汽車驅(qū)動橋設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

汽車驅(qū)動橋設(shè)計(jì)摘要保養(yǎng)方便，機(jī)件工藝性好，制造容易。關(guān)鍵字：輕型貨車；驅(qū)動橋；主減速器；差速器AbstractDriveaxleisattheendofthepowertrain,anditsbasicfunctionisincreasingthetorqueandreducingthespeed,bearingtheforcebetweentheroadandtheframeorbody.Itsperformancewillhaveadirectimpactonautomobileperformance.Becauseusingthebigpowerenginewiththebigdrivingtorquesatisfiedtheneedofhighspeed，heavy-loaded，highefficiency，highbenefittoday’heavytruck，must exploitingthehighdrivenefficiencysinglereductionfinaldriveaxleisbecomingtheheavytruck’developingtendency.Driveaxleshouldbedesignedtoensurethebestdynamicandfueleconomyongivencondition.Accordingtothedesignparametersgiven,firstlydeterminetheoverallvehicleparametresinaccordancewiththetraditionaldesignmethodsandreferencethesamevehicleparameters,thenidentifythemainreducer,differential,axleandaxlehousingstructuretype,finallydesigntheparametersofthemaingear,thedrivengearofthe drive,axlegearsandspiralbevelgearandcheckthestrengthandlifeofthem.Indesignprocessofthedriveaxle,weshouldensureareasonablestructure,practicalapplications,thedesignofassemblyandpartsasmuchaspossiblemeetingrequirementsofthestandardizationofparts,componentsandproducts’univertialityandtheserializationandchange,convenienceofrepairandmaintenance,goodmechanicaltechnology,beingeasytomanufacture.Keywords:lighttruck;driveaxle;singlereductionfinaldrive目錄第一章緒論 1論文研究的意義和目的 1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1本論文的主要研究內(nèi)容 2第二章汽車總體參數(shù)的確定 3給定設(shè)計(jì)參數(shù) 3汽車形式的確定 3汽車軸數(shù)和驅(qū)動形式的選擇 3汽車主要參數(shù)的選擇 4汽車主要尺寸的確定 4汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 7汽車性能參數(shù)的確定 9發(fā)動機(jī)的選擇 12發(fā)動機(jī)形式的選擇 12發(fā)動機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 12輪胎的選擇 14第三章驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式及選擇 173.1概述 17驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式 17驅(qū)動橋構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式 19主減速器的結(jié)構(gòu)形式 20差速器的結(jié)構(gòu)形式 23驅(qū)動車輪傳動裝置的結(jié)構(gòu)形式 24驅(qū)動橋橋殼的結(jié)構(gòu)形式 25第四章驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)計(jì)算 27主減速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 27主減速比的確定 27主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定 28錐齒輪主要參數(shù)的選擇 30主減速器錐齒輪的材料 32主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 33主減速器圓弧齒輪螺旋齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 37差速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 41差速器齒輪主要參數(shù)選擇 42差速器齒輪的材料 44差速器齒輪幾何尺寸計(jì)算 44差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算 47全浮式半軸的設(shè)計(jì) 49半軸基本參數(shù)計(jì)算及校核 49半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料與熱處理 50驅(qū)動橋殼設(shè)計(jì) 51橋殼的結(jié)構(gòu)型式 51橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 52結(jié)論 54致謝 55參考文獻(xiàn) 56第一章緒論論文研究的意義和目的驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)，由驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求講起，詳細(xì)地分析了驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式及布置方法；全面介紹了驅(qū)動橋車輪的傳動裝置和橋殼的各種結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計(jì)計(jì)算方法。、橋殼和各種齒輪。由上述可見，汽車驅(qū)動橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械簧下質(zhì)量較大，對汽車的行駛平順性和降低動載荷有不利的影響。本論文的的研究目的在于通過對汽車整體的匹配性設(shè)計(jì)完成驅(qū)動橋的主減速器、差速器等部件型號的設(shè)計(jì)與計(jì)算，并完成校核的設(shè)計(jì)過程。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢目前我國正在大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè),采用后輪驅(qū)動汽車的平衡性和操作性都將本論文的主要研究內(nèi)容完成汽車的總體布置和參數(shù)選擇；汽車驅(qū)動橋方案的確定；主減速器及差速器等部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核。第二章汽車總體參數(shù)的確定給定設(shè)計(jì)參數(shù)汽車最高時(shí)速115km/h裝載質(zhì)量2.5t最小轉(zhuǎn)彎半徑12.5m最大爬坡度0.3同步附著系數(shù)0.4汽車形式的確定汽車軸數(shù)和驅(qū)動形式的選擇19t19~26t的公路運(yùn)輸車采用三軸形式，總質(zhì)量更大的汽車宜采用四軸和四軸以上的形式。所以根據(jù)給定的汽車轉(zhuǎn)載質(zhì)量選擇汽車的軸數(shù)為2軸。要因素。乘用車和總質(zhì)量小些的商用車，多采用結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的驅(qū)動形式。4×2汽車布置形式的選擇重要影響。貨車可以根據(jù)駕駛室與發(fā)動機(jī)的相對位置不同，分為平頭式、短頭式、長頭式和偏置式四種。貨車又可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的位置不同分為發(fā)動機(jī)前置、中置、和后置三種布置形式。V發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障容易；發(fā)動機(jī)的接近性良好，維修方便；離合器、變速器等操縱汽車主要參數(shù)的選擇汽車的主要參數(shù)包括尺寸參數(shù)，質(zhì)量參數(shù)和汽車性能參數(shù)。汽車主要尺寸的確定汽車的主要尺寸參數(shù)包括外廓尺寸、軸距、前懸、后懸、貨車車頭長度和車廂尺寸等。外廓尺寸性有利。GB1589—1989汽車外廓尺寸限界規(guī)定如下：貨車、整體式客車總長不應(yīng)12m18m16.5m20m2.5m；空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下，4m250mm300mm。參考同類型貨車的外廓尺寸，確定本設(shè)計(jì)中輕型貨車的外廓尺寸為長×寬×高 5400×1950×2100mmLL表2-1部分汽車的軸距和輪距車型類別軸距L/mm輪距B/mm客車城市客車（單車）4500~50001740~2050長途客車（單車）5000~65004×2汽車總質(zhì)量m/t貨車≤1.81700~29001150~13501.8~6.06.0~14.02300~36003600~55001300~16501700~2000根據(jù)表2-1，本設(shè)計(jì)中選取軸距L=2800mmBB受總寬不得超過2.5m限制，輪距不宜過大。但在選定的前輪距范圍內(nèi)，應(yīng)能布置下發(fā)動機(jī)、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時(shí)轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運(yùn)動間隙。在確定后輪距時(shí)，應(yīng)考慮車架兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及他們之間應(yīng)留有必要的間隙。部分汽車的輪距可以參考表 2-1提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行初選。本設(shè)計(jì)中取為B=B1

