越野車驅(qū)動橋畢業(yè)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動橋的設(shè)計和制造工藝都在日益完善。驅(qū)動橋和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中日益朝著 “零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化 ”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織專業(yè)化目標(biāo)前進(jìn)。應(yīng)采用能以幾種典型的零部件，以不同方案組合的設(shè)計方法和生產(chǎn)方式達(dá)到驅(qū)動橋產(chǎn)品的系列化或變形的目的，或力求做到將某一類型的驅(qū)動橋以更多或增減不多的零件，用到不同的性能、不同噸位、不同用途并由單橋驅(qū)動到多橋驅(qū)動的許多變形汽車上。 本說明書中，根據(jù)給定的參數(shù)，首先對主減速器進(jìn)行設(shè)計。主要是對 主減速器的結(jié)構(gòu)，以及幾何尺寸進(jìn)行了設(shè)計。主減速器的形式主要有單級主減速器和雙級主減速器。而 主減速器的齒輪形式主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。 本次設(shè)計采用的是 整體式單級 主減速器 ，齒輪形式采用雙曲面齒輪 。其次，對差速器的形式進(jìn)行選擇，差速器的形式主要分為普通對稱式圓錐行星齒輪差速器和防滑差速器兩種。本次設(shè)計采用普通對稱式圓錐行星齒輪差速器。 最后 ，對半軸的 結(jié)構(gòu) 、支承形式，以及橋殼的形式和特點進(jìn)行了分析設(shè)計。本次設(shè)計采用全浮式半軸支承和整體式驅(qū)動橋殼。 關(guān)鍵詞 ： 驅(qū)動橋 主減速器 差速 器 半軸 驅(qū)動橋殼 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 of to of in to of in of of be in or of of or we a of to or of by a to of to of of in of in of is of in of a on of of a 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 中文 摘要 . 1 英文摘要 . 2 1緒 論 . 4 題背景 及目的 . 5 究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 . 5 題研究方法 . 6 文構(gòu)成及研究內(nèi)容 . 6 2詳細(xì)設(shè)計 . 7 動橋結(jié)構(gòu)方案 . 7 減速器的設(shè)計（詳細(xì)設(shè)計） . 8 速器的設(shè)計（結(jié)構(gòu)設(shè)計） . 30 軸的設(shè)計（選型設(shè)計） . 34 動橋殼的設(shè)計（選型設(shè)計） . 37 3結(jié) 論 . 44 參考文獻(xiàn) . 45 致 謝 . 46 附錄 1 圖紙 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 緒論 題背景及目的 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動橋的設(shè)計和制造工藝都在日益完善。驅(qū)動橋和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中日益朝著 “零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品 系列化 ”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織專業(yè)化目標(biāo)前進(jìn)。應(yīng)采用能以幾種典型的零部件，以不同方案組合的設(shè)計方法和生產(chǎn)方式達(dá)到驅(qū)動橋產(chǎn)品的系列化或變形的目的，或力求做到將某一類型的驅(qū)動橋以更多或增減不多的零件，用到不同的性能、不同噸位、不同用途并由單橋驅(qū)動到多橋驅(qū)動的許多變形汽車上。 汽車驅(qū)動橋位于傳動系末端。其基本功用首先是增扭，降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向 ，即增大由傳動軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左右車輪。其次，驅(qū)動橋還要承受作用于路面和車身間的垂直力，橫向力，以及制動力矩和反作用力矩等。 在現(xiàn)代汽車驅(qū) 動橋上 ， 主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。在雙級主減速器中，通常還要加一對圓柱齒輪（多采用斜齒圓柱齒輪），或一組行星齒輪。在輪邊減速器中則常采用普通平行軸式布置的斜齒圓柱齒輪傳動或行星齒輪傳動。在某些公共汽車、無軌電車和超重型汽車的主減速器上，有時也采用蝸輪傳動。 汽車主減速器是驅(qū)動橋最重要的組成部分，其功用是將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動車輪，是汽車傳動系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件。