畢業(yè)設(shè)計 汽車后橋機構(gòu)的研究設(shè)計

汽車后橋機構(gòu)的研究設(shè)計論文摘要：根據(jù)車橋能否傳遞驅(qū)動力，汽車車橋分為驅(qū)動橋和從動橋。驅(qū)動橋的構(gòu)造型式按齊總體布置來說共有三種，即一般的非斷開式驅(qū)動橋，帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋。本設(shè)計對象是小型低速載貨汽車的后驅(qū)動橋。本設(shè)計完畢了小型低速載貨汽車的后驅(qū)動橋中主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置及橋殼等部件的設(shè)計。本文根據(jù)小型低速載貨汽車的后驅(qū)動橋的規(guī)定，通過選型，確定了主減速器傳動副類型，差速器類型，驅(qū)動橋半軸支承類型。通過計算計算，確定了主減速比，主、從動錐齒輪、差速器、半軸以及橋殼的重要參數(shù)和構(gòu)造尺寸。其中的一部分計算采用自編的計算機程序完畢，有效的減少了計算時間，提高了效率。其中的一部分計算采用自編的計算機程序完畢，有效的減少了計算時間，提高了效率。最終運用CAD軟件繪制零部件裝配圖和裝配總圖并通過重要零部件的校核計算和對重要零部件二維繪圖，確定所設(shè)計的可以滿足設(shè)計規(guī)定。論文關(guān)鍵字：汽車后橋，驅(qū)動橋，主減速器，差速器ABSTRACT：Accordingtoweathertheaxlecouldtransferdrivingforceornot,theautomobileaxleisdividedintodriveaxleanddrivenaxle.Sportutilitypassengervehicle(SUV)forthefour-wheeldrive,bothcitiesrun,fieldsports,inadditiontothepremiumsedanwiththecomfort,wemustalsohaveahighercross-countryandsafety.Theobjectthatisdesignedforsmalllow-speedtrucksisdriveofrearaxle.Thedesignofdriveofrearaxleincludesthedesignofthemainreducer,thedesignofthedifferentialdeviceandrearaxledesign.Accordingtotherequirementsoftherearaxle,icanidentifythemaintypesofmaingearbox,differentialdevice,rearaxle.Andbycalculating,icanidentifythemainreductionratio,themain,drivenhelicalbevelgear,differentialdeviceandtheshellofthemainparametersofthebridgestructureandsize.Onepartofthecalculationusingthecomputerprogramtocompletetheself,reducingcomputingtimeandimproveefficiency.Finally,IuseCADsoftwaretodrawpartsofassemblydrawingsandthewholeassemblydrawings.Inthemeanwhile,Icheckingthroughthemajorcomponentsofthecalculationofthemaincomponentsandtwo-dimensionaldrawings,todeterminethedesigntomeetthedesignrequirements.KEYWORDS:automobilerearaxle，driveaxle，mainreducer，differentialdevice目錄TOC\o"1-1"\h\z\u1序言 31.1本課題的來源、基本前提條件和技術(shù)規(guī)定： 31.2本課題要處理的重要問題和設(shè)計總體思緒： 31.3預期的成果 32國內(nèi)外發(fā)展狀況及現(xiàn)實狀況的簡介： 43總體方案論證 44詳細設(shè)計闡明 74.1主減速器的設(shè)計： 74.1.1主減速器的構(gòu)造型式 74.1.2主減速器積極錐齒輪的支承型式及安裝措施 84.1.3主減速器從動錐齒輪的支承型式及安裝措施 94.1.4主減速器的型式 104.1.5主減速器的基本參數(shù)的選擇及計算 114.2差速器的設(shè)計 134.2.1差速器的構(gòu)造型式 134.2.2差速器的基本參數(shù)的選擇及計算 154.3半軸的設(shè)計 164.3.1半軸的構(gòu)造型式 164.3.2半軸的設(shè)計與計算 174.4驅(qū)動橋殼的設(shè)計 204.4.1橋殼的構(gòu)造型式 205結(jié)論 21參考文獻 221序言本課題是進行低速載貨汽車后驅(qū)動橋的設(shè)計。