=1500mmLF

和后懸LR前懸尺寸對汽車通過性、碰撞安全性、駕駛員視野、前鋼板彈簧長度、上車LF

=740mm。后懸尺寸對汽車通過性汽車追尾時(shí)的安全性、貨箱貨行李箱長度、汽車造型等有影響，并取決于軸距和軸荷分配的要求。后懸長，則汽車離去角減小，通過性降低總質(zhì)量在1.8~14.0t的貨車后懸一般在1200~2200mm之間特長貨箱的汽車后懸可達(dá)到 2600mm，但不得超過軸距的 55%。本設(shè)計(jì)中，選取L=1300mm。R貨車車頭長度果，駕駛室居住性、汽車面積利用率和發(fā)動機(jī)的接近性等有影響。平頭型貨車一般在1400~1500mm之間。貨車車廂尺寸450~650mm能的取短些，以利于減小整備質(zhì)量。汽車質(zhì)量參數(shù)的確定汽車的質(zhì)量參數(shù)包括整車裝備質(zhì)量m0

，載客量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù) 、m0汽車總質(zhì)量ma

、軸荷分配等。整車整備質(zhì)量m0整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎水，但沒有裝貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量。備質(zhì)量是從事汽車設(shè)計(jì)工作必須遵守的一項(xiàng)總要原則。選一恰當(dāng)?shù)馁|(zhì)量系數(shù) （定義為裝載質(zhì)量與整車質(zhì)量之比再按給定的裝載質(zhì)m0量推算出整備質(zhì)量。根據(jù)表2-2，初取m0

=1，可得m0

=m/e

=2t2-2貨車的質(zhì)量系數(shù)參數(shù)總質(zhì)量m參數(shù)總質(zhì)量m/t車型am0貨車1.8~6.06.0~14.0>14.00.8~1.101.20~1.351.30~1.70n和裝載質(zhì)量me

（簡稱載質(zhì)量）普通輕型貨車的載客量：2~4，選定載客量為3座。汽車載重量me

是指在硬質(zhì)良好的路面上行駛時(shí)所允許的額定載質(zhì)量。本設(shè)me

=2t質(zhì)量系數(shù)m0質(zhì)量系數(shù)是指汽車載重量與整車整備質(zhì)量的比值，即m0

=m/me

。該系數(shù)反應(yīng)了汽車的設(shè)計(jì)水平和和工藝水平， 越大，說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越m0先進(jìn)。本設(shè)計(jì)中以選取 =1.0m0汽車的總質(zhì)量ma汽車的總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時(shí)的整車質(zhì)量。商用貨車的總質(zhì)量ma

由整備質(zhì)量、載質(zhì)量和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成，即m=ma

+m+n65kgen=3,故ma

=2t+2t+3×65kg=4.195t軸荷分配荷，也可以用站空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示.合理的選取軸荷分配。50%，50%。表2-3各類汽車的軸荷分配車型（商用貨車）滿載空載前軸后軸前軸后軸4×2后輪單胎32%~40%60%~68%50%~59%41%~50%4×2后輪雙胎，長、短頭式25%~27%73%~75%44%~49%51%~56%4×2后輪雙胎，平頭式30%~35%65%~70%48%~54%46%~52%6×4后輪雙胎19%~25%75%~81%31%~37%63%~69%汽車性能參數(shù)的確定動力性參數(shù)最高車速vamax115km/h。t用去的時(shí)間，稱為加速時(shí)間。對于最高車速v>100km/h的汽車，加速時(shí)間常amax100km/h0—60km/h20km/h2—2.5t0—60km/h17.5—30s。上坡能力用汽車滿載時(shí)在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)imax

來表示汽車的上坡能力。通常要求貨車能克服30%坡度，越野汽車能克服60%坡度。Pb

和比轉(zhuǎn)矩TbPb

是汽車所長發(fā)動機(jī)的標(biāo)定最大功率與汽車最大總質(zhì)量之比，它可以GB7258—1997Pb

≥4.0kW/t，Pb

≥4.8kW/t。比轉(zhuǎn)矩Tb

是汽車所裝發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。他反映汽車的牽2-4。最高車速汽車類別vkm最高車速汽車類別vkmh1amaxPkWt1b比轉(zhuǎn)矩TNmt1bm≤1.8a16~2830~4480~135貨車1.8﹤m≤6.0a15~2538~44量m /ta1.8﹤ma10~2033~47m﹥14.0a75~1206~2029~50燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)滿載行駛百公里的燃油消耗量(L/100km)來評價(jià)。貨車有時(shí)用單位質(zhì)量的百公里油耗量來評價(jià)(2—5)。2—5貨車單位質(zhì)量的百公里燃油消耗量[L(100tkm)總質(zhì)量總質(zhì)量汽油機(jī)柴油機(jī)總質(zhì)量汽油機(jī)柴油機(jī)﹤4t3.00~4.002.00~2.806~12t2.68~2.821.55~1.864~6t2.80~3.201.90~2.10﹥12t2.50~2.601.43~1.53汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑

min轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置是，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支撐平面上的軌跡圓的直徑，稱為汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑D

min

。Dmin

用來描述汽車轉(zhuǎn)向機(jī)動性，是汽車轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。本設(shè)計(jì)中，給定D通過性幾何參數(shù)

min

=12.5m。

min

，接近角1

，離去角2

等。各類汽車的通過性參數(shù)視車型和用途而異，其范圍見表2—5。車型hmin/mm/車型hmin/mm/（°）1/（°）2/m14×2乘用車150～22020～3015～223.0～8.34×4乘用車21045～5035～401.7～3.64×2貨車180～30040～6025～452.3～6.04×4貨車、6×6貨車260～35045～6035～451.9～3.6確定最小離地間隙hmin

=200mm，1

接近角=42°，2

離去角=27°，縱向通過半徑=3m。1操縱穩(wěn)定性參數(shù)轉(zhuǎn)向特性參數(shù)0.4g的向心加速度沿頂圓轉(zhuǎn)向時(shí)，前后輪側(cè)偏角之差作為評價(jià)參數(shù)。此參1 2數(shù)在1°—3°為宜。車身側(cè)傾角0.4g3°7°.制動前俯角0.4g1.5°。制動性參數(shù)目前常用制動距離s、平均制動減速度j和行車制動的踏板力及應(yīng)急制動時(shí)4.5tv=30km/h時(shí)，a18m2.6ms2700。舒適型參數(shù)此外懸架動撓度也用來作為評價(jià)參數(shù)之一。對于貨車，靜撓度fc

=50~110mm，動撓度fd

=60~90mm，偏頻n=1.5~2.2Hz。發(fā)動機(jī)的選擇發(fā)動機(jī)形式的選擇選為：直列水冷汽油發(fā)動機(jī)。直列式的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、造價(jià)低廉、工作可靠、寬度小、易布置，因而在中型及以下的貨車上得到廣泛應(yīng)用。水冷的優(yōu)點(diǎn)：冷卻均勻可靠、散熱好、噪聲?。荒芴峁┸噧?nèi)供暖、較好適應(yīng)發(fā)動機(jī)增壓和散熱的需要。發(fā)動機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇發(fā)動機(jī)最大功率p 和相應(yīng)轉(zhuǎn)速nemax p根據(jù)所設(shè)計(jì)汽車應(yīng)達(dá)到的最高車速v ，用下式估算發(fā)動機(jī)最大功率amax1mgf C A p a v D v3 emax

T

a

76140

amax （2-1）e式中：p ——發(fā)動機(jī)最大功率，Kw e ——傳動系的傳動效率，對單級主減速器驅(qū)動橋的4×20.9Tm——汽車總質(zhì)量，kg；ag ——重力加速度，m/s2 ；f——滾動阻力系數(shù)，對載貨汽車取0.02av Km/haCD——空氣阻力系數(shù)，貨車取0.8—1.0；Am2B1

、汽車總HB等尺寸近似計(jì)算：對貨車 ABH1此處取 A=3.15m2根據(jù)式(2-1)計(jì)算得p =62.92Kwemax按上式估算的p 為發(fā)動機(jī)裝有全部附件時(shí)測定得到的最大有效功率，約emax比發(fā)動機(jī)外特性的最大功率低12%~20%。因此最大功率p =1.15×62.92=72.36Kwemax總質(zhì)量小些的貨車的np

值在4000~5000r/min之間，總質(zhì)量居中的貨車n更p低些。本設(shè)計(jì)中選取np發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩T

=4500r/min。及相應(yīng)轉(zhuǎn)速n用下式確定TemaxTemax

emax9540

TPemaxn

(2-2)式中：Temax

p為最大轉(zhuǎn)矩（Nm）為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，一般在1.1~1.3之間選取，這里取1.2Pemax

