HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì)[中小型載重貨車][單級主減速器]

HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì)中小型載重貨車單級主減速器,中小型載重貨車,單級主減速器,HLJ,QZ100,整體,驅(qū)動,設(shè)計(jì),中小型,載重,貨車,單級主,減速器 SY-025-BY-2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名鄭重院系汽車與交通工程專業(yè)、班級車輛07-2指導(dǎo)教師姓名崔宏耀職稱副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘否題目名稱HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義驅(qū)動橋的性能直接影響整車性能，而對于載重汽車顯得尤為重要。當(dāng)采用大功率發(fā)動機(jī)輸出大的轉(zhuǎn)矩以滿足目前載重汽車的快速、重載的高效率、高效益的需要時(shí)，必須要搭配一個(gè)高效、可靠的驅(qū)動橋。驅(qū)動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等組成。隨著汽車對安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，汽車后橋作為整車的一個(gè)關(guān)鍵部件，其產(chǎn)品的質(zhì)量對整車的安全使用及整車性能的影響是非常大的，因而對汽車后橋進(jìn)行有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算是非常必要的。二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）基本參數(shù)驅(qū)動型式：4*2總質(zhì)量：16t1檔傳動比9最高車速86km/h設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：（1）研究主減速器的組成、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)；（2）然后參考類似驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)，確定出總體設(shè)計(jì)方案；（3）對主，從動錐齒輪，差速器圓錐行星齒輪，半軸齒輪，全浮式半軸和整體式橋殼的強(qiáng)度進(jìn)行校核以及對支承軸承進(jìn)行壽命校核。（4）對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 技術(shù)要求（研究方法）：（1）要求研究汽車有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)基本理論，并將其與機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、計(jì)算機(jī)軟件等相關(guān)知識有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用；（2）要求運(yùn)用CAD/CAM/CAE軟件進(jìn)行建模；（3）運(yùn)用有限元分析軟件進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析，重點(diǎn)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度分析； （4）應(yīng)用有限元分析軟件實(shí)現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果設(shè)計(jì)圖紙（合0號圖紙2.5張）；設(shè)計(jì)說明書（2萬字左右）；相關(guān)外文翻譯（1篇2千字左右）；基于有限元分析軟件的半軸靜力學(xué)分析；四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排（1）調(diào)研、資料收集、完成開題報(bào)告 第2周（2）整體方案設(shè)計(jì)，完成結(jié)構(gòu)示意圖（手繪）第3周（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，有限元分析，4-8周（4）繪制設(shè)計(jì)圖9-12周（5）編寫設(shè)計(jì)說明書13周（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核、修改 第14、15周（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第16周五、主要參考資料1. 劉惟信. 汽車設(shè)計(jì)M.北京:清華大學(xué)出版社,2001. 2. 劉惟信. 汽車車橋設(shè)計(jì)M.北京:清華大學(xué)出版社，2004.3. 張義民.CA141汽車半軸可靠性設(shè)計(jì).汽車技術(shù)，1995（3）.4. 余志生. 汽車?yán)碚揗.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.5. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造.下冊M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.6. 王國權(quán).汽車設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009.7. 王霄峰.汽車底盤設(shè)計(jì)M. 北京:清華大學(xué)出版社，2010.8. 周玉聲. 汽車驅(qū)動橋常見故障分析J. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 , 2009. 9. 高杰, 王俊奇. 驅(qū)動橋單級主減速器總成裝配J. 現(xiàn)代零部件 , 2005.10. 杜子學(xué), 王星. 貨車后橋殼的疲勞強(qiáng)度分析J. 交通標(biāo)準(zhǔn)化 , 2008.11. 劉雪梅. 驅(qū)動橋常見故障分析J. 農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化 , 2007. 12. 隋運(yùn)軍. 汽車驅(qū)動橋總成的裝配與調(diào)整J. 陜西汽車 , 2006.13. 曉青. 國產(chǎn)轎車變速器驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)介紹J. 汽車與配件 , 2002.14. 黃景宇主編.汽車典型結(jié)構(gòu)圖冊.第一版.北京：人民交通出版社，200815.Rudolf Limpert .BEAKE DESIGN and SAFETY.Warrendale,PA 15096,USA:SAE,Inc.,2005 16.Gleason company.GLEASON BEVEL AND HYPOID GEAR DESIGN.2007六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日SY-025-BY-3畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名鄭重院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛工程B07-2班指導(dǎo)教師姓名崔宏耀職稱副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱 HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì)一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義課題研究現(xiàn)狀: 我國驅(qū)動橋制造企業(yè)的開發(fā)模式主要由測繪、引進(jìn)、自主開發(fā)三種組成。主要存在技術(shù)含量低，開發(fā)模式落后，技術(shù)創(chuàng)新力不夠，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用少等問題。一些企業(yè)技術(shù)力量相對要好些的企業(yè)，測繪的是從國外引進(jìn)的原裝橋，并且這些企業(yè)一般具有較為完善的開發(fā)體系和流程，也具有較完善的試驗(yàn)手段，但是開發(fā)過程屬于對國外的仿制，對其逆向研究后結(jié)合自我情況生產(chǎn)。驅(qū)動橋的設(shè)計(jì)在低速載貨汽車設(shè)計(jì)中占有很重要的地位，汽車驅(qū)動橋位于傳動系的末端，其基本功用是增大由傳動軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左、右驅(qū)動車輪具有汽車行駛運(yùn)動學(xué)所要求的差速功能；同時(shí)，驅(qū)動橋還要承受作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力。驅(qū)動橋一般由主減速器，差速器，驅(qū)動車輪的傳動裝置和橋殼組成。汽車傳動系總?cè)蝿?wù)是傳遞發(fā)動機(jī)的動力，使之適應(yīng)于汽車行駛的需要。在一般汽車的機(jī)械式傳動中，有了變速器還不能完全解決發(fā)動機(jī)特性與汽車行駛要求間的矛盾和結(jié)構(gòu)布置上的問題。首先是因?yàn)榻^大多數(shù)的發(fā)動機(jī)在汽車上是縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左、右驅(qū)動橋的主減速器來改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同時(shí)還得有驅(qū)動橋的差速器來解決左、右驅(qū)動車輪間的轉(zhuǎn)矩分配問題和差速要求。其次是因?yàn)樽兯倨鞯闹饕蝿?wù)僅在于通過選擇適當(dāng)?shù)臋n位數(shù)及各檔傳動比，以使內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性能適應(yīng)汽車在各種行駛阻力下對動力性與經(jīng)濟(jì)性的要求，而驅(qū)動橋主減速器的功用則在于當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)，使汽車有足夠的牽引力、適當(dāng)?shù)淖罡哕囁俸土己玫娜剂辖?jīng)濟(jì)性。