松花江微型汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)

1、本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)松花江微型汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 系部名稱： 汽車工程系 專業(yè)班級： 車輛工程b05-18班 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 高級實(shí)驗(yàn)師 二九年六月the graduation design for bachelor's degreethe design for driving axle of songhuajiang mini-carcandidate：qin zengqiangspecialty：vehicle engineeringclass：b05-18supervisor：senior experimentalist:wang yingpuheilongjiang

2、institute of technology2009-06·harbin本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)的題目是松花江微型汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)。驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、半軸及橋殼四部分組成，其基本功用是增大由傳動(dòng)軸或直接由變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右車輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)車輪具有汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能；此外，還要承受作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力。本設(shè)計(jì)首先論述了驅(qū)動(dòng)橋的總體結(jié)構(gòu)，在分析驅(qū)動(dòng)橋各部分結(jié)構(gòu)型式、發(fā)展過程及其以往形式的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確定了總體設(shè)計(jì)方案：采用整體式驅(qū)動(dòng)橋，主減速器的減速型式采用單級減速器，主減速器齒輪采用螺旋錐齒輪，差速器采

3、用普通對稱式圓錐行星齒輪差速器，半軸采用半浮式型式，橋殼采用鋼板沖壓焊接式整體式橋殼。在本次設(shè)計(jì)中，主要完成了單級減速器、圓錐行星齒輪差速器、半浮式半軸的設(shè)計(jì)和橋殼的校核及cad繪圖等工作。關(guān)鍵詞： 驅(qū)動(dòng)橋；主減速器；設(shè)計(jì)；計(jì)算；cad17abstractthe object of the design is the design for driving axle of mini-car of songhuajiang driving axle is consisted of final drive, differential mechanism, half shaft and axle ho

4、using. the basic function of driving axle is to increase the torque transmitted by drive shaft or directly transmitted by gearbox, then distributes it to left and right wheel, and make these two wheels have the differential function which is required in automobile driving kinematics; besides, the dr

5、iving axle must also stand the lead hangs down strength, the longitudinal force and the transverse force acted on the road surface, the frame or the compartment lead. the configuration of the driving axle is introduced in the thesis at first. on the basis of the analysis of the structure ,the develo

6、ping process and advantages and disadvantages of the former type of driving axle, the design adopted the integral driving axle, single reduction gear for main decelerators deceleration form, spiral bevel gear for main decelerators gear, half floating for axle and stamp-welded steel sheet of integral

7、 axle housing for axle housing. in the design, we accomplished the design for single reduction gear, tapered planetary gear differential mechanism, half floating axle, the checking of axle housing and cad drawing and so on. keywords: driving axle; final drive ; design; calculation; cad目 錄摘要iabstract

8、ii第1章 緒論11.1驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)和種類11.1.1 汽車車橋的種類11.1.2 驅(qū)動(dòng)橋的種類11.1.3 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)組成21.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容6第2章 設(shè)計(jì)方案的確定72.1 設(shè)計(jì)主要參數(shù)72.2 主減速器結(jié)構(gòu)方案的確定72.3 差速器結(jié)構(gòu)方案的確定82.4 半軸型式的確定82.5 橋殼型式的確定92.5 本章小結(jié)9第3章 主減速器設(shè)計(jì)103.1 主減速比的確定103.2 主減速齒輪計(jì)算載荷的確定103.3 主減速器齒輪參數(shù)的選擇113.4 主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算123.4.1 主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算123.4.2 主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算143.5 主減速器

9、齒輪的材料及熱處理163.6 主減速器軸承的計(jì)算173.7 主減速器的潤滑213.8 本章小結(jié)21第4章 差速器設(shè)計(jì)224.1 概述224.2對稱式圓錐行星齒輪差速器224.2.1 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇234.2.2 差速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算244.3 本章小結(jié)27第5章 半軸設(shè)計(jì)29 5.1 概述295.2 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算295.2.1 半浮式半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算295.2.2 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)325.3 本章小結(jié)33第6章 驅(qū)動(dòng)橋橋殼的校核346.1 概述346.2 橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算346.2.1 汽車以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼的強(qiáng)度計(jì)算346.2.2 汽車側(cè)向力最大時(shí)的橋殼

