【正文】 最佳的方案。 本課題要解決的主要問題和設(shè)計(jì)總體思路： a. 本課題解決的主要問題：設(shè)計(jì)出適合本課題的驅(qū)動(dòng)橋。在一般汽車的機(jī)械式傳動(dòng)中，有了變速器還不能完全解決發(fā)動(dòng)機(jī)特性與汽車行駛要求間的矛盾和結(jié)構(gòu)布置上的問題。其次，需將經(jīng)過變速器、傳動(dòng)軸傳來的動(dòng)力，通過驅(qū)動(dòng)橋的主減速器，進(jìn)行進(jìn)一步增大轉(zhuǎn)矩、降低轉(zhuǎn)速的變化。 b. 本課題的設(shè)計(jì)總體思路：非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼，相當(dāng)于受力復(fù)雜的空心梁，它要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)還要盡量的減輕其重量。對載貨汽車，由于它們有時(shí)會遇到坎坷不平的壞路面，要求它們的驅(qū)動(dòng)橋有足夠的離地間隙，以滿足汽車在通過性方面的要求。提高它們的加工精度、裝配精度，增強(qiáng)齒輪的支承剛度，是降低驅(qū)動(dòng)橋工作噪聲的有效措施。 預(yù)期的成果 設(shè)計(jì)出小型低速載貨汽車的驅(qū)動(dòng)橋，包括主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及橋殼等部件，配合其他 同組同學(xué)，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)車輛的全局。 a. 提高汽車的技術(shù)水平，使其使用性能更好，更安全，更可靠，更經(jīng)濟(jì)，更舒適，更機(jī)動(dòng)，更方便，動(dòng)力性更好，污染更少。通過該政策的實(shí)施，使我國汽車產(chǎn)業(yè)在 2021年前發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，為實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的目標(biāo)做出更大的貢獻(xiàn)。低速載貨汽車，在汽車發(fā)展趨勢中，有著很好的發(fā)展前途。在國家積極投入和支持發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，能研制 出適合中國國情，包括道路條件和經(jīng)濟(jì)條件的車輛，將大大推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)的提高。同時(shí)，在這個(gè)新的汽車產(chǎn)業(yè)政策描繪的藍(lán)圖中，還包含許多涉及產(chǎn)業(yè)素質(zhì)提高和市場環(huán)境改善的綜合目標(biāo)，著實(shí)令人鼓舞。自 1994年《汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》頒布并執(zhí)行以來，國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了顯著變化，企業(yè)規(guī)模效益有了明顯改善，產(chǎn)業(yè)集中度有了一定程度提高。多數(shù)企業(yè)家預(yù)計(jì)，在新的汽車產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì)下，將會有越來越多的汽車生產(chǎn)企業(yè)按照市場規(guī)律組成企業(yè)聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)和資源共享。 圖 31 驅(qū)動(dòng)橋的總體布置型式簡圖 (a)普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋； (b)帶有擺動(dòng)半軸的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋； (c)斷開式驅(qū)動(dòng)橋 5 方案（一）：非斷開式驅(qū)動(dòng)橋 圖 32 非斷開式驅(qū)動(dòng)橋 普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋 [2]，如圖 32，由于其結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、工作可靠，最廣泛地用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上，在多數(shù)的的越野汽車和部分轎車上也采用這種結(jié)構(gòu)。這時(shí)整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋、驅(qū)動(dòng)車輪及部分傳動(dòng)軸均屬簧下質(zhì)量，使汽車的簧下質(zhì)量較大，這是它的一個(gè)缺點(diǎn)。采用鋼板沖壓 焊接的整體式橋殼及鋼管擴(kuò)制的整體式橋殼，均可顯著地減輕驅(qū)動(dòng)橋的質(zhì)量。在汽車的輪胎尺寸和驅(qū)動(dòng)橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定的情況下，也就限定了主減速器從動(dòng)齒輪直徑的尺寸。后者僅推薦用于主減速比大于 且載貨在 6t 以上 的大型汽車上。在后一種情況下又有五種布置方案可供選擇 。斷開式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對運(yùn)動(dòng)，所以這種橋稱為斷開式的。這種橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車架橫梁或車廂底板上，或與脊梁式車架相聯(lián)。兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)車輪由于采用獨(dú)立懸掛則可以彼此獨(dú)立地相對于車架或車廂作上下擺動(dòng)，相應(yīng)地就要求驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及其外殼或套管，作相應(yīng)擺動(dòng)。 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，因汽車簧下部分質(zhì)量的大小，對其平順性也有顯著的影響。但是，由于斷開式驅(qū)動(dòng)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(dòng)的重型越野汽車。