EQ1135F19D東風(fēng)重型汽車9噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋橋殼設(shè)計(jì)研究優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】

《EQ1135F19D東風(fēng)重型汽車9噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋橋殼設(shè)計(jì)研究優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《EQ1135F19D東風(fēng)重型汽車9噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋橋殼設(shè)計(jì)研究優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】（36頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

充值購買 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 九噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋橋殼設(shè)計(jì)研究 摘要 ： 汽車的驅(qū)動(dòng)橋處于傳動(dòng)系的尾端，是汽車的特別重要的一個(gè)部件，它的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)車輪，并使兩個(gè)車輪具備汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功效。而本文則重點(diǎn)介紹 9噸級(jí)加強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的全過程。這對(duì)于我們以后從事設(shè)計(jì)工作是非常有用的。 關(guān)鍵詞 ： 主減速器；橋殼；差速器；后橋 of at It is a by or be to nd of by At to of or of In of as of to of an is on as a is us in ey 目 錄 1 緒論 .............................................................................................................................................. 1 2 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)組成、功能、工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求 ............................................................ 2 3 主減速器 .................................................................................................................................... 3 減速器的功能和結(jié)構(gòu)形式 ................................................................................................ 3 減速器的齒輪類型 ....................................................................................................... 3 減速器的減速形式 ....................................................................................................... 3 減速器齒輪的主要參數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算 ................................................................................ 3 速器齒輪載荷的確定 ................................................................................................... 3 減速器準(zhǔn)雙曲面齒輪參數(shù) .......................................................................................... 4 減速器齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................................................................... 5 減速器錐齒輪軸承的載荷計(jì)算 .................................................................................. 7 4 差速器 ....................................................................................................................................... 