10、的強(qiáng)度計(jì)算346.2.3汽車在不平路面沖擊載荷作用下橋殼的強(qiáng)度計(jì)算346.3 本章小結(jié)36結(jié)論37參考文獻(xiàn)38致謝39附錄41第1章 緒 論1.1 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)和種類1.1.1 汽車車橋的種類根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)的不同，車橋分為整體式和斷開式兩種。當(dāng)采用非獨(dú)立懸架時(shí)，車橋中部是剛性的實(shí)心或空心梁，這種車橋即為整體式車橋；斷開式車橋?yàn)榛顒?dòng)關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，與獨(dú)立懸架配用。根據(jù)車橋上車輪的作用，車橋又可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋四種類型。其中，轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動(dòng)橋，一般貨車多以前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋，而后橋或中后兩橋?yàn)轵?qū)動(dòng)橋。1.1.2 驅(qū)動(dòng)橋的種類驅(qū)動(dòng)橋作為汽車的重要的組成部分，其基本功用是增大由傳動(dòng)

11、軸或直接由變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，并使左、石驅(qū)動(dòng)車輪具有汽車行駛運(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架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力。在一般的汽車結(jié)構(gòu)中、驅(qū)動(dòng)橋包括主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及橋殼等部件如圖1.1所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101半軸2圓錐滾子軸承3支承螺栓4主減速器從動(dòng)錐齒輪5油封6主減速器主動(dòng)錐齒輪7彈簧座8墊圈9輪轂10調(diào)整螺母圖1.1 驅(qū)動(dòng)橋?qū)τ诟鞣N不同類型和用途的汽車，正確地確定上述機(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)者必須先解決的問題。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸掛型式

12、密切相關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸掛時(shí)，例如在絕大多數(shù)的載貨汽車和部分小轎車上，都是采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸掛時(shí)，則配以斷開式驅(qū)動(dòng)橋。非獨(dú)立懸架，整體式驅(qū)動(dòng)橋。這種類型的車一般的設(shè)計(jì)多采用單級減速器，它可以保證足夠大的離地間隙同時(shí)也可以增大主傳動(dòng)比。1.1.3 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)組成1主減速器 主減速器的結(jié)構(gòu)形式，主要是根據(jù)其齒輪類型、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安裝（1）主減速器齒輪的類型，在現(xiàn)代汽車驅(qū)動(dòng)橋中，主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。螺旋錐齒輪如圖1.2（a）所示主、從動(dòng)齒輪軸線交于一點(diǎn)，交角都采用90度。螺旋錐齒輪的重合度大，嚙合過程是由點(diǎn)到線，因此，螺旋錐齒輪能承受

13、大的載荷，而且工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其噪聲和振動(dòng)也是很小的。雙曲面齒輪如圖1.2（b）所示主、從動(dòng)齒輪軸線不相交而呈空間交叉。和螺旋錐齒輪相比，雙曲面齒輪的優(yōu)點(diǎn)有：尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪有更大的傳動(dòng)比。傳動(dòng)比一定時(shí)，如果主動(dòng)齒輪尺寸相同，雙曲面齒輪比螺旋錐齒輪有較大軸徑，較高的輪齒強(qiáng)度以及較大的主動(dòng)齒輪軸和軸承剛度。圖1.2 螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪當(dāng)傳動(dòng)比一定，主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面從動(dòng)齒輪的直徑較小，有較大的離地間隙。工作過程中，雙曲面齒輪副既存在沿齒高方向的側(cè)向滑動(dòng)，又有沿齒長方向的縱向滑動(dòng)，這可以改善齒輪的磨合過程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。雙曲面齒輪傳動(dòng)有如下缺點(diǎn)：長方向的縱向

14、滑動(dòng)使摩擦損失增加，降低了傳動(dòng)效率。齒面間有大的壓力和摩擦功，使齒輪抗嚙合能力降低。雙曲面主動(dòng)齒輪具有較大的軸向力，使其軸承負(fù)荷增大。雙曲面齒輪必須采用可改善油膜強(qiáng)度和防刮傷添加劑的特種潤滑油1。（2）主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式及安裝方式的選擇：懸臂式 懸臂式支承結(jié)構(gòu)如圖1.3所示，其特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長的軸徑，其上安裝兩個(gè)圓錐滾子軸承。為了減小懸臂長度a和增加兩端的距離b，以改善支承剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子向外。懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡單，支承剛度較差，多用于傳遞轉(zhuǎn)鉅較小的轎車、輕型貨車的單級主減速器及許多雙級主減速器中。圖1.3 錐齒輪懸臂式支承騎馬式 騎馬式支承結(jié)構(gòu)如圖1.4所示，其

