【正文】 的左右車輪間都裝有輪間差速器。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。它可分為普通錐齒輪式差速器、摩擦片式差速器和強(qiáng)制鎖止式差速器。齒輪差速器要圓錐齒輪式和圓柱齒輪式兩種。當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，可利用差速鎖使差速器不起差速作用。 查閱文獻(xiàn) [5]經(jīng)方案論證，差速器結(jié)構(gòu)形式選擇對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，最廣泛地用在轎車、客車和各種公路用載貨汽車上．有些越野汽車也采用了這種結(jié)構(gòu)，但用到越野汽車上需要采取防滑措施。 普通錐齒輪式差速器齒輪設(shè)計(jì) a) 行星齒輪數(shù) n 通常情況下，貨車的行星齒輪數(shù) n=4。 Rb=Kb 3 dT （ 41） 式中： Kb— 行星齒輪球面半徑系數(shù)， Kb=～ ，對(duì)于有兩個(gè)行星齒輪的轎車取最大YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 18 值； Td— 差速器計(jì)算轉(zhuǎn)矩， Nm； 將各參數(shù)代 入式（ 41），有： Rb=34 mm c）行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù) z1和 z2 為了使輪齒有較高的強(qiáng)度， z1一般不少于 10。大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比 21zz 在 ～ 的范圍內(nèi)，且半軸齒輪齒數(shù)和必須能被行星齒輪齒數(shù)整除。 d） 行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐 角γ γ 2及模數(shù) m 行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角γ γ 2分別為 γ 1= 12zarctan z?????? （ 42） γ 2= 21zarctan z?????? （ 43） 將各參數(shù)分別代入式（ 4— 2）與式（ 4— 3），有： γ 1=27176。 錐齒輪大端模數(shù) m為 m= 0112Asinγz （ 44） 將各參數(shù)代入式（ 44），有： m= 查閱文獻(xiàn) [3]，取模數(shù) m= e）半軸齒輪與行星齒輪齒形參數(shù) 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(jiàn)表 41。 30′，齒高系數(shù)為 。 19′ 2176。 31′ 4176。 27176。 19′ 29176。 29′ 22176。 差速器齒輪的材料 差速器齒輪和主減速器齒輪一樣，基本上都是用滲碳合金鋼制造，目前用于制造差速器錐齒輪的材料為 20CrMnTi、 20CrMoTi、 22CrMnMo 和 20CrMo 等。 普通錐齒輪式差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算 YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 20 差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合傳動(dòng)狀態(tài)，只有當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或左、右輪行使不同的路程時(shí)，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才能有嚙合傳動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。輪齒彎曲應(yīng)力σ w（ MPa）為 σ w= 3smv 2 22Tk k 10k mb d Jn （ 46） 式中： n— 行星齒輪數(shù)； J— 綜合系數(shù)，取 ； b2— 半軸齒輪齒寬， mm； d2— 半軸齒輪大端分度圓直徑， mm； T— 半軸齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩（ Nm）， T= T0； ks、 km、 kv按照主減速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算的有關(guān)轉(zhuǎn)矩選取； 將各參數(shù)代入式（ 46）中，有： σ w=852 MPa 按照文獻(xiàn) [1], 差速器齒輪的σ w≤ [σ w]=980 MPa，所以齒輪彎曲強(qiáng)度滿足要求。在斷開式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置包括半軸和萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)裝置且多采用等速萬(wàn)向節(jié)。在裝有輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋上，半軸將半軸齒輪與輪邊減速器的主動(dòng)齒輪連接起來(lái)。 半浮式半軸以靠近外端的軸頸直接支承在置于橋殼外端內(nèi)孔中的軸承上，而端部則以具有錐面的軸頸及鍵與車輪輪轂相固定，或以突緣 直接與車輪輪盤及制動(dòng)鼓相聯(lián)接 )。