【正文】 c* 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? ，對于汽車主減速器圓弧齒輪推薦采用： 22 Db ? =?530= 在此取 83mm 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 =91mm ? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 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 ? 過大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。另外，齒面過寬也會(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窄及刀尖圓角過小，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《汽車車橋設(shè)計(jì)》 [1]中表 312 表 313 取 1z =6 2z =41 1z + 2z =47〉 40 2. 從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑 2D 和 端面模數(shù) tm 對于單級主減速器，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。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 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。 r —— 車輪的滾動(dòng)半徑，在此選用輪胎型號為 ，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)車輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比， LB? 取 ，由于沒有輪邊減速器 LBi 取 所以 LBLBrcs irGT ?? ?? /2 = 000 0 ? ??=101150 mN? 3. 按汽車日常 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： ? ? mN )( ??????? PHRLBLB rTacf fffni rGGT ? （ 24） 式中： aG —— 汽 車滿載時(shí)的總重量，查得本車型為 2700000N TG —— 所牽引的掛車滿載時(shí)總重量， N，但僅用于牽引車的計(jì)算； Rf —— 道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，對于載貨汽車可取 ~；在此取 Hf —— 汽車正常行駛時(shí)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； LB? ， LBi ， n—— 見式（ 21），（ 23）下的說明。 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，查得本車型為 maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的最大轉(zhuǎn)矩，查得本車型為 1230 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)，對于一般的載貨汽車，礦用汽車和越野汽車以及液力 傳動(dòng)及自動(dòng)變速器的各類汽車取 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 —— 汽車滿載時(shí)的總質(zhì)量在此取 27000 gK ； 所以 12301027000?? =16 ? pf =〈 0 即 oK = 由以上各參數(shù)可求 Tce Tce = 1 ???? =49984 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 irGTcs ?? ?? /2 mN? （ 23） 式中 2G —— 汽車滿載時(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 210000N的負(fù)荷 。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 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 承，其中位于驅(qū)動(dòng)橋前部的通常稱為主動(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 軸承一般稱為導(dǎo)向軸承。 主減速器的減速形式 由于 i=＜ ，一般采用單級主減速器，單級減速驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的優(yōu)勢：單級減速驅(qū)動(dòng)車橋是驅(qū)動(dòng)橋中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，制造工藝較簡單，成本較低，是驅(qū)動(dòng)橋的基本型，在重型汽車上占有重要地位； 目前重型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)向低速大扭矩發(fā)展的趨勢使得驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比向小速比發(fā)展；隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，許多重型汽車使用條件對汽 車通過性的要求降低，因此，重型汽車產(chǎn)品不必像過去一樣，采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提高其的通過性；與帶輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋相比，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化，單級減速驅(qū)動(dòng)橋機(jī)械傳動(dòng)效率提高，易損件減少，可靠性增加。而弧齒錐齒輪還存在一些缺點(diǎn)，比如對嚙合精度比較敏感，齒輪副的錐頂稍有不吻合就會(huì)使工作條件急劇變壞，并加劇齒輪的磨損和使噪聲增大；但是當(dāng)主傳動(dòng)比一定時(shí)，主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)， 雙曲面齒輪比相應(yīng)的弧齒錐齒輪小，從而可以得到更大的離地間隙，有利于實(shí)現(xiàn)汽車的總體布置。在此選用弧齒錐齒輪傳動(dòng)，其特點(diǎn)是主、從動(dòng)齒輪的軸線垂直交于一點(diǎn)。 圖 11 Meritor（ 美馳 ） 單后驅(qū)動(dòng)橋 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2章 主減速器設(shè)計(jì) 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)其齒輪的類型，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安置方法以及減速形式的不同而 異。 所以此設(shè)計(jì)采用單級驅(qū)動(dòng)橋再配以鑄造整體式橋殼。 單級橋產(chǎn)品的優(yōu)勢為單級橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。況且由于隨著我國公路條件的改善和物流業(yè)對車輛性 能要求的變化，重型汽車驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級化發(fā)展的趨勢，主要是單級驅(qū)動(dòng)橋還有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： (l) 單級減速驅(qū)動(dòng)橋是驅(qū)動(dòng)橋中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，制造工藝簡單，成本較低， 是驅(qū)動(dòng)橋的基本類型，在重型汽車上占有重要地位； (2) 重型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)向低速大轉(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢，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，重型汽車使用條件對汽車通過性的要求降低。這類橋比單級減速器的質(zhì)量大，價(jià)格也要貴些，而且輪穀內(nèi)具有齒輪傳動(dòng)，長時(shí)間在公路上行駛會(huì)產(chǎn)生大量的熱量而引起過熱；因此，作為公路車用驅(qū)動(dòng)橋，它不如中央單級減速橋。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。在該系列中，中央單級橋仍具有獨(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、礦山等非公路車與軍用車上。 由于上述中央雙級減速橋均是在中央單級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)品而派生出來的一種型號，它們很難變型為前驅(qū)動(dòng)橋，使用受到一定限制；因此，綜合來說，雙級減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動(dòng)橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅(qū)動(dòng)橋存在。 2)中央雙級驅(qū)動(dòng)橋。一般在主傳動(dòng)比小于 的情況下，應(yīng)盡量 采用中央單級減速驅(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)中央單級減速驅(qū)動(dòng)橋。 7） 結(jié)構(gòu)簡單，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架或車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 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 載荷，提高汽車的平順性。 3） 齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。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。 目前國內(nèi)重型車橋生產(chǎn)企業(yè)也主要集中在中信車橋廠、東風(fēng)襄樊車橋公司、濟(jì)南橋箱廠、漢德車橋公司、重慶紅巖橋廠和安凱車橋廠幾家企業(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程中的損失。 m 以上，百公里油耗是一般都在 34 升左右。 對于重型載貨汽車來說，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車和客車，以及輕型商用車都要大得多，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的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左右驅(qū)動(dòng)車輪；其次，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面或車身之間的垂直力，縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等。 Single main reducing gear。 finally check the life span of the axle drive bevel pinion, bevel gear wheel, the different ional plaary pinion, differential side gear, fullfloating axle shaft, the banjo axle housing, and the life expectation of carrier bearing. The designing take the arc bevel gear instead of the traditional hypoid gear as the gear type of heavy truck final drive, and we hope it can be considered as a new task for an advanced study. Key words: Heavy truck。 關(guān)鍵字 ：載重汽車；驅(qū)動(dòng)橋；單級 主 減速器 ；圓弧 錐齒輪 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract Drive axle is one part of the four important assemblies of automobile. Its performance directly influences the entire automobile, especially the heavy truck. When using the big power engine with a big driving torque to meet the requirements of high speed, heavyloaded, high efficiency, high benefit for today’s heavy truck, an efficient and reliable drive axle is essential and it is being the heavy truck’ developing tendency. This design follows the traditional designing method of the drive a