13 速器齒輪參數(shù)的選擇和計(jì)算 .......................................................................................... 11 速器的作用及型式的選擇 ........................................................................................ 11 星齒輪球面半徑 ...................................................................................... 12 星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)1Z、2Z............................................................................. 12 速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 .......................................... 13 力角和軸交角 ............................................................................................................. 13 軸齒輪齒面寬 ............................................................................................................. 13 側(cè)間隙的選擇 ............................................................................................................. 14 速器齒輪強(qiáng)度的計(jì)算 ...................................................................................................... 14 算部位 .......................................................................................................................... 14 荷條件 .......................................................................................................................... 14 速齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 ..................................................................................................... 15 5 驅(qū)動(dòng)橋殼 .................................................................................................................................. 16 次設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋殼的有關(guān)參數(shù) ...................................................................................... 16 動(dòng)橋 殼的結(jié)構(gòu)選擇 ........................................................................................................... 17 殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 .............................................................................................. 18 險(xiǎn)斷面距車輪中心的距 ............................................................................................ 18 險(xiǎn)斷面系數(shù)的計(jì)算 ..................................................................................................... 19 種工況下橋殼載荷的計(jì)算 ........................................................................................ 21 6 驅(qū)動(dòng)橋螺旋錐齒輪的優(yōu)化設(shè)計(jì) ............................................................................................ 