由此可見(jiàn)，半浮式半軸承受的載荷復(fù)雜，但它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。 3/4 浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是半軸外端僅有一個(gè)軸承并裝在驅(qū)動(dòng)橋殼半軸套管的端部，直接支承著車輪輪轂，而半軸則以其端部與輪轂相固定。側(cè)向力引起的彎矩使軸承有歪斜的趨勢(shì)，這將急劇降低軸承的壽命。 全浮式半軸的外端與輪轂相聯(lián)，而輪轂又由一對(duì)軸承支承于橋殼的半軸套管上。 由于車輪所承受的垂向力、縱向力和側(cè)向力以及由它們引起的彎矩都經(jīng)過(guò)輪轂、輪轂軸承傳給橋殼，故全浮式半軸在理論上只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩。具有全浮式半軸的驅(qū)動(dòng)橋的外端結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需采用形狀復(fù)雜且質(zhì)量及尺寸都較大的輪轂，制造成本較高，故轎車及其他小型汽車不采用這種結(jié)構(gòu)。 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 半軸的主要尺寸是它的直徑，設(shè)計(jì)與計(jì)算時(shí)首先應(yīng)合理地確定其計(jì)算載荷。 由于車輪承受的縱向力、側(cè)向力值的大小受車輪與地面最大附著力的限制，即 : 222 2 2Z = X +Y? 故縱向力 X2最大時(shí)不會(huì)有側(cè)向力作用，而側(cè)向力 Y2最大時(shí)也不會(huì)有縱向力作用。 已知： Temax＝ 430Nm； ig1＝ ； i0＝ ； ξ = 計(jì)算結(jié)果： T= 430 = 在設(shè)計(jì)時(shí)，全浮式半軸桿部直徑的初步選取可按下式進(jìn)行： 3 33 10 ( 2 . 0 5 ~ 2 . 1 8 )0 . 1 9 6 [ ]TdT??? ? ?? （ 52） 式中 d—— 半軸桿部直徑， mm； T—— 半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， Nrn； [? ]—— 半軸扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力， MPa。 將數(shù)據(jù)帶入式（ 53）、（ 54）得： ? =528MPa 半軸花鍵的剪切應(yīng)力為 310( ) / 4b p B ATz L b j D d? ?? ? ? ? ? ? （ 55） 半軸花鍵的擠壓應(yīng)力為 2/)(]4/)[( 103ABABpc dDdDLzT ?????? ?? ?? （ 56） 式中 T—— 半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩， T=12215Nm； DB—— 半軸花鍵 (軸 )外徑， DB=54mm； dA—— 相配的花鍵孔內(nèi)徑， dA=50mm； z—— 花鍵齒數(shù)； Lp—— 花鍵工作長(zhǎng)度， Lp=70mm； B—— 花鍵齒寬， B=9mm； ? —— 載荷分布的不均勻系數(shù)，取 。 將數(shù)據(jù)帶入式（ 57）得： ? = 8176。當(dāng)采用 40Cr， 40MnB， 40MnVB， 40CrMnMo， 40號(hào)及 45 號(hào)鋼等作為全浮式半軸的材料時(shí)，其扭轉(zhuǎn)屈服極限達(dá)到 784MPa 左右。 對(duì)于越野汽車、礦用汽車等使用條件差的汽車，應(yīng)該取較大的安全系數(shù)，這時(shí)許用應(yīng)力應(yīng)取小值；對(duì)于使用條件較好的公路汽車則可取較大的許用應(yīng)力。 /m。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(jì)上應(yīng)盡量增大各過(guò)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(guó)研制出的新鋼種，作為半軸材料效果很好。近年來(lái)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(qiáng)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、滾壓半軸突緣根部過(guò)渡圓角等工藝，使半軸的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度大為提高，尤其是疲勞強(qiáng)度提高得十分顯著。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2021 25 6 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車上的主要零件之一，非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼起著支承汽車荷重的作用，并將載荷傳給車輪．作用在驅(qū)動(dòng)車輪上的牽引力，制動(dòng)力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過(guò)橋殼傳到懸掛及車架或車廂上。 