發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速通常在 200 至 3000r/右，如果將這么高的轉(zhuǎn)速只靠變速箱來降低下來，那么變 速箱內(nèi)齒輪副的傳動比則需要很大，齒輪的半徑也相應(yīng)加大，也就是說變速箱的尺寸會加大。另外，轉(zhuǎn)速下降，扭矩必然增加，也加大了變速箱與變速箱后一級傳動機(jī)構(gòu)的傳動負(fù)荷。所以，在動力向左右驅(qū)動輪分流的差速器之前設(shè)置一個主減速器，可以使主減速器前面的傳動部件，如變速箱、分動器、萬向傳動裝置等傳遞的扭矩減小，同時也減小了變速箱的尺寸和質(zhì)量，而且操控靈敏省力 . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 車用減速器發(fā)展趨勢和特點是向著六高、二低、二化方向發(fā)展，即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動效率，低噪聲、低成本，標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化，計算機(jī)技術(shù)、 信息技術(shù)、自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用。從發(fā)動機(jī)的大馬力、低轉(zhuǎn)速的發(fā)展趨勢以及商用車的最高車速的提升來看，公路用車橋減速器應(yīng)該向小速比方向發(fā)展 :在最大輸出扭矩相同時齒輪的使用壽命要求更高 (齒輪疲勞壽命平均可達(dá) 50 萬次以上 );在額定軸荷相同時，車橋的超載能力更強(qiáng) ;主減速器齒輪使用壽命更長、噪音更低、強(qiáng)度更大，潤滑密封性能更好 ;整體剛性好，速比范圍寬。 究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 隨著汽車向采用大功率發(fā)動機(jī)和輕量化方向發(fā)展以及路面條件的改善 ,近年來主減速比有減小的趨勢 ,以滿足高速行駛的要求。 為減小驅(qū)動輪的外廓尺寸 ,目前 主減速器中基本不用直齒圓錐齒輪。實踐和理論分析證明，螺旋錐齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)比直齒齒輪的最小齒數(shù)少。顯然采用螺旋錐齒輪在同樣傳動比下，主減速器的結(jié)構(gòu)就比較緊湊。此外，它還具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲較小等優(yōu)點。因而在汽車上曾獲得廣泛的應(yīng)用。近年來，準(zhǔn)雙曲面齒輪在廣泛應(yīng)用 到 轎車的基礎(chǔ)上，愈來愈多的在中型、重型貨車上得到采用。 在現(xiàn)代汽車發(fā)展中，對主減速器的要求除了扭矩傳輸能力、機(jī)械效率和重量指標(biāo)外，它的噪聲性能已成為關(guān)鍵性的指標(biāo)。噪聲源主要來自主、被動齒輪。噪聲的強(qiáng)弱基本上取決于齒輪的加工方法。區(qū)別于常規(guī)的加工方 法，采用磨齒工藝，采用適當(dāng)?shù)哪ハ鞣椒梢韵跓崽幚碇挟a(chǎn)生的變形。因此，與常規(guī)加工方法相比，磨齒工藝可獲得很高的精度和很好的重復(fù)性。 汽車在行駛過程中的使用條件是千變?nèi)f化的。為了擴(kuò)大汽車對這些不同使用條件的適應(yīng)范圍，在某些中型車輛上有時將主減速器做成雙速的，它既可以得到大的主減速比又可得到所謂多檔高速，以提高汽車在不同使用條件下的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 設(shè)計驅(qū)動橋應(yīng)滿足如下基本要求： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1） 選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，以保證汽車在給定的條件下具有最佳的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。 2） 外廓尺寸小，保證汽車具有足夠的離地間隙，滿足通過性 的要求。 3） 齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。 4） 在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下有較高的傳動效率。 5） 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和底盤之間的各種力和力矩：在此條件下，盡可能的降低質(zhì)量，尤其是彈簧下質(zhì)量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車的平順性。 6） 與懸掛導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運動協(xié)調(diào)。 7） 結(jié)構(gòu)見底，加工工藝性好，制造容易，維修調(diào)整方便。 題研究方法 閱書籍等途徑來熟悉它的工作原理。 