东风轻型货车驱动桥设计摘要主从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。螺旋方向与锥齿轮的旋转方向影响其所受的轴向力的方向。当变速器挂前进挡时，应使主动锥齿轮的轴向力离开锥顶方向。这样可使主从动齿轮有分离的趋势，防止轮齿因卡死而损坏。所以主动锥齿轮选择为左旋，从锥顶看为逆时针运动，这样从动锥齿轮为右旋，从锥顶看为顺时针，驱动汽车前进。表.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外圆直径.节锥顶点止齿轮外缘距离理论弧齿厚齿侧间隙.螺旋角.主减速器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按发动机最大转矩计算时.式中发动机输出的最大转矩，在此取变速器的传动比主动齿轮节圆直径，在此取.按上式计算档时直接档时。按最大附着力矩计算时.式中汽车满载时个驱动桥给水平地面的最大负荷，对于后驱动桥还应考虑汽车最大加速时的负荷增加量，在此取轮胎与地面的附着系数，在此取.轮胎的滚动半径，在此取.按上式.。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.式中锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力，齿轮的计算转矩，超载系数，般取尺寸系数，.载荷分配系数，悬臂式结构，.质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，当齿轮接触良好，周节及径向跳动精度高时，可取所计算的齿轮齿面宽计算齿轮的齿数齿轮端面模数齿轮的轮齿弯曲应力综合系数，取.。图.弯曲计算用综合系数对于主动锥齿轮，.从动锥齿轮，.将各参数代入式.，有主动锥齿轮，.从动锥齿轮，.主从动锥齿轮的，轮齿弯曲强度满足要求。按计算主动锥齿轮弯曲应力.从动锥齿轮弯曲应力.综上所述由表.，计算的齿轮满足弯曲强度的要求。轮齿的接触强度计算螺旋锥齿轮齿面的计算接触应力为.式中主动齿轮最大转矩，主动齿轮工作转矩，主动锥齿轮大端分度圆直径，齿面质量系数，般情况下，对于制造精确的齿轮可取.材料的弹性系数，对于钢制齿轮副取.尺寸系数，它考虑了齿轮尺寸对其淬透性的影响，在缺乏经验的情况下，可取选择同式.计算齿轮的齿面宽，齿面接触强度的综合系数，取.，见图.所示图.接触强度计算综合系数齿轮的平均齿面接触强度.齿轮的最大齿面接触强度.，故符合要求校核合理。.主减速器的轴承计算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，在此取•，变速器在各挡的使用率，可参考表.选取，变速器各挡的传动比.，.，.，.变速器在各挡时的发动机的利用率，可参考表.选取。式中发动机最大转矩，汽车总重。经计算.•齿面宽中点的圆周力为.式中作用在该齿轮上的转矩。主动齿轮的当量转矩该齿轮齿面宽中点的分度圆直径。对于螺旋锥齿轮所以.从动齿轮的节锥角.东风轻型货车驱动桥设计摘要点，交角都采用度。螺旋锥齿轮的重合度大，啮合过程是由点到线，因此，螺旋锥齿轮能承受大的载荷，而且工作平稳，即使在高速运转时其噪声和振动也是很小的。图.螺旋锥齿轮与双曲面齿轮双曲面齿轮如图.所示主从动齿轮轴线不相交而呈空间交叉。和螺旋锥齿轮相比，双曲面齿轮的优点有尺寸相同时，双曲面齿轮有更大的传动比。传动比定时，如果主从动齿轮尺寸相同，双曲面齿轮比螺旋锥齿轮有较大轴径，较高的轮齿强度以及较大的主动齿轮轴和轴承刚度。当传动比定，主从动齿轮尺寸相同时，双曲面从动齿轮的直径较小，有较大的离地间隙。工作过程中，双曲面齿轮副既存在沿齿高方向的侧向滑动，又有沿齿长方向的纵向滑动，这可以改善齿轮的磨合过程，使其具有更高的运转平稳性。双曲面齿轮传动有如下缺点长方向的纵向滑动使摩擦损失增加，降低了传动效率。齿面间有大的压力和摩擦功，使齿轮抗啮合能力降低。双曲面主动齿轮具有较大的轴向力，使其轴承负荷增大。双曲面齿轮必须采用可改善油膜强度和防刮伤添加剂的特种润滑油。主减速器主动锥齿轮的支承形式及安装方式的选择现在汽车主减速器主动锥齿轮的支承形式有如下两种悬臂式悬臂式支承结构如图.所示，其特点是在锥齿轮大端侧采用较长的轴径，其上安装两个圆锥滚子轴承。为了减小悬臂长度和增加两端的距离，以改善支承刚度，应使两轴承圆锥滚子向外。悬臂式支承结构简单，支承刚度较差，多用于传递转矩较小的轿车轻型货车的单级主减速器及许多双级主减速器中。