設(shè)計出小型低速載貨汽車后驅(qū)動橋，包括主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置及橋殼等部件，協(xié)調(diào)設(shè)計車輛的全局。1.1本課題的來源、基本前提條件和技術(shù)規(guī)定：a.本課題的來源：輕型載貨汽車在汽車生產(chǎn)中占有大的比重。驅(qū)動橋在整車中十分重要，設(shè)計出構(gòu)造簡樸、工作可靠、造價低廉的驅(qū)動橋，能大大減少整車生產(chǎn)的總成本，推進汽車經(jīng)濟的發(fā)展。b.要完畢本課題的基本前提條件是：在重要參數(shù)確定的狀況下，設(shè)計選用驅(qū)動橋的各個部件，選出最佳的方案。c.技術(shù)規(guī)定：設(shè)計出的驅(qū)動橋符合國家各項輕型貨車的原則[1]，運行穩(wěn)定可靠，成本減少，適合本國路面的行駛狀況和國情。1.2本課題要處理的重要問題和設(shè)計總體思緒：a.本課題處理的重要問題：設(shè)計出適合本課題的驅(qū)動橋。汽車傳動系的總?cè)蝿?wù)是傳遞發(fā)動機的動力，使之適應(yīng)于汽車行駛的需要。在一般汽車的機械式傳動中，有了變速器還不能完全處理發(fā)動機特性與汽車行駛規(guī)定間的矛盾和構(gòu)造布置上的問題。首先是由于絕大多數(shù)的發(fā)動機在汽車上的縱向安頓的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左、右驅(qū)動車輪，必須由驅(qū)動橋的主減速器來變化轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同步還得由驅(qū)動橋的差速器來處理左、右驅(qū)動車輪間的轉(zhuǎn)矩分派問題和差速規(guī)定。另一方面，需將通過變速器、傳動軸傳來的動力，通過驅(qū)動橋的主減速器，進行深入增大轉(zhuǎn)矩、減少轉(zhuǎn)速的變化。因此，要想使汽車驅(qū)動橋的設(shè)計合理，首先必須選好傳動系的總傳動比，并恰當?shù)貙⑺峙山o變速器和驅(qū)動橋。b.本課題的設(shè)計總體思緒：非斷開式驅(qū)動橋的橋殼，相稱于受力復雜的空心梁，它規(guī)定有足夠的強度和剛度，同步還要盡量的減輕其重量。所選擇的減速器比應(yīng)能滿足汽車在給定使用條件下具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟性。對載貨汽車，由于它們有時會碰到坎坷不平的壞路面，規(guī)定它們的驅(qū)動橋有足夠的離地間隙，以滿足汽車在通過性方面的規(guī)定。驅(qū)動橋的噪聲重要來自齒輪及其他傳動機件。提高它們的加工精度、裝配精度，增強齒輪的支承剛度，是減少驅(qū)動橋工作噪聲的有效措施。驅(qū)動橋各零部件在保證其強度、剛度、可靠性及壽命的前提下應(yīng)力爭減小簧下質(zhì)量，以減小不平路面對驅(qū)動橋的沖擊載荷，從而改善汽車行駛的平順性。1.3預期的成果設(shè)計出小型低速載貨汽車的驅(qū)動橋，包括主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置及橋殼等部件，配合其他同組同學，協(xié)調(diào)設(shè)計車輛的全局。使設(shè)計出的產(chǎn)品使用以便，材料使用至少，經(jīng)濟性能最高。a.提高汽車的技術(shù)水平，使其使用性能更好，更安全，更可靠，更經(jīng)濟，更舒適，更機動，更以便，動力性更好，污染更少。b.