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（毕业设计全套）福田欧曼ETX驱动桥的设计（打包下载）

摩擦系数可以显著降低，故即使润滑条件较差，也会防止齿轮咬死胶合和擦伤等现象产生。.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，因为其润滑不能靠润滑油的飞溅来实现。为此，通常是在从动齿轮的前端靠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。为了保证有足够的润滑油流进差速器，有的采用专门的倒油匙。为了防止因温度升高而使主减速器壳和桥壳内部压力增高所引起的漏油，应在主减速器壳上或桥壳上装置通气塞，后者应避开油溅所及之处。加油孔应设置在加油方便之处，油孔位置也决定了油面位置。放油孔应设在桥壳最低处，但也应考虑到汽车在通过障碍时放油塞不易被撞掉。.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选择，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，主减速器的润滑等做了必要的交待。选择了机械设计机械制造的标准参数。第章差速器设计.概述汽车在行使过程中，左右车轮在同时间内所滚过的路程往往是不相等的，左右两轮胎内的气压不等胎面磨损不均匀两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等这样，如果驱动桥的左右车轮刚性连接，则不论转弯行使或直线行使，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，方面会加剧轮胎磨损，另方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏。为此，在驱动桥的左右车轮间都装有轮间差速器。差速器是个差速传动机构，用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同的角速度转动，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑。差速器可分为齿轮式凸轮式蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。.对称式圆锥行星齿轮差速器原理对称式锥齿轮差速器是种行星齿轮机构。如图.所示，差速器壳与行星齿轮轴连成体，形成行星架。因为它又与主减速器从动齿轮固连在起，固为主动件，设其角速度为半轴齿轮和为从动件，其角速度为和。两点分别为行星齿轮与半轴齿轮和的啮合点。行星齿轮的中心点为，三点到差速器旋转轴线的距离均为。图.差速器差速原理当行星齿轮只是随同行星架绕差速器旋转轴线公转时，显然，处在同半径上的三点的圆周速度都相等图，其值为。于是，即差速器不起作用，而半轴角速度等于差速器壳的角速度。当行星齿轮除公转外，还绕本身的轴以角速度自转时图，啮合点的圆周速度为，啮合点的圆周速度为。于是即.若角速度以每分钟转数表示，则.式.为两半轴齿轮直径相等的对称式圆锥齿轮差速器的运动特征方程式，它表明左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，而与行星齿轮转速无关。因此在汽车转弯行驶或其它行驶情况下，都可以借行星齿轮以相应转速自转，使两侧驱动车轮以不同转速在地面上滚动而无滑动。由式.还可以得知当任何侧半轴齿轮的转速为零时，另侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍当差速器壳的转速为零，例如中央制动器制动传动轴时若侧半轴齿轮受其它外来力矩而转动，则有另侧半轴齿轮即以相同的转速反向转动。.对称式圆锥行星齿轮差速器的结构汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单质量较小等优点，应用广泛。它可分为普通锥齿轮式差速器摩擦片式差速器和强制锁止式差速器。本设计即使用普通锥齿轮差速器。普通的对称式圆锥齿轮差速器由差速器左右壳，两个半轴齿轮，四个行星齿轮，行星齿轮轴，半轴齿轮垫片及行星齿轮垫片等组成如图.所示。由于其具有结构简单工作平稳制造方便用于公路汽车上也很可靠等优点，故广泛用于各类公路车辆上。图.普通的对称式圆锥行星齿轮差速器.对称式圆锥行星齿轮差速器的设计差速器齿轮的基本参数选择行星齿轮数通常情况下，货车的行星齿轮数。行星齿轮球面半径行星齿轮球面半径反映了差速器锥齿轮节锥矩的大小和承载能力。.式中行星齿轮球面半径系数，，对于有两个行星齿轮的轿车取最大值差速器计算转矩，将各参数代入式.，有行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择为了得到较大的模数从而使齿轮有较高的强度，应使行星齿轮的齿数尽量少，但般不应少于。半轴齿轮的齿数采用。半轴齿轮与行星齿轮的齿数比多在.范围内。在任何圆锥行星齿轮式差速器中，左右两半轴齿轮的齿数之和，必须能被行星齿轮的数目所整除，否则将不能安装，即应满足.式中，左，右半轴齿数，行星齿轮数，任意整数。取行星齿轮齿数，半轴齿轮齿数，满足条件。差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定首先初步求出行星齿轮和半轴齿轮的节锥角.式中行星齿轮和半轴齿轮齿数。再根据下式初步求出圆锥齿轮的大端模数由机械设计手册，取标准模数确定模数后，节圆直径即可由下式求得压力角目前汽车差速器齿轮大都选用的压力角，齿高系数为.