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（终稿）BJ1090汽车驱动桥设计（全套完整有CAD）

速器的工作中经常只起等臂推力杆的作用，仅在左右驱动车轮有转速差时行星齿轮和半轴齿轮之间有相对滚动的缘故。汽车差速器齿轮的弯曲应力为.式中差速器个行星齿轮给予个半轴齿轮的转矩.差速器行星齿轮数目半轴齿轮齿数超载系数.质量系数.尺寸系数载荷分配系数.齿面宽模数计算汽车差速器齿轮弯曲应力的总和系数.，见图.。图.弯曲计算用综合系数以计算得.以计算得综上所述，差速器齿轮强度满足要求。.本章小结本章首先说明了差速器作用及工作原理，对对称式圆锥行星齿轮差速器的基本参数进行了必要的设计，对差速器齿轮进行了强度计算和校核，最终确定设计方案。第章半轴设计.前言驱动车轮的传动装置置位于汽车传动系的末端，其功用是将转矩由差速器半轴齿轮传给驱动车轮。在断开式驱动桥和转向驱动桥中．驱动车轮的传动装置包括半轴和万向接传动装置且多采用等速万向节。在般非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置就是半轴，这时半轴将差速器半铀齿轮与轮教连接起来。在装有轮边减速器的驱动桥上，半轴将半轴齿轮与轮边减速器的主动齿轮连接起来。.半轴的设计与计算半轴的主要尺寸是它的直径，设计计算时首先应合理地确定其计算载荷。半轴计算应考虑到以下三种可能的载荷工况纵向力驱动力或制动力最大时,附着系数取.，没有侧向力作用侧向力最大时，其最大值发生于侧滑时，为，侧滑时轮胎与地面的侧向附着系数在计算中取.，没有纵向力作用垂向力最大时，这发生在汽车以可能的高速通过不平路面时，其值为，是动载荷系数，这时没有纵向力和侧向力的作用。全浮式半轴的设计计算全浮式半轴在上述第种工况下纵向力应按最大附着力计算，即式中满载静止汽车的驱动桥对水平地面的载荷，取.汽车加速和减速时的质量转移系数，对于后驱动桥可取.轮胎与的地面的附着系数.对于驱动车轮来说，当按发动机最大转矩及传动系最低档传动比计算所得的纵向力小于按最大附着力所决定的纵向力时，则按下式计算，即或式中差速器的转矩分配系数.发动机最大转矩传动系最低档传动比.汽车传动效率.轮胎滚动半径.。取两者的较小值，所以.转矩为注第二种和第三种工况未计算，图.为全浮式半轴支承示意图。图.全浮式半轴支承示意图半轴的设计杆部直径的选择设计时，全浮式半轴杆部直径的初步选择可按下式进行取.式中半轴杆部直径半轴的计算转矩式中齿廓表面的法向压力角.主从动齿轮的节锥角.，.。主减速器轴承载荷的计算轴承的轴向载荷，就是上述的齿轮轴向力。而轴承的径向载荷则是上述齿轮径向力圆周力及轴向力这三者所引起的轴承径向支承反力的向量和。当主减速器的齿轮尺寸支承型试和轴承位置已确定，并算出齿轮的径向力轴向力及圆周力以后，则可计算出轴承的径向载荷。悬臂式支承主动锥齿轮的轴承径向载荷如图.所示轴承的径向载荷为.图.主减速器轴承的布置尺寸其尺寸为悬臂式支撑的主动齿轮式中齿面宽中点处的圆周力主动齿轮的轴向力主动齿轮的径向力主动齿轮齿面宽中点的分度圆直径。双级减速器的从动齿轮的轴承径向载荷轴承的径向载荷分别为式中齿面宽中点处的圆周力从动齿轮的轴向力从动齿轮的径向力第二级减速斜齿圆柱齿轮的圆周力轴向力和径向力第二级减速主动齿轮的节圆直径从动齿轮齿面宽中点的分度圆直径。.式中计算转矩斜齿圆柱齿轮的螺旋角法向压力角。.