1緒論11課題背景及目的隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)和制造工藝都在日益完善。驅(qū)動(dòng)橋和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中日益朝著“零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織專業(yè)化目標(biāo)前進(jìn)。應(yīng)采用能以幾種典型的零部件，以不同方案組合的設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)方式達(dá)到驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的系列化或變形的目的，或力求做到將某一類型的驅(qū)動(dòng)橋以更多或增減不多的零件，用到不同的性能、不同噸位、不同用途并由單橋驅(qū)動(dòng)到多橋驅(qū)動(dòng)的許多變形汽車上。本設(shè)計(jì)要求根據(jù)CS1028皮卡車在一定的程度上既有轎車的舒適性又有貨車的載貨性能，使車輛既可載人又可載貨，行駛范圍廣的特點(diǎn)，要求驅(qū)動(dòng)橋在保證日常使用基本要求的同時(shí)極力強(qiáng)調(diào)其對(duì)惡劣路況的適應(yīng)力。驅(qū)動(dòng)橋是汽車最重要的系統(tǒng)之一，是為汽車傳輸和分配動(dòng)力所設(shè)計(jì)的。通過本課題設(shè)計(jì)，使我們對(duì)所學(xué)過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行一次全面的，系統(tǒng)的回顧和總結(jié)，提高我們獨(dú)立思考能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)。12研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)隨著汽車向采用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)和輕量化方向發(fā)展以及路面條件的改善,近年來主減速比有減小的趨勢(shì),以滿足高速行駛的要求。1為減小驅(qū)動(dòng)輪的外廓尺寸,目前主減速器中基本不用直齒圓錐齒輪。實(shí)踐和理論分析證明，螺旋錐齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)比直齒齒輪的最小齒數(shù)少。顯然采用螺旋錐齒輪在同樣傳動(dòng)比下，主減速器的結(jié)構(gòu)就比較緊湊。此外，它還具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲較小等優(yōu)點(diǎn)。因而在汽車上曾獲得廣泛的應(yīng)用。近年來，準(zhǔn)雙曲面齒輪在廣泛應(yīng)用到轎車的基礎(chǔ)上，愈來愈多的在中型、重型貨車上得到采用。3在現(xiàn)代汽車發(fā)展中，對(duì)主減速器的要求除了扭矩傳輸能力、機(jī)械效率和重量指標(biāo)外，它的噪聲性能已成為關(guān)鍵性的指標(biāo)。噪聲源主要來自主、被動(dòng)齒輪。噪聲的強(qiáng)弱基本上取決于齒輪的加工方法。區(qū)別于常規(guī)的加工方法，采用磨齒工藝，采用適當(dāng)?shù)哪ハ鞣椒梢韵跓崽幚碇挟a(chǎn)生的變形。因此，與常規(guī)加工方法相比，磨齒工藝可獲得很高的精度和很好的重復(fù)性。4汽車在行駛過程中的使用條件是千變?nèi)f化的。為了擴(kuò)大汽車對(duì)這些不同使用條件的適應(yīng)范圍，在某些中型車輛上有時(shí)將主減速器做成雙速的，它既可以得到大的主減速比又可得到所謂多檔高速，以提高汽車在不同使用條件下的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。13課題研究方法1到實(shí)驗(yàn)室了解驅(qū)動(dòng)橋的構(gòu)成。2通過上網(wǎng)，查閱書籍等途徑來熟悉它的工作原理。3不懂的問題請(qǐng)教老師，與同組同學(xué)商量。14論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容論文構(gòu)成摘要、正文、英文翻譯、設(shè)計(jì)圖紙研究?jī)?nèi)容國(guó)內(nèi)外CS1028皮卡車驅(qū)動(dòng)橋的研究資料論述、驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案選擇、主減速器設(shè)計(jì)計(jì)算、差速器設(shè)計(jì)計(jì)算、半軸設(shè)計(jì)計(jì)算、驅(qū)動(dòng)橋殼的選擇2驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)21概述驅(qū)動(dòng)橋是汽車傳動(dòng)系的主要組成部分。汽車的驅(qū)動(dòng)橋處于傳動(dòng)系的末端，其基本功用是增大由傳動(dòng)軸或直接由變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)車輪具有汽車行駛運(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架或車廂的鉛垂力、縱向力和橫向力。它要保證當(dāng)變速器處于最高擋時(shí)，在良好的路面上有足夠的牽引力以克服行駛阻力和獲得汽車最大的速度，這主要取決于驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比。雖然在汽車的整體設(shè)計(jì)時(shí)，從整車性能出發(fā)決定驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比，但是用什么形式的驅(qū)動(dòng)橋、什么結(jié)構(gòu)的主減速器和差速器等在驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)中要具體考慮。