0 . 1 9 5161 0 01e m a xae m a xae m a xa當(dāng)當(dāng)pf （ 22） am —— 汽車(chē)滿載時(shí)的總質(zhì)量在此取 20210 gK ； 所以 830 1020210?? =4716 ? pf =〈 0 即 oK = 由以上各參數(shù)可求 Tce Tce = 1 ???? = mN? （ 2） 按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 csT LBLBr irGT cs ?? ?? /2 mN? （ 23） 式中 2G —— 汽車(chē)滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷， 預(yù)設(shè)后橋所承載 130000N 的負(fù)荷 ； ?—— 輪胎對(duì)地面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用車(chē)， 取 ? =；對(duì)于越野汽車(chē)取 ；對(duì)于安裝有專(zhuān)門(mén)的防滑寬輪胎的高級(jí)轎車(chē)，計(jì)算時(shí)可取 ； r —— 車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，在此 選用輪胎型號(hào)為 ，滾動(dòng)半徑為 ； LB? ， LBi —— 分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比 ， LB? 取 ， 由于沒(méi)有輪邊 減速器 LBi 取 ； 華南理工大學(xué)廣州汽車(chē)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 6 所以 LBLBrcs irGT ?? ?? /2 = 52 00 00 ? ??= mN? （ 3） 按汽車(chē)日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 cfT 對(duì)于公路車(chē)輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路車(chē)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(lái)確定： ? ? mN )( ??????? PHRLBLB rTacf fffni rGGT ? （ 24） 式中： aG —— 汽車(chē)滿載時(shí)的總重量， 參考 斯太爾 ； TG —— 所牽引的掛車(chē)滿載時(shí)總重量， N，但僅用于牽引車(chē)的計(jì)算； Rf —— 道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車(chē)可取 ~；在此取 ； Hf —— 汽車(chē)正常 行駛 時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車(chē)可取 ~ 在此?。? pf —— 汽車(chē)的性能系數(shù)在此取 0； LB? ， LBi ， n—— 見(jiàn)式（ 21），（ 23）下的說(shuō)明。 裝于輪齒大端一側(cè)軸頸上的軸承，多采用兩個(gè)可以預(yù)緊以增加支承剛度的圓錐滾子軸承，其中位于驅(qū)動(dòng)橋前部的通常稱(chēng)為主動(dòng)錐齒輪前軸承，其后部緊靠齒輪背面的那個(gè)齒輪稱(chēng)為主動(dòng)錐齒輪后軸承；當(dāng)采用騎馬式支承時(shí)，裝于齒輪小端一側(cè)軸頸上的軸承一般稱(chēng)為導(dǎo)向軸承。 與帶輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋相比，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋機(jī)械傳動(dòng)效率提高，易損件減少，可靠性增加。 目前重型汽車(chē)發(fā)動(dòng) 機(jī)向低速大扭矩發(fā)展的趨勢(shì)使得驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比向小速比發(fā)展。另外，弧齒錐齒輪與雙曲面錐齒輪相比，具有較高的傳動(dòng)效率，可達(dá) 99%。由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩個(gè)以上的輪齒同時(shí)嚙合，因此可以承受較大的負(fù)荷，加之其輪齒不是在齒的全長(zhǎng)上同時(shí)嚙合，而是逐漸有齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)的地轉(zhuǎn)向另一端，所以工作平穩(wěn)，噪聲和振動(dòng)小。 主減速器的齒輪類(lèi)型 主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪，雙曲面齒輪 ，圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。 所以此設(shè)計(jì)采用單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋再配以鑄造整體式橋殼 。 單級(jí)橋產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)為單級(jí)橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。況且由于 隨著我國(guó)公路條件的改善和物流業(yè)對(duì)車(chē)輛性能要求的變化 ， 重型汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級(jí)化發(fā)展的趨勢(shì) ，主要是單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋還有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1) 單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋是驅(qū)動(dòng)橋中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種 ， 制造工藝簡(jiǎn)單 ， 成本較低 ， 是驅(qū)動(dòng)橋的基本類(lèi)型 ， 在重型汽車(chē)上占有重要地位 ； 2） 重型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)向低速大轉(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢(shì) ， 使得驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比向小速比發(fā)展 ； 3） 隨著公路狀況的改善 ， 特別是高速公路的迅猛發(fā)展 ， 重型汽車(chē)使用條件對(duì)汽車(chē)通過(guò)性的要求降低 。