27 立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型 ............................................................................................................... 27 標(biāo)函數(shù) .......................................................................................................................... 27 束條件 .......................................................................................................................... 28 學(xué)模型 .......................................................................................................................... 28 用 計(jì)算 .................................................................................................. 29 7 總結(jié)與展望 ............................................................................................................................ 30 致謝 ............................................................................................................................................... 31 參考文獻(xiàn) ： .................................................................................................................................. 32 1 1 緒論 由于汽車平均車速的提高，載重量的加大，這也成為當(dāng)今汽車的發(fā)展趨勢(shì)，從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)功率的增加，使得汽車傳動(dòng)系，其中包括驅(qū)動(dòng)橋，提出了更高的要求。 與小轎車相比，卡車經(jīng)常需要在更為復(fù)雜的路面上長時(shí)間的行駛 ,所以卡車不僅僅要滿足駕駛 過程中的穩(wěn)定性、安全性以外 ,他還需要有良好的舒適性。在具備了良好的舒適性的時(shí)候 ,駕駛員的才能夠經(jīng)得起長時(shí)間駕駛。為了可以直觀的衡量汽車的舒適性 ,我們選取了汽車的車身固有振動(dòng)特性作為他的一個(gè)重要的指標(biāo)參數(shù)來評(píng)判 ,而為了可以得到汽車的車身固有振動(dòng)特性我們需要通過汽車的驅(qū)動(dòng)橋特性的衡量 ,因此汽車的驅(qū)動(dòng)橋特性 ,用來評(píng)判汽車舒適性。汽車驅(qū)動(dòng)橋可以保障汽車在行駛過程中的完全性、穩(wěn)定性和舒適性 ,同時(shí) ,又對(duì)車架和車軸起到了鏈接的作用。在衡量一輛輕型卡車好壞的時(shí)候驅(qū)動(dòng)橋作為了一個(gè)重要的指標(biāo) ,被編譯在了輕型卡車的技術(shù)規(guī)格里了。 驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)已經(jīng)是汽車上一個(gè)不可或缺的機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)可以承受來自車輪的垂直力矩 ,可以緩沖來自車輪的沖擊力 ,從而使試車可以更加平穩(wěn)的行駛 ,同時(shí)驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)也是是車軸和車身鏈接在一起的彈性機(jī)構(gòu)。 可以承受來自車軸的許多振動(dòng) ,用以緩解汽車的振動(dòng)。隨著有限元軟件的開發(fā)和不斷的完善 ,而驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)的要求也不斷地提高 ,人們可以使用軟件對(duì)驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)進(jìn)行更加深入的分析 ,得到了許多人的關(guān)注。一個(gè)優(yōu)秀的驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ,他在之前一定要閱讀與大量的文獻(xiàn)資料 ,通過整理學(xué)習(xí) ,才能很好的了解驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)的組成和各個(gè)部件的功能作用 ,首先經(jīng)過計(jì)算 ,根據(jù)計(jì)算的結(jié)果畫出三維模型 ,運(yùn)用有限元分析軟件對(duì)其進(jìn)行分析驗(yàn)證 ,不斷的改進(jìn)模型 ,使其在達(dá)到目標(biāo)的強(qiáng)度、剛度和耐磨性的同時(shí)。