15、特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣可大大增加支承剛度，又使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善，在需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩情況下，最好采用騎馬式支承。圖1.4 主動(dòng)錐齒輪騎馬式支承（3）從動(dòng)錐齒輪的支承方式和安裝方式的選擇，從動(dòng)錐齒輪的兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時(shí)應(yīng)使它們的圓錐滾子大端朝內(nèi)，而小端朝外。為了防止從動(dòng)錐齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承應(yīng)用兩端的調(diào)整螺母調(diào)整。主減速器從動(dòng)錐齒輪采用無輻式結(jié)構(gòu)并用細(xì)牙螺釘以精度較高的緊配固定在差速器殼的凸緣上2。（4）主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整，支承主減速器的圓錐滾子軸承需預(yù)緊以消除安裝的原始間隙、磨合期間該間隙的增大及增強(qiáng)支承剛度。分析可

16、知，當(dāng)軸向力于彈簧變形呈線性關(guān)系時(shí)，預(yù)緊使軸向位移減小至原來的1/2。預(yù)緊力雖然可以增大支承剛度，改善齒輪的嚙合和軸承工作條件，但當(dāng)預(yù)緊力超過某一理想值時(shí)，軸承壽命會(huì)急劇下降。主減速器軸承的預(yù)緊值可取為以發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)換算所得軸向力的30。主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用套筒與墊片，從動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用調(diào)整螺母。（5）主減速器的減速形式的選擇，主減速器的減速形式分為單級減速（如圖1.5）、雙級減速、單級貫通、雙級貫通、主減速及輪邊減速等。按主減速比的變化可分為單速主減速器和雙速主減速器兩種3。減速形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，但它主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主

17、減速比io的大小及驅(qū)動(dòng)橋下的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及布置形式等。通常單極減速器用于主減速比io7.6的各種中小型汽車上。2.差速器 根據(jù)汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車輪、道路以及它們之間的相互聯(lián)系表明：汽車在行駛過程中左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的行程往往是有差別的4。例如，拐彎時(shí)外側(cè)車輪行駛總要比內(nèi)側(cè)長。即使汽車作直線行駛，也會(huì)由于左右車輪在同一時(shí)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(dòng)半徑不相等而要求（a） 單級主減速器 （b） 雙級主減速器圖1.5 主減速器車輪行程不等。在左右車輪行程不等的情況下，如果

18、采用一根整體的驅(qū)動(dòng)車輪軸將動(dòng)力傳給左右車輪，則會(huì)由于左右車輪的轉(zhuǎn)速雖然相等而行程卻又不同的這一運(yùn)動(dòng)學(xué)上的矛盾，引起某一驅(qū)動(dòng)車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。這不僅會(huì)是輪胎過早磨、無益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動(dòng)車輪軸超載等，還會(huì)因?yàn)椴荒馨此蟮乃矔r(shí)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(shí)有大的滑轉(zhuǎn)或滑移，易使汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)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(yùn)動(dòng)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(dòng)輪間都有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有以下不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求。差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車的類型及其使用條件出發(fā)，以

19、滿足該型汽車在給定的使用條件下的使用性能要求。差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，大多數(shù)汽車都屬于公路運(yùn)輸車輛，對于在公路上和市區(qū)行駛的汽車來說，由于路面較好，各驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)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(dòng)車輪間的所謂輪間差速器使用；對于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無路地區(qū)的越野汽車來說，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪滑轉(zhuǎn)而陷車，則可采用防滑差速器。后者又分為強(qiáng)制鎖止式和自然鎖止式兩類。自鎖式差速器又有多種結(jié)構(gòu)式的高摩擦式和自由輪式的以及變傳動(dòng)比式的。3.半軸驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置置位于汽車傳動(dòng)系的末端，其功用

