《【全套帶圖】松花江微型汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【全套帶圖】松花江微型汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)（52頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購(gòu)買(mǎi)文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 松花江微型汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 系部名稱 ： 汽車(chē)工程系 專業(yè)班級(jí) ： 車(chē)輛工程 學(xué)生姓名 ： 秦增強(qiáng) 指導(dǎo)教師 ： 王 瑛 璞 職 稱 ： 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○○ 九 年六月 購(gòu)買(mǎi)文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 s 009龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 本次設(shè)計(jì)的題目是 松花江微型汽車(chē) 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(lái)的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右車(chē)輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪具有汽車(chē)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(chē)架或車(chē)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(guò)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(jí)減速器，主減速器齒輪采用螺旋錐齒輪，差速器采用普通對(duì)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(jí)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 圖 等 工作。 關(guān)鍵詞 ： 驅(qū)動(dòng)橋； 主減速器 ； 設(shè)計(jì) ； 計(jì)算 ； he of is of is of of is to by or by it to is in on or of is in at On of of of of s s of In we of AD so . 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) i 目 錄 摘要 ........................................................................................................................................ I ............................................................................................................................... 1 章 緒論 ....................................................................................................................... 1 動(dòng)橋的結(jié)構(gòu) 和 種類 ............................................................................................... 1 車(chē)車(chē)橋的種類 ............................................................................................. 1 動(dòng)橋的種類 ................................................................................................. 1 動(dòng)橋結(jié)構(gòu)組成 ............................................................................................. 2 計(jì)內(nèi)容 .................................................................................................................. 6 第 2 章 設(shè)計(jì)方案的確定 ................................................................................................ 7 計(jì) 主要參數(shù) .......................................................................................................... 7 減速器結(jié)構(gòu)方案的確定 ...................................................................................... 7 速器 結(jié)構(gòu)方案 的 確定 .......................................................................................... 8 軸型式的確定 ...................................................................................................... 8 殼型式的確定 ...................................................................................................... 9 章小結(jié) .................................................................................................................. 9 第 3 章 主減速器 設(shè)計(jì) ................................................................................................... 10 減速 比 的 確定 .................................................................................................... 10 減速齒輪計(jì)算載荷的 確定 ................................................................................ 10 減速器齒輪參數(shù)的選擇 .................................................................................... 11 減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 ............................................ 12 減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 ....................................................... 12 減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 ............................................................... 13 減速器齒輪的材料及熱處理 ............................................................................ 16 減速器軸承的計(jì)算 ............................................................................................ 17 減速器的潤(rùn)滑 .................................................................................................... 21 章小結(jié) ................................................................................................................ 