【正文】 P—— 作用在齒輪上的圓周力， N，按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 和最大附著系數(shù)` 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 rG??2 兩種工況進行計算； B—— 從動齒輪的齒面寬，㎜； 按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算時： bdiTp ge????21023m ax （ 210） =28240 3??? = mN? 式中 maxeT —— 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩， mN? ； gi —— 變速器傳動比，常取 ? 擋及直接擋進行計算； 1d —— 主動齒輪節(jié)圓直徑，㎜。 2）輪齒的彎曲強度計算汽車主減速器的雙曲面齒輪輪齒的計算彎曲應(yīng)力 w?（ 2/mmN ）為 Jbz mK KKKTv msjw 203102 ??? （ 211） = 409281 3 ??? ????? = aMP 700 aMP 符合要求。 當(dāng)端面模數(shù) m? ㎜ 時， sK = 44 ??m mK — — 載荷分配系數(shù)， mK =～ ； VK —— 質(zhì)量系數(shù)，對于汽車驅(qū)動橋齒輪，當(dāng)輪齒接觸良好、周節(jié)及徑向跳動精度高時，可取 VK =1； b—— 計算齒輪的齒面寬，㎜； z—— 計算齒輪的齒數(shù)； ` 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 J—— 計算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)， 見《 汽車車橋設(shè)計 》圖 3111～圖 3116。 3）輪齒的接觸強度計算 雙曲面齒輪的計算接觸應(yīng)力 j? （ aMP ）為 j? = bJK KKKKTdCvfmsjp 3011102 ? （ 212） = aMP 2800 aMP 符合強度要求。 4） 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。 ` 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 軸承 A：徑向力 Fr= 22 a z m 1rz FDF ( a + b )F ( a ) +a a 2 a???? ?????? ?? （ 213） 軸向力 Fa=Faz （ 214） 將各參數(shù)代入式（ 213）與（ 214），有： Fr=3997N， Fa=2752N 軸承 B：徑向力 Fr= 22 a z m 1rz FDF ( a + b )F ( a + b ) +a a 2 a???? ?????? ?? （ 215） 軸向力 Fa= 0 （ 216） 將各參數(shù)代入式（ 215）與（ 216），有： Fr=1493N， Fa=0N 軸承 C：徑向力 ` 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 Fr= 22 a z m 2rz FDFdFd ++c +d c +d 2( c +d)?????? ???? ?? （ 217） 軸向力 Fa= Faz （ 218） 將各參數(shù)代入式（ 217）與（ 218），有： Fr=2283N， Fa=2752N 軸承 D：徑向力 Fr= 22 a z m 1rz FDFcFc +c +d c +d 2(c +d )?????? ???? ?? （ 217） 軸向力 Fa=0 （ 218） 將各參數(shù)代入式（ 217）與（ 218），有： Fr=1745N， Fa=0N 軸承 E：徑向力 Fr= 22 a z m 1rz FDFeFe +e e 2 e?????? ???? ?? （ 219） 軸向力 Fa=0 （ 220） 將各參數(shù)代入式（ 219）與（ 220），有： Fr=1245N， Fa=0N 5） 錐齒輪軸承型號的確定 軸承 A 計算當(dāng)量動載荷 P 查閱文獻 [2]， 錐齒輪圓錐滾子軸承 e值為 ，由此得 X=,Y=。 ` 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 P=fp（ XFr+YFa） （ 221） 將各參數(shù)代入式（ 221）中，有： P=7533N 軸承應(yīng)有的基本額定動負荷 C′ r C′ r= 10 h36t 60nLPf 10 （ 222） 式中： ft— 溫度系數(shù)，查文獻 [4]，得 ft=1； ε — 滾子軸承的壽命系數(shù)，查文獻 [4]，得ε =10/3； n— 軸承轉(zhuǎn)速， r/min； L′ h— 軸承的預(yù)期壽命， 5000h； 將各參數(shù)代入式（ 222）中，有； C′ r=24061N 初選軸承型號 查文獻 [3]，初步選擇 Cr =24330N C′ r的圓錐滾子軸承 7206E。軸承 B、軸承 C、軸承 D、軸承 E 強度都可按此方法得出，其強度均能夠滿足要求。 但對于雙曲面齒輪主減速器，則必須加注雙曲面齒輪油。 為了防止橋殼內(nèi)溫度過高使氣壓過大而引起漏油，必須加裝同期塞。 主動錐齒輪的后圓錐滾子軸承 距從動齒輪較遠，無法采用飛濺潤滑。主動錐齒輪` 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 的后軸承 大端向外，有向外供油的作用，因而在該軸承外側(cè)要有回油道口，使油能流回橋殼，以保護油封不被破壞。 （ 1）主動錐齒輪軸承預(yù)緊度的裝配與調(diào)整 主動錐齒輪軸承預(yù)緊度廣泛使用調(diào)整墊片調(diào)整，本次設(shè)計 一汽佳寶 AV6 車采用這一形式，兩軸承距離固定，只要增減兩軸承內(nèi)圈之間的距離來調(diào)整，增減墊片的厚度即可改變兩圓錐內(nèi)權(quán)壓緊后的距離，從而使軸承的預(yù)緊度得到調(diào)整。 （ 2）從動錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整 一汽佳寶 AV6 車采用改變中間軸承蓋下兩邊調(diào)整墊片的厚度來進行調(diào) 整。 主、從動 錐齒輪嚙合印痕嚙合間隙的調(diào)整 錐齒輪必須有正確的嚙合印痕和嚙合間隙才能正常工作和達到正常的使用壽命。 （ 1）主動錐齒輪的調(diào)整 通過增減主動齒輪軸承座與主減速器殼之間的調(diào)整墊片厚度來調(diào)整，來使主動齒輪相對從動齒輪向外或向里移動。在預(yù)緊度調(diào)好后，只要將左右兩側(cè)的調(diào)整墊片從一側(cè)調(diào)到另 一側(cè)，或左右側(cè)的調(diào)整螺母一側(cè)松出多少另一側(cè)等量緊進多少，就可以在保持軸承預(yù)緊度不變的情況下，達到嚙合狀況調(diào)整的目的。因此，希望在汽車行駛過程中，盡量使車輪沿路面滾動而不是滑動，以減少車輪與路面的滑磨現(xiàn)象。差速器按其結(jié)構(gòu)特征可分為齒輪式、凸輪式、蝸輪式和牙嵌自由輪式等多種形式。若兩輪用一根軸剛性連接，即兩輪只能以同一速度轉(zhuǎn)動，則兩輪要在同一時間內(nèi)移動不同的距離，必然時邊滾動邊滑動，即使汽車在平路上直線行駛，也難以避免車輪與路面的滑磨現(xiàn)象。差速器的功用就式在向兩半軸傳遞動力時，允許兩半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以滿足各輪不等距行駛的需要，從而滿足汽車行駛運動學(xué)的要求。 汽車上廣泛采用的差速器為對稱錐齒輪式差速器，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量較小等優(yōu)點，應(yīng)用廣泛。 ` 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 圖 差速器齒輪主要參數(shù)的選擇 由于差速器是安裝在主 減速器從動齒輪上，故在確定主減速器尺寸時，應(yīng)考慮差速器的安裝。 （ 1）行星齒輪數(shù)目的選擇 貨車和越野車多采用四個行星輪，轎車常采用兩個 行星齒輪。 （ 2）行星齒輪球面半徑 BR 的確定 圓錐行星齒輪差速器的尺寸通常決定于行星齒輪背面的球面 BR ，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實際上代表了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，在一定程度上表征了差速器的強度。 jT —— 計算 轉(zhuǎn)矩， mN? 。半軸齒輪的齒數(shù)采用 14～ 25。