決大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車上是縱置的，為了使扭矩傳給車輪，驅(qū)動(dòng)橋必須改變扭矩的方向，同時(shí)根據(jù)車輛的具體要求解決左右扭矩的分配。整體式驅(qū)動(dòng)橋一方面需要承擔(dān)汽車的載荷；另一方面車輪上的作用力以及傳遞扭矩所產(chǎn)生的作用力矩都要由驅(qū)動(dòng)橋承擔(dān)，所以驅(qū)動(dòng)橋的零件必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證機(jī)件的可靠工作。驅(qū)動(dòng)橋還必須滿足通過性和平順性的要求。6。在一般的汽車結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)橋包括主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置和橋殼等組成。它們應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和壽命、良好的工藝、合適的材料和熱處理等。對(duì)零件應(yīng)進(jìn)行良好的潤(rùn)滑并減少系統(tǒng)的振動(dòng)和噪音等1。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式雖然可以各不相同，但在使用中對(duì)它們的基本要求卻是一致的，其基本要求可以歸納為11）所選擇的主減速比應(yīng)能滿足汽車在給定使用條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。2）差速器在保證左、右驅(qū)動(dòng)車輪能以汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速滾動(dòng)外并能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)而連續(xù)不斷（無脈動(dòng)）地傳遞給左、右驅(qū)動(dòng)車輪。3）當(dāng)左右驅(qū)動(dòng)車輪與地面的附著系數(shù)不同時(shí)，應(yīng)能充分利用汽車的牽引力。4）能承受和傳遞路面和車架式車廂的鉛垂力、縱向力和橫向力以及驅(qū)動(dòng)時(shí)的反作用力矩和制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力矩。5）驅(qū)動(dòng)橋各零部件在保證其強(qiáng)度、剛度、可靠性及壽命的前提下應(yīng)力求減小簧下質(zhì)量，以減小不平路面對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的沖擊載荷，從而改善汽車的平順性。6）輪廓尺寸不大以便于汽車的總體布并與所要求的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙相適應(yīng)。7）齒輪與其他傳動(dòng)機(jī)件工作平穩(wěn)，無噪聲。8）驅(qū)動(dòng)橋總成及零部件的設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化，部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車變型的要求。9）在各種載荷及轉(zhuǎn)速工況下有高的傳動(dòng)效率。10）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，機(jī)件工藝性好，容易制造。表21汽車的主要技術(shù)參數(shù)總質(zhì)量2305發(fā)動(dòng)機(jī)的位置前置橫列軸距2700車長(zhǎng)/寬/高4820/1870/1835變速器型式手動(dòng)五擋變速器輪胎尺寸235/75R15發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率/轉(zhuǎn)速78/4600最大扭矩/轉(zhuǎn)速190/3200最大爬坡度30最小離地間隙200接近角29離去角2750傳動(dòng)軸開式，兩節(jié)，中間支撐最高車速120滿載前900后1405軸荷分配空載前845后780一擋二擋三擋四檔五擋倒擋變速器速比392771971413922驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)方案在選擇驅(qū)動(dòng)橋總成的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，應(yīng)當(dāng)從所設(shè)計(jì)汽車的類型及使用、生產(chǎn)條件出發(fā)，并和所設(shè)計(jì)汽車的其他部件，尤其是懸架的結(jié)構(gòu)型式與特性相適應(yīng)，以共同保證整個(gè)汽車預(yù)期使用性能的實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)橋的總成的結(jié)構(gòu)型式，按其總體布置來說有三種普通的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋、帶有擺動(dòng)半軸的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋合和斷開式驅(qū)動(dòng)橋5。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸架形式密切相關(guān)。當(dāng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為非斷開式（或稱為整體式），即驅(qū)動(dòng)橋是一根連接左右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性空心梁，而主減速器、差速器及車輪傳動(dòng)裝置（由左、右半軸組成）都裝在它里面。當(dāng)采用獨(dú)立懸架時(shí)，為保證運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為斷開式。