對于重型載貨汽車來說，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車和客車，以及輕型商用車都要大得多，以便能夠以較低的成本運(yùn)輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動機(jī)，這就對傳動系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動橋在傳動系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。隨著目前國際上石油價(jià)格的上漲，汽車的經(jīng)濟(jì)性日益成為人們關(guān)心的話題，這不僅僅只對乘用車，對于載貨汽車，提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也是各商用車生產(chǎn)商來提高其產(chǎn)品市場競爭力的一個(gè)法寶。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動機(jī)的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動機(jī)的動力輸出之后，在從發(fā)動機(jī)傳動軸驅(qū)動橋這一動力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過程中的損失。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動機(jī)是動力的輸出者，也是整個(gè)機(jī)器的心臟，而驅(qū)動橋則是將動力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此，在發(fā)動機(jī)相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動橋便成了有效節(jié)油的措施之一。載貨汽車在汽車發(fā)展趨勢中，有著很好的發(fā)展前途。生產(chǎn)車質(zhì)量好，操作簡便，價(jià)格便宜的載貨汽車將適合大多數(shù)消費(fèi)者的要求。在國家積極投入和支持發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，能研制出適合我國國情，包括道路條件和經(jīng)濟(jì)條件的車輛，將大大推動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)的提高。國外中型貨車驅(qū)動橋開發(fā)技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，建立新的驅(qū)動橋開發(fā)模式成為國內(nèi)外驅(qū)動橋開發(fā)團(tuán)體的新目標(biāo)。驅(qū)動橋設(shè)計(jì)新方法的應(yīng)用使得其開發(fā)周期縮短，成本降低，可靠性增加。國外的最新開發(fā)模式和驅(qū)動橋新技術(shù)包括：(1) 并行工程開發(fā)模式 并行工程開發(fā)模式是對在一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上,劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊,然后通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品的一種設(shè)計(jì)方法，能夠縮短新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間、降低成本、提升質(zhì)量、提高市場競爭力,以DANA為代表的意大利企業(yè)多已采用了該類設(shè)計(jì)方法, 優(yōu)點(diǎn)是: 減少設(shè)計(jì)及工裝制造的投入, 減少了零件種類, 提高規(guī)模生產(chǎn)程度, 降低制造費(fèi)用, 提高市場響應(yīng)速度等。(2) 模態(tài)分析 模態(tài)分析是對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動分析研究的最先進(jìn)的現(xiàn)代方法與手段之一。它可以定義為對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的解析分析(有限元分析)和實(shí)驗(yàn)分析(實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析)，其結(jié)構(gòu)動態(tài)特性用模態(tài)參數(shù)來表征。模態(tài)分析技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)是在對系統(tǒng)做動力學(xué)分析時(shí)，用模態(tài)坐標(biāo)代替物理學(xué)坐標(biāo)，從而可大大壓縮系統(tǒng)分析的自由度數(shù)目，分析精度較高。驅(qū)動橋的振動特性不但直接影響其本身的強(qiáng)度，而且對整車的舒適性和平順性有著至關(guān)重要的影響。因此，對驅(qū)動橋進(jìn)行模態(tài)分析，掌握和改善其振動特性，是設(shè)計(jì)中的重要方面。(3) 驅(qū)動橋殼的有限元分析方法 有限元法不需要對所分析的結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的簡化，既可以考慮各種計(jì)算要求和條件，也可以計(jì)算各種工況，而且計(jì)算精度高。有限元法將具有無限個(gè)自由度的連續(xù)體離散為有限個(gè)自由度的單元集合體，使問題簡化為適合于數(shù)值解法的問題。只要確定了單元的力學(xué)特性，就可以按照結(jié)構(gòu)分析的方法求解，使分析過程大為簡化，配以計(jì)算機(jī)就可以解決許多解析法無法解決的復(fù)雜工程問題2。目前，有限元法己經(jīng)成為求解數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)以及工程問題的一種有效的數(shù)值方法，也為驅(qū)動橋殼設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的工具。 (4) 電子智能控制技術(shù)進(jìn)入驅(qū)動橋產(chǎn)品 電子智能控制技術(shù)已經(jīng)在汽車業(yè)得到了快速發(fā)展，如，現(xiàn)代汽車上使用的ABS(制動防抱死控制)、ASR（驅(qū)動力控制系統(tǒng)）等系統(tǒng)。 (5) 高性能制動器技術(shù) 在發(fā)達(dá)國家驅(qū)動橋產(chǎn)品中, 已出現(xiàn)了自循環(huán)冷卻功能的濕式制動器橋、帶散熱風(fēng)送的盤式制動器橋、適于ABS的蹄、鼓式和盤式制動器橋、帶自動補(bǔ)償間隙的盤式制動器等配置高性能制動器橋, 同時(shí)制動器的布置位置也出現(xiàn)了從橋臂處分別向橋包總成和輪邊端部轉(zhuǎn)移的趨勢。前種處理方式易于散熱, 后種處理方式為了降低成本, 甚至有廠商把制動器的殼體與橋殼鑄為一體, 既易于散熱，又利于降低材料成本, 但這對鑄造技術(shù)、鑄造精度和加工精度都提出了極高的要求。選題的目的和意義：驅(qū)動橋是汽車底盤的重要組成部分，汽車驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)參數(shù)除了對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動力性、平順性和操作穩(wěn)定性等有著直接的影響，因此它的性能好壞直接影響汽車的整車性能，其工作條件惡劣，易磨損，經(jīng)常發(fā)生故障，這些都對其設(shè)計(jì)提出了很高的要求。設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動橋，能大大降低整車生產(chǎn)的總成本，推動汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此研究驅(qū)動橋的工作特性，并對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，是非常重要和必須的。本設(shè)計(jì)的研究目的在于通過汽車整體的匹配性設(shè)計(jì)完成驅(qū)動橋的主減速器、差速器等部件的設(shè)計(jì)與技算，并完成校核的設(shè)計(jì)過程。二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：（1）研究主減速器的組成、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)；（2）然后參考類似驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)，確定出總體設(shè)計(jì)方案；（3）對主，從動錐齒輪，差速器圓錐行星齒輪，半軸齒輪，全浮式半軸和整體式橋殼的強(qiáng)度進(jìn)行校核以及對支承軸承進(jìn)行壽命校核。（4）對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 技術(shù)要求（研究方法）：（1）要求研究汽車有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)基本理論，并將其與機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、計(jì)算機(jī)軟件等相關(guān)知識有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用；（2）要求運(yùn)用CAD/CAM/CAE軟件進(jìn)行建模；（3）運(yùn)用有限元分析軟件進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析，重點(diǎn)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度分析； （4）應(yīng)用有限元分析軟件實(shí)現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化。 擬解決的主要問題：（1）汽車驅(qū)動橋方案的確定；（2）驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式分析和主要參數(shù)的確定； （3）主減速器及差速器等部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核； （4）保證汽車具有最佳的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。