主减速器的润滑主加速器及差速器的齿轮轴承以及其他摩擦表面均需润滑，其中尤其应注意主减速器主动锥齿轮的前轴承的润滑，通常是在从动齿轮的前端近主动齿轮处的主减速壳的内壁上设专门的集油槽，将飞溅到壳体内壁上的部分润滑油收集起来再经过近油孔引至前轴承圆锥滚子的小端处，由于圆锥滚子在旋转时的泵油作用，使润滑油由圆锥滚子的下端通向大端，并经前轴承前端的回油孔流回驱动桥壳中间的油盆中，使润滑油得到循环。这样不但可使轴承得到良好的润滑散热和清洗，而且可以保护前端的油封不被损坏。.本章小结本章根据所给参数确定了主减速器的参数，对主减速器齿轮计算载荷的计算齿轮参数的设计，螺旋锥齿轮的几何尺寸计算与强度计算并对主减速器齿轮的材料及热处理，轴承的预紧，主减速器的润滑方式的选择。第章差速器设计.前言根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮道路的特征，为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的弊病，汽车左右驱动轮间都有差速器，保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以下不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学的要求。.差速器的作用差速器作用分配两输出轴转矩，保证两输出轴有可能以不同角速度转动。本次设计选用的普通锥齿轮式差速器结构简单，工作平稳可靠，适用于本次设计的汽车驱动桥。.对称式圆锥行星齿轮差速器由于本车为中型汽车，则普通的对称式圆锥行星齿轮差速器如图.由差速器左图.普通的对称式圆锥行星齿轮差速器壳为整体式，个半轴齿轮，个行星齿轮，行星齿轮轴，半轴齿轮以及行星齿轮垫片等组成。由于其结构当大齿轮直径大于刀盘半径时采用这种方法是最好的。主减速器锥齿轮的几何尺寸计算见表.。表.主减速器锥齿轮的几何尺寸计算用表序号项目计算公式计算结果主动齿轮齿数从动齿轮齿数模数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.周节齿顶高齿根高径向间隙.齿根角..面锥角..根锥角..齿顶圆直径节锥顶点止齿轮外缘距离理论弧齿厚齿侧间隙.螺旋角表.主减速器圆柱齿轮轴齿轮的几何尺寸计算齿轮齿数齿顶圆直径模数齿顶高系数齿顶高全齿高节圆直径齿根圆直径齿根高压力角主减速器螺旋锥齿轮的强度计算在完成主减速器齿轮的几何计算之后，应对其强度进行计算，以保证其有足够的强度和寿命以及安全可靠性地工作。在进行强度计算之前应首先了解齿轮的破坏形式及其影响因素。螺旋锥齿轮的强度计算主减速器螺旋锥齿轮的强度计算单位齿长上的圆周力.式中单位齿长上的圆周力作用在齿轮上的圆周力按发动机最大转矩和最大附着力矩两种载荷工况进行计算按发动机最大转矩计算时按最大附着力矩计算时.虽然附着力矩产生的很大，但由于发动机最大转矩的限制最大只有可知，校核成功。轮齿的弯曲强度计算。汽车主减速器螺旋锥齿轮轮齿的计算弯曲应力为.式中超载系数.尺寸系数.载荷分配系数质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，档齿轮接触良好节及径向跳动精度高时，取计算弯曲应力用的综合系数，见图.，。图.弯曲计算用综合系数作用下从动齿轮上的应力.