【正文】 梁、桿進行離散。為廣大工程技術人員提供了在單一的 Windows 界面上無縫集成實體造型、有限元分析和優(yōu)化設計、虛擬裝配、三維機構運動仿真、運動干涉檢查、工藝規(guī)程生成、數(shù)控加工、三維實體圖轉化二維工程圖、產品數(shù)據共享與集成等多種多樣的功能。對裝配的后橋傳動系統(tǒng)運動仿真，能有效的減少系統(tǒng)在設計過程中所出現(xiàn)的干涉以及設計不合理現(xiàn)象出現(xiàn)，對于后橋傳動系統(tǒng)運動仿真主要是檢查后橋在運動仿真時是否出現(xiàn)干涉現(xiàn)象 。 圖 41 減速器大齒輪 圖 42減速器大齒輪 汽車后橋傳動機構三維建模及運動仿真 20 圖 43減速器小齒輪 安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） 21 圖 44減速器小齒輪 圖 45差速器小齒輪 1 汽車后橋傳動機構三維建模及運動仿真 22 圖 46差速器小齒輪 2 圖 47差速器大齒輪 1 安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） 23 圖 48差速器大齒輪 2 圖 49殼體 1 汽車后橋傳動機構三維建模及運動仿真 24 圖 410殼體 2 圖 411十字節(jié) 主要零部件裝配 裝配過程可參見光盤中的裝配動畫。具體建模過程是在軟件中操作的，模型在論文附件中。 至此差速器齒輪，及半軸齒輪與行星齒輪計算完畢。 J =2021 1 14 = 按 jeT 、 ?jT 兩種計算轉矩中的較小者進行計算時，彎曲應力應 不大于 980MPa。 Z2 km /kv T 1000 m T=Tj Tj — 計算轉矩，按 jeT 、 ?jT 兩者中的較小者和 Tj m 計算； n— 行星齒輪數(shù)目； Z2 — 半軸齒輪數(shù)目； Ko 、 kv 、 ks 、 F、 m— 見前面的說明； J— 計算汽車差速器 齒輪彎曲應力用的綜合系數(shù)； T= ㎡ F ks Ko 彎曲應力為： σ w =2S 2x = 24 弦齒高 h 1x =。x 0 2 =d2 /2h2 ?sin?2 = 21 理論弧齒厚 s1 =。h2 ?= 14 齒根高 h1 ?= ?=。 9 節(jié)圓直徑 d1 =44； d2 = 10 節(jié)錐角 ?1 =。30?[15] 對汽車差速器直齒錐齒輪的進行幾何尺寸計算： 表 31 差速器直齒錐齒輪幾何尺寸表 序號 項目 計算公式及結果 1 行星齒輪齒數(shù) Z1 =10 2 半軸齒輪齒數(shù) Z2 =14 3 模數(shù) m= 4 齒面寬 F= = 5 齒工作高 hg == 6 齒全高 h=+= 7 壓力角 22176。的少，故可用較大的模數(shù)以提高齒輪的強度。30? 的壓力角，齒高系數(shù)為 ，最少齒數(shù)可減至 10，并且在小齒輪 (行星齒輪 )齒頂不變尖的條件下還可由切向修正加大半軸齒輪齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨 于等強度。壓力角，這時齒高系數(shù)為 1，而最少齒數(shù)是 13。 為了得到較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強度，應使行星齒輪盡量少，但一般不應該少于 10。 m，取 jeT 、 ?jT 中較小值。 差速齒輪的基本參數(shù)選擇： 行星齒輪球面半徑 RB 的確定，圓錐行星齒輪差速器的結構尺寸，通常取決于行星齒輪背面的球面半徑 RB ，它是行星齒輪的安裝尺寸。該差速器工作可靠，使用壽命長，鎖緊性能穩(wěn)定，制造加工也不復雜。 牙嵌式自由輪差速器 牙嵌式自由輪差速器是自鎖式差速器的一種。當把半軸轉矩比降到 ～ ，鎖緊系數(shù)降到 ～ 時，可提高該差速器的使用壽命。 其 半軸轉矩比可高達 ，鎖緊系數(shù)達 ～ 。但其結構較復雜，零件材料 選擇 、機械加工、熱處 理 、化學處理等方面均有較高的技術要求。目前，許多使用范圍比較廣的重型貨車上都裝用差速鎖。