——最大功率；n——最大功率轉(zhuǎn)速。p故有Temax

=184.08N·m選n時(shí)希望nT

/n2.0之間，在此，取n /nT p

1.6nT

2812.5r/min在此，圓整為nT

2800r/min。輪胎的選擇總體設(shè)計(jì)開始階段就要選好輪胎的型式和尺寸。因?yàn)樗鼈兪抢L制總布置圖和進(jìn)行性能計(jì)算的重要原始數(shù)據(jù)之一。輪胎的型號主要根據(jù)車型，使用條件，輪胎的靜負(fù)荷，輪胎的額定負(fù)荷及車速來選擇。所選輪胎在使用中承受的靜負(fù)荷值應(yīng)等于或接近輪胎的靜負(fù)荷值我國各汽車的輪胎和輪輞的規(guī)格及其額定負(fù)荷可查輪胎的國家標(biāo)準(zhǔn)表2-9提供了一貨車的輪胎規(guī)格和特征表中各列數(shù)據(jù)中如無帶括號的數(shù)據(jù)表示該列數(shù)據(jù)對交輪胎和子午線輪胎通用，否則不帶括號的數(shù)據(jù)適用于斜交胎而帶括號的據(jù)適用于子午線輪胎，貨車上雙胎并裝時(shí)，負(fù)荷約比單胎使用時(shí)的負(fù)荷增加10% 15%。轎車輪胎標(biāo)準(zhǔn)見GB2978-82.輪胎多承受的最大靜負(fù)荷與輪胎額定負(fù)荷之比稱為輪胎負(fù)荷系數(shù)。為了避免超載，此系數(shù)取0.9 1.0之間。對于在良好路面上行駛，車速不高的貨車，此系數(shù)允許取1.1。但不得大于1.2。因?yàn)檩喬コd20%，其壽命將下降30%左右。轎車及輕型貨車的車速高，動負(fù)荷大，系數(shù)應(yīng)取下限；重型貨車，重型自卸車的車速低，此系數(shù)可略偏高。近年來，貨車上普遍采用高強(qiáng)度尼龍簾布輪胎，使輪胎承受能力提高。因此同樣載重量的汽車所用的輪胎尺寸已減少越野汽車長用胎面寬直徑大的超低壓輪胎ft區(qū)使用的汽車制動鼓與輪輞的間隙應(yīng)大些故采用輪輞較大的輪胎轎車為降低質(zhì)心和提高行駛平穩(wěn)性采用直徑較小的寬輪輞低壓輪胎。向穩(wěn)定性差，胎側(cè)易發(fā)生裂口，制造技術(shù)要求高。由于子午線胎的優(yōu)點(diǎn)較多，今年來在汽車上應(yīng)用日益增多。廣。在本設(shè)計(jì)中選用斜交輪胎。由前述計(jì)算，應(yīng)該根據(jù)滿載時(shí)前輪靜載荷計(jì)算。此時(shí)其最大負(fù)荷：F41909.835%7194.43N2表2-9國產(chǎn)汽車輪胎規(guī)格及特征主要尺寸使用條件斷面外直徑最大相應(yīng)氣壓標(biāo)準(zhǔn)允許寬負(fù)荷p0.1 輪輞使用輪胎規(guī)則 層數(shù)普通加深花紋花紋越野花紋NMPa輪輞6.50-1466.50-146180705--58503.24125J869004.26.50-166755765765-63503.2(3.5)5.50F5.50E(6.50R16)875504.2(4.6)5.50F7.55-156200750760-68003.2(3.5)5.50F6.00G(7.00R15)880004.2(4.6)7.00-168200780790-85004.2(4.6)5.50F6.00G(7.00R16)1096505.3(5.6)7.50-158220785790-93004.2(4.6)6.00G5.50F(7.50R15)10106005.3(5.6)6.50F7.50-16897004.2(4.6)6.00G5.00F(7.50R16)10220810820-110505.3(5.6)6.50H12124006.3(6.7)8.25-16(8.25R16)12240860870-135005.3(5.6)6.50H6.00G9.00-168225890900-122003.5(3.9)6.50H6.00G(9.00R16)10135504.2(4.6)根據(jù)最大負(fù)荷的要求，可以初步選擇輪胎的規(guī)格為7.00-16第三章驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式及選擇概述轉(zhuǎn)矩,并將動力合理地分配給左、右驅(qū)動輪，另外還承受作用于路面和車架或車驅(qū)動橋殼等組成。驅(qū)動橋設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求：b)外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙。c)齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。d)小，以改善汽車平順性。g)結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝，調(diào)整方便。驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式非斷開式驅(qū)動橋普通非斷開式驅(qū)動橋，由于結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、工作可靠，廣泛用在各種是一根支承在左右驅(qū)動車輪上的剛性空心梁，齒輪及半軸等傳動部件安裝在其大，這是它的一個(gè)缺點(diǎn)。將主減速器及差速器總成也移到一個(gè)驅(qū)動車輪的旁邊。在少數(shù)具有高速發(fā)動機(jī)的大型公共汽車、多橋驅(qū)動汽車和超重型載貨汽車到大的傳動比以及工作平滑無聲的優(yōu)點(diǎn)，而且對汽車的總體布置很方便。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(diǎn)在于前者沒有一個(gè)連接左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的重型越野汽車。多橋驅(qū)動的布置4×46×68×88×8為了解決上述問題，現(xiàn)代多橋驅(qū)動汽車都是采用貫通式驅(qū)動橋的布置型式。在貫通式驅(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)，并且汽車的設(shè)計(jì)(如汽車的變型)、制造和維修，都帶來方便。由于非斷開式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、工作可靠，查閱資料，參照國內(nèi)相關(guān)貨車的設(shè)計(jì),最后本課題選用非斷開式驅(qū)動橋。驅(qū)動橋構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式減小，從而可使其尺寸及質(zhì)量減小、操縱省力。驅(qū)動橋中主減速器、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(jì)性。b）c）在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率；與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與動協(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)簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。主減速器的結(jié)構(gòu)形式主減速器結(jié)構(gòu)方案分析（星齒輪式傳動）和蝸桿蝸輪式傳動等形式。式傳動。（使齒輪強(qiáng)度大大降低等優(yōu)點(diǎn)，汽車上獲得廣泛應(yīng)用。（車輛行業(yè)中簡稱雙曲面?zhèn)鲃樱┹営痛?，否則將時(shí)齒面迅速擦傷和磨損，大大降低使用壽命。經(jīng)方案論證，主減速器的齒輪選用螺旋錐齒輪傳動形式（3-1。螺圖3-1螺旋錐齒輪傳動主減速器的減速形式i7。0主減速器主、從動錐齒輪的支承方案剛度有關(guān)以外，還與齒輪的支承剛度密切相關(guān)。主動錐齒輪的支承形式圖3-2主動錐齒輪跨置式經(jīng)方案論證，采用跨置式支承結(jié)構(gòu)（3-2。齒輪前、后兩端的軸頸均以1／301/5～1/710%左右。2t2t，所以選用跨置式。圖3-3從動錐齒輪支撐形式從動錐齒輪的支承從動錐齒輪采用圓錐滾子軸承支承（3-3。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70%cd(4)主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整支承主減速器齒輪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。預(yù)緊力的大小與安裝形式、載荷大小、軸承剛度特性及使用轉(zhuǎn)速有關(guān)。差速器的結(jié)構(gòu)形式嵌自由輪式等多種形式。汽車上廣泛采用的差速器為對稱錐齒輪式差速器，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量較小式差速器。較廣。324其鎖緊系數(shù)；或加裝可操縱的、能強(qiáng)制鎖住差速器的裝置——差速鎖等。驅(qū)動車輪傳動裝置的結(jié)構(gòu)形式邊減速器的驅(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。為半浮式、3/4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3/43/4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。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浮式半軸在實(shí)際使用條件下承受一定的彎矩，彎曲應(yīng)力約為5～70MPa。具有全故廣泛用于輕型以上的各類汽車上。驅(qū)動橋橋殼的結(jié)構(gòu)形式驅(qū)動橋橋殼是汽車上的主要零件之一，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)向力和垂向力也是經(jīng)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力件，同時(shí)它又是主減速器、差速器及驅(qū)動車輪傳動裝置(如半軸)的外殼。條件、材料供應(yīng)等。橋殼的結(jié)構(gòu)型式大致分為：a）可分式橋殼b）整體式橋殼整體式橋殼的特點(diǎn)是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體，橋殼猶如一整體的空心粱，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)整好以后再由橋殼中部前面裝入保養(yǎng)等都十分方便。管擴(kuò)張成形式三種。c)個(gè)橋殼的剛度比整體式差。第四章驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)計(jì)算驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括主減速器、差速器、半軸和橋殼個(gè)部分的設(shè)計(jì)，計(jì)算和校核。主減速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算主減速比i0