還可以盡可能的去減輕自身的自重 ,優(yōu)化結(jié)構(gòu)。 汽車工業(yè)一直以來是 衡量一個(gè)國家工業(yè)水準(zhǔn)的指標(biāo)之一 ,我國的汽車工業(yè)是從上世紀(jì) 50,60年代才開始發(fā)展 ,進(jìn)過了近半了世紀(jì)的發(fā)展 ,已經(jīng)有了很多的突破與進(jìn)展 ,但是相比于國外的汽車工業(yè) ,他們已經(jīng)有了上百年的發(fā)展 ,我們之間任然存在著巨大的差距。面對(duì)這個(gè)能源短缺 ,環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)的今天 ,我們應(yīng)該更加努力發(fā)展汽車工業(yè)技術(shù) ,開發(fā)我屬于我們的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。而驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和開發(fā)是這其中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 我國汽車行業(yè)起步較完 ,各種汽車技術(shù)的研究也發(fā)展緩慢 ,也別是驅(qū)動(dòng)橋的技術(shù)研究 ,驅(qū)動(dòng)橋的研究一定程度上受到了我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展的限制 ,隨著后來 ,人們對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的研究也進(jìn)一步的加深、 加快。楊宗孟提出了一種驅(qū)動(dòng)橋的計(jì)算模型有效的改善了驅(qū)動(dòng)橋的剛度要求和疲勞強(qiáng)度。郭孔輝院士在之后將剛度和應(yīng)力統(tǒng)一計(jì)算的方式 ,有效的改善了共同曲率的一些問題。劉廣寬 ,鄭賢中等在之后也推出了一系類的關(guān)于驅(qū)動(dòng)橋的模 2 型 ,分別從集中載荷和三維動(dòng)態(tài)計(jì)算分析的方法來對(duì)之前的模型改進(jìn) ,取得了顯著的成效。但是總有一些誤差的存在。后來 ,有了非線性有限元分析方法 ,進(jìn)一步改善了人們對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的分析。 鄒北京航空航天大學(xué)、武漢理工大學(xué)、吉林大學(xué)的許多教授和老師通過有限元分析軟件對(duì)驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行了大量的模擬分析。通過從不同的研究角度、不同的參數(shù)之間的關(guān)系。都取得了一定得進(jìn)展。 國家對(duì)大型基建項(xiàng)目的大量投入，國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)重型商用車噸位提高的要求不斷增大，因此我們必須不斷研發(fā)新的重型車驅(qū)動(dòng)橋來迎合市場(chǎng)需求，通過廣泛深入的市場(chǎng)調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)對(duì)價(jià)位低、 動(dòng)力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好而且載重能力大的重型車需求非常迫切。針對(duì)目前的情況，東風(fēng)汽車公司本著系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，開發(fā)設(shè)計(jì)了 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)基本要求： （ 1） 驅(qū)動(dòng)橋各零部件在高強(qiáng)度、工作可靠及使用壽命長的條件下，應(yīng)盡力做到重量輕，尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量減小，以減小不平路面帶給驅(qū)動(dòng)橋的沖擊載荷，從而改善汽車的平順性。 （ 2） 汽車總體布置并與驅(qū)動(dòng)橋離地間隔相適應(yīng)。 （ 3） 齒輪及其它傳動(dòng)零件工作平穩(wěn)、無噪音。 （ 4） 在不同的負(fù)載和速度條件下的高傳輸效率。 （ 5） 布局簡易、修理保養(yǎng)便利、部件工藝性能好、生產(chǎn)容易 2 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)組成、功能、工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求 驅(qū)動(dòng)橋包括主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及橋殼部件。驅(qū)動(dòng)橋的構(gòu)造形式與驅(qū)動(dòng)輪的懸掛型式緊密相關(guān)。斷開式驅(qū)動(dòng)橋用于裝有獨(dú)立懸架的汽車上，用于安裝主減速器和差速器的橋殼固定在車架或車身上，車輪通過懸架擺臂和車輪萬向傳動(dòng)軸與橋殼相連， 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可提高轉(zhuǎn)向效果，提高車輛操縱穩(wěn)定性。 關(guān)于載重卡車和越野汽車，驅(qū)動(dòng)橋，特別是中部安裝主減速器處的輪廓尺寸要小，有足夠的離地間隙，滿足汽車通過性的要求。 