度也比较低。过去这种所谓两段可分式桥壳见于轻型汽车，由于上述缺点现已很少采用。组合式组合式桥壳又称为支架式桥壳，对加工精度要求较高，刚度较差，通常用于微型汽车轿车轻型以下载货汽车。整体式桥壳整体式桥壳的特点是将整个桥壳制成个整体，桥壳犹如整体的空心粱，其强度及刚度都比较好。且桥壳与主减速器壳分作两体，主减速器齿轮及差速器均装在独立的主减速壳里，构成单独的总成，调整好以后再由桥壳中部前面装入桥壳内，并与桥壳用螺栓固定在起。使主减速器和差速器的拆装调整维修保养等都十分方便。整体式桥壳按其制造工艺的不同又可分为铸造整体式钢板冲压焊接式和钢管扩张成形式三种。钢板冲压焊接整体式桥壳是由钢板冲压焊接成的桥壳主体两端再焊上半轴套管及钢板弹簧座组成。其制造工艺简单材料利用率高废品率低生产率高极及制造成本低等优点外，还有足够的强度和刚度，特别是其质量小，但是比有些铸造桥壳可靠，由于钢板冲压焊接整体式桥壳有系列优点，近年来不但应用于轿车，轻型货车中型载货车上得到了广泛的应用。本次设计驱动桥壳就选用钢板冲压焊接式整体桥壳。.本章小结本章首先确定了主减速比，用以确定其它参数。对主减速器型式确定中主要从主减速器齿轮的类型主减速器的减速形式主减速器主动锥齿轮的支承形式及安装方式的选择从动锥齿轮的支承方式和安装方式的选择，从而确定逐步给出驱动桥各个总成的基本结构，分析了驱动桥各总成结构组成。基本确定了驱动桥四个组成部分主减速器差速器半轴桥壳的结构。第章主减速器设计.概述主减速器是汽车传动系中减小转速增大扭矩的主要部件，它是依靠齿数少的锥齿轮带动齿数多的锥齿轮。对发动机纵置的汽车，其主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。由于汽车在各种道路上行使时，其驱动轮上要求必须具有定的驱动力矩和转速，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置个主减速器后，便可使主减速器前面的传动部件如变速器万向传动装置等所传递的扭矩减小，从而可使其尺寸及质量减小操纵省力。.主减速器齿轮参数的选择及强度计算主减速器齿轮计算载荷的确定按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动锥齿轮的计算转矩.式中发动机最大转矩，取变速器最低档传动比，取主减速器传动比，取上述传动部分的效率，取驱动桥数目，取猛接离合器产生的动载系数，取液力变矩器变矩系数，取最终带入数据可得按驱动轮在良好路面上打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩.式中汽车满载时驱动桥给水平地面的最大载荷，但对后桥来说还应考虑汽车加速时负载增大量，可初取汽车最大加速度时代后轴负荷转移系数，取轮胎对地面的附着系数，取主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比，取主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率，取带入数据可得由式.和式.求的的计算转矩，是作用在从动锥齿轮上的最大转矩，不同于日常形式平均转矩。当计算锥齿轮最大应力时，计算转矩应取前面两种的较小值，即，故主减速器齿轮的计算载荷主动锥齿轮的计算转矩为.式中主动锥齿轮计算转矩主减速比，取主从动锥齿轮之间的传动效率，对于弧齿锥齿轮副，取计算得锥齿轮主要参数的选择主减速器锥齿轮的主要参数有主从锥齿轮齿数和从动锥齿轮大端分度圆直径和端面模数主从动锥齿轮齿面宽和中点螺旋角法向压力角等。主从动锥齿轮齿数和如前文所述，主动锥齿轮齿数选取，从动齿轮齿数选取。从动锥齿轮大端分度圆直径和端面模数对于单级主减速器，增加尺寸会影响驱动桥壳高度尺寸和离地间隙，减小又会影响跨置式主动齿轮的前支承座的安装空间和差速器的安装。壳根据经验公式初选，即.