驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)精品文檔6頁(yè)

1、驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1引言汽車驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系的末端. 其基本功用是增扭， 降速和改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向， 即增大由 傳動(dòng) 軸或直接從變速器傳采的轉(zhuǎn)矩， 弁將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左右驅(qū)動(dòng)車輪； 其次，驅(qū)動(dòng)橋還 要承受作 用于路面或車身之間的垂直力，縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等。要?jiǎng)訕蛞话阌芍鳒p速器，差速器，車輪傳動(dòng)裝置和橋殼組成。設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求，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(dòng)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，以滿足通過(guò)性的要求.3）齒輪及其它傳動(dòng)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(dòng)效率。5）具有

2、足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種力和力矩；在 此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車的平順 性.6）與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，7）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式技工作特性分，可以歸弁為非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋兩大類.當(dāng) 驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，應(yīng)該選用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋， 稱為非獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋：當(dāng)驅(qū)動(dòng)車 輪采用獨(dú)立懸架時(shí)， 則應(yīng)該選用斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋，稱為獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但大大提高了汽車在不平路面上的行駛平順性.2設(shè)計(jì)要求2.1 車型載貨汽車2.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1 .車型：載

3、貨汽車；2 . 空載質(zhì)量，4080kg 前，1930k8 后： 2150kg ;3 . 滿載質(zhì)量 前，2360kg后：6930kg ;4 .輪距：前： 1810mm 后：1800mm ;5 .最高車速：90km/h最大爬坡度：大于 30%;6 .傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比，7.31主減速器傳動(dòng)比，6.337 .額定功率，99kw 最高車速時(shí)3000r/min ）8 . 最大轉(zhuǎn)矩；353Nm （ 1200 1400r/min 時(shí)）；9 .輪胎規(guī)格，G8516 - 8219設(shè)計(jì)要求。2.3 附件要求，1. 裝配圖一張；2. 軸圖一張；3. 齒輪圖一張。3 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案擬定由于要求設(shè)計(jì)的是載貨汽車的后驅(qū)動(dòng)橋

4、，要設(shè)計(jì)這樣一個(gè)級(jí)別的驅(qū)動(dòng)橋，一般選用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋以與非獨(dú)立懸架相適應(yīng)，該種形式的驅(qū)動(dòng)橋是一根支撐在左右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性空心梁， 一般是鑄造或鋼板沖壓而成，主減速器，差速器和半軸等所有傳動(dòng)件都裝在其中，此時(shí)驅(qū)動(dòng)橋，驅(qū)動(dòng)車乾都屬于簧下質(zhì)量。1 一半袖 2 一圓錐滾子軸承一減速器主動(dòng)錐齒輪7 一彈簧座5 一油封 63 一支承螺栓4 一主減速器從動(dòng)錐齒輪8 一墊圈 9 一輪轂 10 一調(diào)整螺母1 1 驅(qū)動(dòng)橋4 主減速器設(shè)計(jì)4.1 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)其齒輪的類型，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安置方法以及減速形式的不同而異驅(qū)動(dòng)橋中主減速器。差速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：a) 所選擇的

5、主減速比應(yīng)能保證汽車既有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性.b) 外型尺寸要小，保證有必要的離地間隙；齒輪其它傳動(dòng)件工作干穩(wěn)，噪音小.c) 在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳功效率；與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào).d) 在保證足夠的強(qiáng)度，剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，以改善汽車平順性。e) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?加工工藝性好，制造容易，拆裝。調(diào)整方便。按主減速器的類型分，驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式有多種，基本形式有三種：1) ) 中央單級(jí)減速器。此是驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)中最為簡(jiǎn)單的一種是驅(qū)動(dòng)橋的基本形式，在載重汽車中占主導(dǎo)地位，一般在主傳動(dòng)比較小的情況下應(yīng)盡量采用中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋圖21 單級(jí)主減速器圖2 2 雙級(jí)主減速囂2) 中央雙級(jí)主減速器由于上述

6、中央雙級(jí)減速橋均是在中央單級(jí)橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時(shí)，綜合來(lái)說(shuō)，雙級(jí)減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動(dòng)橋來(lái)發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出采的驅(qū)動(dòng)橋存在，3) 中央單級(jí)、輪邊減速器綜上所述，中央單級(jí)主減速器它還有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，制造工藝簡(jiǎn)單成本較低是驅(qū)動(dòng)橋的基本類型，在重型汽車上占有重要地位；(2) 載重汽車發(fā)動(dòng)機(jī)向低速大轉(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢(shì)使得驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比向小速比發(fā)展；(3) 隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，汽車使用條件對(duì)汽車通過(guò)性的要求降低(4) 與帶輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋相比，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋機(jī)械傳動(dòng)效率提高，易損件減少，可靠性提高單級(jí)驅(qū)

7、動(dòng)橋產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)為單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度看，載重車產(chǎn)品在主減速比小于6 的情況下，應(yīng)盡量選用單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋所以此設(shè)計(jì)采用中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋，再配以鑄造整體式橋殼圖23 中央主減速器4.1.1 主減速器的齒輪類型主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪，雙曲面齒輪，圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式，在此連用弧齒錐齒輪傳動(dòng)，其特點(diǎn)是主、從動(dòng)齒輪的軸線垂直交于一點(diǎn)由于輪齒端面重迭的影響，至少有兩個(gè)以上的輪齒同時(shí)嚙合，因此可以承受較大的負(fù)荷，加之其輪齒不是在齒的全長(zhǎng)上同時(shí)嚙合，而是逐漸由齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端，所以工作平穩(wěn)，噪聲和振動(dòng)小。另外，弧齒錐齒輪與雙曲面錐齒輪相比，具有較高的傳動(dòng)效