20、是將轉(zhuǎn)矩由差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車輪。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)裝置包括半軸和萬向接傳動(dòng)裝置且多采用等速萬向節(jié)。在一般非斷開式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置就是半軸，這時(shí)半軸將差速器半鈾齒輪與輪轂連接起來。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。半浮式半軸具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。主要用于質(zhì)量較小，使用條件好，承載負(fù)荷也不大的轎車和輕型載貨汽車。3/4浮式半軸，因其側(cè)向力引起彎矩使軸承有歪斜的趨勢，這將急劇降低軸承的壽命，故未得到推廣。全浮式半軸廣泛應(yīng)用于各類重型汽車上。4.橋殼驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車上的主要零件之一，非斷開式驅(qū)

21、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)過橋殼傳到懸掛及車架或車廂上。因此橋完既是承載件又是傳力件，同時(shí)它又是主減速器、差速器及驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置（如半軸）的外殼。在汽車行駛過程中，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。為了減小汽車的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高汽車的行駛平順性，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下應(yīng)力求減小橋殼的質(zhì)量。橋殼還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便以利于降低成本。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。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，還應(yīng)考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。結(jié)構(gòu)形式

22、分類：可分式、整體式、組合式。按制造工藝不同分類：鑄造式強(qiáng)度、剛度較大，但質(zhì)量大，加工面多，制造工藝復(fù)雜，用于中重型貨車。鋼板焊接沖壓式質(zhì)量小，材料利用率高，制造成本低，適于大量生產(chǎn)，轎車和中小型貨車，部分重型貨車。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容（1） 完成驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、差速器、半軸、驅(qū)動(dòng)橋橋殼的結(jié)構(gòu)形式選擇；（2） 完成主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算；（3） 完成差速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算；（4） 完成半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算；（5） 完成驅(qū)動(dòng)橋橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算；（6） 繪制裝配圖及零件圖。第2章 設(shè)計(jì)方案的確定2.1 設(shè)計(jì)主要參數(shù)本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是松花江微型車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)。技術(shù)參數(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 pemax

23、 kw/np （r/min） 35.5/5000發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 temax n·m/nr （r/min） 74/3500整車整備質(zhì)量 kg 870汽車總質(zhì)量 kg 1460最大車速 km/h 120最小離地間隙 mm >180輪胎（輪輞直徑） 英寸 122.2主減速器結(jié)構(gòu)方案的確定 （1）主減速器齒輪的類型的選擇本次設(shè)計(jì)選用：螺旋錐齒輪因?yàn)樗艹惺艽蟮妮d荷，而且工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其噪聲和振動(dòng)也是很小的。所以采用螺旋錐齒輪。（2）主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式及安裝方式的選擇本次設(shè)計(jì)選用：懸臂式支撐（圓錐滾子軸承），由于結(jié)構(gòu)簡單拆裝、維修方便一般用于主傳動(dòng)比較小的主減速器上

24、，為了減小懸臂長度和增加兩支撐之間的距離以便為了改善支撐剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子大端朝外，使作用在齒輪上離開錐頂?shù)妮S向力由靠近齒輪的軸承承受，而反向軸向力則由另一軸承承受。（3）從動(dòng)錐齒輪的支承方式和安裝方式的選擇本次設(shè)計(jì)選用：從動(dòng)錐齒輪：跨置式支撐（圓錐滾子軸承），從動(dòng)錐齒輪的兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時(shí)應(yīng)使它們的圓錐滾子大端朝內(nèi)，而小端朝外。為了防止從動(dòng)錐齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承應(yīng)用兩端的調(diào)整螺母調(diào)整。主減速器從動(dòng)錐齒輪采用無輻式結(jié)構(gòu)并用細(xì)牙螺釘以精度較高的緊配固定在差速器殼的凸緣上5。（4）主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整支承主減速器的圓錐滾子軸承需預(yù)緊以消除安裝的

