【正文】 位置，從而有利于降低車身及整車重心高度，提高汽車行使的穩(wěn)定性。 近年來，有些汽車的主減速器采用準(zhǔn)雙曲面錐齒輪（車輛行業(yè)中簡稱雙曲面?zhèn)鲃樱﹤鲃印Ｒ驗(yàn)槁菪F齒輪不發(fā)生根切（齒輪加工中產(chǎn)生輪齒根部切薄現(xiàn)象，致使齒輪強(qiáng)度大大降低）的最小齒數(shù)比直齒輪的最小齒數(shù)少，使得螺旋錐齒輪在 同樣的傳動比下主減速器結(jié)構(gòu)較緊湊。 在發(fā)動機(jī)橫置的汽車驅(qū)動橋上，主減速器往往采用簡單的斜齒圓柱齒輪；在發(fā)動機(jī)縱置的汽車驅(qū)動橋上，主減速器往往采用圓錐齒輪式傳動或準(zhǔn)雙曲面齒輪式傳動。 主減速器結(jié)構(gòu)方案分析 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類型、減速形式的不同而不同。 d）在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，以改善汽車平順性。 b）外型尺寸要小，保證有必要的離地間隙；齒輪其它傳動件工作平穩(wěn)，噪音小。由于汽車在各種道路上行使時，其驅(qū)動輪上要求必須具有一定的驅(qū)動力矩和轉(zhuǎn)速，在動力向左右驅(qū)動輪分流的差速器之前設(shè)置一個主減速器后，便可使主減速器前面的傳動部件如變速器、萬向傳動裝置等所傳遞的扭矩減小，從而可使其尺寸及質(zhì)量減小、操縱省力。 其結(jié)構(gòu)如圖 21 所示： 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 21 驅(qū)動橋 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2021 5 3 主減速器設(shè)計(jì) 主減速器是汽車傳動系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齒數(shù)少的錐齒輪帶動齒數(shù)多的錐齒輪。這對于 汽車的設(shè)計(jì) (如汽車的變型 )、制造和維修，都帶來方便。汽車前后兩端的驅(qū)動橋的動力，是經(jīng)分動器并貫通中間橋而傳遞的。 為了解決上述問題，現(xiàn)代多橋驅(qū)動汽車都是采用貫通式驅(qū)動橋的布置型式。前者為了把動力經(jīng)分動器傳給各驅(qū)動橋，需分別由分動器經(jīng)各驅(qū)動橋自己專用的傳動軸傳遞動力，這樣不僅使傳動軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動橋的零件特別 是橋殼、半軸等主要零件不能通用。在多橋驅(qū)動的情況下，動力經(jīng)分動器傳給各驅(qū)動橋的方式有兩種。但是，由于斷開式驅(qū)動橋及與其相配的獨(dú)立懸掛的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故這種結(jié)構(gòu)主要見于對行駛平順性要 求較高的一部分轎車及一些越野汽車上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車或多橋驅(qū)動的重型越野汽車。 汽車懸掛總成的類型及其彈性元件與減振裝置的工作特性是決定汽車行駛平順性的主要因素，而汽車簧下部分質(zhì)量的大小，對其平順性也有顯著的影響。主減速器、差速器與傳動軸及一部分驅(qū)動車輪傳動裝置的質(zhì)量均為簧上質(zhì)量。另外，它又總是與獨(dú)立懸掛相匹配，故又稱為獨(dú)立懸掛驅(qū)動橋。 斷開式驅(qū)動橋 斷開式驅(qū)動橋區(qū)別于非斷開式驅(qū)動橋的明顯特點(diǎn)在于前者沒有一個連接左右驅(qū)動車輪的剛性整體外殼或梁。對于輪邊減速器：越野汽車為了提高離地間隙， 可以將一對圓柱齒輪構(gòu)成的輪邊減速器的主動齒輪置于其從動齒輪的垂直上方；公共汽車為了降低汽車的質(zhì)心高度和車廂地板高度，以提高穩(wěn)定性和乘客上下車的方便，可將輪邊減速器的主動齒輪置于其從動齒輪的垂直下方；有些雙層公共汽車為了進(jìn)一步降低車廂地板高度，在采用圓柱齒輪輪邊減速器的同時，將主減速器及差速器總成也移到一個驅(qū)動車輪的旁邊。在給定速比的條件下，如果單級主減速器不能滿足離地間隙要求，可該用雙級結(jié)構(gòu)。 驅(qū)動橋的輪廓尺寸主要取決于主減速器的型式。他們的具體結(jié)構(gòu)、特別是橋殼結(jié)構(gòu)雖然各不相同，但是有一個共同特點(diǎn)，即橋殼是 一根支承在左右驅(qū)動車輪上的剛性空心梁，齒輪及半軸等傳動部件安裝在其中。獨(dú)立懸架驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)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。當(dāng)驅(qū)動車輪采用非獨(dú)立懸架時，應(yīng)該選用非斷開式驅(qū)動橋；當(dāng)驅(qū)動車輪采用獨(dú)立懸架時，則應(yīng)該選用斷開式驅(qū)動橋。 g)結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝，調(diào)整方便。 e)在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小，以改善汽車平順性。 c)齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。 驅(qū)動橋設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求： a)所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 YC1090 貨車驅(qū)動橋的設(shè)計(jì) 2 2 總體方案論證 驅(qū)動橋處于動力傳動系的末端，其基本功能是增大由傳動軸或變速器傳來的轉(zhuǎn)矩 ,并將動力合理地分配給左、右驅(qū)動輪，另外還承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力力和橫向力。如果你的變速器出了故障，對于后輪驅(qū)動的汽車就不需要對差速器進(jìn)行維修，但是對于前輪驅(qū)動的汽車來說也許就有這個必要了，因?yàn)檫@兩個部件是做在一起的。后輪驅(qū)動的汽車加速時，牽引力將不會由前輪發(fā)出，所以在加速轉(zhuǎn)彎時，司機(jī)就會感到有更大的橫向握持力，操作性 能變好。設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡單，修理、保養(yǎng)方便；機(jī)件工藝性好，制造容易的要求 。該驅(qū)動橋設(shè)計(jì)大大降低了制造成本，同時驅(qū)動橋使用維護(hù)成本也降低了。 本課題的設(shè)計(jì)思路可分為以下幾點(diǎn)：首先選擇初始方案， YC1090 屬于中型貨車，采用后橋驅(qū)動，所以設(shè)計(jì)的驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)需要符合中型貨車的結(jié)構(gòu)要求； 接著選擇各部件的結(jié)構(gòu)形式；最后選擇各部件的具體參數(shù)，設(shè)計(jì)出各主要尺寸。 他有以下兩大難題，一是將發(fā)動機(jī)輸出扭矩通過萬向傳動軸將動力傳遞到后輪子上，達(dá)到更好的車輪牽引力與轉(zhuǎn)向力的有效發(fā)揮，從而提高汽車的行駛能力。因此，通過對汽車驅(qū)動橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識和技能。例如，驅(qū)動橋包含主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪 。汽車驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動力性 、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。 驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)，由驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求講起，詳細(xì)地分析了驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式及布置方法；全面介紹了驅(qū)動橋車輪的傳動裝置和橋殼的各種結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計(jì)計(jì)算方法。