的確定主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)汽車的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。i0

的選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)ii0

下的功率平衡田來研究i0

對汽車動力性的影響。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，對發(fā)動機(jī)與傳動系參數(shù)作最佳匹配的方法來選擇i0

值，可使汽車獲得最佳的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。對于具有很大功率儲備的轎車、長途公共汽車尤其是競賽車來說，在給定發(fā)動機(jī)最大功率pemax

ip

值應(yīng)能保證這些汽車有盡可能高的最高車速vamax

。這時(shí)i0

值應(yīng)按下式來確定：rni=0.377 r p0 v i

（4-1）式中rr

amaxghr=0.39mri——變速器量高檔傳動比，i =1gh gh對于其他汽車來說，為了得到足夠的功率儲備而使最高車速稍有下降，i0

一般選擇比上式求得的大10％～25％，即按下式選擇：rni=(0.377~0.472)0

r pv i i iamaxghFhLB

（4-2）式中i——分動器或加力器的高檔傳動比i——輪邊減速器的傳動比。LB根據(jù)所選定的主減速比i0

值，就可基本上確定主減速器的減速型式（單級、雙級等以及是否需要輪邊減速器，并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。把n =4500r/min,vp a

=85km/h,rr

=0.5m,

=1代入式（4-2）gh計(jì)算出i0

=5.7~7.2暫定i0

=6.0，根據(jù)主減速比的取值范圍，確定主減速器的減速形式為單級主減速器。主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定齒制錐齒輪計(jì)算載荷。按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動比確定從動錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ：cekT = d

Temax

kiiiη1f0

（4-3）ce n式中：TceTe

——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm；——發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；Temax

=184.08Nmn ——計(jì)算驅(qū)動橋數(shù)，1；i if

=1；i ——主減速器傳動比，i=6.0；0 0η——變速器傳動效率，η=0.9；k——液力變矩器變矩系數(shù)K Kd

=1；i i1

=3.0；代入式4-3，有：T =2982.1Nmce按驅(qū)動車輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ：csGm'r2T 22cs i

r （4—4）Tcs

m m——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm；G——汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動橋給地面的最大載荷，N；對后橋來說還應(yīng)考2慮汽車加速時(shí)的負(fù)荷增大量；m'——汽車最大加速度時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，商用車：1.1~1.2，取為1.1；2好的混凝土或?yàn)r青路上，0.85；r——車輪滾動半徑；ri im

=1；——主減速器主動齒輪到車輪之間的傳動效率，m

=1；代入式4-4，有：

T =9732.61Nmcs由式(4-3)和式(4-4)求的的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，是作用在從動錐齒輪上的最大轉(zhuǎn)矩，Tc

應(yīng)取前面兩種的較小值，即Tc

=min[Tcs

T ]Tce

=2982.1Nm。主動錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為TT= cz i

(4-5)0GTz

——主動錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm；i——主減速比；0——主從動錐齒輪之間的傳動效率，對于弧齒錐齒輪副，

取95%；G G計(jì)算得T=523.16Nmz錐齒輪主要參數(shù)的選擇主減速器錐齒輪的主要參數(shù)有主、從錐齒輪齒數(shù)zz1 2

、從動錐齒輪大端分度圓直徑D2

ms

、主、從動錐齒輪齒面寬b和b1 2

、中點(diǎn)螺旋角、法向壓力角等。zz1 2選擇主、從錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：zz1 2

之間應(yīng)避免有公約數(shù)；為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動齒輪和應(yīng)不少于40；z1

一般不小于9；對于商用車z1

一般不小于6；z1

盡量取的小些，以得到滿意的離地間隙；zz1 2

應(yīng)有適宜的搭配。根據(jù)上述條件：取z1

=7；z2

=41i0

=z/z2

=41/7=5.86根據(jù)新的主減速比重新確定汽車主減速器計(jì)算載荷：T =k

Td

kii1

iη0 =2912.51Nmce nD2

和端面模數(shù)ms對于單級主減速器，增加尺寸D2

會影響驅(qū)動橋殼高度尺寸和離地間隙，減D又會影響跨置式主動齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。2D殼根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即23TD3T2 c

