【正文】 半軸桿部直徑 K 超載系數(shù) Ks 尺寸系數(shù)反映材料性質(zhì)的不均勻性與齒輪尺寸及熱處理等有關(guān) Km 載荷分配系數(shù) Kv 質(zhì)量系數(shù)對(duì)于汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋齒輪當(dāng)齒輪接觸良好周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí) 前 言 我國(guó)的自卸運(yùn)輸車(chē)生產(chǎn)真正起步于 20世紀(jì) 80年代隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革的深化運(yùn)輸車(chē)輛的開(kāi)發(fā)與發(fā)展對(duì)緩解運(yùn)輸緊張疏通商品流通渠道促進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮起了積極的作用進(jìn)入 21世紀(jì)自卸運(yùn)輸 車(chē)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展到 2021年全國(guó)運(yùn)輸車(chē)總產(chǎn)量達(dá) 430 萬(wàn)輛自卸運(yùn)輸車(chē)的特點(diǎn)是以柴油機(jī)為動(dòng)力中小噸位 15 噸以下中低速度 50 公里時(shí)以下中間技術(shù)高通過(guò)性低成本和多功能我國(guó)市場(chǎng)現(xiàn)有的自卸運(yùn)輸車(chē)主要有三種 1 由輕型貨車(chē)簡(jiǎn)化改裝而成的運(yùn)輸車(chē)主要用于其載貨量相對(duì)較大達(dá)到 3～ 5 噸 2 載重量小屬實(shí)行較好的微型貨車(chē)以北汽福田為代表 3 由拖拉機(jī)改型而成的運(yùn)輸車(chē)國(guó)家有關(guān)運(yùn)輸車(chē)生產(chǎn)與管理的政策法規(guī)在整車(chē)生產(chǎn)方面 1996 年原機(jī)械工業(yè)部與公安部聯(lián)合頒布了《 1996 年運(yùn)輸車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及其產(chǎn)品目錄》正式將自卸運(yùn)輸車(chē)的生產(chǎn)納入有序軌道在零部件生產(chǎn)方面 從 1997 年起原機(jī)械工業(yè)部開(kāi)始對(duì)部分四輪運(yùn)輸車(chē)的零部件生產(chǎn)和銷(xiāo)售實(shí)行合格證制度首批實(shí)行合格證管理的零部件包括四輪運(yùn)輸車(chē)的前橋后橋懸架轉(zhuǎn)向器和輪輞等五類(lèi) 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展收入的不斷提高許多人對(duì)自卸運(yùn)輸車(chē)提出較高的要求對(duì)于四輪車(chē)來(lái)說(shuō)平頭車(chē)相對(duì)于長(zhǎng)頭車(chē)來(lái)說(shuō)其美觀視野好體積小占據(jù)的空間小機(jī)動(dòng)性好所以其銷(xiāo)量好自卸車(chē)與貨箱車(chē)相比自卸車(chē)方便快捷效率高所以深受農(nóng)民的喜歡同樣由于單排座車(chē)比雙排座車(chē)價(jià)格低而且農(nóng)民購(gòu)置農(nóng)用車(chē)的主要目的是生產(chǎn)所以單派座車(chē)比較受歡迎 對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的自卸運(yùn)輸車(chē)的技術(shù)分析 1 經(jīng)濟(jì)車(chē)速在 25～ 30kmh 之 間一般在 27kmh 左右 2 最高車(chē)速為 50kmh 3 較適合的配套發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸明朗 4 通過(guò)性較好 制動(dòng)性能較好 部分車(chē)型以增加后副鋼板彈簧 離合器性能比以往有所改進(jìn)扭矩貯備系數(shù)趨于合理 伴隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)狀況的不斷改善富裕的客戶開(kāi)始考慮購(gòu)買(mǎi)舒適性較好的微型貨車(chē)和皮卡如何生產(chǎn)適合社會(huì)需求適銷(xiāo)對(duì)路的自卸運(yùn)輸車(chē)值得我們?nèi)パ芯? 第一章 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案分析 167。 