當然，如果左、右車輪都處于低附著系數(shù)的路面，雖鎖住差速器，但牽引力仍超過車輪與地面間的附著力，汽車也無法行駛。 強制鎖止式差速器 當一個驅動輪處于附著系數(shù)較小的路面時，可通過液壓或氣動操縱，嚙合接合器 (即差速鎖 )將差速器殼與半軸鎖緊在一起，使差速器不起作用，這樣可充分利用地面的附著系數(shù)。 摩擦片式差速器 摩擦片式差速器的鎖緊系數(shù)可達 ， Kb可達 4。 普通圓錐齒輪式差速器 普通錐齒輪差速器鎖緊系數(shù)一般為 ～ ，兩半軸轉矩比 Kb=～ ，這說明左、右半軸的轉矩差別不大，故可以認為分配給兩半軸的轉矩大致相等，這樣的分配比例對于在良好路面上行駛的汽車來說是合適的。汽車上廣泛采用的差速器為對稱錐齒輪式差速器，具有結構簡單、質量較小等優(yōu)點，應用廣泛。對稱式主要用做汽車輪間差速器或由平衡懸架聯(lián)系的兩驅動橋（ 66或 64 汽車的中、后驅動橋）之間 的軸間差速器。 汽車輪間差速器結構型式的選擇 齒輪式差速器 齒輪式差速器有圓錐齒輪式和圓柱齒輪式兩種。此外，由于車輪與路面間尤其在轉彎時有大的滑轉或滑移，易使汽車在轉向時 失去抗側滑能力而使穩(wěn)定性變壞。在左右車輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅動車輪軸將動力傳給左右車輪，則會由于左右驅動車輪的轉速雖相等而行程卻又不同的這一運動學上的矛盾，引起某一驅動車輪產生滑轉或滑移。例如，轉彎時外側車輪的行程要比內側的長。 齒輪的接觸強度計算： 汽車主減速器雙曲面齒輪的接觸應力公式為： FJK KKKKTdC v fmsozpj31102 ??? （ 215） 式中： pC — 材料的彈性系數(shù)，對于鋼制齒輪副取 mmN /21 ； zsmvo TKKKK , — 見式（ 214）下的說明； fK — 表面質量系數(shù)，一般 情況下，對于制造精確地齒輪可取 fK =1； J — 計算接觸應力的綜合系數(shù)，它綜合考慮了嚙合齒面的相對半徑、載荷作用位置、輪齒間的載荷分配、有效齒寬及慣性系數(shù)等因素的影響， J =； 代入數(shù)據進行計算得到：σ j = 3?? ??????= 汽車主減速器齒輪的許用彎曲應力為 2800MPa ，因為 2800，所以可以看出后橋設計齒輪的彎曲應力滿足接觸強度要求。 計算得σ w =，其中尺寸系數(shù) KS =，汽車主減速器齒輪的許用彎曲應力為 700MPa 。支承剛度大時取小值 。 m，從動齒輪 jeT ， ?jT 兩者中較小者和 Tjm 計算；對于主動齒輪還需將上述計算轉矩算到主動齒輪上； K0 — 超載系數(shù)； KS — 尺寸系數(shù)，反映材料的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等有關。許用單位齒長上的圓周力如下表所示： 表 22 許用單位齒長上的圓周力 汽車類別 參數(shù) FdiT ge ??? 2/10 13m ax FdrGp r?????210232 ? 輪胎與地面的附著系數(shù) ? I 檔 II 檔 直接檔 轎車 893 536 321 893 載貨汽車 1429 250 1429 公共汽車 982 214 牽引汽車 536 250 載貨汽車 P 為 1429N/mm,p1 [p1 ]=1429N/mm 根據以上的計算表明，后橋的 主減速齒輪與從動齒輪耐磨性都比較好，滿足要求。 F) （ 27） 式中： T maxe — 發(fā)動機最大轉矩， N gi (58) cosa01 汽車后橋傳動機構三維建模及運動仿真 10 (59) (41)(56)/(51) (60) (46)(56)/(52) (61) (55)(54) (62) [(54)(55)]/(61) (63) (59)+(60)+(62) (64) [(41)(46)]/(63) (65) r?d =(64)/(58) (66) (7)/(65) (67) (3)(50) (68) (5)/(34)(17)(35) (69) (37)+(40)(67) (70) mZ =(49)(51) (71) Z =(12)(47)(70) (72) Am =(12)/(49) (73) A。