【正文】 .............................................................. 31 第六章 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)元件 ............................................................................................ 33 支承軸承的預(yù)緊 ............................................................................................. 33 錐齒輪嚙合調(diào)整 ............................................................................................. 34 潤(rùn)滑 ............................................................................................................... 34 結(jié) 束 語(yǔ) .................................................................................................................... 35 參 考 文 獻(xiàn) .................................................................................................................. 36 前 言 汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展與汽車(chē)技術(shù)的提高，使得驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)與制造工藝日益完善。本文對(duì)輕型客車(chē)驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行的設(shè)計(jì)參照了傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)方法。 北京信息科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目： IVECO 輕型客車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 車(chē)輛工程 摘 要 驅(qū)動(dòng)橋做為汽車(chē)四大總成其一，它的性能之好壞直接影響整個(gè)汽車(chē)性能，而對(duì)于客車(chē)、載重汽車(chē)、貨車(chē)就顯得尤為重要 。 當(dāng)采用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)輸出較大轉(zhuǎn)矩以滿足目前各 種客車(chē)、載重汽車(chē)與貨車(chē)的快速、不同載重的高效率、高效益的需要時(shí) ，就必須要匹配一個(gè)安全可靠和高性能的驅(qū)動(dòng)橋。文章首先通過(guò)查找主要部件的型式與參數(shù)，確定主要部件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)參數(shù)；之后參考類(lèi)似驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)，從而確定出總體設(shè)計(jì)方案；最后對(duì)主、從動(dòng)錐齒輪 、差速器圓錐行星齒輪、半軸齒輪、全浮式半軸和整體式橋殼進(jìn)行強(qiáng)度校核，還要對(duì)支承軸承進(jìn)行壽命校核。驅(qū)動(dòng)橋與其他汽車(chē)總成一樣，都廣泛的采用了新技術(shù)外，而且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中日益朝著 “ 零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化和產(chǎn)品系列化 ” 的方向發(fā)展，并向生產(chǎn)組織專(zhuān)業(yè)化的目標(biāo)不斷前進(jìn)。 本課題是的設(shè)計(jì)對(duì)象是輕型客車(chē)，是對(duì) ，設(shè)計(jì)它的驅(qū)動(dòng)橋。 驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)，由驅(qū)動(dòng)橋組成結(jié)構(gòu) 、結(jié)構(gòu)功用 、各結(jié)構(gòu)的工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求講起，全面的分析了驅(qū)動(dòng)橋總成的結(jié)構(gòu)型式與布置方法；也全面的介紹了驅(qū)動(dòng)橋車(chē)輪的傳動(dòng)裝置與橋殼的各種結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計(jì)計(jì)算 方法。 這個(gè)課題設(shè)計(jì)有以下兩大難題，一是將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩通過(guò)萬(wàn)向傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞到后輪子上，達(dá)到更好的車(chē)輪轉(zhuǎn)向力與牽引力的有效發(fā)揮，從而提高汽車(chē)的行駛能力。 性能參數(shù)： 驅(qū)動(dòng)形式 4 2后輪 輪距 3800 mm 輪距前 /后 1750/1586 mm 滿載質(zhì)量 4020kg 空載時(shí)前軸分配負(fù)荷 45%，滿載時(shí)前軸分配負(fù)荷 26% 前懸 /后懸 1270/1915 mm 最高車(chē)速 110 km/h 最大爬坡度 33% 長(zhǎng)、寬、高 6000、 169 2575 mm 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 最大功率 76 kW/3800 r/min 最大扭矩 225 N驅(qū)動(dòng)橋由四部分構(gòu)成：主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置（半軸和輪邊減速器）和驅(qū)動(dòng)殼。 