JX1021TS3轻型货车驱动桥设计【汽车车辆工程】【说明书+CAD】
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附录1在汽车行驶过程中，驱动桥承受着繁重而复杂的载荷，它的传动件（齿轮及半轴等）要传递传动系中的最大扭矩；它的承载件（桥壳）支承着汽车汽车荷重，承载着作用于路面与车架或车厢之间的垂向、纵向和横向的静、动（冲击）载荷，以及反作用力矩或制动力矩等。在这些载荷的作用下，驱动桥必须必须保持有足够的强度、刚度，足够的寿命，以及满意的其他性能（例如我噪音）等。为此，驱动桥总成及其主要的零、部件，必须经受严格的实验。通常，驱动桥总成及其主要零、部件一样，需装车后进行整车道路试验，和在室内进行台架实验，以考验驱动桥总成及其零、部件在整车上的适应性，以及其它的可能性、耐久性和其它性能。因此，我国许多汽车制造厂都设有道路试验室和总成及零部件实验室，而目前在国外，不论是综合性的汽车工业公司，还是生产汽车总成的专业公司，都设有规模较大的实验，研究中心，负责有关汽车的各种实验、研究和技术开发。有的还附设有相当规模的汽车试验场或专用实验跑道等。附录2INAUTOMOBILEDRIVINGPROCESS,DRIVINGAXLEUNDERTHEHEAVYANDCOMPLICATEDLOAD,ITSTRANSMISSIONPARTSGEARSANDHALFAXLE,ETCTOPASSTHETRANSMISSIONOFTHEMAXIMUMTORQUE,ITSCHENGZAIJIANBRIDGESHELLSUPPORTINGTHECARAUTOMOBILELOAD,BEARINGTHEEFFECTONTHEPAVEMENTANDFRAMEORCARRAIGEBETWEENVERTICALANDLATERALANDLONGITUDINALIMPACTOFDYNAMICANDSTATICLOAD,ANDTHEREACTIONTORQUEORBRAKINGTORQUE,ETCINTHESELOAD,UNDERTHEACTIONOFDRIVINGAXLEMUSTMUSTMAINTAINASUFFICIENTSTRENGTH,STIFFNESS,ENOUGHLIFE,ANDSATISFACTORYOTHERPROPERTIESSUCHASINOISE,ETCTHEREFORE,DRIVINGAXLEASSEMBLYANDTHEMAINPARTSANDCOMPONENTS,MUSTUNDERGOSTRICTEXPERIMENTSUSUALLY,DRIVINGAXLEASSEMBLYANDITSMAINPARTSANDCOMPONENTS,NEEDTOLOADTHESAMEAFTERTHEROADTEST,ANDTHEVEHICLEININDOOREXPERIMENTSTOTESTBENCHANDITSDRIVINGAXLEASSEMBLYPARTSANDCOMPONENTSINTHEVEHICLEONTHEADAPTATIONANDTHEOTHERPOSSIBILITIES,DURABILITYANDOTHERPROPERTIESTHEREFORE,OURCOUNTRYMANYAUTOMOBILEFACTORYISEQUIPPEDWITHTHEROADTESTANDASSEMBLIESANDCOMPONENTSLABORATORY,ANDATPRESENTINAFOREIGNCOUNTRY,WHETHERCOMPREHENSIVEVEHICLEINDUSTRYCOMPANY,ORPRODUCTIONAUTOMOBILEASSEMBLYSPECIALIZEDCOMPANY,ISEQUIPPEDWITHLARGERSCALEOFEXPERIMENT,THERESEARCHCENTER,BERESPONSIBLEFORRELEVANTCARVARIOUSEXPERIMENTAL,RESEARCHANDDEVELOPMENTOFTHETECHNOLOGYSOMESTILLLADENWITHTHELARGESCALEOFAUTOMOBILEFARMSORSPECIALEXPERIMENTALRUNWAY毕业设计（论文）任务书学生姓名黄静系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程B071指导教师姓名朱荣福职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称JX1021TS3轻型货车驱动桥设计一、设计（论文）目的、意义近年来，轻卡的产销量总体保持稳步增长态势，从市场需求空间看，轻卡销售量远大于重卡、中卡和微卡，在卡车市场占有绝对量的优势。轻型汽车在汽车生产中占有大的比重。驱动桥在整车中十分重要，设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展。所以本题设计一款结构优良的轻型货车驱动桥具有一定的实际意义。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）（一）设计内容驱动桥结构方案确定；主减速器的结构设计、基本参数选择及设计计算；差速器齿轮的基本参数的选择、几何及强度计算；驱动半轴的结构设计及强度计算；驱动桥壳的结构设计及受力分析与强度计算。（二）研究方法1、参考相关资料，对比各种驱动桥优缺点，初步确定设计方案。2、实地考察相关类型的车，为最终设计方案提供依据。3、利用AUTOCAD软件建立轻型货车驱动桥二维图纸。三、设计（论文）完成后应提交的成果（一）计算说明部分完成设计说明书15万字。其中包括主减速器的结构设计、基本参数选择及设计计算；差速器齿轮的基本参数的选择、几何及强度计算；驱动半轴的结构设计及强度计算；驱动桥壳的结构设计及受力分析与强度计算。