行解決 文構(gòu)成及研究內(nèi)容 論文構(gòu)成：摘要 、正文、英文翻譯、設(shè)計圖紙 研究內(nèi)容：驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案選擇、主減速器設(shè)計計算、差速器 的結(jié)構(gòu)設(shè)計半軸 的選型設(shè)計 、驅(qū)動橋殼的 結(jié)構(gòu)設(shè)計 表 1車的主要技術(shù)參數(shù) 汽車最大總質(zhì)量定載重量 m 390軸軸荷分配 62% 發(fā)動機(jī)最大扭矩速 2200(r/車輪滾動半徑 r 動機(jī)最大功率速453600(r/最小離地間隙180 220大車速h 驅(qū)動方式 4 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 變速器最高檔（檔）動機(jī)布置方式 檔傳動比 1i 動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向 逆時針 （輸出端） 檔傳動比 2i 2 詳細(xì)設(shè)計 動橋結(jié)構(gòu)方案 在選擇驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式時，應(yīng)當(dāng)從所設(shè)計汽車的類型及使用、生產(chǎn)條件出發(fā)，并和所設(shè)計汽車的其他部件，尤其是懸架的結(jié)構(gòu)型式與特性相適應(yīng)，以共同保證整個汽車預(yù)期使用性能的實現(xiàn)。驅(qū)動橋的總成的結(jié)構(gòu)型式，按其總體布置來說有三種：普通的非斷開式驅(qū)動橋、帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋合和斷開式驅(qū)動橋。 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動車輪的懸架形式密 切相關(guān)。當(dāng)車輪采用非獨立懸架時，驅(qū)動橋應(yīng)為非斷開式（或稱為整體式），即驅(qū)動橋是一根連接左右驅(qū)動車輪的剛性空心梁，而主減速器、差速器及車輪傳動裝置（由左、右半軸組成）都裝在它里面。當(dāng)采用獨立懸架時，為保證運動協(xié)調(diào)，驅(qū)動橋應(yīng)為斷開式。這種驅(qū)動橋無剛性的整體外殼，主減速器及其殼體裝在車架或車身上，兩側(cè)驅(qū)動車輪則與車架或車身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨立地分別相對于車架或車身作上下擺動，車輪傳動裝置采用萬向傳動機(jī)構(gòu)。為了防止運動干涉，應(yīng)采用花鍵軸或一種允許兩軸能有適量軸向移動的萬向傳動機(jī)構(gòu)。 非斷開式驅(qū)動橋的橋殼是一跟支 承在左右驅(qū)動車論上的剛性空心梁，而主減速器、差速器及半軸等傳動機(jī)件都裝在其中。這時，整個驅(qū)動橋和驅(qū)動車輪的質(zhì)量以及傳動軸的部分質(zhì)量都是屬于汽車的非懸掛質(zhì)量，使汽車的非懸掛質(zhì)量較大，這是普通非斷開式驅(qū)動橋的一個缺點。整個驅(qū)動橋通過彈性懸架與車架連接。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 非斷開式驅(qū)動橋的整個驅(qū)動橋和驅(qū)動車輪的質(zhì)量以及傳動軸的部分質(zhì)量都是屬于汽車的非懸掛質(zhì)量。因此，在汽車的平順性、操縱穩(wěn)定性和通過性等方面不如斷開式驅(qū)動橋。但是斷開式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單、制造工藝性好、成本低、工作可靠、維修調(diào)整容易，因而廣泛用在各種載貨汽車、客車及多數(shù)的越 野汽車和部分轎車上。 1主減速器 2套筒 3差速器 4、 7半軸 5調(diào)整螺母 6調(diào)整墊片 8橋殼 圖 2非斷開式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，成本較低，但非懸掛質(zhì)量大，廣泛應(yīng)用各種商用車和部分乘用車上 。由于本次設(shè)計的車輛并沒有過高的性能要求，出于經(jīng)濟(jì)性考慮， 在非斷開式驅(qū)動橋能滿足其性能的情況下， 選擇非斷開式驅(qū)動橋 ?，F(xiàn)代驅(qū)動橋 主要由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等組成。 其結(jié)構(gòu)如圖 2示。 減速器的設(shè)計 （詳 細(xì)計算設(shè)計） 減速器的結(jié)構(gòu)形式的選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 主減速器的結(jié)構(gòu)形式選擇 單級主減速器：由于其結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊且制造成本低廉，廣泛用于主減速比 為 45，當(dāng) 時，為 m8 時，為 于新齒輪潤滑不良，為了防止齒輪在運行初期產(chǎn)生膠合、咬死或擦傷，防止早期磨損，圓錐齒輪與雙曲面齒輪副 (或僅大齒輪 )在熱處理及精加工 (如磨齒或買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 配 對研磨 )后均予以厚度為 磷化處理或鍍銅、鍍錫。這種表面鍍層不應(yīng)用于補償零件的公差尺寸，也不能代替潤滑。 對齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá) 25%。對于滑動速度高的齒輪，為了提 高其耐磨性可進(jìn)行滲硫處理。滲硫處理時的溫度低，故不會引起齒輪變形。