驅(qū)動橋設(shè)計說明書精品文檔6頁

1、驅(qū)動橋設(shè)計說明書1引言汽車驅(qū)動橋位于傳動系的末端. 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 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)動車輪； 其次，驅(qū)動橋還 要承受作 用于路面或車身之間的垂直力，縱向力和橫向力，以及制動力矩和反作用力矩等。要動橋一般由主減速器，差速器，車輪傳動裝置和橋殼組成。設(shè)計驅(qū)動橋時應(yīng)當滿足如下基本要求，1）選擇適當?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，以滿足通過性的要求.3）齒輪及其它傳動件工作平穩(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

2、足夠的強度和剛度，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)向機構(gòu)運動協(xié)調(diào)，7）結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便。驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式技工作特性分，可以歸弁為非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋兩大類.當 驅(qū)動車輪采用非獨立懸架時，應(yīng)該選用非斷開式驅(qū)動橋， 稱為非獨立懸架驅(qū)動橋：當驅(qū)動車 輪采用獨立懸架時， 則應(yīng)該選用斷開式驅(qū)動橋，稱為獨立懸架驅(qū)動橋獨立懸架驅(qū)動橋結(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)計要求2.1 車型載貨汽車2.2 設(shè)計基礎(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 .傳動系最小傳動比，7.31主減速器傳動比，6.337 .額定功率，99kw 最高車速時3000r/min ）8 . 最大轉(zhuǎn)矩；353Nm （ 1200 1400r/min 時）；9 .輪胎規(guī)格，G8516 - 8219設(shè)計要求。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)動橋結(jié)構(gòu)方案擬定由于要求設(shè)計的是載貨汽車的后驅(qū)動橋

4、，要設(shè)計這樣一個級別的驅(qū)動橋，一般選用非斷開式驅(qū)動橋以與非獨立懸架相適應(yīng)，該種形式的驅(qū)動橋是一根支撐在左右驅(qū)動車輪的剛性空心梁， 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件都裝在其中，此時驅(qū)動橋，驅(qū)動車乾都屬于簧下質(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 一主減速器從動錐齒輪8 一墊圈 9 一輪轂 10 一調(diào)整螺母1 1 驅(qū)動橋4 主減速器設(shè)計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，主動齒輪和從動齒輪的安置方法以及減速形式的不同而異驅(qū)動橋中主減速器。差速器設(shè)計應(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力性和燃料經(jīng)濟性.b) 外型尺寸要小，保證有必要的離地間隙；齒輪其它傳動件工作干穩(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)向機構(gòu)運動協(xié)調(diào).d) 在保證足夠的強度，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)動橋的結(jié)構(gòu)形式有多種，基本形式有三種：1) ) 中央單級減速器。此是驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)中最為簡單的一種是驅(qū)動橋的基本形式，在載重汽車中占主導(dǎo)地位，一般在主傳動比較小的情況下應(yīng)盡量采用中央單級減速驅(qū)動橋圖21 單級主減速器圖2 2 雙級主減速囂2) 中央雙級主減速器由于上述

6、中央雙級減速橋均是在中央單級橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時，綜合來說，雙級減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出采的驅(qū)動橋存在，3) 中央單級、輪邊減速器綜上所述，中央單級主減速器它還有以下優(yōu)點：(1) 結(jié)構(gòu)最簡單，制造工藝簡單成本較低是驅(qū)動橋的基本類型，在重型汽車上占有重要地位；(2) 載重汽車發(fā)動機向低速大轉(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢使得驅(qū)動橋的傳動比向小速比發(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，汽車使用條件對汽車通過性的要求降低(4) 與帶輪邊減速器的驅(qū)動橋相比，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化，單級減速驅(qū)動橋機械傳動效率提高，易損件減少，可靠性提高單級驅(qū)

7、動橋產(chǎn)品的優(yōu)勢為單級驅(qū)動橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景，從產(chǎn)品設(shè)計的角度看，載重車產(chǎn)品在主減速比小于6 的情況下，應(yīng)盡量選用單級減速驅(qū)動橋所以此設(shè)計采用中央單級減速驅(qū)動橋，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，其特點是主、從動齒輪的軸線垂直交于一點由于輪齒端面重迭的影響，至少有兩個以上的輪齒同時嚙合，因此可以承受較大的負荷，加之其輪齒不是在齒的全長上同時嚙合，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)，噪聲和振動小。另外，弧齒錐齒輪與雙曲面錐齒輪相比，具有較高的傳動效