(4-6)D2K

——從動齒輪大端分度圓直徑(mm)；——直徑系數(shù)，一般為13.0~15.3，取之為15；D2T（NmTc

=min[Tcs

,T ce

=2912.51Nm。故計(jì)算可得D=214.2mm2m由下式計(jì)算 m= D/zs s 2 2

（4-7）ms

=5.22；同時(shí)ms

還應(yīng)滿足m Ks m

，式中K33Tc

為模數(shù)系數(shù)，取0.3~0.4ms

(0.3~0.4)32912.514.28~5.71，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)（GB1357-87）選擇模數(shù)ms

=5Dm2

z=5×41=205mm。2主、從動錐齒輪出面寬b和b1 2錐齒輪齒面過寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會導(dǎo)致因錐齒輪齒輪下端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面寬過窄及刀尖圓角過下。這樣，不但減小了齒根圓角半徑，加大了應(yīng)力集中，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)載荷集中于齒輪小端，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。但是齒面過窄，輪齒表面的耐磨性會降低。對于從動錐齒輪齒面寬b2

，推薦不大于其節(jié)錐距A2

的0.3b≤20.3A2

，并且一般推薦b2

=0.155D2

b1

一般比b2

大10%。故吃面寬選擇為b2

=0.155×205=31.775mm中點(diǎn)螺旋角螺旋角沿尺寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，齒輪小端的螺旋角最小?；↓X制齒輪副的中點(diǎn)的螺旋角是相等的。選擇時(shí)，應(yīng)考慮他對齒面重合度 、f輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響。越大，則f

也越大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)越多，傳動就越平穩(wěn)噪聲就越低而且輪齒的強(qiáng)度越高一般 不小于1.25在1.5~2.0f時(shí)效果最好。但是過大，會導(dǎo)致軸向力增大。汽車主減速器弧齒錐齒輪螺旋角或雙曲面齒輪副的平均螺旋角一般為35°—40°商用車選用較小的35°。螺旋方向在本設(shè)計(jì)中選取主動齒輪為右旋，從動齒輪為左旋方向。法向壓力角穩(wěn)，噪聲低。對于弧齒錐齒輪，商用車的20°22.5°，乘用車的一般14.5°16°。本設(shè)計(jì)中選取法向壓力角為20°。主減速器錐齒輪的材料驅(qū)動橋錐齒輪的工作條件是相當(dāng)惡劣的，與傳動系其它齒輪相比，具有載荷大、作用時(shí)間長、變化多、有沖擊等特點(diǎn)。因此，傳動系中的主減速器齒輪是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。主減速器錐齒輪的材料應(yīng)滿足如下的要求：的耐磨性。c）鍛造性能、切削加工性能以及熱處理性能良好，熱處理后變形小或變形規(guī)律易控制。d）鈦、鉬、硅等元素的合金鋼。汽車主減速器錐齒輪與差速器錐齒輪目前常用滲碳合金鋼制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo16SiMn2WMoV。滲碳合金鋼的優(yōu)點(diǎn)是表面可得到含碳量較高的硬化層（0.8%～1.2%，具有相當(dāng)0.005～0.020mm25%的齒輪壽命。對于滑動速度高的齒輪，可進(jìn)行滲硫處理以提高耐磨性。主減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算數(shù)選擇，已經(jīng)確定的項(xiàng)目如下：主動齒輪齒數(shù) z1從動齒輪齒數(shù) z2

7；41；端面模數(shù) m 5；s齒面寬 bb1 2

27.125mm；法向壓力角 20軸交角 90節(jié)圓直徑 D1

mzS

5735mm;D2

mzs

541205mm。需要確定的項(xiàng)目如下：齒全高與齒工作高齒全高h(yuǎn)H2

m 齒工作高h(yuǎn) Hg 1

m (4-8)4-1H、H、K法向壓角力20°法向壓角力20°螺旋角354035齒工作高系1.700H1齒全高系數(shù)1.888H2大齒輪齒高0.460.39K z2z2 1a主動齒輪齒（5）6789101112數(shù)從動齒輪最34333231302926小齒數(shù)z2min（1.430）1.5001.5601.611.651.681.695（1.588）1.6661.7331.7881.8321.8651.882（0.160）0.2150.2700.3250.3800.4350.49根據(jù)表4-1選齒工作高系數(shù)H 1.560,齒全高系數(shù)H 1.733。1 2故計(jì)算得齒工作高h(yuǎn) Hm 1.5657.80mm；g 1 s齒全高h(yuǎn)Hm1.73358.67mm。2 s螺旋錐齒輪節(jié)錐角1 arctanz11 z2

arctan70.169rad9.69 (4-9)41 90-2

80.3螺旋錐齒輪節(jié)錐距DA 2D0 2sin2

205 104.00mm (4-10)2sin80.3螺旋錐齒輪的周節(jié)t=3.1416ms齒頂高

=3.1416×5=15.71 (4-11)h'Km2 a

0.2751.35mm (4-12)h'h1

h'2

7.80-1.35=6.45mm齒根高h(yuǎn)"hh';h"hh'

(4-13)1 1 2 2h"8.67-6.45=2.22mm;1h"=8.67-1.35=7.32mm2徑向間隙chhgc=8.67-7.80=0.68mm齒根角

(4-14) arctan 1; "22

(4-15)1 A 2 A0 0 arctan 2.221 104.00 arctan 7.322 104.00

arctan0.0211.223arctan0.0714.03面錐角 01

;2

2 1

(4-16) 9.694.0312.7101 80.31.22381.5202外圓直徑D D2h'cosD D2h'cos。

(4-17)01 1 1 1 02 2 2 2D 3526.45cos9.69 37.18mm01D 20521.35cos80.3 208.7mm02節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離2 ' 1 x D hsin;x D2 ' 1

sin

(4-18)01 2 1 1 02 2 2 2x 2056.45sin9.6999.16mm01 2x 351.35sin80.3 02 2理論弧齒厚sts;s1 2

