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。结构形式分类可分式整体式组合式。按制造工艺不同分类铸造式强度刚度较大，但质量大，加工面多，制造工艺复杂，用于中重型货车，本设计采用铸造桥壳。钢板焊接冲压式质量小，材料利用率高，制造成本低，适于大量生产，轿车和中小型货车，部分重型货车。.设计主要内容完成驱动桥的主减速器差速器半轴驱动桥桥壳的结构形式选择完成主减速器的基本参数选择与设计计算完成差速器的设计与计算完成半轴的设计与计算完成驱动桥桥壳的受力分析及强度计算绘制装配图及零件图。第章设计方案的确定.主减速比的计算主减速比对主减速器的结构形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统的总传动比起由整车动力计算来确定。可利用在不同的下的功率平衡图来计算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，可是汽车获得最佳的动力性和燃料经济性。为了得到足够的功率而使最高车速稍有下降，般选得比最小值大，即按下式选择.式中车轮的滚动半径轮辋直径英寸轮辋宽度英寸，.变速器最高档传动比.为直接档。.主减速器结构方案的确定主减速器齿轮的类型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。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调整螺母利用叉形凸缘实现，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。.差速器结构方案的确定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对于各种不同类型和用途的汽车，正确地确定上述机件的结构型式并成功地将它们组合成个整体驱动桥，乃是设计者必须先解决的问题。驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬挂型式密切相关。当驱动车轮采用非独立悬挂时，例如在绝大多数的载货汽车和部分小轿车上，都是采用非断开式驱动桥当驱动车轮采用独立悬挂时，则配以断开式驱动桥。本次设计采用非独立悬架，整体式驱动桥。这种类型的车般的设计多采用双级减速器，它与单级减速器相比，在保证离地间隙的同时可以增大主传动比。驱动桥结构组成．主减速器主减速器的结构形式，主要是根据其齿轮类型主动齿轮和从动齿轮的安装主减速器齿轮的类型在现代汽车驱动桥中，主减速器采用得最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。螺旋锥齿轮如图.所示主从动齿轮轴线交于点，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。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。图.螺旋锥齿轮与双曲面齿轮当传动比定，主动齿轮尺寸相同时，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，多用于传递转钜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.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.式中材料的弹性系数，对于钢制齿轮副取..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