三、技術(shù)路線（研究方法）調(diào)研并查閱相關(guān)資料 確定總體方案驅(qū)動橋殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驅(qū)動半軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)差速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和說明書主減速器參數(shù)計(jì)算差速器參數(shù)計(jì)算驅(qū)動橋殼參數(shù)計(jì)算驅(qū)動半軸參數(shù)計(jì)算強(qiáng)度校核利用AUTO CAD繪圖四、進(jìn)度安排（1）調(diào)研、資料收集、完成開題報(bào)告 第2周（2）整體方案設(shè)計(jì)，完成結(jié)構(gòu)示意圖（手繪）第3周（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，有限元分析，4-8周（4）繪制設(shè)計(jì)圖9-12周（5）編寫設(shè)計(jì)說明書13周（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核、修改 第14、15周（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第16周五、參考文獻(xiàn)1. 劉惟信. 汽車設(shè)計(jì)M.北京:清華大學(xué)出版社,2001. 2. 劉惟信. 汽車車橋設(shè)計(jì)M.北京:清華大學(xué)出版社，2004.3. 張義民.CA141汽車半軸可靠性設(shè)計(jì).汽車技術(shù)，1995（3）.4. 余志生. 汽車?yán)碚揗.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.5. 陳家瑞. 汽車構(gòu)造.下冊M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.6. 王國權(quán).汽車設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009.7. 王霄峰.汽車底盤設(shè)計(jì)M. 北京:清華大學(xué)出版社，2010.8. 周玉聲. 汽車驅(qū)動橋常見故障分析J. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 , 2009. 9. 高杰, 王俊奇. 驅(qū)動橋單級主減速器總成裝配J. 現(xiàn)代零部件 , 2005.10. 杜子學(xué), 王星. 貨車后橋殼的疲勞強(qiáng)度分析J. 交通標(biāo)準(zhǔn)化 , 2008.11. 劉雪梅. 驅(qū)動橋常見故障分析J. 農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化 , 2007. 12. 隋運(yùn)軍. 汽車驅(qū)動橋總成的裝配與調(diào)整J. 陜西汽車 , 2006.13. 曉青. 國產(chǎn)轎車變速器驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)介紹J. 汽車與配件 , 2002.14. 黃景宇主編.汽車典型結(jié)構(gòu)圖冊.第一版.北京：人民交通出版社，200815.Rudolf Limpert .BEAKE DESIGN and SAFETY.Warrendale,PA 15096,USA:SAE,Inc.,200516.Gleason company.GLEASON BEVEL AND HYPOID GEAR DESIGN.2007六、備注指導(dǎo)教師意見：簽字： 年 月 日畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評分表學(xué)生姓名院系專業(yè)、班級指導(dǎo)教師姓名職稱從事專業(yè)是否外聘是否題目名稱序號評 價(jià) 項(xiàng) 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；選題的理論意義或?qū)嶋H價(jià)值103查閱文獻(xiàn)資料能力；綜合運(yùn)用知識能力154研究方案的設(shè)計(jì)能力；研究方法和手段的運(yùn)用能力；外文應(yīng)用能力255文題相符程度；寫作水平156寫作規(guī)范性；篇幅；成果的理論或?qū)嶋H價(jià)值；創(chuàng)新性157科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進(jìn)度10得 分 X= 評 語：（參照上述評價(jià)項(xiàng)目給出評語，注意反映該論文的特點(diǎn)）工作態(tài)度： 好 較好 一般 較差 很差研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（研究方案、研究方法、正確性）：好 較好 一般 較差 很差其他： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評分表學(xué)生姓名鄭重院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛工程B07-2指導(dǎo)教師姓名崔宏耀職稱副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì)序號評 價(jià) 項(xiàng) 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；題目與工程實(shí)踐、社會實(shí)際、科研與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等的結(jié)合程度103綜合運(yùn)用知識能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力154設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力205計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）106插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說明書撰寫水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性207設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）58科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進(jìn)度10得 分 X= 評 語：（參照上述評價(jià)項(xiàng)目給出評語，注意反映該論文的特點(diǎn)）工作態(tài)度： 好 較好 一般 較差 很差研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性）好 較好 一般 較差 很差其他： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)論文評閱人評分表學(xué)生姓名專業(yè)班級指導(dǎo)教師姓名職稱題目評閱組或預(yù)答辯組成員姓名出席人數(shù)序號評 價(jià) 項(xiàng) 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度152題目工作量；選題的理論意義或?qū)嶋H價(jià)值103查閱文獻(xiàn)資料能力；綜合運(yùn)用知識能力204研究方案的設(shè)計(jì)能力；研究方法和手段的運(yùn)用能力；外文應(yīng)用能力255文題相符程度；寫作水平156寫作規(guī)范性；篇幅；成果的理論或?qū)嶋H價(jià)值；創(chuàng)新性15得 分 Y= 評 語：（參照上述評價(jià)項(xiàng)目給出評語，注意反映該論文的特點(diǎn)）回答問題： 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（研究方案、研究方法、正確性）：好 較好 一般 較差 很差其他： 評閱人或預(yù)答辯組長簽字： 年 月 日注：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱可以采用2名評閱教師評閱或集體評閱或預(yù)答辯等形式。 畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱人評分表學(xué)生姓名鄭重專業(yè)班級車輛工程B07-2指導(dǎo)教師姓名崔宏耀職稱副教授題目HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì)評閱組或預(yù)答辯組成員姓名臧杰 紀(jì)峻嶺 鮑宇 朱榮福 孫遠(yuǎn)濤出席人數(shù)5序號評 價(jià) 項(xiàng) 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；題目與工程實(shí)踐、社會實(shí)際、科研與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等的結(jié)合程度103綜合運(yùn)用知識能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力154設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力255計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）156插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說明書撰寫水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性207設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）5得 分 Y= 評 語：（參照上述評價(jià)項(xiàng)目給出評語，注意反映該論文的特點(diǎn)）回答問題： 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性）好 較好 一般 較差 很差其他： 評閱人或預(yù)答辯組長簽字： 年 月 日注：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱可以采用2名評閱教師評閱或集體評閱或預(yù)答辯等形式。