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。 主減速器的潤滑 主減速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動錐齒輪的前軸承的潤滑，因為其潤堵不能靠潤滑油的飛 濺來實現(xiàn)。為此，通常是在從動齒輪的前端近主動齒輪處的主減速殼的內(nèi)壁上設(shè)一專門的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤滑油收集起來再經(jīng)過進(jìn)油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處，由于圓錐滾子在旋轉(zhuǎn)時的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐浪子的小端通向大端，并經(jīng)前軸承前端的回油孔流回驅(qū)動橋殼中間的油盆中，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。這樣不但可使軸承得到良好的潤滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。為了保證有足夠的潤滑油能流進(jìn)差速器，有的采用專門的導(dǎo)油匙。 為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的謂油，應(yīng)在主減速器殼上 或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開油濺所及之處。加油孔應(yīng)設(shè)置在加油方便之處，抽孔位置也決定了油面位置低處，但也應(yīng)考慮到汽車在通過障礙時放油塞不易被撞掉。 速器設(shè)計（結(jié)構(gòu)設(shè)計） 根據(jù)汽車行駛運動學(xué)的要求和實際的車輪、道路以及它們之間的相互關(guān)系表明：汽車在行駛過程中左右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的行程往往是有差別的。例如，轉(zhuǎn)彎時外側(cè)車輪的行程總要比內(nèi)側(cè)的長。另外，即使汽車作直線行駛，也會由于左右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起 左右車輪外徑不同或滾動半徑不相等而要求車輪行程不等。在左右車輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅(qū)動車輪軸將動力傳給左右車輪，則會由于左右驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速雖相等而行程卻又不同的這一運動學(xué)上的矛盾，引起某一驅(qū)動車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 移。這不僅會使輪胎過早磨損、無益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動車輪軸超載等，還會因為不能按所要求的瞬時中心轉(zhuǎn)向而使操縱性變壞。此外，由于車輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時有大的滑轉(zhuǎn)或滑移，易使汽車在轉(zhuǎn)向時失去抗側(cè)滑能力而使穩(wěn)定性變壞。為了消除由于左右車輪在運動學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動輪 間都裝有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運動學(xué)要求 。 速器的結(jié)構(gòu)類型 大多數(shù)汽車都屬于公路運輸車輛，對于在公路上行駛的汽車來說，由于路面較好，各驅(qū)動車輪與路面的附著系數(shù)幾乎沒有差別，且附著較好，因此幾乎都采用了機(jī)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車也很可靠的普通對稱式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動這輪之間的所謂差速器使用；對于經(jīng)常在泥濘松軟的土路或在無路地區(qū)的越野地區(qū)來說，為了防止某一側(cè)驅(qū)動車輪滑轉(zhuǎn)而陷車，則可采用防滑差 速器。 對于本次設(shè)計來說，出于各類差速器的特點以及設(shè)計車輛參數(shù)的考慮， 選用經(jīng)濟(jì)適用的普通對稱式行星齒輪差速器。其結(jié)構(gòu)如圖 2 圖 2通對稱式圓錐行星齒輪差速器 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 速器的差速原理 圖 2差速器差速原理 如圖 2示，對稱式錐齒輪差速器是一種行星齒輪機(jī)構(gòu)。差速器殼 3 與行星齒輪軸 5 連成一體，形成行星架。因為它又與主減速器從動 齒輪 6 固連在一起，固為主動件，設(shè)其角速度為0；半軸齒輪 1 和 2 為從動件，其角速度為 1 和 2 。A、 B 兩點分別為行星齒輪 4 與半軸齒輪 1 和 2 的嚙合點。行星齒輪的中心點為C， A、 B、 C 三點到差速器旋轉(zhuǎn)軸線的距離均為 r 。 當(dāng)行星齒輪只是隨同行星架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)時，顯然，處在同一半徑r 上的 A、 B、 C 三 點的圓周速度都相等（圖 7），其值為 0 r 。 