21 第 4 章 差速器設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 22 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 述 ........................................................................................................................ 22 稱式圓錐行星齒輪差速器 ................................................................................. 22 速器齒輪的基本參數(shù)選擇 ....................................................................... 23 速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 ................................................... 24 章小結(jié) ................................................................................................................ 27 第 5 章 半軸設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 29 述 ........................................................................................................................ 29 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ................................................................................................ 29 浮式半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................... 29 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 32 章小結(jié) ................................................................................................................ 33 第 6 章 驅(qū)動(dòng)橋 橋殼 的校核 ......................................................................................... 34 述 ........................................................................................................................ 34 殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 ................................................................................ 34 車(chē)以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼的強(qiáng)度計(jì)算 ........................................... 34 車(chē)側(cè)向力最大時(shí)的橋殼的強(qiáng)度計(jì)算 ....................................................... 34 車(chē)在不平路面沖擊載荷作用下橋殼的強(qiáng)度計(jì)算 .................................... 34 章小結(jié) ................................................................................................................ 36 結(jié)論 ...................................................................................................................................... 37 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................ 38 致謝 ...................................................................................................................................... 39 附錄 ...................................................................................................................................... 41 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 動(dòng)橋的結(jié)構(gòu) 和 種類 車(chē)車(chē)橋的種類 根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)的不同，車(chē)橋分為整體式和斷開(kāi)式兩種。當(dāng)采用非獨(dú)立懸架時(shí)，車(chē)橋 中部是剛性的實(shí)心或空心梁，這種車(chē)橋即為整體式車(chē)橋；斷開(kāi)式車(chē)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(chē)橋上車(chē)輪的作用，車(chē)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(chē)多以前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋，而后橋或中后兩橋?yàn)轵?qū)動(dòng)橋。 動(dòng)橋的種類 驅(qū)動(dòng)橋作為汽車(chē)的重要的組成部分，其基本功用是增大由傳動(dòng)軸或直接由變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，并使左、石驅(qū)動(dòng)車(chē)輪具有汽車(chē)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(chē)架或車(chē)廂之間的鉛垂力、縱向 力和橫向力。 在一般的汽車(chē)結(jié)構(gòu)中、驅(qū)動(dòng)橋包括主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置及橋殼等部件如圖 示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1－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 動(dòng)橋 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 對(duì)于各種不同 類型和用途的汽車(chē)，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(wèn)題。 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的懸掛型式密切相關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪采用非獨(dú)立懸掛時(shí)，例如在絕大多數(shù)的載貨汽車(chē)和部分小轎車(chē)上，都是采用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪采用獨(dú)立懸掛時(shí)，則配以斷開(kāi)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(chē)一般的設(shè)計(jì)多采用 單 級(jí)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。 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(chē)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 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(guò)程是由點(diǎn)到線，因此，螺旋錐齒輪能承受大的載荷，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 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： ① 尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪有更大的傳動(dòng)比。 ② 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 旋錐齒輪與雙曲面齒輪 ③ 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。 ④ 工作過(guò)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(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)，這可以改善齒輪的磨合過(guò)程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 雙曲面齒輪傳動(dòng)有如下缺點(diǎn)： ① 長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)使摩擦損失增加，降低了傳動(dòng)效率。 ② 齒面間有大的壓力和摩擦功，使齒輪抗嚙合能力降低。 ③ 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 。 ④ 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(rùn)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： ① 懸臂式 懸臂式支承結(jié)構(gòu)如圖 示，其特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長(zhǎng)的軸徑，其上安裝兩個(gè)圓錐滾子軸承。為了減小懸臂長(zhǎng)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(jiǎn)單，支承剛度較差，多用于傳遞轉(zhuǎn)鉅較小的轎車(chē)、輕型貨車(chē)的單級(jí)主減速器及許多雙級(jí)主減速器中。 圖 齒輪懸臂式支承 ② 騎馬式 騎馬式支承結(jié)構(gòu)如圖 示，其特點(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 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(wú)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)緊黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 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(lái)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(guò)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(jí)減速 （ 如圖 、雙級(jí)減速、單級(jí)貫通 、雙級(jí)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(chē)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(chē)性能所要求的主減速比 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 各種中小型汽車(chē)上。 根據(jù)汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車(chē)輪、道路以及它們之間的相互聯(lián)系表明：汽車(chē)在行駛過(guò)程中左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的行程往往是有差別的 [4]。例如，拐彎時(shí)外側(cè)車(chē)輪行駛總要比內(nèi)側(cè)長(zhǎng)。即使汽車(chē) 作直線行駛，也會(huì)由于左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路面垂向波形的不同，或由于左右車(chē)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(chē)輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求 （ a） 單級(jí)主減速器 （ b） 雙級(jí)主減速器 圖 減速器 車(chē)輪行程不等。在左右車(chē)輪行程不等的情況下，如果采用一根 整體的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪軸將動(dòng)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 力傳給左右車(chē)輪，則會(huì)由于左右車(chē)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(chē)輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。這不僅會(huì)是輪胎過(guò)早磨、無(wú)益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動(dòng)車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)左右驅(qū)動(dòng)輪間都有差速器，后者保證了汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車(chē)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(chē) 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(chē)的類型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車(chē)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(chē)都屬于公路運(yùn)輸車(chē)輛，對(duì)于在公路上和市區(qū)行駛的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，由于路面較好，各驅(qū)動(dòng)車(chē)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(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車(chē)也很可靠的普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪間的所謂輪間差速器使用；對(duì)于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無(wú)路地區(qū)的越野汽車(chē)來(lái)說(shuō)，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪滑轉(zhuǎn)而陷車(chē)，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。 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置置位于汽車(chē)傳動(dòng)系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。在斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中 ， 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置包括半軸和萬(wàn)向接傳動(dòng)裝置且多采用等速萬(wàn)向節(jié)。在一般非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)車(chē)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(lái)。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(lái)。 半浮式半軸具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chē)和輕型載貨汽車(chē)。 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(shì)，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(chē)上。 驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車(chē)上的主要零件之一，非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼起著支承汽車(chē)荷重的作用，并將載荷傳給車(chē)輪。作用在驅(qū)動(dòng)車(chē)輪上的牽引力、制動(dòng)力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過(guò)橋殼傳到懸掛及車(chē)架或車(chē)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(chē)輪傳動(dòng)裝置 （ 如半軸 ） 的外殼。