在多橋驅(qū)動(dòng)的情況下，動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋的方式有兩種。前者為了把動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋，需分別由分動(dòng)器經(jīng)各驅(qū)動(dòng)橋自己專用的傳動(dòng)軸傳遞動(dòng)力，這樣不僅使傳 動(dòng)軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動(dòng)橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。 為了解決上述問題，現(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車都是采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置型式。汽車前后兩端的驅(qū)動(dòng)橋（第一、第四橋）的動(dòng)力，是經(jīng)分動(dòng)器并貫通中間橋（分別穿過第二、第三橋）而傳遞的。這對于汽車的設(shè)計(jì)（如汽車的變形）、制造和維修，都帶來方便。 經(jīng)上述分析，考慮到所設(shè)計(jì)的輕型載貨汽車的載重和各 種要求，其價(jià)格要求要盡量低，故其生產(chǎn)成本應(yīng)盡可能降低。 8 4 具體設(shè)計(jì)說明 主減速器的設(shè)計(jì)： 主減速器的結(jié)構(gòu)型式 主減速器的結(jié)構(gòu)型式，主要是根據(jù)其齒輪類型、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安置方法以及減速型式的不同而異。 圖 41 螺旋錐齒輪與雙曲面齒 輪傳動(dòng) (a)螺旋錐齒輪傳動(dòng)； (b)雙曲面齒輪傳動(dòng) 采用雙曲面齒輪。其空間交叉角（即將一軸線平移，使之與另一軸線相交的交角）也都是采用 90176。這個(gè)偏移量稱為雙曲面齒輪的偏移距。這樣就能在每個(gè)齒輪的兩邊布置尺寸緊湊的支承。和螺旋錐齒輪由于齒輪的軸線相交而使得主、從動(dòng)齒輪的螺旋角相等的情況 不同，雙曲面齒輪的偏移距使得主動(dòng)齒輪的螺旋角大于從動(dòng)齒輪的螺旋角。主動(dòng)齒輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)是大于從動(dòng)齒輪的。其增大的程度與偏移距的大小有關(guān)。隨偏移距的不同，雙曲面齒輪與接觸應(yīng)力相當(dāng)?shù)?螺旋錐齒輪比較，負(fù)荷可提高至 175%。當(dāng)要求傳動(dòng)比大而輪廓尺寸又有限時(shí)，采用雙曲面齒輪更為合理。對中等傳動(dòng)比，兩種齒輪都能很好適應(yīng)。雙曲面齒輪的偏移距還給汽車的總布置帶來方便。 圖 43 騎馬式支承 1調(diào)整墊圈； 2調(diào)整墊片 本設(shè)計(jì)采用騎馬式支承（圖 43）。騎馬式支承使支承剛 度大為增加，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式 1/30 以下。齒輪承載能力較懸臂式可提高 10%左右。騎 馬式支承的導(dǎo)向軸 10 承（即齒輪小端一側(cè)的軸承）都采用圓柱滾子式的，并且其內(nèi)外圈可以分離，以利于拆裝。 主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安 裝 方法 圖 44 主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承型式及安置辦法 主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承剛度依軸承的型式、支承間的距離和載荷在軸承之間的分布而定。 為了防止從動(dòng)齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承也應(yīng)預(yù)緊。球面圓錐滾子軸承（圖 44（ b））具有自動(dòng)調(diào)位的性能，對軸的歪斜的敏感性較小，這在主減速器從動(dòng)齒輪軸承的尺寸大時(shí)極其重要 。 本設(shè)計(jì)采用組合式橋殼的單級主減速器（圖）。其主、從動(dòng)錐齒輪軸承都直接支承在與橋殼鑄成一體的主減速器殼 上，結(jié)構(gòu)簡單、支承剛度大、質(zhì)量小、造價(jià)低。 A. 主減速比 0i 的確定 主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響?？衫迷诓煌?oi 下的功率平衡圖來研究 0i 對汽車動(dòng)力性的影響。 為了得到足夠的功率儲備而使最高車速稍有下降， 0i 按下式計(jì)算 [3]： ghapr inrim a x0)( ?～? ? ?14? 式中： r — 車輪滾動(dòng)半徑， m； 12 ghi — 變速器最高檔傳動(dòng)比； maxa? — 汽車最高車速； pn — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速 ??ghapr inrim a x0)( ?～ ???? 根據(jù)所選定的主減速比 oi 值，確定主減速器的減速型式為單級。既 [3]： nKiTT TTLeje /0m a x ????? 　 ? ?24? LBLBrj i rGT ? ??? ? ?? 2 ? ?34? 式中： maxeT — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， mN? ； TLi — 由發(fā)動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比； T? — 上述傳動(dòng)部分的效率，取 ?T? ； 0K — 超載系數(shù)，對于一般載貨汽車、礦用汽車和越野汽車以及液力傳動(dòng)的各類汽車取 10?K ； n — 該車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目； 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)載， N；對后橋來說還要考慮到汽車加速時(shí)的負(fù)荷增大量； ? — 輪胎對 路面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，取 ?? ； r — 車輪的滾動(dòng)半徑， m； LB? ， LBi — 分別為由所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率和減速比（例如輪邊減速器等）。對于公路車輛