（优秀毕业全套设计）JX1090TPR23中型货车驱动桥结构设计（整套下载）

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锥齿轮背面的差速器壳体处有足够的位置设置加强肋以增强支承稳定性，应不小于从动锥齿轮大端分度圆直径的。为了使载荷能均匀分配在两轴承上，应是等于或大于。.主减速器锥齿轮设计主减速比驱动桥的离地间隙和计算载荷，是主减速器设计的原始数据，应在汽车总体设计时就确定。主减速比的确定主减速比对主减速器的结构型式轮廓尺寸质量大小以及当变速器处于最高档位时汽车的动力性和燃料经济性都有直接影响。的选择应在汽车总体设计时和传动系的总传动比起由整车动力计算来确定。可利用在不同下的功率平衡田来研究对汽车动力性的影响。通过优化设计，对发动机与传动系参数作最佳匹配的方法来选择值，可使汽车获得最佳的动力性和燃料经济性。对于具有很大功率储备的轿车长途公共汽车尤其是竞赛车来说，在给定发动机最大功率及其转速的情况下，所选择的值应能保证这些汽车有尽可能高的最高车速。这时值应按下式来确定式中车轮的滚动半径，变速器量高档传动比。对于其他汽车来说，为了得到足够的功率储备而使最高车速稍有下降，般选择比上式求得的大，即按下式选择式中分动器或加力器的高档传动比轮边减速器的传动比。根据所选定的主减速比值，就可基本上确定主减速器的减速型式单级双级等以及是否需要轮边减速器，并使之与汽车总布置所要求的离地间隙相适应。把,代入计算出从动锥齿轮计算转矩式中主减速器从动齿轮最大应力载荷，发动机最大转矩变速器传动比，主减速器传动比，传动系上述传动部分的传动效率，代入式，有主动锥齿轮计算转矩当计算主减速齿轮时，应将以上各式分别除以该对齿轮的减速比及传动效率。主减速器锥齿轮的主要参数选择主从动锥齿轮齿数和选择主从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素为了啮合平稳噪音小和具有高的疲劳强度，大小齿轮的齿数和不少于在轿车主减速器中，小齿轮齿数不大于。查阅资料，经方案论证，主减速器的传动比为.，初定主动齿轮齿数，从动齿轮齿数。主从动锥齿轮齿形参数计算按照文献中的设计计算方法进行设计和计算，结果见表。从动锥齿轮分度圆直径取齿轮端面模数表主减速器螺旋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端面模数齿面宽齿工作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中点螺旋角弧齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的。汽车主减速器弧齿锥齿轮螺旋角的平均螺旋角般为。货车选用较小的值以保证较大的，使运转平稳，噪音低。取。法向压力角法向压力角大些可以增加轮齿强度，减少齿轮不发生根切的最少齿数，也可以使齿轮运转平稳，噪音低。对于货车弧齿锥齿轮，般选用。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旋转方向影响其所受轴向力的方向。当变速器挂前进挡时，应使主动齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可以使主从动齿轮有分离趋势，防止轮齿卡死而损坏。.主减速器锥齿轮的材料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。选择合金材料是，尽量少用含镍铬呀的材料，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。.主减速器锥齿轮的强度计算单位齿长圆周力按发动机最大转矩计算时式中变速器传动比，常取挡传动比，主动锥齿轮中点分度圆直径其它符号同前将各参数代入式，有按照文献锥齿轮的表面耐磨性满足要求。齿轮弯曲强度锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为式中汽车主减速器螺旋锥齿轮轮齿的计算弯曲应力，该齿轮的计算转矩，对于主动齿轮还需将上述计算转矩换算到主动齿轮上过载系数，般取尺寸系数，.载荷分配系数，当两个齿轮均均用骑马式支承型时悬臂式结构，当个齿轮用骑马式支承时，。支承刚度大时取小值质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，当轮齿接触良好，周节及径向跳动精度高时，可取所计算的齿轮齿面宽断面模数，计算弯曲应力用的综合系数，取.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。轮齿接触强度锥齿轮轮齿的齿面接触应力为式中锥齿轮轮齿的齿面接触应力，主动齿轮最大转矩，齿面宽，取齿轮副中的较小值般为从动齿轮轮齿面宽齿面品质系数，取综合弹性系数，取尺寸系数，取齿面接触强度的综合系数，取主动锥齿轮计算转矩选择同式将各参数代入式，有，轮齿接触强度满足要求。.主减速器锥齿轮轴承的设计计算锥齿轮齿面上的作用力齿轮在工作过程中，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。对于圆锥齿轮的齿面中点的分度圆直径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。式中发动机最大转矩，在此取•，变速器在各挡的使用率变速器各挡的传动比，变速器在各挡时的发动机的利用率经计算为。齿宽中点处的圆周力式中作用在从动齿轮上的转矩从动齿轮齿宽中点处的分度圆直径，由式确定，即式中从动齿轮大端分度圆直径从动齿轮齿面宽从动齿轮节锥角将各参数代入式，有将各参数代入式，有对于弧齿锥齿轮副，作用在主从动齿轮上的圆周力是相等的。锥齿轮的轴向力和径向力主动锥齿轮作用在主动锥齿轮齿面上的轴向力和径向力分别为将各参数分别代入式与式中，有，锥齿轮轴承的载荷当锥齿轮齿面上所受的圆周力轴向力和径向力计算确定后，根据主减速器齿轮轴承的布置尺寸，即可求出轴承所受的载荷。图为单级主减速器的跨置式支承的尺寸布置图图单级主减速器轴承布置尺寸图中各参数尺寸，。由主动锥齿轮齿面受力简图图所示，得出各轴承所受的径向力与轴向力。图主动锥齿轮齿面受力简图轴承，的径向载荷分别为根据上式已知所以轴承的径向力.其轴向力为。轴承的径向力.对于轴承，只承受径向载荷所以采用圆柱滚子轴承内径，外径，此轴承的额定动载荷为.，所承受的当量动载荷。对于轴承，在此并不是个轴承，而是对轴承，对于成对安装的轴承组的计算当量载荷时径向动载荷系数和轴向动载荷系数值按双列轴承选用，值与单列轴承相同。在此选用型轴承。对于从动齿轮的轴承，的径向力由计算公式较核，轴承，均采用内径，外径，其额定动载荷为.。.主动锥齿轮轴花键强度主动锥齿轮轴材料属性材料为许用扭转剪应力许用弯曲应力按扭转强度初选轴颈转矩式中计算载荷，主减速器传动比计得.扭转剪应力将各参数代入上式得轴径取经验算得轴的强度合格。主动锥齿轮花键强度计算按.主动锥齿轮轴花键选取，平根齿渐开线花键。花键的剪切应力式中齿轮轴传递的转矩花键模数花键齿数花键外径相配合花键孔内径花键工作长度花键齿宽载荷分布不均匀系数许用剪应力各参数代入上式得,取。花键的挤压应力代入各参数计算得所以花键强度合格。本章小结本章对主减速器中的齿轮型式，主减速器的主从动锥齿轮的支承方案，齿轮的材料以及强度的计算等进行设计确定主减速器的设计方案。第章差速器设计汽车在行使过程中，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左右两轮接触的路面条件不同，行使阻力不等等。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功率和燃料消耗，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。差速器按其结构特征可分为齿轮式凸轮式蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。.差速器结构形式选择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。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。.普通锥齿轮式差速器齿轮设计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四个行星齿轮的轿车或公路载货汽车取小值差速器计算转矩，将各参数代入式，有行星齿轮和半轴齿轮齿数和为了使轮齿有较高的强度，般不少于。半轴齿轮齿数在选用。大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