2，較小的外形尺寸，確保安全合適的離地間隙。 4，轉(zhuǎn)速不同載荷也不同條件下具有較高的傳動(dòng)效率。 6，與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式按工作特性分為非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋與斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。所以前者又稱為獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋，后者又稱為非獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋。 非斷開(kāi)式（整體式）驅(qū)動(dòng)橋 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋，因?yàn)樗?jiǎn)易的構(gòu)造、可靠安全的性能、價(jià)廉又物美，用在在各種客車(chē)、載貨汽車(chē)和公共汽車(chē)上早已變的非常普遍，而且也用在了大多數(shù)的越野汽車(chē)和部分轎車(chē)上。問(wèn)題就是這樣就使汽車(chē)的簧下質(zhì)量變大，因?yàn)檫@時(shí)整個(gè)的驅(qū)動(dòng)橋、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪和部分傳動(dòng)軸都算簧下質(zhì)量，這樣就對(duì)汽車(chē)的 平穩(wěn)運(yùn)行產(chǎn)生影響，也不利于降低動(dòng)載荷。 斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋 斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋橋殼與非斷開(kāi)式的不同地方是它的是分段的，分段的彼此相互還能做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此稱為斷開(kāi)式的橋。由于采用了獨(dú)立懸架，車(chē)身兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪就能在相對(duì)于車(chē)身或車(chē)廂上相互作用下上下擺動(dòng)，于是驅(qū)動(dòng)輪的傳動(dòng)系統(tǒng)及外部構(gòu)件就需要做相互擺動(dòng)。 本次課程設(shè)計(jì)要求為輕型客車(chē)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋。所以驅(qū)動(dòng)橋選用非斷開(kāi)式的更合理。如果汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)放置時(shí)縱向的，那么它的主減速器就利用錐齒輪間的運(yùn)動(dòng)來(lái)變化動(dòng)力的方向。 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、差速器要做到以下幾項(xiàng)： 1，使汽車(chē)具有最好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性是選擇主減速比的前提。要保證齒輪及其它傳動(dòng)件的噪聲小，晃動(dòng)少，平穩(wěn)。與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。 5，簡(jiǎn)易的構(gòu)造，方便拆裝，制造簡(jiǎn)單容易，整體整合不麻煩。 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 多數(shù)情況下依據(jù)所選擇的齒輪樣式、主動(dòng)和從動(dòng)齒輪的支持形式和裝載方法，還有降低速度方法的不同而使主減速器的構(gòu)成形式變得不同。 由于主減速比 0i =，故 在此選用雙曲面錐齒輪傳動(dòng)。 主減速器的減速形式 減速器根據(jù)減速方式的不同特點(diǎn)，主減速器可分為： 常用的具有降低速度的主減速器主要有單級(jí)式與雙級(jí)式兩種主減速器。0i是影響汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)和燃油消耗率的因素。單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋的優(yōu)勢(shì)：作為驅(qū)動(dòng)橋中構(gòu)造最簡(jiǎn)易的驅(qū)動(dòng)車(chē)橋，是一種制造工藝簡(jiǎn)單 . 成本低的基本型驅(qū)動(dòng)橋，在輕型客車(chē)市場(chǎng) 上擁有很高的地位。影響齒輪合理嚙合的因素： 1）齒輪加工質(zhì)量 2） . 安裝匹配齒輪 3）軸承和主減速器的剛度. 4）齒輪支撐剛度。轉(zhuǎn)矩較小的主減速器用懸臂式支承， . 因?yàn)樗闹С薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易且剛度很差。在中型和重型汽車(chē)上可以看到這樣的支承方式。如下圖 b）。如果使靠近齒輪的軸承軸徑相比另一側(cè)的支承 軸稍微大一點(diǎn)，就可以使錐齒輪的拆裝變得更方便。一般圓錐滾子軸承 支撐從動(dòng)錐齒輪用的較多。為了加強(qiáng)從動(dòng)錐齒輪支撐穩(wěn)定性，則錐齒輪背面的差速器殼體的那部分須要有充足的地方， . 而且 c+d要大于等于從動(dòng)錐齒輪大的一側(cè)的分度圓直徑的 70%。 從動(dòng)錐齒輪的主減速器里包含有很大的徑響尺寸和主傳動(dòng)比， . 在從動(dòng)錐齒輪的外側(cè)邊 緣后面設(shè)立輔助的支撐，這樣就能讓因?yàn)槭茌S向力影響而發(fā)生偏向和移動(dòng)的從動(dòng)錐齒輪受到限制。