一般情況下非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的一個(gè)明顯特點(diǎn)是汽車的簧下質(zhì)量 相對(duì)比較大。 3 3 主減速器 減速器的功能和結(jié)構(gòu)形式 主減速器的結(jié)構(gòu)形式大部分根據(jù)齒輪類型、減速形式以及主從動(dòng)齒輪的安裝及支承方式的不同來分類。 減速器的齒輪類型 包括弧齒錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和渦輪渦桿等 。 減速器的減速形式 根據(jù)減速形式特點(diǎn)不同，主減速器分為： 圖 （ 3 減速器齒輪載荷的確定 1、確定從動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 m a x 0 /G e e d i k i n?? (3式中： — 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 0i —— 主減速器 傳動(dòng)比 — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 ? —— 從發(fā)動(dòng)機(jī)到主減速器從動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率 1i —— 變速器一檔傳動(dòng)比 — 由于猛接離合器產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù) 主減速器 雙極主減速器 單極主減速器 雙速主減速器 單、雙級(jí)減速配輪邊減速 貫通式主減速器 集體式 單極貫通式 分開式 雙極貫通式 4 — 分動(dòng)器傳動(dòng)比 n —— 計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù) 2、確定從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 22 /G s r m m r i??? (3式中： — 轉(zhuǎn)矩 2G —— 滿載狀態(tài)下一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋上的靜負(fù)荷 r —— 車輪滾動(dòng)半徑 2m —— 汽車最大加速度時(shí)的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù) ? —— 輪胎與路面的附著系數(shù) m? —— 主減速器傳動(dòng)效率， 3、確定從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩 /G F j r m r i n?? （ 3 式中： — 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 減速器準(zhǔn)雙曲面齒輪參數(shù) 如下： 速比 數(shù)： 小齒輪 6 大齒輪 41 從動(dòng)輪節(jié)圓直徑 從動(dòng)輪齒面寬 63 主動(dòng)輪偏置距 35 （下偏） 齒兩側(cè)壓力角 45o 主動(dòng)齒螺旋角 45 主動(dòng)輪螺旋方向 左旋 軸交角 90o 齒側(cè)間隙（ 刀盤半徑（ 6 刀尖圓角半 徑（ 動(dòng)輪） 從動(dòng)輪齒形：非滾切 5 輪齒收縮：中點(diǎn)傾根錐母線收縮齒 減速器齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 1、計(jì)算部位： 彎曲應(yīng)力、接觸應(yīng)力 2、負(fù)荷條件： 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 56速器頭檔速比 減速傳動(dòng)比 傳動(dòng)系效率按 慮 則 56× 566 ?5703、齒輪強(qiáng)度系數(shù)的計(jì)算 對(duì)于主動(dòng)輪 p p ? （ 3 式中： 主動(dòng)輪強(qiáng)度系數(shù) 主動(dòng)輪輸入扭矩 p? — 主動(dòng)輪齒根彎曲應(yīng)力（ 2/kg 對(duì)于從動(dòng)輪 (3式中： G? — 從動(dòng)輪齒根彎曲應(yīng)力（ 2/kg 從動(dòng)輪強(qiáng)度系數(shù) 主減速比 耐久性系數(shù)即 (3式中 ： P— 齒面接觸應(yīng)力（ 2/kg T— （ （ Z— 主動(dòng)輪或從動(dòng)輪的壽命系數(shù) 強(qiáng)度系數(shù) Q（公制）由英制到公制的單位換算系數(shù)為 命系數(shù) Z（公制 ）由英制到公制的單位換算系數(shù)為 6 4、最大輸出扭矩時(shí)的齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力的計(jì)算 最大輸入扭矩時(shí)主動(dòng)齒輪上的輸出扭矩 F i ??(3式中： 為主減速器傳動(dòng)效率 取 ?570/396大 輸出扭矩時(shí)的齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力 ?? T? 396× ? 396× 8.6 kg/ =1003 × 41.7 kg/中 表（ 1）最大輸入扭矩時(shí)齒根 的彎曲應(yīng)力及接觸應(yīng)力見 [11]下表 項(xiàng) 目 輪齒的彎曲應(yīng)力 面壓 小輪 kg/輪 kg/kg/利森推薦最大值 70 70 280 日產(chǎn)柴推薦最大值 次設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋的計(jì)算參數(shù)值 、 7%爬坡時(shí)齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力的計(jì)算 (1)計(jì)算條件以最大總重為條件 (2)7%爬坡時(shí)的主動(dòng)輪輸入扭矩 輸入扭矩i )(m a x ??