11 驅(qū)動(dòng)橋概述 驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系統(tǒng)的末端其基本公用是增大由傳動(dòng)軸傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩將轉(zhuǎn)矩分配給左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪并使左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪具有汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差 速功能同時(shí)驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車(chē)架或車(chē)廂之間的鉛垂力縱向力和橫向力 在一般的汽車(chē)結(jié)構(gòu)中驅(qū)動(dòng)橋主要有主減速器差速器驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等部件組成 對(duì)于各種不同類(lèi)型的和用途的汽車(chē)正確的確定上述機(jī)件的結(jié)構(gòu)型式并成功地將它們組合成一個(gè)整體－驅(qū)動(dòng)橋乃是設(shè)計(jì)者必須首先解決的問(wèn)題在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)從整車(chē)性能出發(fā)確定了驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比然而用什么型式的驅(qū)動(dòng)橋什么結(jié)構(gòu)的主減速器和差速器等在驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)時(shí)要具體考慮的絕大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車(chē)上是縱置的為使扭矩傳給車(chē)輪驅(qū)動(dòng)橋必須改變扭矩的方向同時(shí)根據(jù)車(chē) 輛的具體要求解決左右車(chē)輪的扭矩分配如果是多橋驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)亦同時(shí)要考慮各橋間的扭矩分配問(wèn)題整體式驅(qū)動(dòng)橋一方面需要承擔(dān)汽車(chē)的重荷另一方面車(chē)輪上的作用力以及傳遞扭矩所產(chǎn)生的反作用力矩皆由驅(qū)動(dòng)橋承擔(dān)所以驅(qū)動(dòng)橋的零件必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度以保證機(jī)件可靠的工作驅(qū)動(dòng)橋還必須滿足通過(guò)性急平順性的要求 對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的基本要求可以歸納為 一 所選擇的主減速比應(yīng)能滿足汽車(chē)在給定使用條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性 二 差速器在保證左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪能以汽車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速滾動(dòng)外并能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)而連續(xù)不斷的傳遞給左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪 三 當(dāng)左右驅(qū) 動(dòng)車(chē)輪與地面的附著系數(shù)不同時(shí)應(yīng)能充分利用汽車(chē)的牽引力 四 能承受和傳遞路面和車(chē)架或車(chē)廂間的鉛垂力縱向力和橫向力以及驅(qū)動(dòng)時(shí)的反作用力矩和制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力矩 五 驅(qū)動(dòng)橋各零部件在保證其剛度強(qiáng)度可靠性及壽命的前提下應(yīng)力求減小簧下質(zhì)量以減小不平路面對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的沖擊載荷從而改善汽車(chē)的平順性 六 輪廓尺寸不大以便于汽車(chē)總體布置并與所要求的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙相適應(yīng) 七 齒輪與其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)無(wú)噪聲 八 驅(qū)動(dòng)橋總成及零部件設(shè)計(jì)應(yīng)盡量滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車(chē)變型的要求 九 在各種載荷及轉(zhuǎn)速工況有高的傳動(dòng)效率 十 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單維修方便機(jī)件工藝性好制造容易 由于后橋結(jié)構(gòu)基本已經(jīng)固定在后橋設(shè)計(jì)中需要改進(jìn)的問(wèn)題主要有齒輪傳動(dòng)的噪聲振動(dòng)半軸的可靠性設(shè)計(jì)后橋殼的應(yīng)力分析雙曲面齒輪的設(shè)計(jì)方法等 167。 