驅(qū)動(dòng)橋主減速器設(shè)計(jì),驅(qū)動(dòng),減速器,設(shè)計(jì) 車輛工程課程設(shè)計(jì) ——驅(qū)動(dòng)橋主減速器設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 組 別 09級(jí)車輛3班第12小組 指導(dǎo)教師 趙克剛 張征 學(xué)生姓名 楊坤 學(xué) 號(hào) 200930081487 提交日期 2012年 7 月 6日 《車輛工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)任務(wù)書 一．設(shè)計(jì)任務(wù)：商用汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)(I) 二．基本參數(shù)：協(xié)助同組總體設(shè)計(jì)同學(xué)完成車輛性能計(jì)算后確定 三．設(shè)計(jì)內(nèi)容 主要進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋總成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括： 1．查閱資料、調(diào)查研究、制定設(shè)計(jì)原則 2．根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)(發(fā)動(dòng)機(jī)最大力矩，傳動(dòng)系傳動(dòng)比，驅(qū)動(dòng)輪類型與規(guī)格，汽車總質(zhì)量和使用工況，傳動(dòng)效率，驅(qū)動(dòng)時(shí)后軸載荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，路面附著系數(shù))，選擇驅(qū)動(dòng)橋總成的結(jié)構(gòu)方案及零部件方案，協(xié)同設(shè)計(jì)出一套完整的驅(qū)動(dòng)橋總成，設(shè)計(jì)過程中要進(jìn)行必要的計(jì)算。 3．驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要技術(shù)參數(shù)的確定 （1）主減速器基本參數(shù)的選擇和計(jì)算 （2）主減速器錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算 （3）驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì) 4．結(jié)合同組“商用汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)(II)”設(shè)計(jì)結(jié)果繪制裝配圖及主要零部件的零件圖 四．設(shè)計(jì)要求 1．驅(qū)動(dòng)橋總成（含差速器）的裝配圖，1號(hào)圖紙一張。 裝配圖要求表達(dá)清楚各部件之間的裝配關(guān)系，標(biāo)注出總體尺寸，配合關(guān)系及其它需要標(biāo)注的尺寸，在技術(shù)要求部分應(yīng)寫出總成的調(diào)整方法和裝配要求。 2．主要零部件的零件圖，3號(hào)圖紙4張。 要求零件形狀表達(dá)清楚、尺寸標(biāo)注完整，有必要的尺寸公差和形位公差。在技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)明對(duì)零件毛胚的要求，材料的熱處理方法、標(biāo)明處理方法及其它特殊要求。 3．編寫設(shè)計(jì)說明書。 五．設(shè)計(jì)進(jìn)度與時(shí)間安排 本課程設(shè)計(jì)為2周 １．明確任務(wù)，分析有關(guān)原始資料，復(fù)習(xí)有關(guān)講課內(nèi)容及熟悉參考資料0.5周。 ２．設(shè)計(jì)計(jì)算 0.5周 ３．繪圖 0.5周 ４．編寫說明書、答辯 0.5周 六、主要參考文獻(xiàn) 1．成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版） 2．汽車工程手冊(cè)???? 機(jī)械工業(yè)出版社 3．陳家瑞 汽車構(gòu)造（下冊(cè)） 人民交通出版社 4．王望予 汽車設(shè)計(jì)?????機(jī)械工業(yè)出版社 5．余志生 汽車?yán)碚???? 機(jī)械工業(yè)出版社 七．注意事項(xiàng) （1）為保證設(shè)計(jì)進(jìn)度及質(zhì)量，設(shè)計(jì)方案的確定、設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果等必須取得指導(dǎo)教師的認(rèn)可，尤其在繪制裝配圖前，設(shè)計(jì)方案應(yīng)由指導(dǎo)教師審閱。圖面要清晰干凈；尺寸標(biāo)注正確。 （2）編寫設(shè)計(jì)說明書時(shí)，必須條理清楚，語言通達(dá)，圖表、公式及其標(biāo)注要清晰明確，對(duì)重點(diǎn)部分，應(yīng)有分析論證，要能反應(yīng)出學(xué)生獨(dú)立工作和解決問題的能力。 （3）獨(dú)立完成圖紙的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)說明書的編寫，若發(fā)現(xiàn)抄襲或雷同按不及格處理。 八．成績(jī)?cè)u(píng)定 出勤情況（20%） 設(shè)計(jì)方案與性能計(jì)算（40%） 圖紙質(zhì)量（20%） 說明書質(zhì)量（20%） 評(píng) 語 總 成 績(jī) 指導(dǎo)教師 用汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)(I) 一、主減速器結(jié)構(gòu)方案分析 由于我們的轉(zhuǎn)動(dòng)比i0=6.86，大于4.5，所以采用雙曲面齒輪傳動(dòng)。