【正文】 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。在雙級(jí)主減速器中，通常把兩級(jí)減速器齒輪放在一個(gè)主減速器殼體內(nèi)，也可以將第二級(jí)減速齒輪作為輪邊減速器。貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 3 頁(yè) 共 28 頁(yè)在少數(shù)具有高速發(fā)動(dòng)機(jī)的大型公共汽車、多橋驅(qū)動(dòng)汽車和超重型載貨汽車上，有時(shí)采用蝸輪式主減速器，它不僅具有在質(zhì)量小、尺寸緊湊的情況下可以得到大的傳動(dòng)比以及工作平滑無(wú)聲的優(yōu)點(diǎn)，而且對(duì)汽車的總體布置很方便。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(duì)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粱或車廂底板上，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)立懸掛則可以彼此致立地相對(duì)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)。斷開式驅(qū)動(dòng)橋的簧下質(zhì)量較小，又與獨(dú)立懸掛相配合，致使驅(qū)動(dòng)車輪與地面的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性比較好，由此可大大地減小汽車在不平路面上行駛時(shí)的振動(dòng)和車廂傾斜，提高汽車的行駛平順性和平均行駛速度，減小車輪和車橋上的動(dòng)載荷及零件的損壞，提高其可靠性及使用壽命。 多橋驅(qū)動(dòng)的布置為了提高裝載量和通過(guò)性，有些重型汽車及全部中型以上的越野汽車都是采用多橋驅(qū)動(dòng)，常采用的有 4688 等驅(qū)動(dòng)型式。相應(yīng)這兩種動(dòng)力傳遞方式，多橋驅(qū)動(dòng)汽車各驅(qū)動(dòng)橋的布置型式分為非貫通式與貫通式。而對(duì)88 汽車來(lái)說(shuō)，這種非貫通式驅(qū)動(dòng)橋就更不適宜，也難于布置了。在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅(qū)動(dòng)橋不是分別用自己的傳動(dòng)軸與分動(dòng)器直接聯(lián)接，而是位于分動(dòng)器前面的或后面的各相鄰兩橋的傳動(dòng)軸，是串聯(lián)布置的。其優(yōu)點(diǎn)是，不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提高了各驅(qū)動(dòng)橋零件的相互通用性，并且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)、減小了體積和質(zhì)量。由于非斷開式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠，查閱資料，參照國(guó)內(nèi)相貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 4 頁(yè) 共 28 頁(yè)關(guān)貨車的設(shè)計(jì),最后本課題選用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車，其主減速器還利用錐齒輪傳動(dòng)以改變動(dòng)力方向。驅(qū)動(dòng)橋中主減速器、差速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：a）所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車既有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。c）在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率；與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與動(dòng)協(xié)調(diào)。e）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。 螺旋錐齒輪傳動(dòng) 貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 5 頁(yè) 共 28 頁(yè)圖 31 螺旋錐齒輪傳動(dòng)按齒輪副結(jié)構(gòu)型式分，主減速器的齒輪傳動(dòng)主要有螺旋錐齒輪式傳動(dòng)、雙曲面齒輪式傳動(dòng)、圓柱齒輪式傳動(dòng)（又可分為軸線固定式齒輪傳動(dòng)和軸線旋轉(zhuǎn)式齒輪傳動(dòng)即行星齒輪式傳動(dòng)）和蝸桿蝸輪式傳動(dòng)等形式。為了減少驅(qū)動(dòng)橋的外輪廓尺寸，主減速器中基本不用直齒圓錐齒輪而采用螺旋錐齒輪。此外，螺旋錐齒輪還具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，汽車上獲得廣泛應(yīng)用。準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動(dòng)與圓錐齒輪相比，準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)不僅工作平穩(wěn)性更好，彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度更高，同時(shí)還可使主動(dòng)齒輪的軸線相對(duì)于從動(dòng)齒輪軸線偏移。