于是 1 = 2 = 0 ，即差速器不起差速作用，而半軸角速度等于差速器殼 3 的角速度。 當(dāng)行星齒輪 4 除公轉(zhuǎn)外，還繞本身的軸 5 以角速度 4 自轉(zhuǎn)時，嚙合點 A 的圓周速度為 1 r =0 r+ 4 r ， 嚙合點 B 的圓周速度為 2 r =0 r 。 于是 1 r + 2 r =（ 0 r + 4 r ） +( 0 r - 4 r ) 即 1 + 2 =20（ a） 若角速度以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) n 表示，則 1 2 02n n n+=（ b） 式 （ b）為兩半軸齒輪直徑相等的對稱式圓錐齒輪差速器的運動特征方程式，它表明左右兩側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍，而與行星齒輪轉(zhuǎn)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 速無關(guān)。因此在汽車轉(zhuǎn)彎行駛或其它行駛情況下，都可以借行星齒輪以相應(yīng)轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)，使兩側(cè)驅(qū)動車輪以不同轉(zhuǎn)速在地面上滾動而無滑動 。 由式（ b）還可以得知 ： 一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍； 如中央制動器制動傳動軸時），若一側(cè)半軸齒輪受其它外來力矩而轉(zhuǎn)動，則另一側(cè) 半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動 。 稱式錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu) 本設(shè)計采用普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器。此種差速器由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上也很可靠等優(yōu)點，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)普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右殼， 2 個半軸齒輪， 4 個行星齒輪 (少數(shù)汽車采用 3 個行星齒輪，小型、微型汽車多采用 2 個行星齒輪 )，行星齒輪軸 (不少裝4 個行星齒輪的差逮器采用十字軸結(jié)構(gòu) )，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。 如上圖 2示。 1軸承 ; 2調(diào)整螺母 ; 3,7差速器殼 ; 4半軸齒輪墊片 ; 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5半軸齒輪 ; 6行星齒輪 ; 8軸架 ; 9長軸 ; 10行星齒輪止推片 ; 11短軸 圖 2速器零件圖 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 202022 20。由于差速器齒輪輪齒要求的精度較低，所以精鍛差速器齒輪 工藝已被廣泛應(yīng)用。 軸設(shè)計（選型設(shè)計） 設(shè)計驅(qū)動車輪的傳動裝置位于汽車傳動系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動車輪。在斷開式驅(qū)動橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中，驅(qū)動車輪的傳動裝置包括半軸和萬向節(jié)傳動裝置且多采用等速萬向節(jié)。在一般非斷開式驅(qū)動橋上，驅(qū)動車輪的傳動裝置就是半軸，這時半軸將差速器半軸齒輪與輪轂連接起來。在裝有輪邊減速器的驅(qū)動橋上，半軸將半軸齒輪與輪邊減速器的主動齒輪連接起來。 軸的 結(jié)構(gòu) 形式 選擇 普通非斷開式驅(qū)動橋的半軸，根據(jù)其外端的支承型式或受力狀況的不同而分為半浮式、 3/4浮式和全浮式三種。 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鼓相聯(lián)接 )。因此，半浮式半軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，還要承受車輪傳來的彎矩。由此可見，半浮式半軸承受的載荷復(fù)雜，但它具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價低廉等優(yōu)點。用于質(zhì)量較小、使用條件較好、承載負(fù)荷也不大的轎車和輕型載貨汽車。 3/4 浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點是半軸外端僅有一個軸承并裝在驅(qū)動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。由于一個軸承的支承剛度較差，因此這種半軸除承受全部轉(zhuǎn)矩外，彎矩得由半軸及半軸套管共同承受，即 3/4浮式半軸還得承受部分彎矩，后者的比例大小依軸承的結(jié)構(gòu)型買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 式及其支承剛度、半軸的剛度等因素決定。