這種驅(qū)動(dòng)橋無剛性的整體外殼，主減速器及其殼體裝在車架或車身上，兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪則與車架或車身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨(dú)立地分別相對(duì)于車架或車身作上下擺動(dòng)，車輪傳動(dòng)裝置采用萬向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。為了防止運(yùn)動(dòng)干涉，應(yīng)采用花鍵軸或一種允許兩軸能有適量軸向移動(dòng)的萬向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是一跟支承在左右驅(qū)動(dòng)車論上的剛性空心梁，而主減速器、差速器及半軸等傳動(dòng)機(jī)件都裝在其中。這時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋和驅(qū)動(dòng)車輪的質(zhì)量以及傳動(dòng)軸的部分質(zhì)量都是屬于汽車的非懸掛質(zhì)量，使汽車的非懸掛質(zhì)量較大，這是普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的一個(gè)缺點(diǎn)。整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋通過彈性懸架與車架連接。非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋和驅(qū)動(dòng)車輪的質(zhì)量以及傳動(dòng)軸的部分質(zhì)量都是屬于汽車的非懸掛質(zhì)量。因此，在汽車的平順性、操縱穩(wěn)定性和通過性等方面不如斷開式驅(qū)動(dòng)橋。但是斷開式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造工藝性好、成本低、工作可靠、維修調(diào)整容易，因而廣泛用在各種載貨汽車、客車及多數(shù)的越野汽車和部分轎車上。1主減速器2套筒3差速器4、7半軸5調(diào)整螺母6調(diào)整墊片8橋殼圖21非斷開式驅(qū)動(dòng)橋非斷開式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，成本較低，但非懸掛質(zhì)量大，廣泛應(yīng)用各種商用車和部分乘用車上，CS1028皮卡車是商用車，考慮經(jīng)濟(jì)性，在非斷開式驅(qū)動(dòng)橋能滿足其性能的情況下，選擇非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)橋主要由主減速器、差速器、車輪傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。其結(jié)構(gòu)圖如21所示23主減速器設(shè)計(jì)231主減速器的結(jié)構(gòu)形式的選擇2311主減速器的減速形式單級(jí)主減速器由于單級(jí)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制造成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用在主減速比I050符合要求。（2）節(jié)圓直徑的選擇可根據(jù)文獻(xiàn)1推薦的從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩中取較小值按經(jīng)驗(yàn)公式選出20557MM（26）32CDTK式中D2從動(dòng)錐齒輪的節(jié)圓直徑，MM；KD2直徑系數(shù)，KD2130153；TC計(jì)算轉(zhuǎn)矩，NM3034395NM根據(jù)該式可知從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的取值范圍為18965MM22320MM參考文獻(xiàn)5中推薦當(dāng)以擋傳遞時(shí)，節(jié)圓直徑應(yīng)大于或等于以下兩式算得數(shù)值中MAXET2D較小值200MM0MAX213460ITDGE287MMRG285即在本設(shè)計(jì)中需使200MMD當(dāng)以直接傳遞時(shí)，則需滿足以下條件MAXET2169MM02574ID最后根據(jù)上兩式中所選得的值中的較大者，即可取206MM2D2D（3）齒輪端面模數(shù)的選擇D2選定后，可按式MD2/Z2算出從動(dòng)錐齒輪大端端面模數(shù)為468，并用下式校核（27）3TCKM式中TC計(jì)算轉(zhuǎn)矩，NM；3034395NMKM模數(shù)系數(shù)，取KM0304。由（27）可得模數(shù)的取值范圍為434579故模數(shù)取468合適。（4）齒面寬的選擇汽車主減速器螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的從動(dòng)齒輪齒面寬BMM推薦為10B0155D2（28）01552063193MM式中D2從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，206MM。并且B要小于10M即46818MM?？紤]到齒輪強(qiáng)度要求取34MM。小錐齒輪的齒面寬一般要比大錐齒輪的大10,故取38MM。（5）雙曲面齒輪的偏移距E轎車、輕型客車和輕型載貨汽車主減速器的E值，不應(yīng)超過從動(dòng)齒輪節(jié)錐距A0的40接近于從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑D2的20；而載貨汽車、越野汽車和公共汽車等重負(fù)荷傳動(dòng)，E則不應(yīng)超過從動(dòng)齒輪節(jié)錐距A0的20（或取E值為D的1012，且一般不超過12）。傳動(dòng)比愈大則正也應(yīng)愈大，大傳動(dòng)比的雙曲面齒輪傳動(dòng)，偏移距E可達(dá)從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑D2的2030。但當(dāng)E大干D2的20時(shí)，應(yīng)檢查是否存在根切5。