在汽車行駛過(guò)程中，橋殼承受繁重的載荷，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮在動(dòng)載荷下橋殼有足夠的強(qiáng)度和剛度。其結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)方便。 橋殼的結(jié)構(gòu)型式 橋殼的結(jié)構(gòu)型式大致分為可分式 a）可分式橋殼 可分式橋殼的整個(gè)橋殼由一個(gè)垂直接合面分為左右兩部分，每一部分均由一 個(gè)鑄件殼體和一個(gè)壓入其外端的半軸套管組成。在裝配主減速器及差速器后左右兩半橋殼是通過(guò)在中央接合面處的一圈螺栓聯(lián)成一個(gè)整體。但對(duì)主減速器的裝配、調(diào)整及維修都很不方便，橋殼的強(qiáng)度和剛度也比較低。 b）整體式橋殼 整體式橋殼的特點(diǎn)是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體，橋殼猶如一整體的空心粱，其強(qiáng)度及剛度都比較好。使主減速器和差速器的拆裝、調(diào)整、維修、保養(yǎng)等都十分方便。 橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 我國(guó)通常推薦：計(jì)算時(shí)將橋殼復(fù)雜的受力狀況簡(jiǎn)化成三種典型的計(jì)算工況（與前述半軸強(qiáng)度計(jì)算的三種載荷工況相同）。 將數(shù)據(jù)帶入式（ 62）、（ 63）得： ζ =400 N/mm2 η =250 N/mm2 橋殼許用彎曲應(yīng)力為 300500N/mm2，許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 150400N/mm2。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2021 27 7 結(jié)論 本課題設(shè)計(jì) 的 YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋，采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋， 由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、主減速器造價(jià)低廉、工作可靠，可以被廣泛用在各種中型載貨汽車。 本驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，符合實(shí)際應(yīng)用，具有很好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，驅(qū)動(dòng)橋總成及零部件的設(shè)計(jì)能盡量滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車變型的要求，修理、保養(yǎng)方便，機(jī)件工藝性好，制造容易。另外，在一些小的方面，由于時(shí)間問(wèn)題，做得還不夠仔細(xì)，懇請(qǐng)各位老師同學(xué)給予批評(píng)指正。 本次設(shè)計(jì)的課題是： YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)，這對(duì)我們來(lái)說(shuō)完全是一個(gè)新的課題，免不了有時(shí)感到很茫然。對(duì)于具體 的細(xì)節(jié)問(wèn)題，涉及到一些經(jīng)驗(yàn)方面的問(wèn)題，指導(dǎo)老師總是不厭其煩的講解，直到我聽懂為止，我被李老師的這種敬業(yè)精神深深感動(dòng)。以前只是應(yīng)付考試，現(xiàn)在要自己設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品出來(lái)，才感覺(jué)到自己學(xué)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。說(shuō)的是一點(diǎn)沒(méi)錯(cuò)?。√幪幱形业亩鲙?，處處有我要學(xué)習(xí)的知識(shí)！ 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我查手冊(cè)的能力得到了很大的提高?，F(xiàn)在不同了，通過(guò)指導(dǎo)老師的引導(dǎo)，通過(guò)自己的實(shí)踐，現(xiàn)在可以獨(dú)立到圖書館去查資料，而且要查哪方面的資料，心理非常清楚，不像以前那么沒(méi)有頭緒了。以前做作業(yè)時(shí)總是敷衍了事，一點(diǎn)耐心都沒(méi)有，坐在凳子上也不會(huì)安下心來(lái)，總是用一種浮躁的態(tài)度來(lái)對(duì)待自己的事情。 YC1090 貨車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì) 30 附件清單 1 驅(qū)動(dòng)橋裝配圖 A0 2 差速器部件裝配圖 A1 3 半軸 A2 4 半軸套筒 A2 5 主減速器主動(dòng)齒輪 A3 6 主減速器從動(dòng)齒輪 A3 7 鎖緊螺母 A4 8 鎖緊墊圈 A4 9 調(diào)整螺母 A4 10 輪轂 A1 11 差速器行星齒輪 A3 12 差速器半軸齒輪 A3 13 差速器十字軸 A3