側(cè)向力引起的彎矩使軸承有歪斜的趨勢，這將急劇降低軸承的壽命?？捎糜谵I車和輕型載貨汽車，但未得到推廣。 圖 2半軸的全浮式支撐和半浮式支撐受力圖 全浮式半軸的外端與輪轂相聯(lián)，而輪轂又由一對軸承支承于橋殼的半軸套管上。多采用一對圓錐滾子軸承支承輪轂，且兩軸承 的圓錐滾子小端應(yīng)相向安裝并有一定的預(yù)緊，調(diào)好后由鎖緊螺母予以鎖緊，很少采用球軸承的結(jié)構(gòu)方案。 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。但在實際工作中由于加工和裝配精度的影響及橋殼與軸承支承剛度的不足等原因，仍可能使全浮式半軸在實際使用條件下承受一定的彎矩，彎曲應(yīng)力約為 5 70有全浮式半軸的驅(qū)動橋的外端結(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)。但由于 其工作可靠，故廣泛用于輕型以上的各類汽車上。 綜合考慮各種半軸的優(yōu)缺點和本車的實際情況，本設(shè)計采用 半浮式半軸。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 2全浮式半軸結(jié)構(gòu)圖 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料與熱處理 為了使半軸的花鍵內(nèi)徑不小于其桿部直徑，常常將加工花鍵的端部做得粗些，并適當(dāng)?shù)販p小花鍵槽的深度，因此花鍵齒數(shù)必須相應(yīng)地增加，通常取 10齒 (轎車半軸 )至 18齒 (載貨汽車半軸 )。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。重型車半軸的桿部較粗，外端突 緣也很大，當(dāng)無較大鍛造設(shè)備時可采用兩端均為花鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)，且取相同花鍵參數(shù)以簡化工藝。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。 半軸多采用含鉻的中碳合金鋼制造，如 40404040535。 40為半軸材料效果很好。半軸的熱處理過去都采用調(diào)質(zhì)處理的方法，調(diào)質(zhì)后要求桿部硬度為 44(突緣部分可降至 近年來采用高頻、中頻感應(yīng)淬火的口益增多。這種處理方法使半軸表面淬 硬達(dá) 63，硬化層深約為其半徑的 1 3，心部硬買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 度可定為 35；不淬火區(qū) (突緣等 )的硬度可定在 277 范圍內(nèi)。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。由于這些先進(jìn)工藝的采用，不用合金鋼而采用中碳 (40號、 45號 )鋼的半軸也日益增多。 動橋殼的設(shè)計（結(jié)構(gòu)設(shè)計） 驅(qū)動橋殼的主要功用是支承汽車質(zhì)量，并承受由車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架 傳給車架 (或車身 )；它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體。 驅(qū)動橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計要求： 1） 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲 應(yīng)力。 2） 在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量減小質(zhì)量以提高汽車行駛平順性。 3） 保證足夠的離地間隙。 4） 結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低。 5) 保護(hù)裝于其上的傳動系部件和防止泥水浸入。 6) 拆裝、調(diào)整、維修方便。 殼的結(jié)構(gòu)分析 可分式橋殼 可分式橋殼 (圖 2一個垂直接合面分為左右兩部分，兩部分通過螺栓聯(lián)接成一體。每一 部分均由一鑄造殼體和一個壓入其外端的半軸套管組成，軸管與殼體用鉚釘連接。 這種橋殼結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝性好，主減速器支承剛度好。但拆裝、調(diào)整、維修很不方便，橋殼的強(qiáng)度和剛度受結(jié)構(gòu)的限制，曾用于輕型汽車上，現(xiàn)已較少使用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 2可分式橋殼 整體式橋殼 整體式橋殼 (圖 2特點是整個橋殼是一根空心梁，橋殼和主減速器殼為兩體。它具有強(qiáng)度和剛度較大，主減速器拆裝、調(diào)整方便等優(yōu)點。 按制造工藝不同，整體式橋殼可分為鑄造式 (圖 9a)、鋼板沖壓焊接式 (圖 9b)和擴(kuò)張成形式三種。鑄造式橋殼的強(qiáng)度和剛度較大，但質(zhì)量大，加工面多，制造工藝復(fù)雜，主要用于中、重型貨車上。鋼板沖壓焊接式和擴(kuò)張成形式橋殼質(zhì)量小，材料利用率高，制造成本低，適于大量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于轎車和中、小型貨車 及部分重型貨車上。 