作用下从动齿轮上的应力当计算主动齿轮时，与从动相当，而，故,综上所述，故所计算的齿轮满足弯曲强度的要求。汽车主减速器齿轮的损坏形式主要时疲劳损坏，而疲劳寿命主要与日常行驶转矩即平均计算转矩有关，只能用来检验最大应力，不能作为疲劳寿命的计算依据。轮齿的接触强度计算螺旋锥齿轮齿面的计算接触应力为.材料的弹性系数，对于钢制齿轮副取.注.,表面质量系数，对于制造精确的齿轮可取计算应力的综合系数，.，见图.所示，故符合要求校核合理。图.接触强度计算综合系数.主减速器齿轮的材料及热处理汽车驱动桥主减速器的工作相当繁重，与传动系其他齿轮比较，它具有载荷大工作时间长载荷变化多带冲击等特点。本次设计采用螺旋锥齿轮。主减速器主动锥齿轮的支承形式及安装方式的选择本次设计选用主动锥齿轮悬臂式支撑圆锥滚子轴承从动锥齿轮骑马式支撑圆锥滚子轴承从动锥齿轮的支承方式和安装方式的选择从动锥齿轮的两端支承多采用圆锥滚子轴承，安装时应使它们的圆锥滚子大端相向朝内，而小端相向朝外。为了防止从动锥齿轮在轴向载荷作用下的偏移，圆锥滚子轴承应用两端的调整螺母调整。主减速器从动锥齿轮采用无辐式结构并用细牙螺钉以精度较高的紧配固定在差速器壳的凸缘上。主减速器的轴承预紧及齿轮啮合调整支承主减速器的圆锥滚子轴承需预紧以消除安装的原始间隙磨合期间该间隙的增大及增强支承刚度。分析可知，当轴向力于弹簧变形呈线性关系时，预紧使轴向位移减小至原来的。预紧力虽然可以增大支承刚度，改善齿轮的啮合和轴承工作条件，但当预紧力超过理想值时，轴承寿命会急剧下降。主减速器轴承的预紧值可取为以发动机最大转矩时换算所得轴向力的。主动锥齿轮轴承预紧度的调整采用波形套筒，从动锥齿轮轴承预紧度的调整采用调整螺母。主减速器的减速形式主减速器的减速形式分为单级减速双级减速单级贯通双级贯通主减速及轮边减速等。减速形式的选择与汽车的类型及使用条件有关，有时也与制造厂的产品系列及制造条件有关，但它主要取决于由动力性经济性等整车性能所要求的主减速比的大小及驱动桥下的离地间隙驱动桥的数目及布置形式等。本次设计采用双级减速，主要从传动比及它是载重量超过的重型货车和保证离地间隙上考虑。.差速器的选择差速器的结构型式选择，应从所设计汽车的类型及其使用条件出发，以满足该型汽车在给定的使用条件下的使用性能要求。差速器的结构型式有多种，大多数汽车都属于公路运输车辆，对于在公路上和市区行驶的汽车来说，由于路面较好，各驱动车轮与路面的附着系数变化很小，因此几乎都采用了结构简单工作平稳制造方便用于公路汽车也很可靠的普通对称式圆锥行星齿轮差速器，作为安装在左右驱动车轮间的所谓轮间差速器使用对于经常行驶在泥泞松软土路或无路地区的越野汽车来说，为了防止因侧驱动车轮滑转而陷车，则可采用防滑差速器。后者又分为强制锁止式和自然锁止式两类。自锁式差速器又有多种结构式的高摩擦式和自由轮式的以及变传动比式的。但对于本设计的车型来说只选用普通的对称式圆锥行星齿轮差速器即可。本次设计选用普通锥齿轮式差速器，因为它结构简单，工作平稳可靠，适用于本次设计的汽车驱动桥。.半轴型式的确定浮式半轴，因其侧向力引起弯矩使轴承有歪斜的趋势，这将急剧降低轴承的寿命，故未得到推广。全浮式半轴广泛应用于轻型以上的各类汽车上。本次设计选择全浮式半轴。.桥壳型式的确定整体式桥壳的特点是将整个桥壳制成个整体，桥壳犹如个整体的空心梁，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。其主要缺点是桥壳不能做成复杂