這類(lèi)橋比單級(jí)減速器的質(zhì)量大 ， 價(jià)格也要貴些 ， 而且 輪穀 內(nèi)具有齒輪傳動(dòng) ， 長(zhǎng)時(shí)間在公路上行駛會(huì)產(chǎn)生大量的熱量而引起過(guò)熱 ； 因此 ， 作為公路車(chē)用驅(qū)動(dòng)橋 ， 它不如中央單級(jí)減速橋。單排、齒圈固定式圓柱行星齒輪減速橋 ， 一般減速比在 3 至 之間。但這類(lèi)橋因輪邊減速比為固定值 2， 因此 ， 中央主減速器的尺寸仍較大 ， 一般用于公路、非公路軍用車(chē)。在該系列中 ， 中央單級(jí)橋仍具有獨(dú)立性 ， 可單獨(dú)使用 ， 需要增大橋的輸出轉(zhuǎn)矩 ， 使?fàn)恳υ龃蠡蛩俦仍龃髸r(shí) ， 可不改變中央第一章 緒論 3 主減速器而在兩軸端加上圓錐行星齒輪式減速器即可變成雙級(jí)橋。 1)圓錐行星齒輪式輪邊減速橋。輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車(chē) 與軍用車(chē)上。 由于上述中央雙級(jí)減速橋均是在中央單級(jí)橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時(shí) ， 作為系列產(chǎn)品而派生出來(lái)的一種型號(hào) ， 它們很難變型為前驅(qū)動(dòng)橋 ， 使用受到一定限制 ；因此 ， 綜合來(lái)說(shuō) ， 雙級(jí)減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動(dòng)橋來(lái)發(fā)展 ， 而是作為某一特殊考慮而派生出來(lái)的驅(qū)動(dòng)橋存在。 (2)中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋。一般在主傳動(dòng)比小于 6 的情況下 ， 應(yīng)盡量采用中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式有多種，基本形式有三種如下： (1)中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。 7） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便。 5） 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車(chē)架或車(chē)身間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車(chē)的平順 性。 3） 齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。 驅(qū)動(dòng)橋 的研究現(xiàn)狀 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求： 1） 選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，以保證汽車(chē)在給定的條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。 目前國(guó)內(nèi)重型車(chē)橋生產(chǎn)企業(yè)也主要集中在 中信車(chē)橋廠 、東風(fēng)襄樊車(chē)橋公司、濟(jì)南橋箱廠、漢德車(chē)橋公司、重慶 紅巖橋廠和安凱車(chē)橋廠幾家企業(yè)。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動(dòng)橋便成了有效節(jié)油的 措施之一 。這就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出之后，在從發(fā)動(dòng)機(jī) — 傳動(dòng)軸 — 驅(qū)動(dòng)橋這一動(dòng)力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過(guò)程中的損失。 m以上， 百公里油耗是一般都在 34 升左右。 選題意義及主要研究?jī)?nèi)容 對(duì)于重型載貨汽車(chē)來(lái)說(shuō)，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車(chē) 和客車(chē)，以及輕型商用車(chē)都要大得多，以便能夠以較低的成本運(yùn)輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)，這就對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動(dòng)橋在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。其基本功用首先是增扭，降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，即增大 由 傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪；其次，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面或車(chē)身之間的垂直力，縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等。本文不是 采用傳統(tǒng) 的雙曲面錐齒輪作為載重汽車(chē)的主減速器而是采用 弧齒錐齒輪 ，希望這能作為一個(gè)課題繼續(xù)研究下去。本文 參 照傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)方法