(3式中： 最大總重 9850 輪胎滾動(dòng)半徑 i — 坡度 u — 路面滾動(dòng)阻力系數(shù) 7 — 傳動(dòng)效率 ? ? ?? ??? (3)7%爬坡時(shí)齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力 ?p? G? 0.2 = 2/ 10 0 6 5 0 3 g f???? 表（ 2） 7%爬坡時(shí)齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力 項(xiàng)目 輪齒的彎曲應(yīng)力 面壓 小輪kg/輪 kg/kg/利森推薦值 21 21 175 日產(chǎn)柴推薦值 5 次設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋所采用的參數(shù)值 主減速器錐齒輪軸承的載荷計(jì)算 表（ 3）錐齒輪主要參數(shù)選擇 齒輪參數(shù) 主動(dòng)錐齒輪 從動(dòng)錐齒輪 偏置距 38(下 ) 38(下 ) 齒數(shù) 6 38 模數(shù) 度圓直徑 376 8 齒頂高 全高 均壓力角 22? 30` 22? 30` 螺旋角 50? 36? 58` 58`` 螺旋方向 左旋 右旋 刀盤直徑 12`` ） 12`` ） 齒側(cè)間隙 音檢驗(yàn) 按標(biāo)準(zhǔn) 確定主減速器錐齒輪軸承的載荷是該軸承計(jì)算的基礎(chǔ)。首先知道錐齒輪在嚙合中齒面上的作用力才能確定軸承載荷。 1、錐齒輪齒面上的作用力 (1) 齒面寬中點(diǎn)處的圓周力 ； 22? (3式中： T — 從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩 = 2 2 2s i b ???=3765178? = 分度圓直徑 =D— 從動(dòng)齒輪分度圓直徑 =376b— 齒面寬； 46 從動(dòng)齒輪節(jié)錐 角。 F=22 =12 2? 即： 593650`1 co ?F 1F =2)錐齒輪上的軸向力和徑向力 下圖是主動(dòng)小齒輪齒面的受力圖。圖中 作用在齒面寬中點(diǎn) A（該點(diǎn)位于節(jié)錐面 9 上）的法向力。該法向力 A 點(diǎn)出的螺旋方向的法平面內(nèi)，可以分解成兩個(gè)互相垂直的力 f. 所在的平面且垂直于 圓周力 圖（ 3動(dòng)小齒輪齒面受力圖 顯然： ? ,因而： T ??? ss （ 3 ??? ? s s（ 3 N ?N ? 用在小齒輪輪齒面上的軸向力 ?+ ??? s o s ?(3公式中的 ? 算小齒輪時(shí)用面錐角代替 ,算大齒輪時(shí)用根錐角代替 . 綜合（ 3, （ 3, (3 (3。因此得作用在主動(dòng)齒輪上的軸向力和徑向力為： )c o ss in(c o s ????? ?? 0 = )o i i 0c o s ???? ?指向錐頂 ) )s o s(c o s ????? ?? p= )i i o 0c o s ???? ?開配齒 ) 從動(dòng)齒輪上的軸向力和徑向力為： )c o ss in(c o s ????? ?? )o i i 0c o s ???? ?s o s((c o s ????? ?? G= )i i o 0c o s ???? ?、齒面圓周力、軸向力和徑向力得出之后，確定軸承上的載荷得： 圖（ 3減速器軸承的布置尺寸 軸承 C、 )( 221 ??? ?? = ) 7 0 2 5 4 7 7() 9 7 2 6(22120 1 ???? ?=11 )( 221 ??? ?? = ) 7 0 2 5 4 7 7() 9 7 2 6(22120 1 ???? ?=( 221 ??? ?? = )2300 1 ???? ?=( 221 ??? ?? = ) 3 0 8 3 1 0() 8 2 0 6(22300 1 ???? ?= 差速器 速器的作用及型式的選擇 汽車在行駛過程中兩車輪在同一時(shí)間內(nèi)所走過的行程常常是不一樣的。所以在驅(qū)動(dòng)橋上都設(shè)有差速器，以提高通過性，同時(shí)避免在驅(qū)動(dòng)橋間產(chǎn)生功率循環(huán)及由此引起 的附加載荷，造成傳動(dòng)系零件損壞、輪胎磨損和增加燃料消耗等。 能夠滿足改姓汽車在給定使用條件下的使用性能要求。差速器的構(gòu)造型式有很多種，其主要的結(jié)構(gòu)型式如下圖 ： 12 圖（ 4差速器的結(jié)構(gòu)型式 本次采用的是對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。 星齒輪球面半徑 3計(jì)球球 （毫米） ( 4驅(qū)動(dòng)橋低計(jì)發(fā)計(jì) 按 0m a x ?? ?2?計(jì)附最小者計(jì)算 由公式計(jì)算得： 計(jì)附計(jì)發(fā)則 計(jì)M=25659N 式中： ? 輪胎對(duì)地面附著系數(shù) 取 13 低發(fā)動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的主減速從動(dòng)輪之間的最低檔速比 0 取 、 為主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率和減速比 計(jì)算可得 球R= 計(jì)算值是作為參考值，實(shí)際選取要根據(jù)結(jié)構(gòu)布置來確定。