東風(fēng) EQ1090E 型汽車即采用下偏移準(zhǔn)雙曲面齒輪。為減少摩擦，提高效率，必須采用含防刮傷添加劑的雙曲面齒輪油，絕不允許用普通齒輪油代替，否則將時(shí)齒面迅速擦傷和磨損，大大降低使用壽命。螺旋錐齒輪傳動(dòng)的主、從動(dòng)齒輪軸線垂直相交于一點(diǎn)，齒輪并不同時(shí)在全長(zhǎng)上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。為保證齒輪副的正確嚙合，必須將支承軸承預(yù)緊，提高支承剛度，增大殼體剛度。按參加減速傳動(dòng)的齒輪副數(shù)目分，有單級(jí)式主減速器和雙級(jí)式主減速器、雙速貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 6 頁(yè) 共 28 頁(yè)主減速器、雙級(jí)減速配以輪邊減速器等。單級(jí)式主減速器應(yīng)用于轎車和一般輕、中型載貨汽車。查閱文獻(xiàn)[1]、[2]，經(jīng)方案論證，本設(shè)計(jì)主減速器采用單級(jí)主減速器。 主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案主減速器中心必須保證主從動(dòng)齒輪具有良好的嚙合狀況，才能使它們很好地工作。 主動(dòng)錐齒輪的支承圖 32 主動(dòng)錐齒輪跨置式主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種。齒輪前、后兩端的軸頸均以軸承支承，故又稱兩端支承式。齒輪承載能力較懸臂式可提高 10%左右。本課題所設(shè)計(jì)的 YC1090 貨車裝載質(zhì)量為 5t，所以選用跨置式。為了增加支承剛度，兩軸承的圓錐滾子大端應(yīng)向內(nèi)，以減小尺寸 c+d。為了使載荷能均勻分配在兩軸承上，應(yīng)是 c 等于或大于 d。 主減速比 i 的確定0 主減速比對(duì)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?i 下的功率平衡田0來(lái)研究 i 對(duì)汽車動(dòng)力性的影響。對(duì)于具有很大功率儲(chǔ)備的轎車、長(zhǎng)途公共汽車尤其是競(jìng)賽車來(lái)說(shuō)，在給定發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 及其轉(zhuǎn)速 的情況下，所選擇的 i 值應(yīng)能保證這些汽車有盡可能amxPpn0高的最高車速 。i gh =1對(duì)于其他汽車來(lái)說(shuō)，為了得到足夠的功率儲(chǔ)備而使最高車速稍有下降，i 一般0選擇比上式求得的大 10％～25％，即按下式選擇： （3rp0amxghFLBni=(.37~.42)vi2）式中 i——分動(dòng)器或加力器的高檔傳動(dòng)比iLB——輪邊減速器的傳動(dòng)比。把 nn=3000r/n , =85km/h , r = , igh=1 代入（31）amxv計(jì)算出 i =從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tce貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 8 頁(yè) 共 28 頁(yè)Tce= （3demax1f0kTiηn3）式中：Tce—計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm；Temax—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；T emax =430 Nmn—計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)，1；if—變速器傳動(dòng)比，i f=；i0—主減速器傳動(dòng)比，i 0=；η—變速器傳動(dòng)效率，η=；k—液力變矩器變矩系數(shù)，K=1；Kd—由于猛接離合器而產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，K d=1；i1—變速器最低擋傳動(dòng)比，i 1=1；代入式（33） ，有： Tce=10190 Nm主動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T= Nm 主減速器錐齒輪的主要參數(shù)選擇a)主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù) z1和 z2選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素；為了嚙合平穩(wěn)、噪音小和具有高的疲勞強(qiáng)度，大小齒輪的齒數(shù)和不少于 40 在轎車主減速器中，小齒輪齒數(shù)不小于 9。b）主、從動(dòng)錐齒輪齒形參數(shù)計(jì)算按照文獻(xiàn)[3]中的設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，結(jié)果見表 31。h2= 齒根高 hf= 齒頂圓直徑 da=d+2hacosδ 90 376齒根圓直徑 df=d2hfcosδ 60 270貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 9 頁(yè) 共 28 頁(yè)齒頂角 θ a 2176。21′齒根角θ f=arctan Rh23176。41′分錐角δ=arctan 21z14176。頂錐角 δ a 15176。21′根錐角 δ f 11176。19′錐距 R= d2sin132 132分度圓齒厚 S= 9 9齒寬 B= 47 47c）中點(diǎn)螺旋角 β弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的?！?0176。