根據(jù)這一原則，選擇行星齒輪齒數(shù)為 121?z ，半軸齒輪齒數(shù)為 202?z 。 （ 4）差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角 1? 、 2? ： ? rc t a na rc t a n211 ??? zz? ? rc t a na rc t a n122 ??? zz? （ 34） 式中 1z 、 2z 為行星齒輪和半軸齒輪的齒數(shù)。 （ 6）行 星齒輪安裝孔直徑 ? 及深度 Ld 的確定 行星齒輪安裝孔直徑 ? 與行星齒輪軸名義直徑相同，而行星齒輪安裝孔的深度 L就是行星齒輪在其軸上的支撐長度。 表 31汽車差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計算用表 單位：㎜ 序號 計算公式 注釋 1 121?z 行 星齒輪齒數(shù) 2 202?z 半軸齒輪齒數(shù) 3 ?m 模數(shù) 4 ?F 齒面寬 5 ?? mhg 齒工作高 6 ?? mh = 齒全高 7 3022??? 壓力角 8 ?90?? 軸交角 9 3011 ?? mzd 。因此，對差速器齒輪主要進行彎曲強度計算。 按 jeT 、 ?jT 兩種計算轉(zhuǎn)矩中心的較小者進行 計算，彎曲應(yīng)力不大于 980 aMP 。 ` 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 第 4章 驅(qū)動半軸的設(shè)計 車輪傳動裝置簡介 驅(qū)動半軸位于傳動系的末端，其基本功用是接受從差速器傳來的轉(zhuǎn)矩并將其傳給車輪。萬向傳動裝置的設(shè)計見第四章，以下僅講述半軸的設(shè)計。 根據(jù) 一汽佳寶 AV6 車的結(jié)構(gòu)特點選擇其半軸的型式為 半 浮式半軸 半軸的設(shè)計與計算 設(shè)計 半 軸 的主要尺寸是其直 徑 ，在 設(shè)計時 首先可根據(jù) 對 使用 條 件和 載 荷工 況相同或相近的同 類 汽 車 同形式半 軸 的分析比 較 ，大致 選 定 從 整 個驅(qū)動橋 的布局 來看比 較 合適的半 軸 半 徑 ，然后 對 它 進 行 強 度校核。 由于 車輪 承受的 縱向 力 2X ，側(cè) 向力 2Y 值的大小受 車輪 與地面最大附 著力的限制，即有 222 2 2G X Y? ?? 故 縱向 力最大 時 不 會 有 側(cè) 向力作用 ，而側(cè) 向力最大 時 也不 會有縱向 力作用。22 ?GmXX RL ?? （ 41） 式中 2G —— 滿載靜止汽車的驅(qū)動橋?qū)λ降孛娴妮d荷 NG 25002 ? 39。 ?m ? —— 輪胎與地面的附著系數(shù) ?? N14002 2R2L ????? 則按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩及傳動系最低擋傳動比計算所得的縱向力 ： rTTLeRL riTXX /)( m a x22 ??? （ 42） 式中 ? —— 差速器轉(zhuǎn)矩分配系數(shù) ?? maxeT —— 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 mNTe ?? 71max TLi —— 傳動系最低擋傳動比 0 0 4 8 ???TLi T? —— 汽車傳動系效率 ?T? r —— 驅(qū)動車輪滾動半徑 mrr ? 則 NXX RL )( 22 ????? 從而半軸的計算轉(zhuǎn)矩為： rRrL rXrXT 22 ?? （ 43） 上式中、取上述計算結(jié)果中的小者。 半軸的破壞形式多為扭轉(zhuǎn)疲勞破壞，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)盡量增大各過渡部分的圓角半徑以減小應(yīng)力集中。在現(xiàn)代汽車半軸上，漸開線花鍵用得較廣，但也有采用矩形或梯形花鍵的。 40MnB 是我國研制出的新鋼種，作為半軸材料效果很好。近年來采用高頻、中頻感應(yīng)淬火的口益增多。由于硬化層本身的強度較高，加之在半軸表面形成大的殘余壓應(yīng)力，以及采用噴丸處理、` 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 滾壓半軸突緣根部過渡圓角等工藝，使半軸的靜強度和疲勞強度大為提高，尤其是疲勞強度提高得十分顯