式中从动齿轮大端分度圆直径直径系数，般为从动锥齿轮的计算转矩，由前文计算可得故计算可得可由式.得到.同时还应满足式式中模数系数，取经计算得根据国家模数标准，选择模数，故主从动锥齿轮出面宽和锥齿轮齿面过宽并不能增大齿轮的强度和寿命，反而会导致因锥齿轮齿轮下端齿沟变窄引起的切削刀头顶面宽过窄及刀尖圆角过下。这样，不但减小了齿根圆角半径，加大了应力集中，还降低了刀具的使用寿命。此外，安装时有位置偏差或由于制造热处理变形等原因，使齿轮工作时载荷集中于齿轮小端，会引起轮齿小端过早损坏和疲劳损伤。另外，齿面过宽也会引起装配空间减小。但是齿面过窄，轮齿表面的耐磨性会降低。对于从动锥齿轮齿面宽，推荐不大于其节锥距的.倍，即，并且般推荐。对于弧齿锥齿轮，般比大。故吃面宽选择为，圆整为圆整为。中心螺旋角螺旋角沿尺宽是变化的，轮齿大端的螺旋角最大，齿轮小端的螺旋角最小。弧齿制齿轮副的中点的螺旋角是相等的。选择时，应考虑他对齿面重合度轮齿强度和轴向力大小的影响。越大，则也越大，同时啮合的齿数越多，传动就越平稳，噪声就越低，而且轮齿的强度越高。般不小于.，在时效果最好。但是过大，会导致轴向力增大。汽车主减速器弧齿锥齿轮螺旋角或双曲面齿轮副的平均螺旋角般为。乘用车选用较大的值以保证较大的齿面重合度，是运转平稳，噪声低商用车选用较小的以防止轴向力过大，通常取。螺旋方向从锥齿轮锥顶看，齿形从中心线上半部向左倾斜为左旋，向右倾斜为右旋。主从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。螺旋方向与锥齿轮的螺旋方向影响其所受轴向力的方向。当变速器挂前进档时，应使主动齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可使主从动齿轮有分离趋势，防止轮齿因卡死而损伤。在本设计中选取主动齿轮为左旋，从动齿轮为右旋方向。法向压力角法向压力角大些可以增加轮齿强度，减小齿轮不发生根切的最少齿数。但对于小尺寸的齿轮，压力角大易使齿顶变尖及刀尖宽度过小，并使齿轮端面重合度下降。因此，对于小负荷工作的齿轮，般采用小的压力角，可使齿轮运转平稳，噪声低。对于弧齿锥齿轮，商用车的为或，乘用车的般选用或。本设计中选取法向压力角为。综上所述，可得主从动锥齿轮的几何参数如表.所示。表.主从动锥齿轮几何参数序号项目计算公式计算结果主动齿轮齿数从动齿轮齿数端面模数主从动锥齿轮几何参数续序号项目计算公式计算结果齿面宽工作齿高全齿高法向压力角轴交角节圆直径节锥角节锥距周节齿顶高齿跟高径向间隙齿根角面锥角跟锥角外圆直径节锥定点主齿轮外圆直径齿侧间隙螺旋角主减速器齿轮材料的选择驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大作用时间长变化多有冲击等特点。因此，传动系中的主减速器齿轮是个薄弱环节。主减速器锥齿轮的材料应满足如下的要求具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面高的硬度以保证有高的耐磨性。齿轮芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。锻造性能切削加工性能以及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。因此选择合金材料，尽量少用含镍铬的材料，而选用含锰钒硼钛钼硅等元素的合金钢。汽车主减速器锥齿轮与差速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造，主要有和。渗碳合金钢的优点是表面可得到含碳量较高的硬化层般碳的质量分数为，具有相当高的耐磨性和抗压性，而芯部较软，具有良好的韧性。因此，这类材料的弯曲强度表面接触强度和承受冲击的能力均较好。由于钢本身有较低的含碳量，使锻造性能和切削加工性能较好。