改善汽車的經(jīng)濟效果，調(diào)整汽車在產(chǎn)品系列中的檔次，以便改善其市場競爭地位并獲得更大的經(jīng)濟效益2國內(nèi)外發(fā)展狀況及現(xiàn)實狀況的簡介：為適應(yīng)不停完善社會主義市場經(jīng)濟體制的規(guī)定以及加入世貿(mào)組織后國內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新形勢，推進汽車產(chǎn)業(yè)構(gòu)造調(diào)整和升級，全面提高汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭力，滿足消費者對汽車產(chǎn)品日益增長的需求，增進汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，特制定汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。通過該政策的實行，使我國汽車產(chǎn)業(yè)在前發(fā)展成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，為實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的目的做出更大的奉獻。政府職能部門根據(jù)行政法規(guī)和技術(shù)規(guī)范的強制性規(guī)定，對汽車、農(nóng)用運送車(低速載貨車及三輪汽車，下同)、摩托車和零部件生產(chǎn)企業(yè)及其產(chǎn)品實行管理，規(guī)范各類經(jīng)濟主體在汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的市場行為。低速載貨汽車，在汽車發(fā)展趨勢中，有著很好的發(fā)展前途。生產(chǎn)出質(zhì)量好，操作簡便，價格廉價的低速載貨汽車將適合大多數(shù)消費者的規(guī)定。在國家積極投入和支持發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)的同步，能研制出適合中國國情，包括道路條件和經(jīng)濟條件的車輛，將大大推進汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會經(jīng)濟的提高。在新政策《汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中，在前，我國就要成為世界重要汽車制造國，汽車產(chǎn)品滿足國內(nèi)市場大部分需求并批量進入國際市場；，汽車生產(chǎn)企業(yè)要形成若干馳名的汽車、摩托車和零部件產(chǎn)品品牌；通過市場競爭形成幾家俱有國際競爭力的大型汽車企業(yè)集團，力爭到跨入世界500強企業(yè)之列，等等。同步，在這個新的汽車產(chǎn)業(yè)政策描繪的藍圖中，還包括許多波及產(chǎn)業(yè)素質(zhì)提高和市場環(huán)境改善的綜合目的，著實令人鼓舞。然而，不可否認的是，國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實狀況離產(chǎn)業(yè)政策的目的尚有相稱的距離。自1994年《汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》頒布并執(zhí)行以來，國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)構(gòu)造有了明顯變化，企業(yè)規(guī)模效益有了明顯改善，產(chǎn)業(yè)集中度有了一定程度提高。不過，長期以來困擾中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的散、亂和低水平反復建設(shè)問題，還沒有從主線上得到處理。多數(shù)企業(yè)家估計，在新的汽車產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵下，將會有越來越多的汽車生產(chǎn)企業(yè)按照市場規(guī)律構(gòu)成企業(yè)聯(lián)盟，實現(xiàn)優(yōu)勢互補和資源共享。3總體方案論證驅(qū)動橋的構(gòu)造型式按齊總體布置來說共有三種，即一般的非斷開式驅(qū)動橋，帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋。圖3-1驅(qū)動橋的總體布置型式簡圖(a)一般非斷開式驅(qū)動橋；(b)帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋；(c)斷開式驅(qū)動橋方案（一）：非斷開式驅(qū)動橋圖3-2非斷開式驅(qū)動橋一般非斷開式驅(qū)動橋[2]，如圖3-2，由于其構(gòu)造簡樸、造價低廉、工作可靠，最廣泛地用在多種載貨汽車、客車和公共汽車上，在多數(shù)的的越野汽車和部分轎車上也采用這種構(gòu)造。