Sm (4-19)k根據(jù)表4-2選擇S=0.818k故有s2

0.81854.09；s1

15.714.0911.62表4-2圓弧螺旋錐齒輪的大齒輪理論弧齒厚Sk齒側(cè)間隙4-3B(mm)B=0.350mm表4-3“格里森制”圓錐齒輪推薦采用的齒側(cè)間隙B主減速器圓弧齒輪螺旋齒輪的強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度和壽命。單位齒長圓周力主減速器錐齒輪的表面耐磨性，常用輪齒上的單位齒長圓周力來估算，即pF (4-20)b2式中，p——輪齒上單位齒長的圓周力（N/mm；——作用在輪齒上的圓周力（；b——從動齒輪的齒面寬（mm。2按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)p

2kTd

kiigf

×103 (4-21)nDb12式中，i——變速器傳動比，常取一檔及直接檔進(jìn)行計(jì)算；gD——主動錐齒輪中點(diǎn)分度圓直徑（mm；1其他符號同前。取一檔時(shí)：i=3.0gp取直接檔時(shí)：i=1gp

2184.043.00.93531.7752184.041.00.93531.775

103893.81N/mm103297.94N/mm按驅(qū)動輪打滑的轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)

2Gm'rp 2 2 Dbi

103 (4-22)22m m式中，G——驅(qū)動橋?qū)λ降孛娴呢?fù)荷，N；20.85；r——輪胎的滾動半徑，m；rD——主減速器從動齒輪節(jié)圓直徑，mm;2m'——汽車最大加速度時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，商用車：1.1~1.2，取2為1.1；i ——主減速器從動齒輪到車輪之間的傳動比；m ——主減速器主動齒輪到車輪之間的傳動效率；m其他符號同前。G 41959.80.6526722N22267221.10.850.39p 205

1032991N/mm許用的單位齒長圓周力[p]4-4.等制造質(zhì)量的提高，[p]20%~50%齒長圓周力的情況可以通過改變材料的方法來滿足其要求。表4-4許用單位齒長上的圓周力輪齒彎曲強(qiáng)度錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為

2Tkkkc 0 s

m×103 (4-23)kmbDJv s w式中，

——錐齒輪齒輪的齒根彎曲應(yīng)力（Mp；wT（NmTc

=min[T ,T ],ce csTc

還要按式(3-5)換算；k0——過載系數(shù)，一般取1；ks——尺寸系數(shù)，與齒輪尺寸及熱處理等因素有關(guān)，當(dāng)ms≤1.6mm，k (ms s

/25.4)0.25ms

1.6mm時(shí)，ks

=0.5，本設(shè)計(jì)中k=0.67；sk ——齒面載荷分配系數(shù)，跨置式結(jié)構(gòu)：km

=1.0~1.1，懸臂k =1.00~1.25；mk ——質(zhì)量系數(shù)，當(dāng)輪齒接觸良好，齒距及徑向跳動精度高時(shí)，vk=1.0；vb——所計(jì)算齒輪的吃面寬(mm)；D——所討論齒輪的大端分度圓直徑(mm)；J ——所計(jì)算齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)，從圖 4-1中可查得wJ =0.238w4-1203590°的汽車用螺旋輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)Jw對于從動錐齒輪： w對于主動錐齒輪：

22982.10.671.1 565.8Mpa531.7752050.2382982.1zT0.95z

535.67Nm 2535.670.671.1w 531.775350.238

103596.2Mpa上述按min[T ,Tce cs

]計(jì)算的最大彎曲應(yīng)力不超過700Mpa，因此本設(shè)計(jì)中的錐齒輪是可以達(dá)到彎曲強(qiáng)度要求的。輪齒接觸強(qiáng)度錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為cp2TkkkkD1cp2TkkkkD1z 0 s m fkbJv jj式中，jD

——錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力（Mp；——為主動錐齒輪大端分度圓直徑（mm；1b——取尺寬的較小值；km——尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪尺寸對淬透性的影響，通常取1.0；kf，對于制造精確的齒輪，kfcp——綜合彈性系數(shù)，這里取為231.6N1/2/mm；Jj4-2其他符號同前。4-2接觸強(qiáng)度計(jì)算用綜合系數(shù)Jj（20）故計(jì)算得2535.670.6662535.670.6661.110331.7750.13j 35

2896.8Mpa上述按min[T ,Tce cs

]計(jì)算的最大接觸應(yīng)力不應(yīng)超過2800Mpa，主、從動齒輪的齒面接觸應(yīng)力是相同的。差速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算式差速器。普通的對稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右殼，2個(gè)半軸齒輪，4個(gè)行星齒輪(少數(shù)汽車采用3個(gè)行星齒輪，小型、微型汽車多采用2個(gè)行星齒輪)，行星齒輪軸(不少裝4個(gè)行星齒輪的差速器采用十字軸結(jié)構(gòu))，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。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(diǎn)，最廣泛地用在轎車、客車和各種公路用載貨汽車上。差速器齒輪主要參數(shù)選擇nnnn=44個(gè)行星齒輪。行星齒輪球面半徑Rb行星齒輪球面半徑Rb

反映了差速器錐齒輪節(jié)錐距的大小和承載能力，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來確定

3TdR 3Tdb b

(4-25)式中，Kb

——行星齒輪球面半徑系數(shù)，Kb

=2.5~3.0，對于有四個(gè)行星齒輪的乘用車和商用車取小值，對于有兩個(gè)行星齒輪的乘用車及四個(gè)行星齒輪的越野車和礦用車取最大值；T——差速器計(jì)算轉(zhuǎn)矩（NmTd R ——球面半徑（mm。32982.132982.1