21 主減速器結(jié)構(gòu)方案分析 主減速器的結(jié)構(gòu)型式主要是根據(jù)齒輪類(lèi)型主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安裝方法以及減速型式的不同 而異驅(qū)動(dòng)橋主減速器為適應(yīng)使用要求發(fā)展多種結(jié)構(gòu)型式如單級(jí)主減速器雙級(jí)主減速器和單級(jí)主減速器加輪邊減速等由于農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)要求經(jīng)濟(jì)性較高故采用單級(jí)主減速器 在現(xiàn)代汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋上主減速器齒輪采用得最廣泛的是格里森 Gleason 制或奧利康 Oerlikon 制得螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪由于雙曲面齒輪得螺旋角較大則不產(chǎn)生根切得最少齒數(shù)可減少所以可選用較少的齒數(shù)這又利于的傳動(dòng)比傳動(dòng)同時(shí)雙曲面齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)噪聲小負(fù)荷大結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)所以本次設(shè)計(jì)采用雙曲面齒輪傳動(dòng) 167。 m N 驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目 N 1 iTL 由發(fā)動(dòng)機(jī)至所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳系最檔傳動(dòng)比 iTL＝ 367 η T 上述傳動(dòng)部分傳動(dòng)效率 取η T＝ 09 K0 離合器產(chǎn)生沖擊載荷時(shí)超載系數(shù) K0 1 Tce TeiTlK0ηTN 4033367109 1 41855 Nm 167。 式中 d2 從動(dòng)錐齒輪的節(jié)圓直徑㎜ kd2 直徑系數(shù)取 kd2 13～ 16 Tj 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tj 41855N 14 2256 ㎜ 圓整取 d2＝ 225mm 從動(dòng)錐齒輪大端模數(shù) m＝ d2Z2 562 取 m＝ 6 齒面寬的選擇 汽車(chē)主減速器雙曲面齒輪的從動(dòng)齒輪齒面寬 Fmm 推薦為 F＝ 0155 d2＝ 3435mm 取 F＝ 35mm 雙曲面齒輪的偏移距 E 轎車(chē)輕型客車(chē)和輕型貨車(chē)主減速器的 E 值不應(yīng) 超過(guò)從動(dòng)齒輪節(jié)錐距的 40％ 圖 21 雙曲面齒輪的偏移距和偏移方向 螺旋角的選擇 螺旋角是在節(jié)錐表面的展開(kāi)圖上定義的格里森制推薦用下式近似預(yù)選主動(dòng)齒輪螺旋角的名義值 β 1′＝ 25590[9 30] 000387 32 大齒輪擴(kuò)大系數(shù)修正量的換算 331 000068 33 校正后大齒輪分偏置的正弦 sinε1 24 2232 044804 34 ε 1 角正切 tgε1 0501156 35 校正后小齒輪分錐角正切 tgr1 0186848 36 r1 角值 r1 1058357 37 r1 角余弦 cosr1 0982988 38 第二次校正后螺旋角差值的正弦 sinε 1′ 0455794 39 ε 1′角的值 ε 1′ 2711603 40 ε 1′角的余弦 cosε 1′ 0890085 41 第二次校正后螺旋角差值的正切值 tgβ1 1191661 42 β 1 角值 β 1 4999782 43 β 1 角余弦 cosβ1 0642817 44 確定大齒輪螺旋角 β 2 4239 2288179 45 β 2 角余弦 cosβ2 0921309 46 β 2 角的正切 tgβ2 0422042 47 大齒輪分錐角余弦 ctgr2 0209922 48 r2 的值 r2 7814453 49 r2 的正弦 sinr2 0978669 50 r2 角的余弦 cosr2 0205444 51 2435086 52 4645298 53 5152 4888807 54 大齒輪分錐距在螺旋線上中點(diǎn)切線 方向投影 8984129 55 小齒輪分錐距在螺旋線上中點(diǎn)切線方向投影 8377471 56． 極限齒形角正切 tgα01 0126645 57 極限齒形角負(fù)值 α01 7217798 58 α 01 角的余弦 cosα01 0992076 59 0006198 60 0000115 61 5455 7526428 62 0000806 63 596062 0007119 64 1081117 65 齒線中點(diǎn)曲率半徑 rd′ 1089753 66 比較 rd 與 rd′比值 1048862 67 350 0035953 左 103 0825 右 68 8530786 左 3537 0183669 右 69 大齒輪分錐頂點(diǎn)至軸線交叉點(diǎn)的距離 Z 124770 379763 72 大齒輪分錐上中點(diǎn)錐距 Am 9751482 73 大齒輪節(jié)錐距 A0 114952 74 大齒輪的分錐上齒寬之半 大齒輪在齒面寬中點(diǎn)處的齒工作高 hgm 76 77 78 輪齒兩側(cè)壓力角的總和 α i 40 79 α i 角正弦 sinαi 0642788 80 平均壓力角 20 81 角的余弦 cos 0939693 82 角的正切 tg 036397 83 84 雙重收縮齒齒根角