該車屬輕負(fù)荷傳動(dòng)，故取E為41MM。（6）雙曲面齒輪的偏移方向與螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的螺旋方向它是這樣規(guī)定的，由從動(dòng)齒輪的錐頂向其齒面看去并使主動(dòng)齒輪處于右側(cè)，這時(shí)如果主動(dòng)齒輪在從動(dòng)齒輪中心線上方時(shí)，則為上偏移，在下方時(shí)則為下偏移。雙曲面齒輪的偏移方向與其輪齒的螺旋方向間有一定的關(guān)系下偏移時(shí)主動(dòng)齒輪的螺旋方向?yàn)樽笮?，從?dòng)齒輪為右旋；上偏移時(shí)主動(dòng)齒輪為右旋，從動(dòng)齒輪為左旋。1該車取下偏移主動(dòng)齒輪為左旋，從動(dòng)齒輪為右旋。（7）齒輪法向壓力角的選擇格里森制規(guī)定轎車主減速器螺旋錐齒輪選用1430，或16的法向壓力角；載貨汽車和重型汽車則應(yīng)分別選用20、2230的法向壓力角。對(duì)于雙曲面齒輪，由于其主動(dòng)齒輪輪齒兩側(cè)的法向壓力角不等，因此應(yīng)按平均壓力角考慮，載貨汽車選用2230的平均壓力角，轎車選用19的平均壓力角。當(dāng)ZL8時(shí)，其平均壓力角均選用2115。1該轎車取齒輪法向壓力角為19233雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算表22圓弧齒雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表5MM序號(hào)名稱計(jì)算說明結(jié)果1小齒輪齒數(shù)Z1102大齒輪齒數(shù)Z2443笫一項(xiàng)計(jì)算值，第項(xiàng)計(jì)算值Z1/Z202272727274大齒輪齒面寬B345小齒輪軸線偏移距E416大齒輪分度圓直徑D22067刀盤名義半徑RD793758小齒輪螺旋角的預(yù)選值15392正切值TG1132704510初選大輪分錐交余切值2ICTGR30272726112IR的正弦值SIN2I09620912大齒輪在齒面寬中點(diǎn)處的分度圓半徑26410MR86644513大、小輪螺旋角的正弦值SIN5104552614I的余弦值COI089035915初定小輪擴(kuò)大系數(shù)4931494516小輪中點(diǎn)分度圓半徑換算值12196919317小齒輪在齒而寬中點(diǎn)處的分度圓半徑156MR294296輪齒收縮系數(shù)TR；當(dāng)Z112時(shí)，02R或者13T18TR002（1）106；當(dāng)Z112時(shí)，TR13012619近似計(jì)算公法線KK在大輪軸線上的投影127034712641第一次計(jì)算值第二次計(jì)算值第三次計(jì)算值20大輪軸線在小輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正切519TG01181130129932014920321角余弦值0210069571008412101017822正弦值SIN101173500128898014775423大輪軸線在小輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角67391657405957849679924初算大輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正弦25172SIN043355504296290423219252角正切2TG04811250475777046711526初算小輪分錐角正切15T024560402709230316312271角余弦1COS0971139096520409534428第一次校正螺旋角差值2如的正弦24IN70446440445117044388629角余弦2COS08948140895472089608330第一次校正螺旋角正切1598TG13460261348549135091231擴(kuò)大系數(shù)的修正量200084740009572001059432大輪擴(kuò)大系數(shù)的修正量的換算值3100019260002175000240833校正后大輪偏置角的正弦值1SIN243043378104299090423575341正切1TG04814340476158046759335校正后小輪偏置角的正弦值2/3402437510270706031598836小齒輪節(jié)錐角113698769151472917535936371角的余弦COS09715540965257095352838第二次校正螺旋角差值1的正弦1IN3/7044648204453830444219391265181712644784226373364401的余弦COS08947930895343089591841第二次校正螺旋角差值1的正弦153408TG13269671326548132642242小齒輪中點(diǎn)螺旋角1，應(yīng)與（8）項(xiàng)的預(yù)選值非常接近1529983915298968852987078431的余弦1COS06018370601969060199544確定大輪螺旋角243926480222654184626613714452的余弦2CS08950880894601089404746的正切TG04981510499494050106247大輪分錐角的余切2/3C02705280299829034882648大齒輪節(jié)錐角7486223273309745707699492的正弦2SIN09653010957871094420350的余弦CO02611410287980329363511723301276873032512630654369525033161778530153065126292874453兩背錐之和123617454723318557782935831354大輪錐距在螺旋線中點(diǎn)切線方向上投影4980300057808188998199886755小輪錐距在螺旋線中點(diǎn)切線方向上投影351/7438721674242735840024656極限齒形角正切負(fù)值146453OTG0162290147784012390657極限齒形角負(fù)值1O921818684065527063318581O的