YC1090 貨車驅(qū)動橋的設(shè)計(jì) 目 錄 1 前言 ................................................................. 1 2 總體方案論證 ........................................................ 2 非斷開式驅(qū)動橋 ..................................................... 2 斷開式驅(qū)動橋 ....................................................... 3 多橋驅(qū)動的布置 ..................................................... 3 3 主減速器設(shè)計(jì) ........................................................ 5 主減速器結(jié)構(gòu)方案分析 ............................................... 5 主減速器主、從動錐齒輪的支承方案 ................................... 6 主減速器錐齒輪設(shè)計(jì) ................................................. 7 主減速器錐齒輪的材料 .............................................. 10 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 .......................................... 10 主減速器錐齒輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................... 12 4 差速器設(shè) 計(jì) ......................................................... 17 差速器結(jié)構(gòu)形式選擇 ................................................ 17 普通錐齒輪式差速器齒輪設(shè)計(jì) ........................................ 17 差速器齒輪的材料 .................................................. 19 普通錐齒輪式差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算 .................................... 19 5 驅(qū)動車輪的傳動裝置設(shè)計(jì) ............................................. 21 半軸的型式 ........................................................ 21 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .................................................. 21 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料與熱處理 ...................................... 24 6 驅(qū)動橋殼設(shè)計(jì) ....................................................... 25 橋殼的結(jié)構(gòu)型式 .................................................... 25 橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 .......................................... 25 7 結(jié)論 ............................................................... 27 參 考 文 獻(xiàn) .......................................................... 28 致 謝 ............................................................. 29 附件清單 ............................................................. 30 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2021 1 1 前言 本課題是對 YC1090 貨車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。故本說明書將以“驅(qū)動橋設(shè)計(jì)”內(nèi)容對驅(qū)動橋 及其主要零部件的結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計(jì)計(jì)算作一一介紹。 汽車驅(qū)動橋是汽車的重大總成，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動橋還傳遞著傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。另外，汽車驅(qū)動橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機(jī)械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成。 由上述可見，汽車驅(qū)動橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。 課題所設(shè)計(jì)的貨車 最高車速 V≥ 85km/h,發(fā) 動機(jī) 標(biāo)定功率（ 3000r/min） 99kW， 最大扭矩（ 1200～ 1400r/min） 430 Nm。二是差速器 向兩邊半軸傳遞動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。 所設(shè)計(jì)的 YC1090 貨車驅(qū)動橋制造工藝性好、外形美觀，工作更穩(wěn)定、可靠。驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)符合 YC1090 貨車的整體結(jié)構(gòu)要求。 目前我國正在大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè) ,采用后輪驅(qū)動 汽車的平衡性和操作性都將會有很大的提高 。維修費(fèi)用低也是后輪驅(qū)動的一個優(yōu)點(diǎn)，盡管由于構(gòu)造和車型的不同，這種費(fèi)用將會有很大的差別。 所以后輪驅(qū)動必然會使得乘車更加安全、舒適，從而帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。驅(qū)動橋一般由主減速器、差速 器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等組成。 b)外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙。 d)在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率。 f)與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào)，對于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào)。 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式按工作特性分，可以 歸并為兩大類，即非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋。因此，前者又稱為非獨(dú)立懸架驅(qū)動橋；后者稱為獨(dú)立懸架驅(qū)動橋。 非斷開式驅(qū)動橋 普通非斷開式驅(qū)動橋，由于結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、工作可靠，廣泛用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上，在多數(shù)的越野汽車和部分轎車上也采用這種結(jié)