同時(shí)i0<7，所以選用單級(jí)主減速器。故選用雙曲面齒輪單級(jí)主減速器。 二、主減速器支承方案選擇 主動(dòng)錐齒輪采用懸臂式支承；從動(dòng)錐齒輪均采用圓錐滾子軸承支承。 三、主減速器基本參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 1、主減速比的確定 由i0=0.377*rr*npvamax*igH可計(jì)算出貨車的主減速器傳動(dòng)比，再結(jié)合總設(shè)計(jì)的分配，最終確定主傳動(dòng)比i0＝6.86。 2、主減速齒輪計(jì)算載荷的確定 采用格里森制計(jì)算載荷 （1）按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tce Tce=Kd*Temax*k*i1*if*i0*η/n 式中，取n＝1, i0＝6.86, i1＝6.8, Kd＝1, η＝0.9, Temax＝366.5N／m 計(jì)算結(jié)果為Tce＝15386.8N.m （2）按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tcs=G2*m2'*φ*rr/(im*ηm) 式中，m2'＝1.1, ηm＝0.95 計(jì)算結(jié)果為Tcs=31492.2N.m Tce0.35, 取X＝0.4,Y＝0.4cot a Q=0.4FR+1.7FA=38789.74N Lh=12187h 軸承B的校核：選用32310型，查得軸承內(nèi)徑d＝50mm,e＝0.35,C＝122kN FA/FR=0<0.35, 取X＝1,Y＝0 Q=1*FR+0*FA=8252.6N Lh=21500h 軸承C的校核：選用30314型，查得軸承內(nèi)徑d＝50mm,e＝0.4,C＝208kN FA/FR=0.39<0.4 取X＝1,Y＝0 Q=1*FR+0*FA=16101.6N Lh=18463h 軸承D的校核：選用30314型，查得軸承內(nèi)徑d＝50mm,e＝0.4,C＝208kN FA/FR=0<0.4 取X＝1,Y＝0 Q=1*FR+0*FA=9355.6N Lh=112797h 7、錐齒輪材料的選擇 參考指導(dǎo)書，錐齒輪材料采用滲碳合金鋼20CrMnTi，因?yàn)槟?shù)m>5,所以滲碳層厚度為1.2mm，磷化層厚度0.01mm，之后采用噴丸工藝處理齒面，以提高工作壽命，再進(jìn)行滲硫處理，降低齒輪副的磨損。 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支承汽車質(zhì)量，并承受有車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車身，它同時(shí)又是主減速器，差速器和半軸的裝配體。 驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求： ① 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常，并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力； ② 在保證強(qiáng)度和剛度的情況下，盡量減小質(zhì)量以提高行駛的平順性； ③ 保證足夠的離地間隙； ④ 結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低； ⑤ 保護(hù)裝于其中的傳動(dòng)系統(tǒng)部件和防止泥水浸入； ⑥ 拆裝，調(diào)整，維修方便。 考慮的設(shè)計(jì)的是載貨汽車，驅(qū)動(dòng)橋殼的結(jié)構(gòu)形式采用鑄造整體式橋殼。 （一） 橋殼的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算: 對(duì)于具有全浮式半軸的驅(qū)動(dòng)橋，橋殼危險(xiǎn)斷面通常在鋼板彈簧座內(nèi)側(cè)附近，橋殼端部的輪轂軸承座根部也應(yīng)列為危險(xiǎn)斷面進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。 1）牽引力或制動(dòng)力最大時(shí)，橋殼鋼板彈簧座處危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分別為 式中，——地面對(duì)車輪垂直反力在危險(xiǎn)斷面引起的垂直平面內(nèi)的彎矩，，b為輪胎中心平面到板簧座之間的橫向距離，b＝230mm； ——一側(cè)車輪上的牽引力或制動(dòng)力Fx2在水平面內(nèi)引起的彎矩， ； ——牽引或制動(dòng)時(shí),上述危險(xiǎn)斷面所受轉(zhuǎn)矩，； ——危險(xiǎn)斷面處（鋼板彈簧座附近）橋殼的抗彎、抗扭截面系數(shù)，具體見下： 截面圖如圖所示，其中B=150mm，b=130mm，H=1500mm，h=71300mm，=10mm，=10mm. 垂向彎曲截面系數(shù): = 84185.2mm 水平彎曲截面系數(shù): = 90266.7mm 扭轉(zhuǎn)截面系數(shù): =2×30×135×140=136000 mm =198.7MPa<[]=300～500 MPa =23.2MPa<[]=150～400 MPa 2) 側(cè)向力最大時(shí)，橋殼內(nèi)、外板簧座處斷面的彎曲應(yīng)力分別為 式中 、——內(nèi)、外側(cè)車輪地面垂直反力； ——車輪滾動(dòng)半徑； ——側(cè)滑時(shí)的附著系數(shù)，取1.0。 =65.7MPa<[]=300～500 MPa =265.4MPa<[]=300～500 MPa （3）汽車通過不平路面時(shí)，動(dòng)載系數(shù)為k，危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力為 k——對(duì)貨車，取2.0 =203.3MPa<[]=300～500 MPa 綜上，該設(shè)計(jì)的橋殼滿足這種條件下的強(qiáng)度要求。 11