主、從動(dòng)齒輪在載荷作用下的偏移量許用極限值， 如圖 2 所示。 主減速器基本參數(shù)選擇與計(jì)算載荷的確定 主減速器傳動(dòng)比的確定 ①預(yù)選主減速器傳動(dòng)比 此前已經(jīng)得出初步估算的主減速比為 0i =。 b）主、從 動(dòng)錐齒輪齒數(shù)的和若大于等于 40，則會(huì)影響齒面重合度和輪齒彎曲強(qiáng)度的升高，使無(wú)法達(dá)到理想的水平。 d）若想得到合適的離地間隙，在 0i 比較大時(shí)， 1z 就要取小一點(diǎn)的。 為適宜配合 1z 與 2z ，根據(jù)《汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表 45 取 z1=6。 6=。 m； n：驅(qū)動(dòng)橋數(shù)，n=1；η為傳動(dòng)效率，取η =； k為液力變矩器系數(shù) ， k=[(k01)/2]+1； k0為最大變矩系數(shù)，手動(dòng)變速器， k=1； i0 為主減速器傳動(dòng)比， ?i ； 1i 為變速器最高擋擋傳動(dòng)比，?i 。 ②按驅(qū)動(dòng)輪打滑確定從動(dòng)錐齒輪的轉(zhuǎn)矩 csT Nmi rmGT mm rcs ,22 ?? ????? ? ? 根據(jù)《汽車(chē)設(shè)計(jì)》表 41所示： G2為驅(qū)動(dòng)橋在汽車(chē)滿載的情況下的靜載荷； G2=9310 74% =67585 N； 39。商用車(chē)： 39。2m =；輪胎與路面間的附著系數(shù) ? ，對(duì)于在很好的混泥土或?yàn)r青路上行駛的裝得是普通車(chē)輪的公路汽車(chē)， ? 取 ， rr為車(chē)輪滾動(dòng)半徑 ， rr= m； im為從動(dòng)齒輪到車(chē)輪間的傳動(dòng)比， 1?mi ； m? 為主動(dòng)齒輪到車(chē)輪之間的傳動(dòng)效率，取?m? ； ③從動(dòng)輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 cfT NmnirFFFFnirFTmmrjiwfmmrtcf )5831370()(??? ????????????? 其中： tF 為在正常開(kāi)車(chē)時(shí)的平均牽引力， tF = jiwf FFFF ??? ； 。 由前面兩個(gè)式子算出的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，是作用到從動(dòng)錐齒輪上的最大轉(zhuǎn)矩，和后面一個(gè)式子求得的日常行駛平均轉(zhuǎn)矩不一樣。 ④主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ： Gcz iTT ?0? 式中， zT 為主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （單位為 N 當(dāng)計(jì)算錐齒輪最大應(yīng)力時(shí)， NmTc 20353? ， Nmi TT Gcz 203530 ???? ?； 當(dāng)計(jì)算齒輪疲勞壽命時(shí)， NmTc 1170? ， Nmi TT Gcz 2 0 1 1 7 00 ???? ? 錐齒輪的主要參數(shù)的選擇 主動(dòng)錐齒輪的主要參數(shù)有 1z 、 2z ， 2D ， sm ， 1b ， 2b ， E，β，α 1z ：主動(dòng)錐齒輪齒數(shù)； 2z ：從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)； 2D ：從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑； sm ： 端面模數(shù)； 1b ：主動(dòng)錐齒輪齒面寬度； 2b ：從動(dòng)錐齒輪齒面寬度； E：雙曲面齒輪副的偏移距；β：中心點(diǎn)螺旋角；α：法向壓力角。 ②從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑 2D 、端面模數(shù) sm 2D 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即 mmTKD cD 3322 ???? 式中， 2D 為從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑（ mm）；2 DK是直徑系數(shù)，在 ~ 之間，在此取2DK=14； cT 為從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （ N sm 由下式計(jì)算 41 8 222 ??? zDm s 式中， sm 為齒輪端面模數(shù)。 根據(jù)《機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖》表 79 得，取 9?sm ，重新計(jì)算從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑為 mmzmD s 3 6 941922 ????? ， mmzmD s 546911 ????? 。雙曲面錐齒輪齒面寬度 b ，應(yīng)不大于其節(jié)錐距 2A 的 ，就是 Ab? ，對(duì) b有限制， smb 10? ，一般取 22 Db ? ，即 mmb 6 91 5 ??? 。取mmDE 6 2 ???? ，下偏移，就是從從的齒輪的頂部朝齒面看，而且要讓主動(dòng)齒輪處在右邊，使得達(dá)到從的齒輪的中心線下方就是主動(dòng)齒輪。在雙曲面齒輪副的中間點(diǎn)的螺旋角也不是相等的。β值越大，則 F? 也越大， 齒數(shù)就更多的嚙合，使得動(dòng)力傳動(dòng)的更順，能很有效的降低噪音，更是增強(qiáng)了輪齒的強(qiáng)度，一般 F? ? ，在 ～２ .0時(shí)效果最好。 汽車(chē)主減速器雙曲面齒輪副大、小齒輪螺旋角的平均值為 35176。商用車(chē)為了有合適的軸向力，就要選則小一點(diǎn)的β值，取 ?352 21 ??? ??? 。） ?369 1239。1? 之間相差不得 超過(guò) 5176。 用下式大致的確定大齒輪的名義螺旋角 2? ???? ????