它的詳細構(gòu)造是橋殼是一根支承在左、右驅(qū)動車輪上的剛性空心梁，而齒輪及半軸等所有的傳動機件都裝在其中。這時整個驅(qū)動橋、驅(qū)動車輪及部分傳動軸均屬簧下質(zhì)量，使汽車的簧下質(zhì)量較大，這是它的一種缺陷。采用單級主減速器替代雙級主減速器可大大減小驅(qū)動橋質(zhì)量。采用鋼板沖壓-焊接的整體式橋殼及鋼管擴制的整體式橋殼，均可明顯地減輕驅(qū)動橋的質(zhì)量。驅(qū)動橋的輪廓尺寸重要決定于主減速器的型式。在汽車的輪胎尺寸和驅(qū)動橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定的狀況下，也就限定了主減速器從動齒輪直徑的尺寸。在給定主減速器速比的條件下，假如單級主減速器不能滿足離地間隙規(guī)定，則可改用雙級構(gòu)造。后者僅推薦用于主減速比不小于7.6且載貨在6t以上的大型汽車上。在雙級主減速器中，一般是把兩級減速齒輪放在一種主減速器殼內(nèi)，也可以將第二級減速齒輪移向驅(qū)動車輪并靠近輪轂，作為輪邊減速器。在后一種狀況下又有五種布置方案可供選擇。方案（二）：斷開式驅(qū)動橋圖3-3斷開式驅(qū)動橋斷開式驅(qū)動橋區(qū)別于非斷開式驅(qū)動橋的明顯特點在于前者沒有一種連接左右驅(qū)動車輪的剛性整體外殼或梁[2]。斷開式驅(qū)動橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對運動，因此這種橋稱為斷開式的。此外，它又總是與獨立懸架相匹配，故又稱為獨立懸掛驅(qū)動橋。這種橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車架橫梁或車廂底板上，或與脊梁式車架相聯(lián)。主減速器、差速器與傳動軸及一部分驅(qū)動車輪傳動裝置的質(zhì)量均為簧上質(zhì)量。兩側(cè)的驅(qū)動車輪由于采用獨立懸掛則可以彼此獨立地相對于車架或車廂作上下擺動，對應(yīng)地就規(guī)定驅(qū)動車輪的傳動裝置及其外殼或套管，作對應(yīng)擺動。因此斷開式驅(qū)動橋也稱為“帶有擺動半軸的驅(qū)動橋”。汽車懸掛總成的類型及其彈性元件與減振裝置的工作特性是決定汽車行駛平順性的重要原因，因汽車簧下部分質(zhì)量的大小，對其平順性也有明顯的影響。斷開式驅(qū)動的簧下質(zhì)量較小，又與獨立懸架相配合，致使驅(qū)動車輪與地面的接觸狀況及對多種地形的適應(yīng)性比很好，由此可大大地減小汽車在不平路面上行駛時的振動和車廂傾斜；提高汽車的行駛平順性和平均行駛速度；減小車輪和車橋上的動載荷及零件的損壞，提高其可靠性及使用壽命。不過，由于斷開式驅(qū)動橋及與其相配的獨立懸掛的構(gòu)造復雜，故這種構(gòu)造重要見于對行駛平順性規(guī)定較高的一部分及某些越野汽車上，且后者多屬于輕型如下的越野汽車或多橋驅(qū)動的重型越野汽車。方案（三）：多橋驅(qū)動的布置為了提高裝載量和通過性，有些重型汽車及所有中型以上的越野汽車都是采用多橋驅(qū)動，常采用4×4、6×6、8×8等驅(qū)動型式[2]。在多橋驅(qū)動的狀況下，動力經(jīng)分動器傳給各驅(qū)動橋的方式有兩種。對應(yīng)這兩種動力傳遞方式，多橋驅(qū)動汽車各驅(qū)動橋的布置型式分為非貫穿式與貫穿式。前者為了把動力經(jīng)分動器傳給各驅(qū)動橋，需分別由分動器經(jīng)各驅(qū)動橋自己專用的傳動軸傳遞動力，這樣不僅使傳動軸的數(shù)量增多，且導致各驅(qū)動橋的零件尤其是橋殼、半軸等重要零件不能通用。而對8×8汽車來說，這種非貫穿式驅(qū)動橋就更不合適，也難與布置了。為了處理上述問題，現(xiàn)代多橋驅(qū)動汽車都是采用貫穿式驅(qū)動橋的布置型式。在貫穿式驅(qū)動橋的布置中，各橋的傳動軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅(qū)動橋分別用自己的傳動軸與分動器直接聯(lián)接，而是位于分動器前面的或背面的各相鄰兩橋的傳動軸，是串聯(lián)布置的。汽車前后兩端的驅(qū)動橋（第一、第四橋）的動力，是經(jīng)分動器并貫穿中間橋（分別穿過第二、第三橋）而傳遞的。其長處是，不僅減少了傳動軸的數(shù)量，并且提高了各驅(qū)動橋零件的互相通用性，并且簡化了構(gòu)造、減小了體積和質(zhì)量。