商用汽車驅動橋設計(II)課程設計,商用,汽車,驅動,設計,ii,課程設計 華南理工大學 汽車設計課程設計報告 設計課題：商用汽車驅動橋設計(II) 專業(yè)班級： 車輛三班 學生姓名： 學生學號： 200730592044 指導教師： 成 績： 二○一一年三月十日 題目 商用汽車驅動橋設計(II) 一、設計目的 1． 了解差速器和半軸的結構和設計方法； 2． 設計差速器能到達差速作用半軸能達到動力傳遞作用； 3． 主要技術參數(shù)的正確技術和部件強度要達到要求； 二、設計要求 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） 齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。 4） 在各種載荷和轉速工況下有較高的傳動效率。 5） 具有足夠的強度和剛度，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，盡可能降低質量，尤其是簧下質量，減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車的平順性。 6） 與懸架導向機構運動協(xié)調。 7） 結構簡單，加工工藝性好，制造容易，維修，調整方便。 三、設計方案 1）差速器采用對稱錐齒輪式差速器設計 2）半軸采用全浮式半軸 四、差速器及半軸主要參數(shù)計算 1.差速器主要參數(shù)選擇 1）行星齒輪數(shù) 因為是中型貨車，所以n=4. 2）行星齒輪球面半徑Rb的確定 根據(jù)經(jīng)驗公式確定：=70.20mm 式中：Kb為行星齒輪球面半徑系數(shù)，Kb取3.0。Td為差速器計算轉矩， Td=min【，】 由Rb可以確定節(jié)錐距Ao：Ao=（0.98~0.99）Rb=69.490。 3）行星齒輪和半軸齒輪的齒數(shù)的選擇 按要求Z1取12，Z2取20。Z2/Z1=1.67，在1.5~2.0范圍內。而且兩個半軸齒輪齒數(shù)和為40能被行星齒輪數(shù)4整除，符合裝配要求。 4）行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角、及模數(shù)m =arctan（Z1/Z2）=30.960° =arctan（Z2/Z1）=59.040° m=2Ao/ Z1×sin=2Ao/Z2×sin≈6 5）壓力角 汽車差速齒輪一般采用壓力角22°30′，齒高系數(shù)為0.8的齒形。 6）行星齒輪軸直徑d及支承長度L =25mm To=Td=min【，】，n為行星齒輪齒數(shù)，為行星齒輪支承面中點到錐頂?shù)木嚯x， =0.4，【】為支承面許用擠壓應力，取98Mpa. 下表為差速器齒輪的幾何尺寸計算： 序號 項目 計算公式 計算結果 1 行星齒輪齒數(shù) ≥10，應盡量取最小值 =12 2 半軸齒輪齒數(shù) =14～25，且需滿足式（3-4） =20 3 模數(shù) =6mm 4 齒面寬 F=(0.25～0.30)A;F≤10m 17.372mm 5 工作齒高 =9.6mm 6 全齒高 10.779mm 7 壓力角 22.5° 8 軸交角 =90° 9 節(jié)圓直徑 ； =72mm，=120mm 10 節(jié)錐角 ， =30.96°， =59.04° 11 節(jié)錐距 =69.49mm 12 周節(jié) =3.1416 =18.850mm 13 齒頂高 ; =6.221mm =3.3792mm 14 齒根高 =1.788-;=1.788- =4.507mm; =7.349mm 15 徑向間隙 =-=0.188+0.051 =1.179mm 16 齒根角 =; =3.711°; =6.037° 17 面錐角 ； =36.997°， =62.751° 18 根錐角 ； =27.249°， =53.003° 19 外圓直徑 ； =82.669mm =123.477mm 20 節(jié)圓頂點至齒輪外緣距離 =56.900mm =33.102mm 續(xù)表 序號 項目 計算公式 計算結果 21 理論弧齒厚 =9.98 mm =8.516 mm 22 齒側間隙 =0.254～0.508 mm =0.4mm 23 弦齒厚 =9.748mm =8.309mm 24 弦齒高 =6.518mm =3.457mm 7）差速器齒輪強度計算 輪齒彎曲強度為： = MPa 式中：——差速器一個行星齒輪傳給一個半軸齒輪的轉矩，其計算式T=0.6To， ——差速器的行星齒輪數(shù)； ——半軸齒輪齒數(shù)； =1.05、=1、=0.81、； ——計算汽車差速器齒輪彎曲應力用的綜合系數(shù)，由下圖可查得=0.0257 根據(jù)上式當To= min【，】時，=863Mpa＜980Mpa，當To=時，=128.70Mpa＜210Mpa。 所以，差速器齒輪滿足彎曲強度要求。 2、半軸計算 1）根據(jù)給出的汽車整體參數(shù)，選用全浮式半軸 2）桿部直徑初選 d= =（2.05·2.18）=（40.46~43.02）mm 其中= §min【，】，圓錐行星齒輪§=0.6 3）全浮式半軸強度校核計算 半軸的扭轉切應力 =549.945Mpa 其中d確定為46mm 半軸扭轉角 =9° =549.94Mpa在（490~588）Mpa之間，=9°在8°~15°之間，所以桿部直徑d符合強度校核要求。 4）半軸花鍵計算 半軸花鍵剪切應力 =63.71Mpa＜73Mpa 半軸花鍵擠壓應力 =106.91Mpa＜200Mpa 式中：——半軸計算轉矩，N·m ，在此取7686.6N·m; D——半軸花鍵的外徑，mm，在此取57mm; d——相配花鍵孔內徑，mm，在此取51.384mm; ——花鍵齒數(shù)；在此取18 ——花鍵工作長度，mm，在此取70mm; ——花鍵齒寬，mm，在此取4.712mm; ——載荷分布的不均勻系數(shù)，計算時取0.75。 由計算知道花鍵強度符合。 五、繪圖 差速器齒輪、半軸齒輪、十字軸、半軸和總裝配圖見圖紙。 六、結論與心得 更加深入了解汽車整體以及各大部件的結構和工作原理。尤其是個人負責的差速器的工作原理，及其設計方法和主要參數(shù)的計算。通過課程設計，我對繪圖軟件CAD的使用更加熟練。在設計過程中，整車設計中各個組員相互合作，數(shù)據(jù)整合顯得非常重要。往往是一個組員數(shù)據(jù)計算錯誤導致整組要重新計算。最后明白到整車設計的艱辛過程，要得到準確的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過不斷地計算，驗算，修改才能得到。 八、參考文獻 1．成大先 機械設計手冊（第三版） 2．汽車工程手冊???? 機械工業(yè)出版社 3．陳家瑞 汽車構造（下冊） 人民交通出版社 4．王望予 汽車設計?????機械工業(yè)出版社 5．余志生 汽車理論???? 機械工業(yè)出版社 7 - 7 -