畢業(yè)論文答辯評分表學(xué)生姓名專業(yè)班級指導(dǎo)教師職 稱題目 答辯時(shí)間月 日 時(shí)答辯組成員姓名出席人數(shù)序號評 審 指 標(biāo)滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、理論意義或價(jià)值102研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力、綜合運(yùn)用知識的能力、應(yīng)用文獻(xiàn)資料和外文的能力203論文撰寫水平、文題相符程度、寫作規(guī)范化程度、篇幅、成果的理論或?qū)嶋H價(jià)值、創(chuàng)新性154畢業(yè)論文答辯準(zhǔn)備情況55畢業(yè)論文自述情況206畢業(yè)論文答辯回答問題情況30總 分 Z= 答辯過程記錄、評語：自述思路與表達(dá)能力：好 較好 一般 較差 很差回答問題： 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（研究方案、研究方法、正確性）：好 較好 一般 較差 很差其他： 答辯組長簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯評分表學(xué)生姓名鄭重專業(yè)班級車輛工程B07-2指導(dǎo)教師崔宏耀職 稱副教授題目 HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì)答辯時(shí)間月 日 時(shí)答辯組成員姓名臧杰 紀(jì)峻嶺 鮑宇 朱榮福 孫遠(yuǎn)濤出席人數(shù)5序號評 審 指 標(biāo)滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、與實(shí)際的結(jié)合程度102設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力、計(jì)算能力、綜合運(yùn)用知識能力103應(yīng)用文獻(xiàn)資料、計(jì)算機(jī)、外文的能力104設(shè)計(jì)說明書撰寫水平、圖紙質(zhì)量，設(shè)計(jì)的規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）、實(shí)用性、科學(xué)性和創(chuàng)新性155畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備情況56畢業(yè)設(shè)計(jì)自述情況207畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯回答問題情況30總 分 Z= 答辯過程記錄、評語：自述思路與表達(dá)能力：好 較好 一般 較差 很差回答問題： 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性）好 較好 一般 較差 很差其他： 答辯組長簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績評定表學(xué)生姓名鄭重性別男院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)車輛工程班級車輛工程B07-2設(shè)計(jì)（論文）題目HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì)平時(shí)成績評分（開題、中檢、出勤）指導(dǎo)教師姓名崔宏耀職稱副教授指導(dǎo)教師評分（X）評閱教師姓名職稱評閱教師評分（Y）答辯組組長職稱答辯組評分（Z）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績百分制五級分制答辯委員會評語：答辯委員會主任簽字（蓋章）： 院系公章： 年 月 日注：1、平時(shí)成績（開題、中檢、出勤）評分按十分制填寫，指導(dǎo)教師、評閱教師、答辯組評分按百分制填寫，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z 2、評語中應(yīng)當(dāng)包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計(jì)（論文）水平、設(shè)計(jì)（論文）撰寫質(zhì)量、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)施或?qū)懽鬟^程中的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生答辯情況等內(nèi)容的評價(jià)。優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）推薦表題 目HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì)類別畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名鄭重院（系）、專業(yè)、班級汽車與交通工程學(xué)院車輛工程B07-2指導(dǎo)教師崔宏耀職 稱副教授設(shè)計(jì)成果明細(xì)：答辯委員會評語：答辯委員會主任簽字（蓋章）： 院、系公章： 年 月 日備 注： 注：“類別”欄填寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)、其它本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì) 院系名稱： 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級： 車輛工程B07-2班 學(xué)生姓名： 鄭重 指導(dǎo)教師： 崔宏耀 職 稱： 副教授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院二一一年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeThe Design for HLJ-QZ100 Integral Driving Axle Candidate：Zheng ZhongSpecialty： VehicleEngineeringClass：B07-2Supervisor：Associate Prof Cui HongyaoHeilongjiang Institute of Technology2011-06Harbin黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要驅(qū)動橋作為汽車底盤的重要組成部分，它的性能的好壞直接影響整車性能，而對于載重汽車顯得尤為重要。為滿足目前當(dāng)前載貨汽車的快速、高效率、高效益的需要時(shí)，必須要搭配一個(gè)高效、可靠的驅(qū)動橋。設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動橋，能大大降低整車生產(chǎn)的總成本，推動汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并且通過對汽車驅(qū)動橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識和技能，所以本題設(shè)計(jì)一款結(jié)構(gòu)優(yōu)良的載重汽車驅(qū)動橋具有一定的實(shí)際意義。本文首先確定主要部件的結(jié)構(gòu)型式和主要設(shè)計(jì)參數(shù)，在分析驅(qū)動橋各部分結(jié)構(gòu)形式、發(fā)展過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，采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法對驅(qū)動橋各部件主減速器、差速器、半軸、橋殼進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并完成校核。最后運(yùn)用AUTOCAD完成裝配圖和主要零件圖的繪制。關(guān)鍵詞：驅(qū)動橋；載重汽車；單級主減速器；差速器；半軸；橋殼47ABSTRACT. Drive axle as an one important part of the car chassiss, its performance directly influence on the entire automobile, especially for the truck .Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed, heavy-loaded, high efficiency, high benefit today truck, must exploiting the high driven efficiency single reduction final drive axle is becoming the trucks developing tendency. Design a simple, reliable, low cost of the drive axle, can greatly reduce the total cost of vehicle production, and promote the economic development of automobile and automotive drive axle of the study and design practice, can better learn and to master modern automotive design and mechanical design of a comprehensive knowledge and skills, so the title of the fine structure of the design of a vehicle drive axle has a certain practical significance.In this paper, first of all determine the structure of major components and the main design parameters, the analysis of the various parts of the structure of the bridge drive type, the form of the development process and its advantages and disadvantages of the past, determined on the basis of the design program, using the