取 β=35176。對(duì)于貨車弧齒錐齒輪，α 一般選用 20176。主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)齒輪的軸向力離開錐頂方向，這樣可以使主、從動(dòng)齒輪有分離趨勢(shì)，防止輪齒卡死而損壞。因此，傳動(dòng)系中的主減速器齒輪是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。b）齒輪芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下齒根折斷。d）選擇合金材料是，盡量少用含鎳、鉻呀的材料，而選用含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼。滲碳合金鋼的優(yōu)點(diǎn)是表面可得到含碳量較高的硬化層（一般碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %～%） ，具有相當(dāng)高的耐磨性和抗壓性，而芯部較軟，具有良好的韌性。由于鋼本身有較低的含碳量，使鍛造性能和切削加工性能較好。為改善新齒輪的磨合，防止其在余興初期出現(xiàn)早期的磨損、擦傷、膠合或咬死，錐齒輪在熱處理以及精加工后，作厚度為 ～ 的磷化處理或鍍銅、鍍錫處理。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，可進(jìn)行滲硫處理以提高耐磨性。 齒輪彎曲強(qiáng)度錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為： = （3wσ30smvw2Tk1bDJ5）式中：—錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力，MPa；wσT—齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm；k0—過(guò)載系數(shù)，一般取 1；ks—尺寸系數(shù)，；km—齒面載荷分配系數(shù)，懸臂式結(jié)構(gòu)，k m=；kv—質(zhì)量系數(shù)，取 1；b—所計(jì)算的齒輪齒面寬；b=47mm貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 11 頁(yè) 共 28 頁(yè)D—所討論齒輪大端分度圓直徑；D=304mmJw—齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)，取 ；對(duì)于主動(dòng)錐齒輪， T= Nm；從動(dòng)錐齒輪，T=10190Nm；將各參數(shù)代入式（35） ，有： 主動(dòng)錐齒輪， =478MPa；wσ從動(dòng)錐齒輪， =466MPa；按照文獻(xiàn)[1], 主從動(dòng)錐齒輪的 ≤[ ]=700MPa，輪齒彎曲強(qiáng)度滿足要求。 主減速器錐齒輪軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 錐齒輪齒面上的作用力錐齒輪在工作過(guò)程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。a）齒寬中點(diǎn)處的圓周力 F F= (37)m2TD式中：T—作用在從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩；Dm2—從動(dòng)齒輪齒寬中點(diǎn)處的分度圓直徑，由式（38）確定，即Dm2=D2b2sinγ 2 (38)貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 12 頁(yè) 共 28 頁(yè)式中：D2—從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑；D2=304mmb2—從動(dòng)齒輪齒面寬；b2=47mmγ 2—從動(dòng)齒輪節(jié)錐角；γ 2=76176。b）錐齒輪的軸向力 Faz和徑向力 Frz（主動(dòng)錐齒輪）作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸向力 Faz和徑向力分別為Faz= (39)tanαsiγ+tβcoscoFrz= (310)tFtins將各參數(shù)分別代入式(39) 與式(310)中，有：Faz= 2752N，F(xiàn) rz=142N 錐齒輪軸承的載荷當(dāng)錐齒輪齒面上所受的圓周力、軸向力和徑向力計(jì)算確定后，根據(jù)主減速器齒輪軸承的布置尺寸，即可求出軸承所受的載荷。由主動(dòng)錐齒輪齒面受力簡(jiǎn)圖（圖 35 所示） ，得出各軸承所受的徑向力與軸向力。另外查得載荷系數(shù) fp=。驗(yàn)算 7206E 圓錐滾子軸承的壽命Lh = （3εtrf167nP??????23）將各參數(shù)代入式（321）中，有： Lh =4151h5000h所選擇 7206E 圓錐滾子軸承的壽命低于預(yù)期壽命，故選 7207E 軸承,經(jīng)檢驗(yàn)?zāi)軡M足。貨車驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 16 頁(yè) 共 28 頁(yè)4 差速器設(shè)計(jì)汽車在行使過(guò)程中，左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路程往往是不相等的，左右兩輪胎內(nèi)的氣壓不等、胎面磨損不均勻、兩車輪上的負(fù)荷不均勻而引起車輪滾動(dòng)半徑不相等；左右兩輪接觸的路面條件不同，行使阻力不等等。為此，在驅(qū)動(dòng)橋的左右車輪間都裝有輪間差速器。差速器