25、原始間隙、磨合期間該間隙的增大及增強(qiáng)支承剛度。分析可知，當(dāng)軸向力于彈簧變形呈線性關(guān)系時(shí)，預(yù)緊使軸向位移減小至原來的1/2。預(yù)緊力雖然可以增大支承剛度，改善齒輪的嚙合和軸承工作條件，但當(dāng)預(yù)緊力超過某一理想值時(shí)，軸承壽命會(huì)急劇下降。主減速器軸承的預(yù)緊值可取為以發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)換算所得軸向力的30。主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用調(diào)整螺母（利用軸承座實(shí)現(xiàn)），從動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用調(diào)整螺母。（5）主減速器的減速形式 主減速器的減速形式分為單級減速、雙級減速、單級貫通、雙級貫通、主減速及輪邊減速等。減速形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，有時(shí)也與制造廠的產(chǎn)品系列及制造條件有關(guān)，但它主要取決于由動(dòng)

26、力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比的大小及驅(qū)動(dòng)橋下的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及布置形式等。本次設(shè)計(jì)采用單級減速，主要從主傳動(dòng)比總質(zhì)量較小的汽車都采用單級主減速器。2.3差速器結(jié)構(gòu)方案的確定差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車的類型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車在給定的使用條件下的使用性能要求。差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，大多數(shù)汽車都屬于公路運(yùn)輸車輛，對于在公路上和市區(qū)行駛的汽車來說，由于路面較好，各驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)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(dòng)車輪間的所謂輪間差速器使用；對于經(jīng)常行駛在泥濘

27、、松軟土路或無路地區(qū)的越野汽車來說，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪滑轉(zhuǎn)而陷車，則可采用防滑差速器。后者又分為強(qiáng)制鎖止式和自然鎖止式兩類。自鎖式差速器又有多種結(jié)構(gòu)式的高摩擦式和自由輪式的以及變傳動(dòng)比式的。但對于本設(shè)計(jì)的車型來說只選用普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器即可。本次設(shè)計(jì)選用：普通錐齒輪式差速器，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)可靠，適用于本次設(shè)計(jì)的汽車驅(qū)動(dòng)橋。2.4 半軸型式的確定半軸根據(jù)其車輪端的支方承方式不同，可分為半浮式、3/4浮式和全浮式三種形式。由于半浮式半軸具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，故被質(zhì)量較小、使用條件較好、承載負(fù)荷也不大的轎車和微型客、貨車所采用6，所以本次設(shè)計(jì)選擇

28、半浮式半軸。2.5 橋殼型式的確定整體式橋殼的特點(diǎn)是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體，橋殼猶如一個(gè)整體的空心梁，其強(qiáng)度及剛度都比較好。且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(dú)立的主減速殼里，構(gòu)成單獨(dú)的總成，調(diào)整好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。使主減速器和差速器的拆裝、調(diào)整、維修、保養(yǎng)等都十分方便等優(yōu)點(diǎn)。按制造工藝不同，整體式橋殼可分為鑄造式、鋼板沖壓焊接式和擴(kuò)張成型三種。鋼板沖壓焊接式和擴(kuò)張成型式橋殼質(zhì)量小，材料利用率高，制造成本低，適用大量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于乘用車和總質(zhì)量較小的商用車。本次設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋殼就選用鋼板沖壓焊接式整體式橋殼。2.6 本章小結(jié)本章首先給出主

29、要的設(shè)計(jì)參數(shù)，確定主減速器的類型，主要從主減速器齒輪的類型、主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式及安裝方式的選擇、從動(dòng)錐齒輪的支承方式和安裝方式的選擇、主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整及主減速器的減速形式上得以確定，從而逐步確定驅(qū)動(dòng)橋各個(gè)總成的基本結(jié)構(gòu)，分析了驅(qū)動(dòng)橋各總成結(jié)構(gòu)組成及其作用。 第3章 主減速器設(shè)計(jì)3.1 主減速比的確定主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)形式、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。為了得到足夠的功率而使最高車速稍有下降，一般選得比最小值大10%25%，即按下式選擇。即=0.377=5.125 （3.1）式中：nn發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速5000r/n

30、 ； 汽車最高 行駛車速120km/h ； r汽車滾動(dòng)半徑0.263m ； igh變速器最高檔傳動(dòng)比 0.806。3.2 主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車輪打滑時(shí)這兩種情況下作用于主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩（）的較小者，作為載貨汽車計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力的計(jì)算載荷。即 /n=964 （） （3.2） =1935（） （3.3）式中：發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩74；由發(fā)動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的為加速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比；<=5.125×3.505=17.963 根據(jù)同類型車型的變速器傳動(dòng)比選取=3.505； 上述傳動(dòng)部分的效率