這對于汽車的設(shè)計（如汽車的變形）、制造和維修，都帶來以便。四橋驅(qū)動的越野汽車也可采用側(cè)邊式及混合式的布置。經(jīng)上述分析，考慮到所設(shè)計的輕型載貨汽車的載重和多種規(guī)定，其價格規(guī)定要盡量低，故其生產(chǎn)成本應(yīng)盡量減少。另由于輕型載重汽車對驅(qū)動橋并無特殊規(guī)定，和路面規(guī)定并不高，故本設(shè)計采用一般非斷開式驅(qū)動橋。4詳細設(shè)計闡明4.1主減速器的設(shè)計：4.1.1主減速器的構(gòu)造型式主減速器的構(gòu)造型式，重要是根據(jù)其齒輪類型、積極齒輪和從動齒輪的安頓措施以及減速型式的不一樣而異。在現(xiàn)代汽車驅(qū)動橋上，主減速器采用得最廣泛的是“格里森”（ Gleason）制或“奧利康”（Oerlikon）制的螺旋錐齒輪和雙面錐齒輪。圖4-1螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪傳動(a)螺旋錐齒輪傳動；(b)雙曲面齒輪傳動采用雙曲面齒輪。他的主、從動齒輪軸線不相交而呈空間交叉。其空間交叉角（即將一軸線平移，使之與另一軸線相交的交角）也都是采用90°。積極齒輪軸相對于從動齒輪軸有向上或向下的偏移，稱為上偏置或下偏置。這個偏移量稱為雙曲面齒輪的偏移距。當偏移距大到一定程度，可使一種齒輪軸從另一種齒輪軸旁通過。這樣就能在每個齒輪的兩邊布置尺寸緊湊的支承。這對于增強支承剛度、保證齒輪對的嚙合從而提高齒輪壽命大有好處。和螺旋錐齒輪由于齒輪的軸線相交而使得主、從動齒輪的螺旋角相等的狀況不一樣，雙曲面齒輪的偏移距使得積極齒輪的螺旋角不小于從動齒輪的螺旋角。因此，雙曲面?zhèn)鲃育X輪副的法向模數(shù)或法向周節(jié)雖相等，但端面模數(shù)或端面周節(jié)是不等的。積極齒輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)是不小于從動齒輪的。這一狀況就使得雙曲面齒輪傳動的積極齒輪比對應(yīng)的螺旋錐齒輪傳動的積極齒輪有更大的直徑和更好的強度和剛度。其增大的程度與偏移距的大小有關(guān)。此外，由于雙曲面?zhèn)鲃拥姆e極齒輪的直徑及螺旋角都較大，因此相嚙合齒輪的當量曲率半徑較對應(yīng)的螺旋錐齒輪當量曲率半徑為大，從而使齒面間的接觸應(yīng)力減少。隨偏移距的不一樣，雙曲面齒輪與接觸應(yīng)力相稱的螺旋錐齒輪比較，負荷可提高至175%。雙曲面積極齒輪的螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的至少齒數(shù)可減少，因此可選用較少的齒數(shù)，這有力于大傳動比傳動。當規(guī)定傳動比大而輪廓尺寸又有限時，采用雙曲面齒輪更為合理。由于假如保持兩種傳動的積極齒輪直徑同樣，則雙曲面從動齒輪的直徑比螺旋錐齒輪的要小，這對于主減速比的傳動有其優(yōu)越性。對中等傳動比，兩種齒輪都能很好適應(yīng)。由于雙曲面積極齒輪螺旋角的增大，還導致其進入嚙合的平均齒數(shù)要比螺旋錐齒輪對應(yīng)的齒數(shù)多，因而雙曲面齒輪傳動比螺旋錐齒輪沖動工作愈加平穩(wěn)、無噪聲，強度也高。雙曲面齒輪的偏移距還給汽車的總布置帶來以便。4.1.2主減速器積極錐齒輪的支承型式及安裝措施圖4-2積極錐齒輪齒面受力圖在殼體構(gòu)造及軸承型式已定的狀況下，主減速器積極齒輪的支承型式及安頓措施，對其支承剛度影響很大，這是齒輪能否對的捏合并具有較高使用壽命的原因之一。圖4-3騎馬式支承1-調(diào)整墊圈；2-調(diào)整墊片本設(shè)計采用騎馬式支承（圖4-3）。齒輪前、后兩端的軸頸均以軸承支承。騎馬式支承使支承剛度大為增長，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式1/30如下。而積極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。此外，由于齒輪大端一側(cè)前軸承及后軸承之間的距離很小，可以縮短積極錐齒輪軸的長度，使布置更緊湊，這有助于減小傳動軸夾角及整車布置。騎馬式支承的導向軸承（即齒輪小端一側(cè)的軸承）都采用圓柱滾子式的，并且其內(nèi)外圈可以分離，以利于拆裝。為了深入增強剛度，應(yīng)盡量地減小齒輪大端一側(cè)兩軸承間的距離，增大支承軸徑，合適提高軸承的配合的配合緊度。