圖 2整體式橋殼 a)鑄造式 b)鋼板沖壓焊接式 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 組合式橋殼 組合式橋殼 (圖 2將主減速器殼與部分橋殼鑄為一體，而后用無縫鋼管分別壓人殼體兩端，兩者間用塞焊或銷釘固定。它的優(yōu)點是從動齒輪軸承的支承剛度較好，主減速器的裝配、調(diào)整比可分式橋殼方便，然而要求有較高的加工精度，常用于轎車、輕型貨車中。 圖 2組合式橋殼 綜合考慮各種驅(qū)動橋殼的優(yōu)缺點和本車的實際情況，以及經(jīng)濟(jì)適用方面的考慮本設(shè)計采用 整體式橋殼。 體式橋殼的制造工藝 整體式橋殼工藝分類 整體式橋殼猶如一根空心橫梁，橋殼與主減速器殼 分作兩體，主減速器齒輪及差速器均裝 在獨立的主減速殼里，構(gòu)成單獨的總成，調(diào)整好以后再由橋殼中部前面裝入橋殼內(nèi)，并與橋殼用螺栓固定在一起。整體式橋殼 按其制造工藝的不同又可分為鑄造整體式、鋼板沖壓焊 接式、鋼管擴(kuò)張成形式和液壓脹形式四種 1） 鑄造整體式橋殼 鑄造整體式橋殼一般采用球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵或鑄鋼鑄造，在橋殼的兩端壓入較長的無縫鋼管作為半 軸套管并用銷釘固定，進(jìn)一步提高鑄造整體式橋殼的 強(qiáng)度和剛度。鋼板彈簧座與橋殼鑄成一體，在鋼板彈簧座附近的橋殼截面可根據(jù)強(qiáng)度要求鑄成適當(dāng)形狀。橋殼中部前端的平面和安裝孔用于主減速器及差速器總成買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 安裝，后端平 面和孔用于上后蓋安裝。鑄造整體式橋殼的主要優(yōu)點在于可制成復(fù)雜而理想的形狀，能夠在一定范圍內(nèi)調(diào)整壁厚變化，得到理想的應(yīng)力分布，其強(qiáng)度及剛度較大，工作可靠，不足之處是總重量偏大，加工面多，制造工藝較復(fù)雜。 2） 沖壓焊接整體式橋殼 鋼板沖壓焊接整體式橋殼一般是由上下對焊的一 對橋殼主件 (采用鋼板沖壓而成 )、四塊三角鋼板、加 強(qiáng)圈、兩個半軸套管、兩個突緣、一個后蓋和兩個鋼板彈簧座沿組件之間的接縫組焊而成。鋼板沖壓焊接 整體式橋殼主要優(yōu)點是質(zhì)量小 (僅為鑄造整體式橋殼 的 75左右 )、工作可靠、制造工藝簡單、材料利用率高、廢品 率低、生產(chǎn)率高和制造成本低等，此外還具 備足夠的強(qiáng)度和剛度。主要缺點是橋殼不能做成復(fù)雜而理想的斷面 (壁厚一定 )，難以調(diào)整應(yīng)力分布。由于鋼板沖壓焊接整體式橋殼的 系列優(yōu)點，近年來不僅 在轎車、客車，輕、中型載貨汽車上得到了廣泛的應(yīng) 用，而且有些噸位更大的 (軸荷在 14汽車也 開始采用 。 3） 鋼管擴(kuò)張成形整體式橋殼， 鋼管擴(kuò)張成形整體式橋殼是由中碳無縫鋼管或鋼板卷焊鋼管擴(kuò)張成形制成。將鋼管中間擴(kuò)孔兩端滾壓 變細(xì)，再焊接突緣及彈簧座等零件。此種制造工藝的生產(chǎn)效率高，材料的利用率最高 ，橋殼質(zhì)量雖小而強(qiáng)度及剛度卻比較好，但由于需要專用擴(kuò)張成形軋制設(shè)備，故生產(chǎn)成本較高。目前主要應(yīng)用于乘用車和輕中 型載貨汽車 。 4） 液壓脹形整體式橋殼 液壓脹形是指采用液體 (水、乳化液或油 )作為 傳力介質(zhì)使殼體在液體壓力作用下產(chǎn)生緯向擴(kuò)張的方 法。液壓脹 形與其他脹形方法相比，最大優(yōu)點是 在無摩擦狀態(tài)下成形，傳力均勻，同時又具有制模簡單、 生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低而產(chǎn)品質(zhì)量好、制件形狀和 尺寸精度高等特點，尤其適用于在一道工序內(nèi)成形具有復(fù)雜形狀的零件；液壓脹形還可提高殼體成形極限， 實現(xiàn)輕量化設(shè)計及輔助工序與成形工序的集成 。近年來，隨著成型設(shè)備及相關(guān)控制技術(shù)的發(fā)展，以液體作 傳導(dǎo)介質(zhì)的液壓脹形技術(shù)在國外發(fā)展迅速，廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)，并開始在其他工業(yè)領(lǐng)域引起人們的重視，前景十分廣闊嘲。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 整體式橋殼制造工藝比較 1） 表 2見各種工藝的整體式橋殼各有其優(yōu)勢，其中鑄造和沖壓 焊接式橋殼主要應(yīng)用于中重型商用車，也是目前這一 領(lǐng)域應(yīng)用的主導(dǎo)產(chǎn)品。 表 2種整體式橋殼制造工藝的比較 of m 造方法 優(yōu)點 缺點 適用范圍 發(fā)展前景 鑄造 零件 現(xiàn)狀復(fù)雜，厚度可變化，強(qiáng)度、剛度較大，工作可靠 費材，耗能，工藝不穩(wěn)定，工序復(fù)雜，制件重量大 中，重型汽車 中型汽車應(yīng)用減少 沖壓焊接 工藝性好，廢品率低，可實現(xiàn)自動化，重量輕，強(qiáng)度高 工序多，費材，耗能，不能制成復(fù)雜截面的制件，制件難以調(diào)整，焊接質(zhì)量要求高 占主導(dǎo)地位，適用范圍廣泛 占主導(dǎo)地位 擴(kuò)張成形 材料利用率高，加工效率高，制件密封性好，重量輕 制件縱向開縫端口處在橫向裂紋，翻邊寬度不均勻 ，側(cè)面易起皺拉傷，強(qiáng)度低 輕，中型載重汽車 液壓 脹形 材料利用率高，節(jié)能，加工效率高，壁厚分布合理，強(qiáng)度、剛度高，重量輕 成形機(jī)理尚不清楚，工藝不成熟，處于生產(chǎn)階段 輕，中型載重汽車 新技術(shù)，市場前景好 2） 沖壓焊接橋殼與鑄造橋殼的分析與 比較 鋼板沖壓焊接橋殼以中厚鋼板為原料，通過沖壓、拉延工藝，制造上下兩個半殼零件。