8、率。4.1.2 主減速器主、從動錐齒輪的支承形式主動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， 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 以下而主動錐齒輪后軸承的徑向負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 . 為了使從動錐齒輪背面的差速器殼體處有足夠的位置設(shè)置加強肋以增強支承穩(wěn)定性，

9、c+d 應(yīng)不小于從動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)計計算4.2.1 主減速器計算載荷的確定Tceo從動錐齒輪計算1 按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動比確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩第 5 頁轉(zhuǎn)矩心一出 kiAisiTce=式中：Tee計算轉(zhuǎn)矩，Nm :Temax發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩：Temax =353Nmn計算驅(qū)動橋數(shù)，1:if變速器傳動比,if=7.31 ;io主減速器傳動比，io=6.33 ;n變速器傳動效率，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)生的動載系數(shù)，kd=1 ;ii變速器

10、最低擋傳動比，i1=l ;代入式(2 1),有；主動錐齒輪計算轉(zhuǎn)矩 T=2322 . 39 Nm(2 - 1)2按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩TcsTcsGi( p r / n iIFr 9m ,式中G2汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負荷(2 - 2)后橋所承載69300N的負荷;:輪胎對地面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用車，取=0.85;對于越野汽車取1.0;對于安裝有專門的防滑寬輪胎的局級轎車，計算時可取1.25;rr車輪的滾動半徑，在此選用輪胎型號為GB5I6 82 9.0 - 20 ,則車輪的滾動半徑為0.456m ;m、im分別為所計算的主減速器從動錐齒輪到驅(qū)動

11、車輪之間的傳動效率和傳動比，取LB = 0.9,由于沒有輪邊減速器，取心= 1.03按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩Tcf對于公路車輛來說，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汽車滿載時的總重量，92900NG r 所牽引的掛車滿載時總重量，N ，但僅用于牽引車的計算；fR道路滾動阻力系數(shù)，對于載貨汽車可取0.015 - 0.020 ;在此取0.018fH 汽車正常行駛時的平均爬坡能力系數(shù)，對于載貨汽車可取o.05 - o.09 在此取 0.07 :fp 汽車的性能系數(shù)在此取0：m 主減速器主動齒輪到車輪之間的效率：im

12、主減速器從動齒輪到車輪之間的傳動比；n 驅(qū)動橋數(shù).計算得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、從動齒輪的齒數(shù)zl和z2、從動錐齒輪大端分度圓直徑D2、端面模數(shù)m、主從動錐齒輪齒面寬bl和b2、中點螺旋角一八法向壓力角：？等。1. 主、從動錐齒輪齒數(shù)zl 和 z2選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)時應(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度，主、從動齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于40。2. 從動錐齒輪大端分度圓直徑D2、端面模數(shù)m3. 主、從動錐齒輪齒面寬bl 和 b2錐齒輪齒面過寬并不能增大齒輪的強度和壽命，反而會導(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窄及刀尖圓角過小，這樣不但會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，安裝時有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因使齒輪工作時載荷集中于輪齒小端，會引起輪齒小端過早損壞和疲勞損傷。另外，齒面過寬也會引起裝配空間減小。但齒面過窄，輪齒表面的耐磨性和輪齒的強度會降低。對于從動錐齒輪齒面寬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錐齒輪副的中點螺旋角是相等的，選時應(yīng)考慮它對齒面重合度；、輪齒強度和軸向力大小的影響。越大，則也越大，同時嚙合的齒越多，傳動越干穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強度越高。應(yīng)不小于4.25, 在 1.5? 2時效果最好。但過大，會導(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大，通常取35 度。5. 螺旋方向主、從動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. 當變速器掛前進擋時，應(yīng)使主動錐齒輪的軸向力離開錐頂方向。這樣可使主、從動齒輪有分離的趨勢，防止輪齒因卡死而損壞。所以主動錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時針運動，從動錐齒輪為右旋，從錐頂看為順時針，驅(qū)動汽車前進。6. 法向壓力角:-法向壓力角大一些可以提高齒輪的強度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒項變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪的端面重合度下降。對于弧齒錐齒輪，乘用車的一般選用14 度 30 分或 16 度