4.1.3主減速器從動錐齒輪的支承型式及安裝措施圖4-4主減速器從動錐齒輪的支承型式及安頓措施主減速器從動錐齒輪的支承剛度依軸承的型式、支承間的距離和載荷在軸承之間的分布而定。兩端支承多采用圓錐錐子軸承，安裝時使它們的圓錐滾子大端相向朝內(nèi)，而小端相背朝外。為了防止從動齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承也應(yīng)預緊。由于從動錐齒輪軸承是裝在差速器殼上，尺寸較大，足以保證剛度。球面圓錐滾子軸承（圖4-4（b））具有自動調(diào)位的性能，對軸的歪斜的敏感性較小，這在主減速器從動齒輪軸承的尺寸大時極其重要。4.1.4主減速器的型式圖4-5采用組合式橋殼的單級主減速器調(diào)整墊片（用于調(diào)整軸承的預緊度）調(diào)整墊片（用于調(diào)整齒面嚙合區(qū)位置）減速型式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，但它重要取決于由動力性、經(jīng)濟性等整車性能所規(guī)定的主減速比的大小及驅(qū)動橋下的離地間隙、驅(qū)動橋的數(shù)目及布置型式等。本設(shè)計采用組合式橋殼的單級主減速器（圖）。單級主減速器具有構(gòu)造簡樸、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制導致本低等長處。其主、從動錐齒輪軸承都直接支承在與橋殼鑄成一體的主減速器殼上，構(gòu)造簡樸、支承剛度大、質(zhì)量小、造價低。4.1.5主減速器的基本參數(shù)的選擇及計算主減速比,驅(qū)動橋的離地間隙和計算載荷，是主減速器設(shè)計的原始數(shù)據(jù)。A.主減速比確實定主減速比對主減速器的構(gòu)造型式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當變速器處在最高檔位時汽車的動力性和燃料經(jīng)濟性均有直接影響。的選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計時和傳動系的總傳動比一起由整車動力計算來確定?？蛇\用在不一樣下的功率平衡圖來研究對汽車動力性的影響。通過優(yōu)化設(shè)計，對發(fā)動機與傳動系參數(shù)作最價匹配的措施來選擇值，可使汽車獲得最佳的動力性和燃料經(jīng)濟性。為了得到足夠的功率儲備而使最高車速稍有下降，按下式計算[3]：式中：—車輪滾動半徑，m；—變速器最高檔傳動比；—汽車最高車速；—發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速根據(jù)所選定的主減速比值，確定主減速器的減速型式為單級。查表得汽車驅(qū)動橋的離地間隙為200mm.B．主減速齒輪計算載荷的計算一般是將發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩配以傳動系最低級傳動比時和驅(qū)動車輪打滑時這兩種狀況下作用于主減速器從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩（、）的較下者，作為載貨汽車和越野汽車在強度計算中用以驗算主減速器從動齒輪最大應(yīng)力的計算載荷。既[3]：式中：—發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，；—由發(fā)動機到所計算的主減速器從動齒輪之間的傳動系最低級傳動比；—上述傳動部分的效率，取；—超載系數(shù)，對于一般載貨汽車、礦用汽車和越野汽車以及液力傳動的各類汽車?。弧撥嚨尿?qū)動橋數(shù)目；—汽車滿載時一種驅(qū)動橋給水平地面的最大負載，N；對后橋來說還要考慮到汽車加速時的負荷增大量；—輪胎對路面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，取；—車輪的滾動半徑，m；，—分別為由所計算的主減速器從動齒輪到驅(qū)動輪之間的傳動效率和減速比（例如輪邊減速器等）。由式（4-2）、式（4-3）求得的計算載荷，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的根據(jù)。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)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均牽引力來確定的，即主減速器從動齒輪的平均計算轉(zhuǎn)矩（Nm）為[4]式中：—汽車裝載總重，N；—所牽引的掛車滿載總重，N，但僅用于牽引車；—道路滾動阻力系數(shù)；—汽車正常使用時的平均爬坡能力系數(shù)；—汽車或汽車列車的性能系數(shù)。