其主要缺点是热处理费用较高，表面硬化层以下的基底较软，在承受很大压力时可能产生塑性变形，如果渗碳层与芯部的含碳量相差过多，便会引起表面硬化层的剥落。为改善新齿轮的磨合，防止其在余兴初期出现早期的磨损擦伤胶合或咬死，锥齿轮在热处理以及精加工后，作厚度为的磷化处理或镀铜镀锡处理。对齿面进行应力喷丸处理，可提高的齿轮寿命。对于滑动速度高的齿轮，可进行渗硫处理以提高耐磨性。主减速器齿轮强度的计算在选好主减速器锥齿轮的主要参数后，就可以根据所选择的齿形计算锥齿轮的几何尺寸，而后根据所确定的计算载荷进行强度校核，以保证锥齿轮有足够的强度和寿命。轮齿损坏的形式主要有弯曲疲劳折断，过载折断，齿面点蚀及剥落齿面胶合齿面磨损等。实际设计中往往还要依据台架和道路试验及实际使用情况等来检验。单位齿长的圆周力主减速器锥齿轮的表面耐磨性，常用轮齿上的单位齿长圆周力来估算，即.式中轮齿上单位齿长的圆周力作用在轮齿上的圆周力从动齿轮的齿面宽，。按发动机最大转矩计算时.式中变速器传动比，常取档及直接档进行计算主动锥齿轮中点分度圆直径其他符号同前。取档时，算得取直接档时，算得按驱动轮打滑的转矩计算时.式中驱动桥对水平地面的负荷轮胎与地面的附着系数，取为.轮胎的滚动半径主减速器从动齿轮节圆直径汽车最大加速度时后轴负荷转移系数，商用车，取为.主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率其他符号同前。带入数据，经计算可得许用的单位齿长圆周力见表在现代汽车设计中，由于材质及加工工艺等制造质量的提高，有时高出表中数值的。对于不能满足许用单位齿长圆周力的情况可以通过改变材料的方法来满足其要求。表.许用单位齿长圆周力参数汽车类别轮胎与地面的附着系数档档直接档轿车.载货汽车.公共汽车.牵引汽车.齿轮弯曲强度锥齿轮的齿根弯曲应力为.式中锥齿轮齿轮的齿根弯曲应力所计算齿轮的计算转矩，取过载系数，般取尺寸系数，与齿轮尺寸及热处理等因素有关，当当时本设计中齿面载荷分配系数，跨置式结构，悬臂质量系数，当轮齿接触良好，齿距及径向跳动精度高时，.所计算齿轮的吃面宽所讨论齿轮的大端分度圆直径所计算齿轮的轮齿弯曲应力综合系数，从图.中可查得.图.用于压力角螺旋角轴交角为的汽车用螺旋轮齿弯曲应力综合系数对于从动齿轮对于主动齿轮查表得许用应力，所以设计齿轮满足强度要求。齿轮接触强度锥齿轮的齿面接触应力为.式中锥齿轮的齿面接触应力主动锥齿轮大端分度圆直径取尺宽的较小值尺寸系数，它考虑了齿轮尺寸对淬透性的影响，通常取.齿面品质系数，它取决于齿面的表面粗糙度及表面覆盖层的性质如都统磷化处理等，对于制造精确的齿轮，取.综合弹性系数，这里取为齿面接触强度综合系数，根据图.取之为.其他符号同前。图.接触强度计算用综合系数压力角螺旋角经计算可得上述计算的最大接触应力不应超过，主从动齿轮的齿面接触应力是相同的。所以设计齿轮满足接触强度要求。.主减速器轴承的选择轴承的计算主要是计算轴承的寿命。设计时，通常是先根据主减速器的结构尺寸初步确定轴承的型号，然后验算轴承寿命。影响轴承寿命的主要外因是它的工作载荷及工作条件，因此在验算轴承寿命之前，应先求出作用在齿轮上的轴向力径向力圆周力，然后再求出轴承反力，以确定轴承载荷。作用在主减速器主动齿轮上的力如图.所示锥齿轮在工作过程中，相互啮合的齿面上作用有法向力。该法向力可分解为沿齿轮切向方向的圆周力沿齿轮轴线方向的轴向力及垂直于齿轮轴线的径向力。图.主动锥齿轮工作时受力情况为计算作用在齿轮的圆周力，首先需要确定计算转矩。汽车在行驶过程中，由于变速器挡位的改变，且发动机也不全处于最大转矩状态，故主减速器齿轮的工作转矩处于经常变化中。实践表明，轴承的主要损坏形式为疲劳损伤，所以应按输入的当量转矩进行计算。作用在主减速器主动锥齿轮上的当量转矩可按下式计算式中发动机最大转矩

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