，最少齿数可减至，并且再小齿轮行星齿轮齿顶不变尖的情况下还可由切相修正加大半轴齿轮齿厚，从而使行星齿轮与半轴齿轮趋于等强度。表.汽车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算表长度单位序号项目计算公式计算结果行星齿轮齿数，应尽量取最小值半轴齿轮齿数，且需满足式.模数齿面宽.工作齿高.全齿高.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外圆直径节圆顶点至齿轮外缘距离理论弧齿厚齿侧间隙.普通锥齿轮式差速器齿轮强度计算差速器齿轮的尺寸受结构限制，而且承受的载荷较大，它不像主减速器齿轮那样经常处于啮合传动状态，只有当汽车转弯或左右轮行使不同的路程时，或侧车轮打滑而滑转时，差速器齿轮才能有啮合传动的相对运动。因此，对于差速器齿轮主要应进行弯曲强度计算。轮齿弯曲应力为.式中行星齿轮数综合系数，取.半轴齿轮齿宽，半轴齿轮大端分度圆直径，半轴齿轮计算转矩，.按照主减速器齿轮强度计算的有关转矩选取将各参数代入式中，有按照文献,差速器齿轮的，所以齿轮弯曲强度满足要求。.本章小结本章首先介绍了差速器结构作用及工作原理，对普通对称式圆锥行星齿轮差速器的基本参数进行了设计计算，根据机械设计机械制造的标准值对差速器齿轮的几何尺寸列表整理，并且对强度进行了校核，最终确定了所设计差速器的各个参数，并满足了强度校核。第章半轴设计.概述驱动车轮的传动装置位于汽车传动系的末端，其功用是将转矩由差速器的半轴齿轮传给驱动车轮。在般的非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置就是半轴，半轴将差速器的半轴齿轮与车轮的轮毂联接起来，半轴的形式主要取决半轴的支承形式普通非断开式驱动桥的半轴，根据其外端支承的形式或受力状况不同可分为半浮式，浮式和全浮式，在此由于是载重汽车，采用全浮式结构。设计半轴的主要尺寸是其直径，在设计时首先可根据对使用条件和载荷工况相同或相近的同类汽车同形式半轴的分析比较，大致选定从整个驱动桥的布局来看比较合适的半轴半径，然后对它进行强度校核。.半轴的设计与计算全浮式半轴的计算载荷的确定计算时首先应合理地确定作用在半轴上的载荷，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，其最大值为，附着系数在计算时取.，没有侧向力作用侧向力最大时，其最大值为发生于汽车侧滑时，侧滑时轮胎与地面的侧向附着系数在计算时取.，没有纵向力作用垂向力最大时发生在汽车以可能的高速通过不平路面时，其值为，其中为车轮对地面的垂直载荷，为动载荷系数，这时不考虑纵向力和侧向力的作用。由于车轮承受的纵向力，侧向力值的大小受车轮与地面最大附着力的限制，即有故纵向力最大时不会有侧向力作用，而侧向力最大时也不会有纵向力作用。全浮式半轴只承受转矩，只计算在上述第种工况下转矩，如图.为全浮半轴支撑示意图。图.全浮式半轴支承示意图其计算可按求得，其中，的计算，可根据最大附着力和发动机最大转矩计算，并取两者中的较小者。若按最大附着力计算，即.式中轮胎与地面的附着系数取.汽车加速或减速时的质量转移系数，可取在此取.。根据上式.若按发动机最大转矩计算，即.式中差速器的转矩分配系数，对于普通圆锥行星齿轮差速器取.发动机最大转矩，•汽车传动效率，计算时可取.传动系最低挡传动比.轮胎的滚动半径，.根据上式.所以取.按发动机最大转矩计算.•全浮半轴杆部直径的初选设计时，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，.半轴转矩许用应力，。因半轴材料取，为左右，考虑安全系数在之间，可取。全浮半轴强度计算半轴的扭转应力可由下式计算.式中半轴扭转应力，半轴的计算转矩.半轴杆部直径半轴的扭转许用应力，取。.，强度满足要求。半轴的最大扭转角为.式中半轴承受的最大转矩半轴长度材料的剪切弹性模量.半轴横截面的极惯性矩，.。经计算最大扭转角.扭转角宜选为满足条件。.本章小结首先本章对半轴的功用进行了说明，并且在纵向力最大时确定了半轴的计算载荷。对半轴进行了具体的设计计算，确定了半轴的各部分尺寸，并进行了校核。最后对材料和热处理做了加以说明。第章驱动桥桥壳的设计.概述驱动桥桥壳是汽车上的主要零件之，非断开式驱动桥的桥壳起着支承汽车荷重的作用，并将载荷传给车轮．作用在驱动车轮上的牵引力，制动力侧向力和垂向力也是经过桥壳传到悬挂及车架或车厢上。因此桥壳既是承载件又是传力件，同时它又是主减速器差速器及驱动车轮传动装置如半轴的外壳。在汽车行驶过程中，桥壳承受繁重的载荷，设计时必须考虑在动载荷下桥壳有足够的强度和刚度。为了减小汽车的簧下质量以利于降低动载荷提高汽车的行驶平顺性，在保证强度和刚度的前提下应力求减小桥壳的质量．桥壳还应结构简单制造方便以利于降低成本。其结构还应保证主减速器的拆装调整维修和保养方便。在选择桥壳的结构型式时，还应考虑汽车的类型使用要求制造条件材料供应等。.桥壳的结构型式桥壳的结构型式大致分为可分式可分式桥壳可分式桥壳的整个桥壳由个垂直接合面分为左右两部分，每部分均由个铸件壳体和个压入其外端的半轴套管组成。半轴套管与壳体用铆钉联接。在装配主减速器及差速器后左右两半桥壳是通过在中央接合面处的圈螺栓联成个整体。其特点是桥壳制造工艺简单主减速器轴承支承刚度好。但对主减速器的装配调整及维修都很不方便，桥壳的强度和刚度也比较低。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。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