余弦CS098708509892560992411594561000714800064650005361605200002440000240000236614597329720354532009664788754005626100009900024670004928635902000838200091770010525644639888045890122487841900265齒線曲率半徑58DR100174208911012727901867566比較值7/607923708712831004509673010074855；07727286851734；（35）78380933；030130369左60102059270R圓心至軸線交叉點(diǎn)的距離951MZ2894394771大齒輪節(jié)錐頂點(diǎn)至小齒輪軸線的距離；“”表示節(jié)錐頂點(diǎn)越過了小齒輪的軸線，“”邊式節(jié)錐頂點(diǎn)在大齒輪輪體和小齒輪軸線之間2470126403672在節(jié)平面內(nèi)大齒輪面寬中點(diǎn)錐距1249MA9171650673大齒輪節(jié)錐距056O109086711747321737020575GMH大齒輪在齒面寬度中點(diǎn)處的工作齒高；K齒高系數(shù)，1245GMKH70385077612467050666477945054943678輪齒兩側(cè)壓力角的總和，此值為平均壓力角的兩倍I38O79SIN061566180平均壓力角7820I19O81COSI094551982ITG034432883782159567684雙重收縮齒齒根角總和（）10563D3829622485大齒輪齒頂高系數(shù)AK0170861508B09887大齒輪齒面寬中點(diǎn)處的齒頂高27MH11965488大齒輪齒面寬中點(diǎn)處的齒根高2580694773789大齒輪齒頂角2108506，90SIN001893791大齒輪齒根角231785865992SI00923393大齒輪的齒頂高287490H152548994大齒輪的齒根高2855152895C徑向間隙015C110577696大齒輪齒全高934H1007701497大齒輪齒工作高6GH897123898大齒輪的圓錐角281O7185496O992SINO0950271100C0311424101大齒輪的根錐角24891R654722561022SIN0909761032COR04151341042TG0456311105大齒輪外圓直徑293506OD207004877106大輪大端分度圓中線至軸線交叉點(diǎn)的距離743466505107大齒輪外緣至小齒輪軸線的距離210693OX33224682108大圓頂圓齒頂高與分度圓處齒高之差7890568564109大端分度圓處與齒根處高度差2011671263110大齒輪面錐頂點(diǎn)至小齒輪軸線的距離78OZ0695472111大齒輪根錐頂點(diǎn)至小齒輪軸線的距離109R293529911227499806441113修正后小輪軸線在大輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正弦5SIN10410795114COS0911728115TG04505681161SIN034O0378489117小齒輪的面錐角1O22240137O118CS09256061191OTG040891120029539096325121小齒輪面錐頂點(diǎn)至大齒輪軸線的距離104OG849625112238679TG左0032581123；COS18661；099947124312左；S25507264；09099091251764704201；0996631126/右右（23）（4）右右（）8001613；0618736127/右右（1）（）1098429128左右（68）（7）（6）78741456129/25右09287351304119079937131小齒輪外緣至大齒輪軸線的距離128130129B751269657519213241273018266649133小齒輪輪齒前緣至大齒輪軸線距離128132129B7512657421602134123105071443說明表22中的第65項(xiàng)求得的齒線曲率半徑與第7項(xiàng)選頂?shù)牡侗P半徑之差不應(yīng)超過的1，否則要重新DRDRDR試算第20項(xiàng)至第65項(xiàng)。234主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算2341單位齒長(zhǎng)上的圓周力135小齒輪外圓直徑193405OD859295281367296084546137在大輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角正弦05SIN1360426708138在大輪回轉(zhuǎn)平面內(nèi)偏置角0252587931390COS0904391409155672854141小齒輪根錐頂點(diǎn)至大齒輪軸線的距離374019RG0528341142SIN0281649143小齒輪根錐角1R16358632144COS09595181451RTG0293532146最小齒側(cè)間隙允許值MINB012147最大齒側(cè)間隙允許值A(chǔ)X0181489020111267149641860293936150在節(jié)平面內(nèi)大齒輪內(nèi)錐距13A73039455（29）FPP/式中P單位齒長(zhǎng)上的圓角力，NMM；P作用在齒輪上的圓周力，N，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩TEAMX和最大附著力矩兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算；F從動(dòng)齒輪的齒面寬，MM。按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)（210）DNIKTPFGE2/1013MAX第一擋863805MPA8時(shí)為HRC2945，當(dāng)M58時(shí)，為1014MM；M8時(shí)，為1216MM。