31、，取=0.9； 超載系數(shù)，取=1.0； n驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目1； 汽車滿載時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，n；但后橋來說還應(yīng)考慮到汽車加速時(shí)負(fù)荷增大量，可初?。?795×9.8=7791n 分別為由所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率和減速比，分別取0.9和1。由式（3.2），式（3.3）求得的計(jì)算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩，不能用它作為疲勞損壞依據(jù)。對于公路車輛來說，使用條件較非公路用車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均牽引力的值來確定的，即主加速器的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 =368（） （3.4）式中：汽車滿載總重1460×9.8=14308；所牽引的掛車滿載總重，n

32、，僅用于牽引車取=0； 道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，貨車通常取0.0150.020，可初取 =0.018； 汽車正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)。貨車通常取0.050.09，可初取=0.07； 汽車性能系數(shù) （3.5）當(dāng) =37.7>16時(shí)，取=0。3.3 主減速器齒輪參數(shù)的選擇（1）齒數(shù)的選擇 對于普通單級主減速器，為了磨合均勻，z1z2之間應(yīng)該避公數(shù)為了得到理想的重合度和高的齒輪彎曲強(qiáng)度，主，從動(dòng)齒輪和不應(yīng)小于40。為了嚙合平穩(wěn)、噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度，對于乘用車，z1一般不少于9；對于商用車，z1一般不少于6。主傳動(dòng)比i0較大時(shí)，z1盡量取得少些，以便得到滿意的離地間隙。對于不同的主傳動(dòng)比，z

33、1和z2應(yīng)具有適宜的搭配。（2）節(jié)圓直徑地選擇 根據(jù)從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（見式3.2，式3.3并取兩者中較小的一個(gè)為計(jì)算依據(jù)）按經(jīng)驗(yàn)公式選出： =128.4151.5mm （3.6）式中：直徑系數(shù)，取=1315.3；計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取，較小的。計(jì)算得，=128.4151.5mm，初取=143.5mm。 （3）齒輪端面模數(shù)的選擇 選定后，可按式算出從動(dòng)齒輪大端模數(shù)，并用下式校核= 3.5 （4）齒面寬的選擇 汽車主減速器螺旋錐齒輪面寬度推薦為：f=0.155=22.mm，可初取f=24.2mm。（5）螺旋錐齒輪螺旋方向 一般情況下主動(dòng)齒輪為左旋，從動(dòng)齒輪為右旋，以使二齒輪的軸向力有互相斥離的趨勢。（6

34、）螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端螺旋角最小。弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，選時(shí)應(yīng)考慮它對齒面重合度，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響，越大，則也越大，同時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高，應(yīng)不小于1.25，在1.52.0時(shí)效果最好，但過大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。汽車主減速器弧齒錐齒輪的平均螺旋角為35°40°，而商用車選用較小的值以防止軸向力過大，通常取35°。3.4 主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算3.4.1 主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 表3.1 主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表序號項(xiàng) 目計(jì) 算 公 式計(jì)

35、 算 結(jié) 果1主動(dòng)齒輪齒數(shù)82今動(dòng)齒輪齒數(shù)413模數(shù)3.5mm4齒面寬=22.24mm5工作齒高5.64mm6全齒高=6.3mm7法向壓力角=22° 續(xù)表序號項(xiàng) 目計(jì) 算 公 式計(jì) 算 結(jié) 果8軸交角=90°9節(jié)圓直徑=28mm=143.5mm10節(jié)錐角arctan=90°-=11.04°=78.96°11節(jié)錐距a=a=73.2mm12周節(jié)t=3.1416 t=10.99mm13齒頂高=4.46mm=1.1375mm14齒根高=1.835mm=5.162mm15徑向間隙c=c=0.65816齒根角=1.436°=4.034°17面錐角；=14.46°=82.38°18根錐角=9.24°=75.53°19齒頂圓直徑=36.764=143.9420節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離=70.86=12.8821理論弧齒厚=8.06mm=10.