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置最后確定球面直徑為 157 行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)1Z、2軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比在 范圍之內(nèi)。且 ? 右左 (4式中： 左Z— 左半軸齒輪的齒數(shù) . 右Z— 右半軸齒輪的齒數(shù)通常情況下 左Z、右n— 行星齒輪數(shù) I— 任意整數(shù) 定差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直 徑 首先要確定行星齒輪與半軸齒輪的節(jié)錐角1r、2r； 112a rc ta n zr z?221a rc ta z? (4式中 ：1 分別為行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù) 然后按下式初步求得圓錐齒輪的大端端面模數(shù) m: 22 011 0 s ? (4 14 0 球 ?節(jié)圓直徑 d=錐齒輪模數(shù)為 軸齒輪節(jié)圓直徑為 壓力角 ? 和軸交角 汽車差速器齒輪過去一般都選用 20時(shí)齒高系數(shù)為 1，2的壓力角，齒高系數(shù)為 數(shù)最少可 減少到 10，并且在小齒輪齒頂不變的條件下，還可以由切向修正加大半軸齒輪的齒厚，于是使行星齒輪與半軸齒輪趨向于恰等強(qiáng)度。在這里設(shè)計(jì)用的交軸角是 90o【 5】 軸齒輪齒面寬 齒寬取為 27 （取外錐距的 33%以下） 外錐距 = 1 12( ) ]z??0(4式中 ： 半軸齒輪節(jié)圓直徑 1— 分別為行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù) 側(cè)間隙的選擇 嚙合輪齒的非工作面間具有的一定的間隙。即借所謂原始齒廓位移的方法達(dá)到獲得側(cè)隙的目的。在這里我們齒側(cè)取 速器齒輪強(qiáng)度的計(jì)算 算部位 齒根應(yīng)力計(jì)算 荷條件 減速器輸入扭矩 2570大總重 985015 速齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 1、齒輪強(qiáng)度系數(shù)計(jì)算 強(qiáng)度系數(shù) Q 的定義：強(qiáng)度系數(shù) Q 是用于計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力的系數(shù)，齒根彎曲應(yīng)力由下式（強(qiáng)度系數(shù)是英制單位，需換算成公制，換算系數(shù)為 定 行星齒輪 18??(4式中： 行星齒輪強(qiáng)度系數(shù) 差速器殼的輸入扭矩（ 數(shù)（見附頁中尺寸長） C— 英制轉(zhuǎn)化為公制單位換算系數(shù) 半軸齒輪 ??(4式中 ： — 半軸齒輪齒根彎曲應(yīng)力（ kg/ 半軸齒輪強(qiáng)度系數(shù) 強(qiáng)度系數(shù)的值見附頁 2 中 2、最大輸入扭矩時(shí)齒根彎曲應(yīng)力的計(jì)算 570=2570× 10× 8× 16)=G?=2570× 8× （ 4）最大輸入扭矩時(shí)齒輪的彎曲應(yīng)力值 [11] 16 項(xiàng) 目 輪齒的彎曲應(yīng)力 小輪 kg/輪 kg/利森推薦值 98 98 日產(chǎn)柴推薦值 73 73 本次設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋所采用的計(jì)算參數(shù)值 、 7%爬坡時(shí)齒根彎曲應(yīng)力的計(jì)算 7%爬坡時(shí)齒根彎曲應(yīng)力是在齒根最大總重爬坡的條件下 7%爬坡時(shí)差速器殼輸入的扭矩 )(m a x ? =9850× (%爬坡時(shí)齒根彎曲應(yīng)力 ?10× 8× 16)=8× （ 5） 7%爬坡時(shí)的輪齒彎曲應(yīng)力值 【 11】 項(xiàng) 目 輪齒的彎曲應(yīng)力 小輪 kg/輪 kg/利森推薦值 21 21 日產(chǎn)柴推薦值 30 30 本次設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋所采用的計(jì)算 參數(shù)值 驅(qū)動(dòng)橋殼 17 表（ 6） 驅(qū)動(dòng)橋殼的有關(guān)參數(shù) [11] 汽車的額定許可總重 850軸軸荷 2G 9000車前后軸的距離 4200橋輪距 t 1860橋鋼板彈簧座中心距 b 1030輪動(dòng)力半徑鋼板沖壓焊接式橋殼同另外兩種整體式橋殼（鋼管擴(kuò)張和鑄造橋殼） 相比較，鋼管擴(kuò)張式橋殼適用于小轎車和輕型載荷汽車，并且需要專用設(shè)備和工藝。沖焊橋殼同鑄造橋殼相比較，沖焊橋殼的斷面形狀簡單，壁厚一定，應(yīng)力分布不理想，但其鋼板的許用應(yīng)力高，因此，沖焊橋殼的重量分布較鑄造橋殼的重量還要輕，這是沖焊橋殼的一個(gè)十分重要的優(yōu)點(diǎn)，從生產(chǎn)的角度看，鑄造橋殼形狀復(fù)雜，加工面多，并且鑄件的質(zhì)量較沖壓件的質(zhì)量不易控制，容易出現(xiàn)廢品，制造工藝比較復(fù)雜，適用于多品種的小量生產(chǎn)。鋼板沖壓、焊接整體式橋殼生產(chǎn)率高及制造成本低，適用于大批量生產(chǎn)。 不帶三角鑲塊的橋殼 [上下兩半橋的對(duì)縫是平直的 ，易于實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化，也可消除前一種方案中三角鑲塊中間頂角尖部與橋殼對(duì)應(yīng)處可能出現(xiàn)過大的縫隙，而給焊接造成困難。