图.锥齿轮悬臂式支承图.主动锥齿轮骑马式支承骑马式骑马式支承结构如图.所示，其特点是在锥齿轮的两端均有轴承支承，这样可大大增加支承刚度，又使轴承负荷减小，齿轮啮合条件改善，在需要传递较大转矩情况下，最好采用骑马式支承。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。主动锥齿轮轴承预紧度的调整采用套筒与垫片，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如图.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。通常单级减速器用于主减速比.的各种中小型汽车上。单级主减速器双级主减速器图.主减速器差速器根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮道路以及它们之间的相互联系表明汽车在行驶过程中左右车轮在同时间内所滚过的行程往往是有差别的。例如，拐弯时外侧车轮行驶总要比内侧长。另外，即使汽车作直线行驶，也会由于左右车轮在同时间内所滚过的路面垂向波形的不同，或由于左右车轮轮胎气压轮胎负荷胎面磨损程度的不同以及制造误差等因素引起左右车轮外径不同或滚动半径不相等而要求车轮行程不等。在左右车轮行程不等的情况下，如果采用根整体的驱动车轮轴将动力传给左右车轮，则会由于左右车轮的转速虽然相等而行程却又不同的这运动学上的矛盾，引起驱动车轮产生滑转或滑移。这不仅会是轮胎过早磨无益地消耗功率和燃料及使驱动车轮轴超载等，还会因为不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。此外，由于车轮与路面间尤其在转弯时有大的滑转或滑移，易使汽车在转向时失去抗侧滑能力而使稳定性变坏。为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的这些弊病，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。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。差速器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。普通齿轮式差速器的传动机构为齿轮式。齿轮差速器要圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种。强制锁止式差速器就是在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁。当侧驱动轮滑转时，可利用差速锁使差速器不起差速作用。差速锁在军用汽车上应用较广。经方案论证，差速器结构形式选择对称式圆锥行星齿轮差速器。普通的对称式圆锥行星齿轮差速器由差速器左右壳，个半轴齿轮，个行星齿轮少数汽车采用个行星齿轮，小型微型汽车多采用个行星齿轮，行星齿轮轴不少装个行星齿轮的差逮器采用十字轴结构，半轴齿轮及行星齿轮垫片等组成。由于其结构简单工作平稳制造方便用在公路汽车上也很可靠等优点，最广泛地用在轿车客车和各种公路用载货汽车上．有些越野汽车也采用了这种结构，但用到越野汽车上需要采取防滑措施。例如加进摩擦元件以增大其内摩擦，提高其锁紧系数或加装可操纵的能强制锁住差速器的装置差速锁等。半轴普通非断开式驱动桥的半轴，根据其外端的支承型式或受力状况的不同而分为半浮式浮式和全浮式三种。如图.所示半浮式浮式全浮式图.半轴半浮式半轴以靠近外端的轴颈直接支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上，而端部则以具有锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定，或以突缘直接与车轮轮盘及制动鼓相联接。因此，半浮式半轴除传递转矩外，还要承受车轮传来的弯矩。由此可见，半浮式半轴承受的载荷复杂，但它具有结构简单质量小尺寸紧凑造价低廉等优点。用于质量较小使用条件较好承载负荷也不大的轿车和轻型载货汽车。浮式半轴的结构特点是半轴外端仅有个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的端部，直接支承着车轮轮毂，而半轴则以其端部与轮毂相固定。由于个轴承的支承刚度较差，因此这种半轴除承受全部转矩外，弯矩得由半轴及半轴套管