（优秀毕业全套设计）BJ1090汽车驱动桥设计（整套下载）

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。

其损坏形式主要有齿根弯曲折断齿面疲劳点蚀剥落磨损和擦伤等。

据此对驱动桥齿轮的材料及热处理应有以下要求具有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度以及较好的齿面耐磨性，故齿表面应有高的硬度轮齿芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下轮齿根部折断钢材的锻造切削与热处理等加工性能良好，热处理变形小或变形规律性易控制，以提高产品质量减少制造成本并降低废品率选择齿轮材料的合金元素时要适应我国的情况。

例如为了节约镍铬等我国发展了以锰钒硼钛钼硅为主的合金结构钢系统。

汽车主减速器和差速器圆锥齿轮与双曲面齿轮目前均用渗碳合金钢制造。

常用的钢号及，在本设计中采用了。

用渗碳合金钢制造齿轮，经渗碳淬火回火后，齿轮表面硬度可高达而芯部硬度较低，当时为。

对于渗碳深度有如下的规定当端面模数时，为。

由于新齿轮润滑不良，为了防止齿轮在运行初期产生胶合咬死或擦伤，防止早期磨损，圆锥齿轮与双曲面齿轮副草热处理及精加工后均予以厚度为.的磷化处理或镀铜镀锡。

这种表面镀层不应用于补偿零件的公差尺寸，也不能代替润滑。

对齿面进行喷丸处理有可能提高寿命达。

对于滑动速度高的齿轮，为了提高其耐磨性进行渗硫处理。

渗硫处理时温度低，故不会引起齿轮变形。

渗硫后摩擦系数可显著降低，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。

.主减速器轴承的计算设计时，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。

注汽车在行驶过程中，由于变速器档位的改变，且发动机也不尽处于最大转矩状态，因此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是疲劳损伤，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求得.式中变速器Ⅰ，ⅡⅤ档使用率为变速器的传动比为.，.，.，.，.变速器处于Ⅰ，ⅡⅤ档时的发动机转矩利用率。

对于螺旋锥齿轮式中主从动齿轮齿面宽中点的分度圆直径从动齿轮齿面宽从动齿轮的节锥角.计算得.螺旋锥齿轮的轴向力与径向力主动齿轮的螺旋方向为左旋转方向为顺时针.从动齿轮的螺旋方向为右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。

由于其结构简单工作平稳制造方便用在公路汽车上也很可靠等优点，所以本设计采用采用该结构。

由于差速器壳是装在主减速器从动齿轮上，故在确定主减速器从动齿轮尺寸时，应考虑差速器的安装。

差速器的轮廓尺寸也受到从动齿及主动齿轮导向轴承支座的限制。

普通圆锥齿轮差速器的工作原理图，如图.所示图.普通圆锥齿轮差速器的工作原理图差速器齿轮的基本参数选择行星齿轮数目的选择重型货车多用个行星齿轮。

行星齿轮球面半径的确定圆锥行星齿轮差速器的尺寸通常决定于行星齿轮背面的球面半径，它就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代表了差速器圆锥齿轮的节锥距，在定程度上表征了差速器的强度。

球面半径可根据经验公式来确定.圆整取式中行星齿轮球面半径系数，，对于有个行星轮的公路载货汽车取小值，取.确定后，即根据下式预选其节锥距取.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。

取，。

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.差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定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取标准模数式中在前面已初步确定。

算出模数后，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。

行星齿轮安装孔直径及其深度的确定行星齿轮安装孔与行星齿轮名义直径相同，而行星齿轮安装孔的深度就是行星齿轮在其轴上的支承长度。

.式中差速器传递的转矩行星齿轮数行星齿轮支承面中点到锥顶的距离，.，是半轴齿轮齿面宽中点处的直径支承面的许用挤压应力，取为.差速器齿轮的几何尺寸计算与强度计算表.为汽车差速器用直齿锥齿轮的几何尺寸计算步骤，表中计算用的弧齿厚系数见图.。

表.汽车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算表序号项目计算公式及结果行星齿轮齿数半轴齿轮齿数模数齿面宽.，取齿工作高齿全高.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锥顶点至齿轮外缘距离理论弧齿厚齿侧间隙高精度注实际齿根高比上表计算值大.。

图.汽车差速器直齿锥齿轮切向修正系数弧齿系数差速器齿轮主要进行弯曲强度计算，而对于疲劳寿命则不予考虑，这是由于行星齿轮在差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