traditional design method of various parts of the drive axle Main reducer, differential, axle, axle housing was designed to calculate and complete the check. Finally complete the final assembly drawing by using AUTOCAD and mapping the main components.Keywords: Drive axle; Truck; Single reduction final drive; Differential; Axle; Drive axle housing 目 錄摘要IAbstractII第1章 緒論11.1 選題的背景目的及意義11.2 國內(nèi)外驅(qū)動橋研究狀況11.3 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和預(yù)期結(jié)果3第2章 驅(qū)動橋的總體方案確定42.1驅(qū)動橋的種類結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求42.1.1汽車車橋的種類42.1.2驅(qū)動橋的種類42.1.3驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)組成42.1.4 驅(qū)動橋設(shè)計(jì)要求52.2 設(shè)計(jì)車型主要參數(shù)52.3主減速器結(jié)構(gòu)方案的確定62.3.1 主減速比的計(jì)算62.3.2 主減速器的齒輪類型72.3.3 主減速器的減速形式72.3.4 主減速器主從動錐齒輪的支承形式及安裝方法82.4 差速器結(jié)構(gòu)方案的確定102.5半軸的形式確定112.6 橋殼形式的確定112.7本章小結(jié)12第3章 主減速器設(shè)計(jì)133.1概述133.2主減速器齒輪參數(shù)的選擇與強(qiáng)度計(jì)算133.2.1 主減速器計(jì)算載荷的確定133.2.2 主減速器齒輪參數(shù)的選擇143.2.3 主減速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算173.2.4 主減速器軸承計(jì)算233.3主減速器齒輪材料及熱處理283.4主減速器的潤滑293.5 本章小結(jié)29第4章 差速器設(shè)計(jì)304.1概述304.2對稱式圓錐行星齒輪差速器原理304.3 對稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)314.4對稱圓錐行星錐齒輪差速器的設(shè)計(jì)324.4.1 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇324.4.2 差速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算344.4.3 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算35 4.4.4 差速器齒輪的材料37 4.5 本章小結(jié)37第5章 半軸設(shè)計(jì)385.1概述385.2半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算385.2.1全浮式半軸的計(jì)算載荷的確定385.2.2半軸桿部直徑的初選405.2.3 全浮式半軸強(qiáng)度計(jì)算405.2.4 全浮式半軸花鍵強(qiáng)度計(jì)算405.2.5 半軸材料與熱處理42 5.2.6 半軸有限元分析425.3 本章小結(jié)47第6章 驅(qū)動橋橋殼的設(shè)計(jì)486.1概述486.2橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算486.2.1 橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算486.2.2 在不平路面沖擊載荷作用下橋殼的強(qiáng)度506.2.3 汽車以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼的強(qiáng)度計(jì)算506.2.4 汽車緊急制動時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算526.2.5 汽車受最大側(cè)向力時(shí)橋殼強(qiáng)度計(jì)算536.3 本章小結(jié)57結(jié)論58參考文獻(xiàn)59致謝60附錄A61附錄B64第1章 緒 論1.1 選題背景目的及意義隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，作為汽車關(guān)鍵零部件之一的汽車驅(qū)動橋也得到相應(yīng)的提升，為滿足市場多樣化及用戶個(gè)性化的需求，驅(qū)動橋再也不能停留在載貨車單一的、低檔次的技術(shù)水平上，隨著新材料、新能源、電子測控及信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，應(yīng)用這些高新科技武裝和改造傳統(tǒng)的汽車工業(yè)，以新型的驅(qū)動橋大幅度地提高車輛的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性，為廣大消費(fèi)者提供節(jié)能型和環(huán)保型的汽車產(chǎn)品。各生產(chǎn)廠家在研發(fā)和生產(chǎn)過程中基本上形成了專業(yè)化、系列化、批量化的局面，汽車驅(qū)動橋是汽車的重要總成，承載著汽車車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動橋還傳遞著傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響1。汽車驅(qū)動橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動橋，能大大降低整車生產(chǎn)的總成本，推動汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并且通過對汽車驅(qū)動橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識和技能，所以本題設(shè)計(jì)一款結(jié)構(gòu)優(yōu)良的微型貨車驅(qū)動橋具有一定的實(shí)際意義。而且由于我國的汽車行業(yè)發(fā)展日趨成熟，各汽車企業(yè)的競爭愈演愈烈，而提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也是各汽車生產(chǎn)商來提高其產(chǎn)品市場競爭力的一個(gè)法寶。這就必須在發(fā)動機(jī)的動力輸出之后，在從離合器-變速器-萬向傳動裝置-驅(qū)動橋這一動力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過程中的損失。因此，在發(fā)動機(jī)相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動橋便成了有效節(jié)油的措施之一。所以設(shè)計(jì)新型的驅(qū)動橋成為新的課題。本設(shè)計(jì)選取的是HLJ-QZ100整體式驅(qū)動橋設(shè)計(jì)。1.2 國內(nèi)外驅(qū)動橋研究狀況1、國外研究現(xiàn)狀國外貨車驅(qū)動橋開發(fā)技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，建立新的驅(qū)動橋開發(fā)模式成為國內(nèi)外驅(qū)動橋開發(fā)團(tuán)體的新目標(biāo)。驅(qū)動橋設(shè)計(jì)新方法的應(yīng)用使得其開發(fā)周期縮短，成本降低，可靠性增加。國外的最新開發(fā)模式和驅(qū)動橋新技術(shù)包括：(1) 并行工程開發(fā)模式 并行工程開發(fā)模式是對在一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上,劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊,然后通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品的一種設(shè)計(jì)方法，能夠縮短新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間、降低成本、提升質(zhì)量、提高市場競爭力,以DANA為代表的意大利企業(yè)多已采用了該類設(shè)計(jì)方法, 優(yōu)點(diǎn)是: 減少設(shè)計(jì)及工裝制造的投入, 減少了零件種類, 提高規(guī)模生產(chǎn)程度, 降低制造費(fèi)用, 提高市場響應(yīng)速度等。(2) 模態(tài)分析 模態(tài)分析是對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動分析研究的最先進(jìn)的現(xiàn)代方法與手段之一。它可以定義為對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的解析分析(有限元分析)和實(shí)驗(yàn)分析(實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析)，其結(jié)構(gòu)動態(tài)特性用模態(tài)參數(shù)來表征。模態(tài)分析技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)是在對系統(tǒng)做動力學(xué)分析時(shí)，用模態(tài)坐標(biāo)代替物理學(xué)坐標(biāo)，從而可大大壓縮系統(tǒng)分析的自由度數(shù)目，分析精度較高。驅(qū)動橋的振動特性不但直接影響其本身的強(qiáng)度，而且對整車的舒適性和平順性有著至關(guān)重要的影響。因此，對驅(qū)動橋進(jìn)行模態(tài)分析，掌握和改善其振動特性，是設(shè)計(jì)中的重要方面。(3) 驅(qū)動橋殼的有限元分析方法 有限元法不需要對所分析的結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的簡化，既可以考慮各種計(jì)算要求和條件，也可以計(jì)算各種工況，而且計(jì)算精度高。有限元法將具有無限個(gè)自由度的連續(xù)體離散為有限個(gè)自由度的單元集合體，使問題簡化為適合于數(shù)值解法的問題。