=min[T ,T ]；ce cs故可計(jì)算得A0

R 2.5b為

35.98mm35.26mm

A=（0.98~0.99）R0 b

(4-26)Z和Z1 2z110z214～25選用。大多z數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比21.5～2.0的范圍內(nèi)，且半軸齒輪齒z1數(shù)和必須能被行星齒輪齒數(shù)整除。查閱資料，經(jīng)方案論證，初定半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比

z2=2，半軸齒z2

=24z1

z1=12。行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角 、1

及模數(shù)m2行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角分別為 =arctan(z1

/z)arctan0.526.56 (4-27)2 =arctan(z2

/z)=63.43° (4-28)1錐齒輪大端的端面模數(shù)m為故計(jì)算得

A2m 2z1

sin1

A2 0sinz2z 22

(4-29)m235.26sin26.562.62612根據(jù)模數(shù)取m=3由D=mz可計(jì)算得節(jié)圓直徑（5）壓力角

D31236mm1D 32472mm222°30′0.825°的壓力角，以提高齒輪強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)中采用=22°30的壓力角。T1031.1T1031.1 nrc dd (4-30)T0

——差速器殼傳遞的轉(zhuǎn)矩(Nm);n——行星齒輪數(shù)；r——行星齒輪支承面中點(diǎn)到錐頂?shù)木嚯x(mm),約為半軸齒輪齒寬中d點(diǎn)處平均直徑的一半；98Mpa。cT iiT 5.863.0184.043235.4Nm0 10emaxr 0.4dd 2

0.47228.8mm3235.41031.1983235.41031.198428.8行星齒輪在軸上的支承長度L為L=1.1d故計(jì)算得 L=1.1×16.4=17.75mm差速器齒輪的材料20CrMnTi、20CrMoTi、22CrMnMo20CrMo等。差速器齒輪幾何尺寸計(jì)算的計(jì)算如下：z1

12;半軸齒輪齒數(shù)z 24;2差速器直齒錐齒輪模數(shù)m3;直齒錐齒輪壓力角2230'；差速器直齒錐齒輪軸交角 90；差速器直齒錐齒輪節(jié)圓直徑d1

zm36mm;d1

zm72mm；2差速器直齒錐齒輪節(jié)錐角1

26.56;2

63.43；需要完成的的計(jì)算步驟如下：直齒錐齒輪的齒面寬b(0.25 0.30)A00.27，得b0.2735.26mm9.52mm齒工作高

(4-31)gh 1.6m (4-32)gm3;hg

1.634.8mm齒全高

h1.788m0.051 (4-33)h1.78830.0515.415mm直齒圓錐齒輪周節(jié)t3.1416m (4-34)t3.141639.4248mm

h'h

h';

0.430 0.370m

(4-35)1 g 2

z z2 1

2h'1

3.233mm;h'2

1.568mm齒根高

h"1.788mh';h"1.788mh'

(4-36)1 1 2 2徑向間隙

h"1.78833.2331h"1.78831.5683.796mm2chhg

0.188m0.051

(4-37)齒根角

c0.18830.0510.615mmarctan1

h";1A 10

arctanh"2A20

(4-38)arctan2.1313.46;1 35.26 arctan3.7962 35.26

6.15直齒圓錐齒輪面錐角 01 1

;2

2 1

(4-39) 26.566.1532.71;01

63.443.4666.9直齒錐齒輪根錐角 ; (4-40)R1 1 1 R2 2 2 R1 1 1

26.563.4623.1; R2 2

63.446.5156.93直齒錐齒輪外圓直徑d d01 1

2h'cos;1 1

(4-41)d d02

2h'2

cos。2d 3623.233cos26.5601d 7221.568cos63.44 75.47mm.02直齒錐齒輪節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離2' 1 d hsin; d hsin.2' 1 01 2 1 1 02 2 2 2

(4-42) 723.233sin26.5634.5mm;01 2 361.568sin63.4416.26mm.02 2直齒錐齒輪理論弧齒厚StS;1 2S thh' '

tanm

(4-43)2 2 1 2根據(jù)下圖選?。?-3汽車差速器直齒錐齒輪切向修正系數(shù)（弧齒厚系數(shù)z z 240.5 根據(jù)上圖取0.0481 24-43S2

9.42481.568tan22.50.04834.174mm2StS1 2

9.42484.1745.2534mm直齒錐齒輪齒側(cè)間隙根據(jù)表4-3選擇差速器直齒錐齒輪齒側(cè)間隙為B0.150mm差速器錐齒輪弦齒厚S3 B S3 BS Sx1 1

16d1

;S2 x

S 2

26d2

(4-44)2S 5.2535.2533x1 6362S 4.174x2 6

0.15020.1502

5.16mm;4.10mm差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那器齒輪主要應(yīng)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。輪齒彎曲應(yīng)力w

（MPa）為2Tkk= s m ×103 (4-45)w式中，n——行星齒輪數(shù)；

kmbdJnv 2 2J4-5b2——半軸齒輪齒寬，mm；d2——半軸齒輪大端分度圓直徑，mm；——半軸齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩（Nm，T=0.60；ks、km、kv按照主減速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算的有關(guān)轉(zhuǎn)矩選取。4-422.5°汽車差速器用直齒錐齒輪的彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)J=0.22Tc

0.62982.11789.2Nms

0.586v

1.0；k 1.0；m=3；bm 2故計(jì)算可得

9.52mm;d2

72mm;n4. 21789.20.586w 39.527240.223

1031143.2Mpa當(dāng)TminT,T0 ce

=980Mpa，因此，本設(shè)計(jì)中差速器齒輪的彎曲w強(qiáng)度。全浮式半軸的設(shè)計(jì)半軸基本參數(shù)計(jì)算及校核全浮式半軸直接安裝于車輪，應(yīng)視為保安件。全浮式半軸的桿部直徑可按下式初步選取3Md3M式中，d——半軸桿部直徑(mm)；M ——半軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩Nmm)；K0.205~0.218.1

(4-46)rMr

m'G22222

r (4-47)