所以此設(shè)計(jì)中的滲碳層深度為10MM由于新齒輪潤(rùn)滑不良，為了防止齒輪在運(yùn)行初期產(chǎn)生膠合、咬死或擦傷，防止早期磨損，圓錐齒輪與雙曲面齒輪副或僅大齒輪在熱處理及精加工如磨齒或配對(duì)研磨后均予以厚度為000500100020MM的磷化處理或鍍銅、鍍錫。這種表面鍍層不應(yīng)用于補(bǔ)償零件的公差尺寸，也不能代替潤(rùn)滑。對(duì)齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá)25。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，為了提高其耐磨性可進(jìn)行滲硫處理。滲硫處理時(shí)的溫度低，故不會(huì)引起齒輪變形。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會(huì)防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生。237主減速器的潤(rùn)滑主減速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤(rùn)滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動(dòng)錐齒輪的前軸承的潤(rùn)滑，因?yàn)槠錆?rùn)堵不能靠潤(rùn)滑油的飛濺來實(shí)現(xiàn)。為此，通常是在從動(dòng)齒輪的前端近主動(dòng)齒輪處的主減速殼的內(nèi)壁上設(shè)一專門的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤(rùn)滑油收集起來再經(jīng)過進(jìn)油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處，由于圓錐滾子在旋轉(zhuǎn)時(shí)的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐浪子的小端通向大端，并經(jīng)前軸承前端的回油孔流回驅(qū)動(dòng)橋殼中間的油盆中，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。這樣不但可使軸承得到良好的潤(rùn)滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。為了保證有足夠的潤(rùn)滑油能流進(jìn)差速器，有的采用專門的導(dǎo)油匙。為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的謂油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開油濺所及之處。加油孔應(yīng)設(shè)置在加油方便之處，抽孔位置也決定了油面位置低處，但也應(yīng)考慮到汽車在通過障礙時(shí)放油塞不易被撞掉。124差速器設(shè)計(jì)與計(jì)算根據(jù)汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車輪、道路以及它們之間的相互關(guān)系表明汽車在行駛過程中左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的行程往往是有差別的。例如，轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)車輪的行程總要比內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)。另外，即使汽車作直線行駛，也會(huì)由于左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪輪胎氣壓、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輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求車輪行程不等。在左右車輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅(qū)動(dòng)車輪軸將動(dòng)力傳給左右車輪，則會(huì)由于左右驅(qū)動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)速雖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)車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。這不僅會(huì)使輪胎過早磨損、無益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動(dòng)車輪軸超載等，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，汽車左右驅(qū)動(dòng)輪間都裝有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求。2241差速器類型的選擇1軸承2調(diào)整螺母3,7差速器殼4半軸齒輪墊片5半軸齒輪6行星齒輪8軸架9長(zhǎng)軸10行星齒輪止推片11短軸圖23差速器零件圖本設(shè)計(jì)采用普通的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。此種差速器由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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有些越野汽車也采用了這種結(jié)構(gòu)普通的對(duì)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)行星齒輪的差逮器采用十字軸結(jié)構(gòu)，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。如上圖23所示。242差速器齒輪的基本參數(shù)選擇（1）行星齒輪數(shù)目的選擇1轎車常用2個(gè)行星齒輪，載貨汽車和越野汽車多用4個(gè)行星齒輪，少數(shù)汽車采用3個(gè)行星齒輪。