沖壓焊接橋殼在制造過程中，上下兩個半殼通過焊接形成空腔件。實際生產(chǎn)中，由于上下兩個半殼沖件在前后琵琶孔兩側(cè)，不能吻合，所以需要另加 4塊三角形連接板。此外，在前琵 琶孔處要焊上一個大法蘭盤，后琵琶孔處要焊上一個沖 壓件后蓋，左右兩側(cè)支架各需焊上一個法蘭盤，橋殼左 右兩側(cè)上面各需焊上鋼板彈簧墊板。因此沖壓焊接后橋 殼是由 12個鋼板零件拼焊而成的一個總成零件。在采用 同厚度的鋼板沖壓零件時，必然會帶來拉延部分的減 薄，從而導(dǎo)致沖壓件各部位截面厚度的不同，造成橋殼 服役時各部位所受的應(yīng)力不同。采用沖焊工藝無法按零 件各部位應(yīng)力大小分配沖件截面的度，一般需要保證 薄斷面有足夠的安全系數(shù)，若不夠，只好增大原材料厚度或是提高材料性能 (橋殼材質(zhì)可以采用 O20 ，但 是鋼板強(qiáng)度越高，成形越困 難，沖件開裂比例明顯上升。由于沖焊橋殼零件尺寸大、鋼板厚，需用很大噸位的機(jī)械壓買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 床或油壓機(jī)才能夠滿足要求。部分工廠由于投資有限，不能采用冷壓成 形，只能采取熱壓成形，在鋼板加熱時會引起表面脫 碳，不利于提高橋殼的疲勞強(qiáng)度。 與沖焊橋殼相比，鑄造橋殼可將除后蓋以外的其 他零件統(tǒng)一成整體鑄件，顯著減少了零件數(shù)量，節(jié)省 了工序；其次可以根據(jù)應(yīng)力載荷的情況在一定范圍內(nèi) 調(diào)整截面厚度。因此只要橋殼設(shè)計得當(dāng)，鑄造橋殼完 全可以減輕白重。鑄造橋殼通常采用牌號為 10的球墨鑄鐵或鑄鋼 500鑄造。鑄鐵橋殼材質(zhì)早期采用可鍛鑄鐵，如一汽 1956年起生產(chǎn)的解放牌 10牌號，該型汽車長期是國家的主要車型，以堅固耐用著稱。 1969年，二汽 (東風(fēng)汽車公司 )首 創(chuàng)用鐵素體球墨鑄鐵代替可鍛鑄鐵制造底盤鑄件中最 大最重的橋殼，隨后一汽也采用了球墨鑄鐵后橋。 20世紀(jì) 60年代我國曾引進(jìn)法國貝利埃重型汽車生產(chǎn)技術(shù)，采用了水玻璃砂型和電弧爐煉鋼技術(shù)生產(chǎn)鑄鋼后橋殼用于四川紅巖牌重型汽車。德國奔馳和 聯(lián)合開發(fā)了鋼質(zhì)鍛造后橋殼，引起全世界的廣泛關(guān)注。在 隨后的考察中 發(fā)現(xiàn)法國原廠已放棄了鑄鋼后橋殼的生產(chǎn)，改為球墨鑄鐵， 部采用了球墨鑄鐵后橋殼。由此可見，球墨鑄鐵后橋在重型商用車中占據(jù)不可替代的地位。與沖焊橋殼相比，鑄造橋殼材質(zhì)的另一個優(yōu)良性 能是其優(yōu)異的抗腐蝕性能，商用車長期在環(huán)境惡劣的 條件下工作，橋殼處容易粘附土壤等物質(zhì)，易產(chǎn)生腐蝕。在青島黃島 9 12個月周期的施工中，采用沖焊橋殼的國產(chǎn)斯太爾 采用鑄造橋殼的重型白卸車則沒有出現(xiàn)問題。分析表明是由于材料的耐蝕性能不足，在交變應(yīng)力和土壤腐蝕的 共同作用下產(chǎn)生了腐蝕疲勞破壞。由于鑄造橋殼的抗腐蝕性能優(yōu)于 16 此在同樣的工作環(huán)境下沒有出現(xiàn)問題同。 c. 沖壓焊接橋殼與鑄造橋殼的承載能力對比 6 要注意的是國內(nèi)重型車超載嚴(yán)重，原有沖焊橋殼不能適應(yīng)國內(nèi)的裝載量和道路狀況，需要增加鋼板厚度。由于沖焊橋殼鋼板厚度的增加，焊縫處需銑坡口保證熔合深度，即便如此焊縫也不易完全焊透。失效分析表明，大多數(shù)沖焊橋殼開裂，不是因為鋼板本身強(qiáng)度不夠，而是由于鋼板焊縫質(zhì)量難保證而致。橋殼鋼板焊縫處容易出現(xiàn)未焊透、咬邊買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 等缺陷 ，并導(dǎo)致應(yīng)力集中而使強(qiáng)度下降，特別是在三角板、軸頭和后蓋焊縫區(qū)最容易開裂閻。與沖焊橋殼相比，鑄造橋殼的壁厚相對較厚，而且還可以根據(jù)實際情況進(jìn)行壁厚的調(diào)整，所以在實際使用中鑄造橋殼的承載能力更高一些，但自重也更重一些。 國外商用車采用沖焊橋殼可能更多是出于汽車減 重、改善勞動條件和減少污染的考慮。鑄造橋殼的承載能力和抗腐蝕能力高于沖焊橋殼，市場上鑄造橋殼的價格也低于沖焊橋殼，對車橋企業(yè)來講，鑄造橋殼 的缺點主要是自重增加和廢品率高。自重增加意味著減少了裝載量，廢品多意味著加工產(chǎn)能的浪費。另外，砂型鑄造的勞動條件差 、治理污染難、投人大，難于 把鑄造變?yōu)椤熬G色”，也是相當(dāng)重要的原因 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 結(jié)論 通過以上分析，由我設(shè)計的驅(qū)動橋設(shè)計總體方案可行，布局合理。采用非斷開式驅(qū)動橋具有結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝，調(diào)整方便，工作可靠等優(yōu)點。采用 整體式單級 主減速器，保證要求的離地間隙和預(yù)定的傳動