只要確定了單元的力學(xué)特性，就可以按照結(jié)構(gòu)分析的方法求解，使分析過程大為簡化，配以計(jì)算機(jī)就可以解決許多解析法無法解決的復(fù)雜工程問題2。目前，有限元法己經(jīng)成為求解數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)以及工程問題的一種有效的數(shù)值方法，也為驅(qū)動橋殼設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的工具。(4) 高性能制動器技術(shù) 在發(fā)達(dá)國家驅(qū)動橋產(chǎn)品中, 已出現(xiàn)了自循環(huán)冷卻功能的濕式制動器橋、帶散熱風(fēng)送的盤式制動器橋、適于ABS的蹄、鼓式和盤式制動器橋、帶自動補(bǔ)償間隙的盤式制動器等配置高性能制動器橋, 同時(shí)制動器的布置位置也出現(xiàn)了從橋臂處分別向橋包總成和輪邊端部轉(zhuǎn)移的趨勢。前種處理方式易于散熱, 后種處理方式為了降低成本, 甚至有廠商把制動器的殼體與橋殼鑄為一體, 既易于散熱，又利于降低材料成本, 但這對鑄造技術(shù)、鑄造精度和加工精度都提出了極高的要求。(5) 電子智能控制技術(shù)進(jìn)入驅(qū)動橋產(chǎn)品 電子智能控制技術(shù)已經(jīng)在汽車業(yè)得到了快速發(fā)展，如，現(xiàn)代汽車上使用的ABS(制動防抱死控制)、ASR（驅(qū)動力控制系統(tǒng)）等系統(tǒng)2。2、國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國驅(qū)動橋制造企業(yè)的開發(fā)模式主要由測繪、引進(jìn)、自主開發(fā)三種組成。主要存在技術(shù)含量低，開發(fā)模式落后，技術(shù)創(chuàng)新力不夠，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用少等問題。一些企業(yè)技術(shù)力量相對要好些的企業(yè)，測繪的是從國外引進(jìn)的原裝橋，并且這些企業(yè)一般具有較為完善的開發(fā)體系和流程，也具有較完善的試驗(yàn)手段，但是開發(fā)過程屬于對國外的仿制，對其逆向研究后結(jié)合自我情況生產(chǎn)?？傊?，我國汽車驅(qū)動橋的研究設(shè)計(jì)與世界先進(jìn)驅(qū)動橋設(shè)計(jì)技術(shù)還有一定的差距，我國車橋制造業(yè)雖然有一些成果，但都是在引進(jìn)國外技術(shù)、紡制、再加上自己改進(jìn)的基礎(chǔ)上了取得的。個(gè)別比較有實(shí)力的企業(yè)，雖有自己獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu)但都處于發(fā)展的初期。在科技迅速發(fā)展的推動下，高新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，各種國外汽車新技術(shù)的引進(jìn)，研究團(tuán)隊(duì)自身研發(fā)能力的提高，我國的驅(qū)動橋設(shè)計(jì)和制造會逐漸發(fā)展起來，并跟上世界先進(jìn)的汽車零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平3。1.3 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和預(yù)期成果1、驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式及布置方案的確定。2、驅(qū)動橋零部件尺寸參數(shù)確定及校核：（1）完成主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算；（2）完成差速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算；（3）完成半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算與有限元分析；（4）完成驅(qū)動橋橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算。3、完成驅(qū)動橋驅(qū)動橋裝配圖和主要部分零件合計(jì)A0圖紙2.5張。第2章 驅(qū)動橋的總體方案確定2.1 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)和種類和設(shè)計(jì)要求2.1.1 汽車車橋的種類汽車的驅(qū)動橋與從動橋統(tǒng)稱為車橋，車橋通過懸架與車架（或承載式車身）相連，它的兩端安裝車輪，其功用是傳遞車架（或承載式車身）于車輪之間各方向的作用力及其力矩。根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)的不同，車橋分為整體式和斷開式兩種。當(dāng)采用非獨(dú)立懸架時(shí)，車橋中部是剛性的實(shí)心或空心梁，這種車橋即為整體式車橋；斷開式車橋?yàn)榛顒雨P(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，與獨(dú)立懸架配用。在絕大多數(shù)的載貨汽車和少數(shù)轎車上，采用的是整體式非斷開式。斷開式驅(qū)動橋兩側(cè)車輪可獨(dú)立相對于車廂上下擺動。根據(jù)車橋上車輪的作用，車橋又可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和支持橋四種類型。其中，轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動橋，一般貨車多以前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋，而后橋或中后兩橋?yàn)轵?qū)動橋。2.1.2 驅(qū)動橋的種類驅(qū)動橋位于傳動系末端，其基本功用首先是增扭、降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，即增大由傳動軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并合理的分配給左、右驅(qū)動車輪，其次，驅(qū)動橋還要承受作用于路面和車架或車廂之間的垂直力、縱向力和橫向力，以及制動力矩和反作用力矩。驅(qū)動橋分為斷開式和非斷開式兩種。驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動車輪的懸掛型式密切相關(guān)。當(dāng)驅(qū)動車輪采用非獨(dú)立懸掛時(shí)，例如在絕大多數(shù)的載貨汽車和部分小轎車上，都是采用非斷開式驅(qū)動橋，其橋殼是一根支撐在左右驅(qū)動車輪上的剛性空心梁，主減速器、差速器和半軸等所有的傳動件都裝在其中；當(dāng)驅(qū)動車輪采用獨(dú)立懸掛時(shí)，則配以斷開式驅(qū)動橋4。2.1.3 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)組成在多數(shù)汽車中，驅(qū)動橋包括主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置（半軸）及橋殼等部件如圖2.1所示。 1-橋殼 2-主減速器錐齒輪 3-差速器 4-驅(qū)動橋殼 5-輪轂圖2.1 驅(qū)動橋2.1.4 驅(qū)動橋設(shè)計(jì)要求1、選擇適當(dāng)?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(jì)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(zhuǎn)速工況下有較高的傳動效率。5、具有足夠的強(qiáng)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(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)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(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào)。7、結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便。2.2設(shè)計(jì)車型主要參數(shù)表2.1 設(shè)計(jì)車型參數(shù)輪胎 12.00R20發(fā)動機(jī)最大功率141/2500Pemax kW/np （r/min）發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩593/1500Temax Nm/nr （r/min）裝載質(zhì)量10000kg汽車滿載總質(zhì)量16000kg滿載時(shí)軸荷分布前軸6000 后軸10000kg最大車速86km/h輪距2200mm鋼板彈簧座中心距離 1180mm2.3 主減速器結(jié)構(gòu)方案的確定2.3.1主減速比的計(jì)算主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)形式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小影響很大。當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)對汽車的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。的選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動系統(tǒng)的總傳動比一起由整車動力計(jì)算來確定?？衫迷诓煌南碌墓β势胶鈭D來計(jì)算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值，可是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)最大功率及其轉(zhuǎn)速的情況下，所選擇的值應(yīng)能保證這些汽車有盡可能高的最高車速。這時(shí)值應(yīng)按下式來確定5：=0.377 （2.1）式中：車輪的滾動半徑，=0.527m 變速器最高檔傳動比1.0（為直接檔）。 最大功率轉(zhuǎn)速2500 r/min 最大車速86km/h對于與其他汽車來說，為了得到足夠的功率而使最高車速稍有下降，一般選得比最小值大10%25%，即按下式選擇：=（0.3770.472） （2.2）經(jīng)計(jì)算初步確定=5.78按上式求得的應(yīng)與同類汽車的主減速比相比較，并考慮到主、從動主減速齒輪可能的齒數(shù)對予以校正并最后確定。