此設(shè)計(jì)采用2個(gè)行星齒輪（2）行星齒輪球面半徑RBMM的確定1圓錐行星齒輪差速器的尺寸通常決定于行星齒輪背面的球面半徑RB，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實(shí)際上代替了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐距，在一定程度上表征了差速器的強(qiáng)度。球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來確定2273DBMKR式中KB行星齒輪球面半徑系數(shù)，KB252299，對(duì)于有4個(gè)行星齒輪的轎車和公路載貨汽車取小值；對(duì)于有2個(gè)行星齒輪的轎車以及越野汽車、礦用汽車取最大值；取KB29MD計(jì)算轉(zhuǎn)矩，NM。按上式可以計(jì)算出行星齒輪球面半徑RB為41984MMRB確定后，即可根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐距A0098099RB（228）此設(shè)計(jì)選用較大值4156MM（3）行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇1為了得到較大的模數(shù)從而使齒輪有較高的強(qiáng)度，應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量少，但一般不應(yīng)少于10。此設(shè)計(jì)行星齒輪的齒數(shù)選Z1擇10半軸齒輪的齒數(shù)采用1425。半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比多在152范圍內(nèi)?？紤]到在任何圓錐行星齒輪式差速器中，左、右兩半軸齒輪的齒數(shù)Z2L、Z2R之和，必須能被行星齒輪的數(shù)目N所整除，否則將不能安裝。半軸齒輪的齒數(shù)選Z用18（4）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1先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角、1229050（229）/ARCTN211Z18/0ARCTN60950（2230）式中Z1、Z2行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)。再根據(jù)下式初步求出圓錐齒輪的大端模數(shù)（22010SINSIZAZM31）40410/59SIN462O算出模數(shù)后，節(jié)圓直徑D即可由下式求得（2MZD32）行星齒輪節(jié)圓直徑10404MMMZD034半軸齒輪節(jié)圓直徑184037272MM齒面寬的選擇雙曲面齒輪的輪齒面寬2MM推薦為10BZ（02500300）A0（02500300）4116103912468MM式中D齒輪節(jié)圓直徑，MM。并且F要小于10M即40MM?？紤]到齒輪強(qiáng)度要求取12MM。（5）壓力角過去汽車差速器齒輪都選用20壓力角，這時(shí)齒高系數(shù)為L(zhǎng)，而最少齒數(shù)是13。目前汽車差速器齒輪大都選用2230，的壓力角，齒高系數(shù)為08，最少齒數(shù)可減至10，并且在小齒輪行星齒輪齒頂不變尖的條件下還可由切向修正加大半軸齒輪齒厚，從而使行星齒輪與半軸齒輪趨于等強(qiáng)度。由于這種齒形的最少齒數(shù)比壓力角為20的少，故可用較大的模數(shù)以提高齒輪的強(qiáng)度。1此設(shè)計(jì)差速器齒輪大采用2230的壓力角，齒高系數(shù)取08（6）行星齒輪安裝孔直徑及其深度L的確定1（2103DCRNT33）220323MM式中T0差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩，3034395NM；N行星齒輪數(shù)；2RD為行星齒輪支承面中點(diǎn)到錐頂?shù)木喔撸琈M；240DR支承面的許用擠壓應(yīng)力，取為98MPA。C行星齒輪安裝孔的深度L就是行星齒輪在其軸上的支承長(zhǎng)度。通常取11222857242355MM1L243差速器齒輪的幾何參數(shù)的計(jì)算表24差速器齒輪的幾何參數(shù)的計(jì)算5序號(hào)項(xiàng)目計(jì)算公式結(jié)果1行星齒輪齒數(shù)Z1應(yīng)盡量取小值,0102半軸齒輪齒數(shù)Z21425,且需滿足式（414）183模數(shù)M40364齒面寬F025030A0F10M125齒工作高HG16M645766齒全高H1788M0051725117壓力角一般汽車A；某些重型汽車A25O302O2258軸交角O990O9節(jié)圓直徑D1MZ1D2MZ24026；72487210節(jié)錐角；211ARCTNZ122ARCTNZ或90O1290546。O；609454O11節(jié)錐距AO21SINI2D41459512周節(jié)T31416M12650913齒頂高M(jìn)ZHG2121370442516；2191414齒根高2“2117878HM29485；5008715徑向間隙051HCG0808116齒根角OOAHH“22“11ARCTNARCTN40679O；68885O17面錐角120210359434O；650133O18根錐角221RR2498670；540569019外圓直徑22011COSHD477021；74612720節(jié)錐頂點(diǎn)至齒輪外緣距離21021SINH341773；18212721理論弧齒厚MATSST221126215；0520122齒側(cè)間隙B見表319采用高精度一欄的數(shù)值014323弦齒厚262632131BDSBDS25481；0448624弦齒高22114COS4COSHH42889；21919244差逮器齒輪與強(qiáng)度計(jì)算1汽車差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為（234）23102DJBNMKTVMSW按計(jì)算轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算時(shí)951MPA23102DJBNVMSW式中T差速器一個(gè)行星齒輪給予一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，NM；1820637NTJ/60N差速器行星齒輪數(shù)目；2J計(jì)算汽車差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)，見參考文獻(xiàn)3圖411查得為0225按日常行駛平均轉(zhuǎn)矩計(jì)算所得的汽車差速器齒輪的彎曲應(yīng)力，應(yīng)不大于2109MPA；按計(jì)算轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算時(shí)，彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于980MPA。