橋殼的焊縫倒角也容易（因?yàn)橄藥菈K時(shí)的彎曲部分），但帶來了上料方面的麻煩、板料的利用率低、沖壓工藝也比較復(fù)雜。 為了提高鋼板彈簧座附近危險(xiǎn)斷面處的垂向抗彎強(qiáng)度，而將其設(shè)計(jì)成深槽斷面較合理，上下橋殼焊接起來就成為矩形斷面。為了提高兩半殼焊接處的強(qiáng)度以及橋殼的剛度，在橋殼中央的前端面焊接上一塊加強(qiáng)圈，后端面焊有一個(gè)半球形后蓋 18 通常由于車輪總成、輪轂總成和制 動(dòng)器總成的總重 2的一半很小很小，并且設(shè)計(jì)時(shí)不易準(zhǔn)確預(yù)計(jì)，在計(jì)算時(shí)可以不考慮這時(shí)： M 靜彎2 )(2 2 ??(5=2 ?=式中： m m 圖（ 5殼靜載荷及靜彎曲應(yīng)力 而靜彎曲應(yīng)力為： 310M? ??靜 彎靜 彎彎? = 險(xiǎn)斷面距車輪中心的距 橋殼斷面 A— A 距車輪中心（同側(cè)車輪）的距離 1L 的計(jì)算公式： 1L =(2 (5 19 輪軸軸承座臺(tái)肩處斷面 B— B 距車輪中心的距離 2L 的計(jì)算公式： 2L =(2 (5式中： B—— 汽車后輪輪距 b—— 汽車后懸架鋼板彈簧座中心的距離 a—— 后橋左右兩輪軸軸承座臺(tái)肩之間的距 離 代入上式得 1L ＝ 415 2L =115 危險(xiǎn)斷面系數(shù)的計(jì)算 鋼板彈簧座處橋殼斷面 A— A 近似為矩形，端面繞ｘ軸和ｚ軸的抗彎斷面系數(shù)按下列公式計(jì)算 圖（ 5A— A 斷面 )(2 21 ?? (22433 )2 234()9164(6 )2(12 )2( x ????????? ???? (式中： 1 ; 2由上式計(jì)算的： 1107 1107 2107 210720 則 105I =105- A 斷面的抗扭斷面系數(shù)的計(jì)算 圖（ 5 111111111212112)2)(2()]4(2)(2[2????????? ? (5式中 ： 17 2 135 15512 帶入得 : 1A= 17485 105（ 5殼的另一危險(xiǎn)斷面形狀如圖所示 21 ])(1[16])(1[324343?????(5尺寸 D=114 d=71 代入得： 105 105 種工況下橋殼載荷的計(jì)算 1、 當(dāng)車輪承受最大垂直力時(shí) 圖（ 5 汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼所承受的垂直力，等于車輪地面支反力減去車輪、制動(dòng)器的重量，但載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼所受的鉛垂負(fù)荷要比車輪及制動(dòng)器的重量大得多，并且橋殼的安全系數(shù)要考慮路面不平引起的沖擊，安全系數(shù)要求比較大，也就是說，考慮或不考慮車輪及制動(dòng)器的重量對(duì)最后判斷橋殼是否滿足要求沒有多大的影響，所以我們忽略車輪和制動(dòng)器的質(zhì)量。 汽車后軸軸荷 2G = 900012G=4500殼斷面 A— A 彎矩 ??11415=186750022 最大彎曲應(yīng)力 ??M?1867500/105=橋殼材料為 16屈服極限應(yīng)力為 ?s?35kg/屈服安全系數(shù)? /35/頭輪轂內(nèi)側(cè)軸承 臺(tái)肩處的斷面 B— B 彎矩 ??21115=517500大彎曲應(yīng)力 ??M?517500/105=4.2 kg/頭材料為 40 鋼調(diào)質(zhì)處理，其屈服極限應(yīng)力為 ?s?56kg/ （參照日產(chǎn)柴數(shù)據(jù)） 則屈服安全系數(shù)5n??? /56/（ 5車承受最大垂直力時(shí) 2、當(dāng)汽車倒車緊急制動(dòng)時(shí) ?F ? 23 ? 為路面附著系數(shù)，取 (21 22 ? 式中： 汽車重心高度 H=1020 前后軸距 L=4200車額定許可總重850 2（ 5車制動(dòng)時(shí)汽車受力圖 ??12 415=2165304值為 ??M?2165304/105=輪制動(dòng)力產(chǎn)生的彎矩 ?? 1131× 415=1299365?M?1299365/105=24 圖（ 5面簡圖 車輪制動(dòng)力產(chǎn)生的扭矩 =31× 485=1518535 剪應(yīng)力在斷面的外廓中點(diǎn)處為最大值 ?? T /? 1518535/105=曲應(yīng)力在 D、 E 兩點(diǎn)達(dá)最大彎曲應(yīng)力，其值為 ?????合成應(yīng)力最大值在 F、 G，根據(jù)第四強(qiáng)度理論可得 2222 ???? ?? 合 = 合?，說明最大應(yīng)力點(diǎn)在 E、 D， 只要此點(diǎn)能夠滿足要求，則該工況也能滿足要求 ?? ? / 35/軸內(nèi)側(cè)軸承座臺(tái)肩處的斷面 B— B 垂直力產(chǎn)生的彎矩 ??22 115=600024平力產(chǎn)生的彎矩 ??22 115=360065合成彎矩 2222 360 0 65600 0 24 ????5 =105?M?105/105=全系數(shù) ??? /56/（ 5當(dāng)汽車倒車緊急制動(dòng) 3、當(dāng)汽車受最大側(cè)向力時(shí) ? (5式中： 用于后軸上的側(cè)向慣性力 左右車輪的輪荷轉(zhuǎn)移數(shù)值 汽車重心高度 H=1020后橋輪距 B=1860223 21?? (5? 為車輪與路面間的側(cè)向加速度，取 26 圖（ 5 計(jì)算得 ； ?3 20323