當時取=22C．主減速齒輪基本參數(shù)的選擇a.齒數(shù)的選擇對于單級主減速器，當較大時，則應(yīng)盡量使積極齒輪的齒數(shù)獲得小些，以得到滿意的驅(qū)動橋離地間隙。當6時，的最小值可取為5，但為了嚙合平穩(wěn)及提高疲勞強度，最佳不小于5。取，[5]。b.節(jié)圓半徑的選擇可根據(jù)從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩（見式4-4、式4-5并取兩者中較小的一種為計算根據(jù)）按經(jīng)驗公式選出：式中—從動錐齒輪的節(jié)圓半徑，mm；—直徑系數(shù)，??；—計算轉(zhuǎn)矩，。c.齒輪端面模數(shù)的選擇選定后可按式算出從動齒輪大端端面模數(shù)，并用下式校核：式中—模數(shù)系數(shù)。d.齒面寬的選擇汽車主減速器雙曲面齒輪的從動齒輪齒面寬為：4.2差速器的設(shè)計4.2.1差速器的構(gòu)造型式差速器選用對稱式圓錐行星齒輪差速器。其構(gòu)造原理如圖（4-6）所示[6]。一般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，行星齒輪軸，半軸齒輪等構(gòu)成。其工作原理如圖所示。為主減速器從動齒輪或差速器殼的角速度；、分別為左右驅(qū)動車輪或差速器半軸齒輪的角速度；為行星齒輪繞其軸的自轉(zhuǎn)角速度。圖4-6一般圓錐齒輪差速器的工作原理簡圖當汽車在平坦路面上直線行駛時，差速器各零件之間無相對運動，則有這時，差速器殼經(jīng)十字軸以力帶動行星齒輪繞半軸齒輪中心作“公轉(zhuǎn)”而無自轉(zhuǎn)（）。行星齒輪的輪齒以的反作用力。對于對稱式差速器來說，兩半軸齒輪的節(jié)圓半徑相似，故傳給左、右半軸的轉(zhuǎn)矩均等于，故汽車在平坦路面上直線行駛時驅(qū)動左、右車輪的轉(zhuǎn)矩相等。當汽車轉(zhuǎn)彎時，假如左右輪之間無差速器，則按運動學規(guī)定，行程長的外側(cè)車輪將產(chǎn)生滑移，而行程短的內(nèi)側(cè)車輪將產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。由此導致在左、右輪胎切線方向上各產(chǎn)生一附加阻力，且它們的方向相反，如圖所示。當裝有差速器時，附加阻力所形成的力矩使差速器起差速作用，以免內(nèi)外側(cè)驅(qū)動車輪在地面上的滑轉(zhuǎn)和滑移，保證它們以不一樣的轉(zhuǎn)速和正常轉(zhuǎn)動。當然，若差速器工作時阻抗其中各零件相對運動的摩擦大，則扭動它的力矩就大。在一般的齒輪差速器中這種摩擦力很小，故只要左、右車輪所走旅程稍有差異，差速器開始工作。當差速器工作時，行星齒輪不僅有繞半軸齒輪中心的“公轉(zhuǎn)”，并且尚有繞行星齒輪以角速度為的自轉(zhuǎn)。這時外側(cè)車輪及其半軸齒輪的轉(zhuǎn)速將增高，且增高量為（為行星齒輪齒數(shù)，為該側(cè)半軸齒輪齒數(shù)），這樣，外側(cè)半軸齒輪的角速度為：在同一時間內(nèi)，內(nèi)側(cè)車輪及其半軸齒輪（齒數(shù)為）的轉(zhuǎn)速將減低，且減低量為，由于對稱式圓錐齒輪差速器的兩半軸齒數(shù)相等，于是內(nèi)側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為：由以上兩式得差速器工作時的轉(zhuǎn)速關(guān)系為即兩半軸齒輪的轉(zhuǎn)速和為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍。由式（4-9）知：當時，，或當時，當時，最終一種狀況，有時發(fā)生在使用中央制動時，這時很輕易導致汽車失去控制，使汽車急轉(zhuǎn)和甩尾。4.2.2差速器的基本參數(shù)的選擇及計算由于差速器亮是裝在主減速器從動齒輪上，故在確定主減速器從動齒輪尺寸時．應(yīng)考慮差速器的安裝；差速器殼的輪廓尺寸也受到從動齒輪及積極齒輪導向軸承支座的限制。1．差速器齒輪的基本參數(shù)選擇A．行星齒輪的基本參數(shù)選擇本載貨汽車選用4個行星齒輪[7]。B．