取最小者為 根據上式可得 d2= 根據以上參數(shù)算得主減速器主動齒輪與從動齒輪參數(shù)如下表： 表 21 圓弧齒雙曲面齒輪參數(shù) 序號 計算公式 結果 (1) 1Z 7 (2) 2Z 39 (3) (1)/(2) 汽車后橋傳動機構三維建模及運動仿真 8 (4) F= 2d (5) E 20 (6) 2d (7) dr (8) 1? ? 176。 K—— 直徑系數(shù)，取 =13~16。為了磨合均勻，主，從動齒輪的齒數(shù)之間應避免有公約數(shù)；為了得到理想的齒面重疊系數(shù)，其齒數(shù)之和對于載貨汽車應不少于 40，對于轎車應不少于 50。當 0i =6 時， 1z 的最小值可取為 5，但為了嚙合平穩(wěn)及提高疲勞強度， 1z 最好大于 5。 m 當計算主減速器主動齒輪時，應將（ 23） （ 25）各式分別除以該對齒輪的減速比及傳動效率。 進行主減速器從動齒輪的平均計算轉矩 jmT 計算： jmT = nifffrGG LBLBPHRrTa ?/( )() ??? （ 25） aG — 汽車滿載總質量， N； TG — 所牽引的掛車的滿載總質量， N，但僅用于牽引車的計算； Rf — 道路滾動阻力系數(shù)， Rf =； 安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） 7 Hf — 汽車正常使用時的平均爬坡能力系數(shù)； Pf — 汽車或汽車列車的性能系數(shù)； Pf =1/100[（ aG + TG ） / maxeT ] （ 26） 當 （ aG + TG ） / maxeT 16 時，取 Pf =0. 代入數(shù)據算得 Pf 16，取 Pf =0。 m （ 23） ?jT =LBLBri rG ***2? ? = 2**5 **1 00 0*2 =通常是將發(fā)動機最大轉矩配以傳動系最低檔傳動比時和驅動車輪打滑時這兩種情況下作用在主減速器從動齒輪最大應力的計算載荷。13一凸緣 選定的車型及相關參數(shù) 表 11 ISUZU CVR14K 參數(shù) 項目 參數(shù) 發(fā)動機最大功率（ KW） 150（ 2300r/min） 最大輸出扭矩 Temax（ ） 700(1400r/min) 變速器各檔傳動比 一檔 Ig1 二檔 Ig2 三檔 Ig3 四檔 Ig4 五檔 Ig5 倒檔 后橋主減速比 Io 汽車后橋傳動機構三維建模及運動仿真 6 第 2章 主減速器設計 齒輪轉矩計算 表 11 便是主減速器齒輪的計算載荷。10一差速器軸承 :11一從動齒輪 。8一半軸軸承 。6一半軸 。4 一差速器 。2一主動齒輪 。驅動橋結構如下圖11。 驅動橋的作用和組成 驅動橋位于傳動系末端，其基本功用首先是增矩、降速，改變轉矩的傳遞方向，即增大由傳動軸或直接從變速器傳來的轉矩，并將轉矩合理地分配給左、右驅動車輪；其次，由驅動橋還要承受作 用于路面和車架或車身之間的垂向力、縱向力、橫向力，以及制動力矩和反作用力矩等 [1]。同時，它提供了制作管道庫的工具。 15． Toolbox 工具箱 SolidWorks 的 Toolbox 工具箱提供了建立企業(yè)庫文件的工具，可以對軸承等一些通用的標準零件進行計算，提供了 ISO、 ANSI 等標準的標準件庫，并可與裝配環(huán)境進行自動插入。 14．渲染功能 —— PhotoWorks SolidWorks 提供了產品的 渲染功能，提供了材質庫、光源庫、背景庫，可以在產品設計完成還沒有加工出來的情況下，生成產品的宣傳圖片，同輸出通過的圖片文件格式如： JPG、 GIF、 BMP、 TIFF 等。利用這些文件用戶可制作產品的多媒體文件，以供設計評審、產品宣傳、用戶之間交流，技術協(xié)調運用。 汽車后橋傳動機構三維建模及運動仿真 4 現(xiàn)在的時代是網絡的時代， SolidWorks 深知這一點，因而采用了超鏈接， 3