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 在汽車(chē)行 駛過(guò)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(chē)的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高汽車(chē)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(jiǎn)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(chē)的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。 結(jié)構(gòu)形式分類：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(chē) 。 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(chē)和中小型貨車(chē)，部分重型貨車(chē)。 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 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 2 章 設(shè)計(jì)方案的確定 計(jì) 主要參數(shù) 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是 松花江微型 車(chē)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 kW/ r/ 000 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 ·m/ r/ 74/3500 整車(chē)整備質(zhì)量 870 汽車(chē)總質(zhì)量 1460 最大車(chē)速 km/h 120 最小離地間隙 >180 輪胎（輪輞直徑） 英寸 12 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?能承受大的載荷，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。 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(jiǎn)單拆裝、維修方便一般用于主傳動(dòng)比較小的主減速器上，為了減小懸臂長(zhǎng)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(kāi)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(wú)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 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 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(lái)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(guò)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(jí)減速、雙級(jí)減速、單級(jí)貫通、雙級(jí)貫通、主減速及輪邊減速等。減速形式的選擇與汽車(chē)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)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車(chē)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(jí)減速，主要從 主 傳動(dòng)比 70 ? 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(chē)的類型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車(chē)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(chē)都屬于公路運(yùn)輸車(chē)輛，對(duì)于在公路上和市區(qū)行駛的汽車(chē)來(lái)說(shuō) ，由于路面較好，各驅(qū)動(dòng)車(chē)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(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車(chē)也很可靠的普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪間的所謂輪間差速器使用；對(duì)于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無(wú)路地區(qū)的越野汽車(chē)來(lái)說(shuō)，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪滑轉(zhuǎn)而陷車(chē)，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(duì)于本設(shè)計(jì)的車(chē)型來(lái)說(shuō)只選用普通的對(duì)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(jiǎn)單，工作平穩(wěn)可靠，適用于本次設(shè)計(jì)的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋。 軸型式的確定 半軸 根據(jù)其車(chē)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(jiǎn)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(chē)和微型客、貨車(chē)所采用 [6]，所以 本次設(shè)計(jì)選擇黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 半 浮式半軸。 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(chē)和總質(zhì)量較小的商用車(chē)。 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。 章小結(jié) 本章 首先 給出主要的設(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 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第 3 章 主減速器 設(shè)計(jì) 減速比的 確定 主減速比對(duì)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(chē)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(chē)速稍有下降，一般 選得比最小值大 10%～ 25%，即按下式選 擇 。即 0i=iv （ 式中： 發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速 5000r/n ； 汽車(chē)最高 行駛車(chē)速 120km/h ； — 汽車(chē)滾動(dòng)半徑 變速器最高檔傳動(dòng)比 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(chē)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 （?T ,） 的較小者，作為載貨汽車(chē)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 ???? 0m a x/n=964 （ ） （ i ??? ? ?? 2=1935（ ） （ 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； 6 時(shí)，取 0。 減速器齒輪參數(shù)的選擇 （ 1） 齒數(shù)的選擇 對(duì)于普通 單 級(jí)主減速器， 為了磨合均勻， 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(duì)于乘用車(chē)， 般不少于 9；對(duì)于商用車(chē)， 。主傳動(dòng)比 大時(shí)， 量取得少些，以便得到滿意的離地間隙。對(duì)于不同的主傳動(dòng)比， 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(jiàn)式 式 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： 32 2 ?= （ 式中：2 直徑系數(shù)，取23～ 計(jì)算轉(zhuǎn)矩， ，取jT， 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 計(jì)算得， 2d =取 2d = （ 3） 齒輪端面模數(shù)的選擇 2d 選定后，可按式 22 / 算出從動(dòng)齒輪大端模數(shù)，并用下式校核 3t T??= （ 4） 齒面寬的選擇 汽車(chē)主減速器螺旋 錐齒輪 面寬度推薦為 ： F=d =初取 （ 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(shì)。 （ 6） 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(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) 越平 穩(wěn) ，噪 聲越低，而且 輪齒 的 強(qiáng) 度越高， ? 