8、率。4.1.2 主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承形式主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種查閱資料、文獻(xiàn)， 經(jīng)方案 論證，采用懸臂式支承結(jié)構(gòu)(如圖2-3 示 )。跨置式支承使支承剛度大為增加，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式支承的1 30 以下而主動(dòng)錐齒輪后軸承的徑向負(fù)荷比懸臂式的要減小至 1/ 5? 1/ 7。齒輪承載能力較懸臂式可提高10%左右。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以選用跨置式從動(dòng)錐齒輪采用圓錐滾子軸承支承(如圖2-5 示 )。為了增加支承剛度，兩軸承的圓錐滾子大端應(yīng)向內(nèi)，以減小尺寸c+d . 為了使從動(dòng)錐齒輪背面的差速器殼體處有足夠的位置設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)支承穩(wěn)定性，

9、c+d 應(yīng)不小于從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的70%。為了使載荷能均勻分配在兩軸承上，應(yīng)是 c 等于或大于d.4.2 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 主減速器計(jì)算載荷的確定Tceo從動(dòng)錐齒輪計(jì)算1 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩第 5 頁(yè)轉(zhuǎn)矩心一出 kiAisiTce=式中：Tee計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm :Temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩：Temax =353Nmn計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)，1:if變速器傳動(dòng)比,if=7.31 ;io主減速器傳動(dòng)比，io=6.33 ;n變速器傳動(dòng)效率，取 =0.9 ;k液力變矩器變矩系數(shù)，K=1 :kd由于猛接離合器而產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，kd=1 ;ii變速器

10、最低擋傳動(dòng)比，i1=l ;代入式(2 1),有；主動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T=2322 . 39 Nm(2 - 1)2按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩TcsTcsGi( p r / n iIFr 9m ,式中G2汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷(2 - 2)后橋所承載69300N的負(fù)荷;:輪胎對(duì)地面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用車，取=0.85;對(duì)于越野汽車取1.0;對(duì)于安裝有專門的防滑寬輪胎的局級(jí)轎車，計(jì)算時(shí)可取1.25;rr車輪的滾動(dòng)半徑，在此選用輪胎型號(hào)為GB5I6 82 9.0 - 20 ,則車輪的滾動(dòng)半徑為0.456m ;m、im分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)

11、車輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，取LB = 0.9,由于沒(méi)有輪邊減速器，取心= 1.03按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tcf對(duì)于公路車輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定,其正常持續(xù)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)所謂的平均牽引力的值采確定(2 - 3)式中：Ga汽車滿載時(shí)的總重量，92900NG r 所牽引的掛車滿載時(shí)總重量，N ，但僅用于牽引車的計(jì)算；fR道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取0.015 - 0.020 ;在此取0.018fH 汽車正常行駛時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取o.05 - o.09 在此取 0.07 :fp 汽車的性能系數(shù)在此取0：m 主減速器主動(dòng)齒輪到車輪之間的效率：im

12、主減速器從動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)比；n 驅(qū)動(dòng)橋數(shù).計(jì)算得422 主減速器基本參數(shù)的選擇主減速器錐齒輪的主要參數(shù)有主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)zl和z2、從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑D2、端面模數(shù)m、主從動(dòng)錐齒輪齒面寬bl和b2、中點(diǎn)螺旋角一八法向壓力角：？等。1. 主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)zl 和 z2選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：1) 為了磨合均勻，zl, z2 之間應(yīng)避免有公約數(shù).2) 為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于40。2. 從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑D2、端面模數(shù)m3. 主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬bl 和 b2錐齒輪齒面過(guò)寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會(huì)導(dǎo)致因

13、錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面過(guò)窄及刀尖圓角過(guò)小，這樣不但會(huì)減小了齒根圓角半徑，加大了集中應(yīng)力，還降低了刀具的使用壽命。此外，安裝時(shí)有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因使齒輪工作時(shí)載荷集中于輪齒小端，會(huì)引起輪齒小端過(guò)早損壞和疲勞損傷。另外，齒面過(guò)寬也會(huì)引起裝配空間減小。但齒面過(guò)窄，輪齒表面的耐磨性和輪齒的強(qiáng)度會(huì)降低。對(duì)于從動(dòng)錐齒輪齒面寬b2,推薦不大于節(jié)錐 A2的0.3倍，即b2=03A2 ,而且b2應(yīng)滿足b2=10m ，對(duì)于汽車主減速器圓弧齒輪推薦采用：b2=0.155D2=0.155x342=53.01 在此取 54一般習(xí)慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩

14、端都超出一些，通常使小齒輪的齒面比大齒輪大10%，在此取b 仁 604. 中點(diǎn)螺旋角：螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端的螺旋角最小?；↓X錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，選時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)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)越干穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高。應(yīng)不小于4.25, 在 1.5? 2時(shí)效果最好。但過(guò)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 一 40 度，而商用車選用較小的值以防止軸向力過(guò)大，通常取35 度。5. 螺旋方向主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受的軸向力的方向. 當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)錐齒輪的軸向力離開(kāi)錐頂方向。這樣可使主、從動(dòng)齒輪有分離的趨勢(shì)，防止輪齒因卡死而損壞。所以主動(dòng)錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)錐齒輪為右旋，從錐頂看為順時(shí)針，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。6. 法向壓力角:-法向壓力角大一些可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對(duì)于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒項(xiàng)變尖及刀尖寬度過(guò)小，并使齒輪的端面重合度下降。對(duì)于弧齒錐齒輪，乘用車的一般選用14 度 30 分或 16 度