行星齒輪球面半徑確實定圓錐行星齒輪差速器的尺寸一般決定于行星齒輪背面的球面半徑，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實際上代表了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐矩，在一定程度上表征了差速器的強度。球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗公式來確定：式中：—行星齒輪球面半徑系數(shù)；—計算轉(zhuǎn)矩，。確定后，即可根據(jù)下式預選其節(jié)錐矩：C．行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇選用行星齒輪齒數(shù)為10，半軸齒輪齒數(shù)為16。D．差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角，：；式中：，為行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)再求出圓錐齒輪的大端模數(shù)：節(jié)圓半徑右下式求得：4.3半軸的設(shè)計4.3.1半軸的構(gòu)造型式采用半浮式半軸。半浮式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。半浮式半軸承受的載荷復雜，但它構(gòu)造簡樸、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價低廉等長處。圖4-7半浮式半軸的構(gòu)造型式與安裝4.3.2半軸的設(shè)計與計算半軸的重要尺寸是它的直徑，設(shè)計與計算時首先應(yīng)合理確實定其計算載荷。半軸的計算要考慮如下三種也許的載荷工況：A．縱向力（驅(qū)動力或制動力）最大時（），附著系數(shù)取0.8，沒有側(cè)向力作用；B．側(cè)向力最大時，其最大值發(fā)生于側(cè)滑時，為，側(cè)滑時輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)在計算中取1.0，沒有縱向力作用；C．垂向力最大時，這發(fā)生在汽車以也許的高速通過不平路面時，其值為，是動載荷系數(shù)，這時沒有縱向力和側(cè)向力作用。半浮式半軸的設(shè)計計算，應(yīng)根據(jù)上述三種載荷工況進行圖4-8半浮式半軸及受力簡圖半浮式半軸在上述第一種工況下半軸同步承受垂向力、縱向力所引起的彎矩以及由引起的轉(zhuǎn)矩。對左、右半軸來說，垂向力，為式中：—滿載靜止汽車的驅(qū)動橋?qū)λ降孛娴妮d荷，N；—汽車加速和減速時的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)；—一側(cè)車輪（包括輪轂、制動器等）自身對水平地面的載荷，N?？v向力按最大附著力計算，即式中：—輪胎與地面的附著系數(shù)。左、右半軸所承受的合成彎矩為轉(zhuǎn)矩為半浮式半軸在上述第二種載荷工況下半軸只受彎矩。在側(cè)向力的作用下，左、右車輪承受的垂向力、和側(cè)向力、各不相等，而半軸所受的力為式中：—驅(qū)動車輪的輪矩，mm；—汽車質(zhì)心高度，mm；—輪胎與路面的側(cè)向附著系數(shù)；左、右半軸所受的彎矩分別為：c．半浮式半軸在上述第三種載荷工況下半軸只受垂向彎矩：式中：—動載系數(shù)。4.4驅(qū)動橋殼的設(shè)計驅(qū)動橋橋殼是汽車上的重要零件之一，非斷開式驅(qū)動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)動車輪上的牽引力、制動力、側(cè)向力和垂向力也是通過橋殼傳到懸掛及車架或車廂上。因此橋殼既是承載件又是傳動件，同步它又是主減速器、差速器及驅(qū)動車輪傳動裝置（半軸）的外殼。在汽車行駛過程中，橋殼承受繁重的載荷，設(shè)計時必須考慮在動載荷下橋殼有足夠的強度和剛度。為了減小汽車的簧下質(zhì)量以利于減少動載荷、提高汽車的行駛平順性，在保證強度和剛度的前提下應(yīng)力爭減小橋殼的質(zhì)量。橋殼還應(yīng)構(gòu)造簡樸、制造以便以利于減少成本。其構(gòu)造還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)以便。在選擇橋殼的構(gòu)造型式時，還應(yīng)考慮汽車的類型、使用規(guī)定、制造條件、材料供應(yīng)等。4.4.1橋殼的構(gòu)造型式選用可分式橋殼。它的構(gòu)造如圖所示，整個橋殼由一種垂直結(jié)合面分為左右兩部分，每一部分均由一種鑄件殼