2.3.2主減速器的齒輪類型 按齒輪副結(jié)構(gòu)型式分，主減速器的齒輪傳動主要有螺旋錐齒輪式傳動、雙曲面齒輪式傳動、圓柱齒輪式傳動（又可分為軸線固定式齒輪傳動和軸線旋轉(zhuǎn)式齒輪傳動即行星齒輪式傳動）和蝸桿蝸輪式傳動等形式。在發(fā)動機(jī)橫置的汽車驅(qū)動橋上，主減速器往往采用簡單的斜齒圓柱齒輪；在發(fā)動機(jī)縱置的汽車驅(qū)動橋上，主減速器往往采用圓錐齒輪式傳動或準(zhǔn)雙曲面齒輪式傳動。 在現(xiàn)代貨車車驅(qū)動橋中，主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。圖2.2螺旋錐齒輪傳動螺旋錐齒輪如圖2.2所示，主、從動齒輪軸線交于一點(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)其噪聲和振動也是很小的。螺旋錐齒輪傳動的主、從動齒輪軸線垂直相交于一點(diǎn)，齒輪并不同時(shí)在全長上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。另外，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時(shí)捏合，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)其噪聲和振動也是很小的。出于成本考慮，本次設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)簡單、成本低螺旋錐齒輪。2.3.3主減速器的減速形式主減速器的減速形式分為單級減速、雙級減速、單級貫通、雙級貫通、主減速及輪邊減速等。減速形式的選擇與汽車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力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比io的大小及驅(qū)動橋下的離地間隙、驅(qū)動橋的數(shù)目及布置形式等。通常單極減速器用于主減速比io7.6的各種中小型汽車上 （a） 單級主減速器 （b） 雙級主減速器圖2.3主減速器如圖2.3（a）所示，單級減速驅(qū)動車橋是驅(qū)動橋中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，制造工藝較簡單，成本較低，是驅(qū)動橋的基本型，在貨車車上占有重要地位。目前貨車車發(fā)動機(jī)向低速大扭矩發(fā)展的趨勢使得驅(qū)動橋的傳動比向小速比發(fā)展；隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，許多貨車使用條件對汽車通過性的要求降低，因此，產(chǎn)品不必像過去一樣，采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提高其的通過性；與帶輪邊減速器的驅(qū)動橋相比，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化，單級減速驅(qū)動橋機(jī)械傳動效率提高，易損件減少，可靠性增加。如圖2.3（b）所示，與單級主減速器相比，由于雙級主減速器由兩級齒輪減速組成，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大；主減速器的齒輪及軸承數(shù)量的增多和材料消耗及加工的工時(shí)增加，制造成本也顯著增加，只有在主減速比較大（7.616時(shí)，取=0。=9181.513.2.2 主減速器齒輪參數(shù)的選擇1、 主、從動齒數(shù)的選擇 選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素：為了磨合均勻，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、從動齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于40；為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度對于商用車一般不小于6；主傳動比較大時(shí)，盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙。對于不同的主傳動比，和應(yīng)有適宜的搭配。主減速器的傳動比為5.78，初定主動齒輪齒數(shù)z1=7，從動齒輪齒數(shù)z2=40。2、從動錐齒輪節(jié)圓直徑及端面模數(shù)的選擇 根據(jù)從動錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（見式3.1和式3.2并取兩式計(jì)算結(jié)果中較小的一個(gè)作為計(jì)算依據(jù)，按經(jīng)驗(yàn)公式選出： （3.5） 式中：直徑系數(shù)，取=1316；計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取，較小的。取=27763.07。計(jì)算得，=393.64.484.48mm，初取=480mm。 選定后，可按式算出從動齒輪大端模數(shù)，并用下式校核 （3.6） 式中：模數(shù)系數(shù)，取=0.30.4；計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取。 =9.8112.11由GB/T12368-1990，取=12mm，滿足校核。所以有：=84mm =480mm。3、螺旋錐齒輪齒面寬的選擇 通常推薦圓錐齒輪從動齒輪的齒寬F為其節(jié)錐距的0.3倍。對于汽車工業(yè)，主減速器螺旋錐齒輪面寬度推薦采用：F=0.155=74.4mm，可初取F=75mm。一般習(xí)慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩端都超出一些，通常小齒輪的齒面加大10%較為合適，在此取=80。4、螺旋錐齒輪螺旋方向 主、從動錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受的軸向力的方向。當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動錐齒輪的軸向力離開錐頂方向。這樣可使主、從動齒輪有分離的趨勢，防止輪齒因卡死而損壞。所以主動錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時(shí)針運(yùn)動，這樣從動錐齒輪為右旋，從錐頂看為順時(shí)針，驅(qū)動汽車前進(jìn)。5、 旋角的選擇 螺旋角是在節(jié)錐表面的展開圖上定義的，齒面寬中點(diǎn)處為該齒輪的名義螺旋角。螺旋角應(yīng)足夠大以使1.25。因越大傳動就越干穩(wěn)，噪聲就越低。在一般機(jī)械制造用的標(biāo)準(zhǔn)制中，螺旋角推薦用35。6、法向壓力角a的選擇 壓力角可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪的端面重疊系數(shù)下降，一般對于“格里森”制主減速器螺旋錐齒輪來說，重型載貨汽車可選用22.5壓力角8。7、主從動錐齒輪幾何計(jì)算計(jì)算結(jié)果如表3.1 表3.1 主減速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表序號項(xiàng) 目計(jì) 算 公 式計(jì) 算 結(jié) 果1主動齒輪齒數(shù)72從動齒輪齒數(shù)403模數(shù)124齒面寬=80mm=75mm5工作齒高18.72mm6全齒高=20.796mm7法向壓力角=22.58軸交角=909節(jié)圓直徑=84mm=480mm10節(jié)錐角arctan=90-=9.926=80.07411節(jié)錐距A=A=243.65mm12周節(jié)t=3.1416 t=37.699mm13齒頂高=15.48mm=3.24mm14齒根高=5.316mm=17.556mm15徑向間隙c=c=2.076mm16齒根角=1.250=4.12117面錐角；=14.047=81.32418根錐角=8.676=76.95319外圓直徑=114.496mm=481.117mm20節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離=237.332mm=38.808mm21理論弧齒厚=27.883mm=9.816mm22齒側(cè)間隙B=0.3050.4060.4mm23螺旋角=353.2.3螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算1、損壞形式及壽命在完成主減速器齒輪的幾何計(jì)算之后，應(yīng)對其強(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。齒輪的損壞形式常見的有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。它們的主要特點(diǎn)及影響因素分述如下：（1）輪齒折斷 主要分為疲勞折斷及由于彎曲強(qiáng)度不足而引起的過載折斷。折斷多數(shù)從齒根開始，因?yàn)辇X根處齒輪的彎曲應(yīng)力最大。 疲勞折斷：在長時(shí)間較大的交變載荷作用下，齒輪根部經(jīng)受交變的彎曲應(yīng)力。如果最高應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力超過材料的耐久極限，則首先在齒根處產(chǎn)生初始的裂紋。隨著載荷循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋不斷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致輪齒部分地或整個(gè)地?cái)嗟?。在開始出現(xiàn)裂紋處和突然斷掉前存在裂紋處，在載荷作用下由于裂紋斷面間的相互摩擦，形成了一個(gè)光亮的端面區(qū)域，這是疲勞折斷的特征，其余斷面由于是突然形成的故為粗糙的新斷面。 過載折斷：由于設(shè)計(jì)不當(dāng)或齒輪的材料及熱處理不符合要求，或由于偶然性的峰值載荷的沖擊，使載荷超過了齒輪彎曲強(qiáng)度所允許的范圍，而引起輪齒的一次性突然折斷。 為了防止輪齒折斷，應(yīng)使其具有足夠的彎曲強(qiáng)度，并選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)、壓力角、齒高及切向修正量、良好的齒輪材料及保證熱處理質(zhì)量等。齒根圓角盡可能加大，根部及齒面要光潔。