應(yīng) 不小于 果最好，但 ? 過(guò) 大，會(huì)導(dǎo) 致 軸 向力增大。 汽 車(chē)主減 速器弧 齒錐齒輪 的平均螺旋 角為 35° ～ 40°，而商用 車(chē)選用較 小的 ? 值以防止 軸 向力 過(guò) 大，通常取 35°。 減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 減速器 螺旋 錐 齒輪的幾何尺寸計(jì)算 表 減速器 螺旋錐 齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 序號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 1z 8 2 今動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z 41 3 模數(shù) m 齒面寬 b 2b = 工作齒高 ? ? 全齒高 ? h = 法向壓力角 ? ? =22° 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 續(xù)表 序號(hào) 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 d =m z ?1d 28d =0 節(jié)錐角 ?1? 12? =90°- 1? 1? =2? =11 節(jié)錐距 11d =22d 2 周節(jié) t=m t=3 齒頂高 21 ?2 14 齒根高 15 徑向間隙 c= c= 16 齒根角 0?1f? =2f? =17 面錐角 211 ?? ?? ； 122 ?? ?? 1a?=2a? =18 根錐角 1f?= 11 f?? ? 2f? = 22 f?? ? 1f? =2f? =19 齒頂圓直徑 1111 c aa ?2 221 1 2 20 節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離 1121 s ak ? 212 22 2 21 理論弧齒厚 21 ?k?2 1s =s =2 齒 側(cè)間隙 B=3 螺旋角 ? ? =35° 減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 在完成主減速器齒輪的幾何 尺寸 計(jì)算之后，應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，以保證其有足夠的強(qiáng)度和壽命以及安全可靠性地工作。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算之前應(yīng)首先了解齒輪的破壞形式及其影響因素。 螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算： （ 1） 主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 ① 單位齒長(zhǎng)上的圓周力 式中： p —— 單位齒長(zhǎng)上的圓周力， N/ P—— 作用在齒輪上的圓周力， N，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 2b —— 從動(dòng)齒輪 的 齒面寬， 在此取 23 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)： ??21013m a x =805N/ （ 式中： — 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取 74 ； — 變速器的傳動(dòng)比， 1d —— 主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，在此取 28 按最大附著力矩計(jì)算時(shí) ： r?????210232 ?=1103 /N （ 式中： 2G —— 汽 車(chē)滿載時(shí) 一 個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給 水平地面的最大 負(fù) 荷， 對(duì) 于后 驅(qū)動(dòng)橋還應(yīng) 考 慮汽 車(chē) 最大加速 時(shí) 的 負(fù) 荷增加量，在此取 7791N； ? —— 輪 胎與地面的附 著 系 數(shù) ，在此取 r —— 輪 胎的 滾動(dòng) 半 徑 ，在此取 在 現(xiàn) 代汽 車(chē) 的 設(shè)計(jì) 中，由于材 質(zhì)及 加 工工藝 等制造 質(zhì) 量的提高， 單 位 齒長(zhǎng) 上的 圓周力有 時(shí) 提高 許 用 資 料的 20%～ 25%。 經(jīng)驗(yàn)算 以上 兩數(shù) 據(jù)都在 許 用范 圍內(nèi) 。其中上述 兩種方法 計(jì) 算用的 許 用 單 位 齒長(zhǎng) 上的 圓 周力 1865N/故滿足條件。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 ② 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算。汽車(chē)主減速器螺旋錐齒輪輪齒的計(jì)算彎曲應(yīng)力)/( 2為 30 102 ??412 （ 式中： — 錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力， T —— 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，對(duì)從動(dòng)齒輪，取 T 和 中的較小值，為 964（ ； 過(guò)載系數(shù)，一般取 1； 尺寸系數(shù)， ( 齒面載荷分配系數(shù)，懸臂式結(jié)構(gòu)， 質(zhì)量系數(shù)，取 1； 從動(dòng)齒輪端面模數(shù)取 b—— 所計(jì)算的齒輪齒面寬； b= D— 所討論齒輪大端分度圓直徑； D= 齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)，取 對(duì)于主動(dòng)錐齒輪， T=209動(dòng)錐齒輪， T=964 將各參數(shù)代入式（ 2有： 主動(dòng)錐齒輪， =395 從動(dòng)錐齒輪， =412 按照文獻(xiàn) [1], 主從動(dòng)錐齒輪的 [ =700齒彎曲強(qiáng)度滿足要求。 小齒輪齒數(shù) 曲計(jì)算用綜合系數(shù) J 大齒輪齒數(shù)Z 2黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 （ 2） 輪齒的接觸強(qiáng)度計(jì)算 螺旋錐齒輪齒面的計(jì)算接觸應(yīng)力j?（ 為： σ j= p 3z 0 s m f1 v T k k k k × 10D k b J=1669 （ 式中： σ j— 錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力， 主動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑， 8mm b— 主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬較小值； b=齒面品質(zhì)系數(shù)，取 綜合彈性系數(shù)，取 232； 尺寸系數(shù)，取 齒面接觸強(qiáng)度的綜合系數(shù)，取 主動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩； 09（ 。 按照文獻(xiàn) [1]，σ j≤ [σ j]=2800齒接觸強(qiáng)度滿足要求。 大齒輪齒數(shù) 觸強(qiáng)度計(jì)算綜合系數(shù) J 減速器齒輪的材料及熱處理 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作相當(dāng)繁重，與 傳動(dòng)系其他齒輪比較，它具有載荷大、工作時(shí)間長(zhǎng)、載荷變化多、帶沖擊等特點(diǎn)。其損壞形式主要有齒根彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕 （ 剝落 ） 、磨損和擦傷等。據(jù)此對(duì)驅(qū)動(dòng)橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求： （ 1） 具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應(yīng)有高的硬度； 小齒輪齒數(shù)Z 1黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 （ 2） 輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒根部折斷； （ 3） 鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律性易控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少制造成本并降低廢品率； （ 4） 選擇齒輪材料的合金元素時(shí)要適應(yīng)我國(guó)的情 況。例如 :為了節(jié)約鎳、鉻等我國(guó)發(fā)展了以錳、釩、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng) [7]。 汽車(chē)主減速器和差速器圓錐齒輪與雙曲面齒輪目前均用滲碳合金鋼制造。常用的鋼號(hào) C rM nM oC rM nT i 22,20 ， M