從上可知設(shè)計(jì)的齒輪符合要求。25半軸的設(shè)計(jì)半軸是在差速器與驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞動(dòng)力的實(shí)心軸。其內(nèi)端與差速器的半軸齒輪（BEVELSIDEGEAR）連接，外端則與驅(qū)動(dòng)輪的輪轂相連。半軸與驅(qū)動(dòng)輪的輪轂在驅(qū)動(dòng)橋殼上的支稱形式，決定了半軸的受力情況5。251半軸的型式半軸的型式主要取決于半軸的支承型式。普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的半軸，根據(jù)其外端的支承型式或受力狀況的不同而分為半浮式、3/4浮式和全浮式三種形式。此設(shè)計(jì)選用全浮式。252半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算半軸的主要尺寸是它的直徑，在設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)對(duì)使用條件和載荷工況相同或相近的同類汽車同型式的半軸的分析比較，大致選定從整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋的布局來看比較合適的半軸半徑，然后對(duì)它進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。11全浮式半軸計(jì)算載荷的確定OGEIT1MAX（235）差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對(duì)圓錐行星齒輪差速器可取06；AXE發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩1GI變速器的一擋傳動(dòng)比O主減速比計(jì)算得T202293NM2全浮式半軸桿部直徑的初選和確定MTTD492876182051960333（236）D半軸桿部直徑T半軸計(jì)算載荷半軸扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力所以取半軸桿部直徑為MD28253半軸的強(qiáng)度驗(yàn)算1全浮式半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力316DT（237）半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力T半軸計(jì)算載荷T202293NMD半軸桿部直徑MD28半軸扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力MPAPA54901852半軸最大扭轉(zhuǎn)角3GJTL（238）T半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩；T202293NML半軸的長(zhǎng)度；L846MMG材料的彈性模量；G794GPAJ半軸橫截面的極慣性矩432DJ0328653半軸花鍵的剪切應(yīng)力【2】BZLDDTPABS413（239）T半軸承受的最大轉(zhuǎn)矩，MNT3627BD半軸花鍵的外徑，32MMBDAD相配合花鍵孔的內(nèi)徑，26MMADZ花鍵齒數(shù)，Z10PL花鍵的工作長(zhǎng)度，64MMPLB花鍵的齒寬，B6MM載荷分布不均勻系數(shù)，075MPAS534半軸花鍵的擠壓應(yīng)力PABABCZLDDT24103（240）T，B，AD，Z，P，見式（65）下說明當(dāng)傳遞最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，半軸花鍵的剪切應(yīng)力不應(yīng)超過7105MPA，半軸花鍵的擠壓應(yīng)力不應(yīng)超過196MPA。通過計(jì)算說明半軸強(qiáng)度足夠了。在通常的設(shè)計(jì)中常使半軸的強(qiáng)度儲(chǔ)備低于驅(qū)動(dòng)橋其他傳遞轉(zhuǎn)矩零件的強(qiáng)度儲(chǔ)備，使半軸起類似電路中的“保險(xiǎn)絲”的作用。26驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)整體式橋殼是把整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體，橋殼猶如一整體的空心梁，其剛度和強(qiáng)度都比較好。橋殼將車體上的重力傳到車輪并將作用在車輪上的牽引力，制動(dòng)力，側(cè)向力傳給懸架和車架。其內(nèi)部用來安裝主減速器、差速器和半軸等。橋殼的作用就是直接承受汽車后部的負(fù)荷。當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，橋殼承受垂直和水平負(fù)荷，當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，橋殼承受垂直和水平負(fù)荷及由制動(dòng)力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，而汽車側(cè)向滑移時(shí)，后橋殼承受垂直和側(cè)向負(fù)荷。由此可知，后橋殼在實(shí)際使用中的工況是比較復(fù)雜的。因此