（2）齒面的點(diǎn)蝕及剝落 齒面的疲勞點(diǎn)蝕及剝落是齒輪的主要破壞形式之一，約占損壞報(bào)廢齒輪的70%以上。它主要由于表面接觸強(qiáng)度不足而引起的。點(diǎn)蝕：是輪齒表面多次高壓接觸而引起的表面疲勞的結(jié)果。由于接觸區(qū)產(chǎn)生很大的表面接觸應(yīng)力，常常在節(jié)點(diǎn)附近，特別在小齒輪節(jié)圓以下的齒根區(qū)域內(nèi)開始，形成極小的齒面裂紋進(jìn)而發(fā)展成淺凹坑，形成這種凹坑或麻點(diǎn)的現(xiàn)象就稱為點(diǎn)蝕。一般首先產(chǎn)生在幾個(gè)齒上。在齒輪繼續(xù)工作時(shí)，則擴(kuò)大凹坑的尺寸及數(shù)目，甚至?xí)饾u使齒面成塊剝落，引起噪音和較大的動載荷。在最后階段輪齒迅速損壞或折斷。減小齒面壓力和提高潤滑效果是提高抗點(diǎn)蝕的有效方法，為此可增大節(jié)圓直徑及增大螺旋角，使齒面的曲率半徑增大，減小其接觸應(yīng)力。在允許的范圍內(nèi)適當(dāng)加大齒面寬也是一種辦法。齒面剝落：發(fā)生在滲碳等表面淬硬的齒面上，形成沿齒面寬方向分布的較點(diǎn)蝕更深的凹坑。凹坑壁從齒表面陡直地陷下。造成齒面剝落的主要原因是表面層強(qiáng)度不夠。例如滲碳齒輪表面層太薄、心部硬度不夠等都會引起齒面剝落。當(dāng)滲碳齒輪熱處理不當(dāng)使?jié)B碳層中含碳濃度的梯度太陡時(shí)，則一部分滲碳層齒面形成的硬皮也將從齒輪心部剝落下來。（3）齒面膠合 在高壓和高速滑摩引起的局部高溫的共同作用下，或潤滑冷卻不良、油膜破壞形成金屬齒表面的直接摩擦?xí)r，因高溫、高壓而將金屬粘結(jié)在一起后又撕下來所造成的表面損壞現(xiàn)象和擦傷現(xiàn)象稱為膠合。它多出現(xiàn)在齒頂附近，在與節(jié)錐齒線的垂直方向產(chǎn)生撕裂或擦傷痕跡。輪齒的膠合強(qiáng)度是按齒面接觸點(diǎn)的臨界溫度而定，減小膠合現(xiàn)象的方法是改善潤滑條件等。（4）齒面磨損 這是輪齒齒面間相互滑動、研磨或劃痕所造成的損壞現(xiàn)象。規(guī)定范圍內(nèi)的正常磨損是允許的。研磨磨損是由于齒輪傳動中的剝落顆粒、裝配中帶入的雜物，如未清除的型砂、氧化皮等以及油中不潔物所造成的不正常磨損，應(yīng)予避免。汽車主減速器及差速器齒輪在新車跑合期及長期使用中按規(guī)定里程更換規(guī)定的潤滑油并進(jìn)行清洗是防止不正常磨損的有效方法。汽車驅(qū)動橋的齒輪，承受的是交變負(fù)荷，其主要損壞形式是疲勞。其表現(xiàn)是齒根疲勞折斷和由表面點(diǎn)蝕引起的剝落。在要求使用壽命為20萬千米或以上時(shí)，其循環(huán)次數(shù)均以超過材料的耐久疲勞次數(shù)。因此，驅(qū)動橋齒輪的許用彎曲應(yīng)力不超過210.9Nmm.表3.2給出了汽車驅(qū)動橋齒輪的許用應(yīng)力數(shù)值。 表3.2汽車驅(qū)動橋齒輪的許用應(yīng)力 ( Nmm)計(jì)算載荷 主減速器齒輪的許用彎曲應(yīng)力主減速器齒輪的許用接觸應(yīng)力差速器齒輪的許用彎曲應(yīng)力，中的較小者7002800980210.91750210.9 實(shí)踐表明，主減速器齒輪的疲勞壽命主要與最大持續(xù)載荷（即平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩）有關(guān)，而與汽車預(yù)期壽命期間出現(xiàn)的峰值載荷關(guān)系不大。汽車驅(qū)動橋的最大輸出轉(zhuǎn)矩和最大附著轉(zhuǎn)矩并不是使用中的持續(xù)載荷，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)只能用它來驗(yàn)算最大應(yīng)力，不能作為疲勞損壞的依據(jù)9。2、主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算（1）單位齒長上的圓周力 在汽車主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用其在輪齒上的假定單位壓力即單位齒長圓周力來估算，即 （3.7）式中：單位齒長上的圓周力，N/mm； P作用在齒輪上的圓周力，N，按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最大附著力矩兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算。 F從動齒輪的齒面寬，mm；按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)： （3.8）式中：發(fā)動機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取593； 變速器的傳動比； 主動齒輪節(jié)圓直徑，在此取84mm.；按上式計(jì)算一檔時(shí)： Nmm直接檔時(shí)： Nmm。表3.3 許用單位齒長上的圓周力 (Nmm)類別檔位一檔二檔直接檔轎車893536321載貨汽車1429250公共汽車982214牽引汽車536250 現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，單位齒長上的圓周力有時(shí)可高出表中數(shù)據(jù)的20%到25%，即一檔圓周力可達(dá)到1886.25 Nmm。按最大附著力矩計(jì)算時(shí)： （3.9）式中：汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動橋給水平地面的最大負(fù)荷，對于后驅(qū)動橋還應(yīng)考慮汽車最大加速時(shí)的負(fù)荷增加量，在此取98000N； 輪胎與地面的附著系數(shù)，在此取0.85； 輪胎的滾動半徑，在此取0.527m；按上式=2438.83 Nmm。雖然附著力矩產(chǎn)生p很大，但由于發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制p最大只有1694. 3N/mm可知，校核成功。（2）輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 汽車主減速器螺旋錐齒輪輪齒的計(jì)算彎曲應(yīng)力為 （3.10）式中：齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩，對從動齒輪，取，較小的者即=27763.07和=9181.51來計(jì)算；對主動齒輪還應(yīng)將上述計(jì)算轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到主動齒輪上；超載系數(shù)，1； 尺寸系數(shù)=0.829； 載荷分配系數(shù)取=1.05； 質(zhì)量系數(shù)，對于汽車驅(qū)動橋齒輪，檔齒輪接觸良好、節(jié)及徑向跳動精度高時(shí)，取1；J計(jì)算彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)，見圖3.1，=0.195，=0.222。圖3.1 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)J按計(jì)算： 主動錐齒輪彎曲應(yīng)力=472.83 Nmm700 Nmm從動錐齒輪彎曲應(yīng)力=577.77 Nmm700 Nmm按計(jì)算：主動錐齒輪彎曲應(yīng)力=156.37 Nmm210.9 Nmm從動錐齒輪彎曲應(yīng)力=189.75 Nmm210.9Nmm（3）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（Nmm）為： （3.11）式中：主動齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩；材料的彈性系數(shù)，對于鋼制齒輪副取232.6；主動齒輪節(jié)圓直徑，84mm；，同3.10；尺寸系數(shù)，=1； 表面質(zhì)量系數(shù)，對于制造精確的齒輪可取1； F齒面寬，取齒輪副中較小值即從動齒輪齒寬75mm； J 計(jì)算應(yīng)力的綜合系數(shù)，J =0.126，見圖3.2所示。圖3.2 接觸強(qiáng)度計(jì)算綜合系數(shù)J按計(jì)算，=2620.692800 Nmm 按計(jì)算，=1507.091750 Nmm由表3.2輪齒齒面接觸強(qiáng)度滿足校核。3.2.4主減速器的軸承計(jì)算軸承的計(jì)算主要是計(jì)算軸承的壽命。設(shè)計(jì)時(shí)，通常是先根據(jù)主減速器的結(jié)構(gòu)尺寸初步確定軸承的型號，然后驗(yàn)算軸承壽命。影響軸承壽命的主要外因是它的工作載荷及工作條件，因此在驗(yàn)算軸承壽命之前，應(yīng)先求出作用在齒輪上的軸向力、徑向力、圓周力，然后再求出軸承反力，以確定軸承載荷。1、作用在主減速器主動齒輪上的力如圖3.4所示錐齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。該法向力可分解為沿齒輪切向方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。圖3.4 主動錐齒輪工作時(shí)受力情況為計(jì)算作用在齒輪的圓周力，首先需要確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩。汽車在行駛過程中，由于變速器擋位的改變，且發(fā)動機(jī)也不全處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，故主減速器齒輪的工作轉(zhuǎn)矩處于經(jīng)常變化中。實(shí)踐表明，軸承的主要損壞形式為疲勞損傷，所以應(yīng)按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算。作用在主減速器主動錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩可按下式計(jì)算10：(3.12)式中：發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，在此取593Nm；，變速器在各擋的使用率，可參考表3.4選取0.5，2，5，15，77.5；，變速器各擋的傳動比9，5.17，2.99，1.73，1；，變速器在各擋時(shí)的發(fā)動機(jī)的利用率，可參考表3.4選取50，60，70，70，60。表3.4及的參考值變速器檔位車型轎車公共汽車載貨汽車III擋IV擋IV擋IV擋帶超速檔IV擋IV擋帶超速檔V擋80I IIIIIIVV19901420750.82.51680.72627651