（二）图纸部分驱动桥装配图零件图若干张，共计折合3张A0图纸。SY025BY2四、设计（论文）进度安排1、第一周选题，领取任务书2、第二周第三周撰写开题报告，开题答辩3、第四周确定总体方案5、第五周第七周计算、校核，绘制草图准备中期答辩8、第八周第十周精确计算、绘制总装配图11、第十一周第十三周绘制汽车零件图14、第十四周撰写设计说明书15、第十五周修改图纸及设计说明书16、第十六周准备答辩17、第十七周毕业答辩五、参考文献1陈家瑞汽车构造M北京机械工业出版社，20032余志生汽车理论M北京机械工业出版社,20083成大先机械设计手册（14册）M北京化学工业出版社，19934刘惟信汽车设计M北京清华大学出版社，20015机械设计手册编委会齿轮传动（单行本）M北京机械工业出版社，20076尹国臣浅析汽车驱动桥主减速器的装配与调整J科学教育家，2007，（10）7汽车工程手册编辑委员会汽车工程手册M设计篇北京人民交通出版社，20018LIPING,JEONGKIM,BEOMSOOKANGANALYSISANDDESIGNOFHYDROFORMINGPROESSFORAUTOMOBILEREARAXLEHOUSINGBYFEMJINTERNATIONJOURNALOFMACHINETOOLSMANUFACTURE,2000，4六、备注指导教师签字年月日教研室主任签字年月日毕业设计开题报告学生姓名黄静系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程B071指导教师姓名朱荣福职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称JX1021TS3轻型货车驱动桥设计一、课题研究现状，选题的目的、依据和意义1、研究现状国外发达国家如美国、德国等，载货汽车中轻型货车占有较大比重，一般在7080，轻型汽车大多为私人用车，用于短途小件物品的运营。国外轻型货车驱动桥开发技术已经非常的成熟，建立新的驱动桥开发模式成为国内外驱动桥开发团体的新目标。驱动桥设计新方法的应用使得其开发周期缩短，成本降低，可靠性增加。国外的最新开发模式和驱动桥新技术包括并行工程开发模式、模态分析、驱动桥壳的有限元分析方法、高性能制动器技术、电子智能控制技术进入驱动桥产品；相应的这些先进的开发模式和新技术在国内也逐渐的受到重视并发展起来。在我国轻型货车同样占有较大市场，据中国汽车工业协会统计，截至2007年底，国内轻型货车（18吨总质量6吨）共销售10053万辆，同比增长了1764。2008年，国家对“三农”的投入不断加大，同时随着铁路不断提速也为“门到门”的短途运输提供了机会，受此影响，轻型货车在以后几年也会呈现明显增长。回眸近几年中国载货车市场，经过2007年的蛰伏，2008年的调整，终于在2009年引发出新一轮的高速增长，这对于需求结构已经发生根本性变化的载货车企业而言，是难得的商机再现，同时又是更加激烈的市场博弈。而在这种博弈中，中国载货车市场竞争格局也在发生显著的变化。市场调研显示，2010年一季度国内轻卡累计销售50万辆，同比增长476，环比09年4季度增长174。2009年轻卡旺销主要是养路费取消和汽车下乡政策共同作用的效果，2010年1季度轻卡市场的持续火爆则主要源于经济刺激政策带动下的各行各业的景气程度的全面复苏。中国载货车市场，曾经以“中卡”为主导，“缺重少轻”，在这种背景下，一度出现东风与一汽两强对弈的竞争格局。伴随着载货车市场需求结构变化和产品结构的调整，载货车市场竞争，由“中卡”演化成重卡、中卡、轻卡、微卡等领域的多元竞争态势。中国载货车市场竞争，也因此由粗放走向细分，各细分市场的竞争格局异彩纷呈。近年来，轻卡的产销量总体保持稳步增长态势，从市场需求空间看，轻卡销售量远大于重卡、中卡和微卡，在卡车市场占有绝对量的优势。因此，“轻卡”市场绝对不可轻视。从SY025BY3一定意义上讲，轻型车的发展对于拉动商用车市场总量的增长具有举足轻重的影响。目前，纳入行业统计的轻卡生产企业达40多家，就竞争实力而言，销售排名前五位的依次是北汽福田、东风公司、安徽江淮、山东凯马、江西江铃。我国汽车驱动桥的研究设计与世界先进驱动桥设计技术还有一定的差距，我国车桥制造业虽然有一些成果，但都是在引进国外技术、仿制、再加上自己改进的基础上了取得的。个别比较有实力的企业，虽有自己独立的研发机构但都处于发展的初期。在科技迅速发展的推动下，高新技术在汽车领域的应用和推广，各种国外汽车新技术的引进，研究团队自身研发能力的提高，我国的驱动桥设计和制造会逐渐发展起来，并跟上世界先进的汽车零部件设计制造技术水平。2、依据、目的和意义我国2010年上半年货车含非完整车辆、半挂牵引车累计生产2037074辆，累计销售2084608辆，销售同比累计增长4732，其中轻型货车累计产销量1036264辆，同比累计增长3897，可见轻型汽车在商用汽车生产中占有很大的比重。而且驱动桥在整车中十分重要，汽车驱动桥是汽车的重要总成，承载着汽车车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。汽车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设计到所有的现代机械制造工艺，设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展，并且通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能，所以本题设计一款结构优良的轻型货车驱动桥具有一定的实际意义。二、设计的基本内容、拟解决的主要问题1、研究的基本内容（1）研究驱动桥组成、结构、原理；2主减速器的结构设计,基本参数选择及设计计算；3差速器齿轮的基本参数的选择、尺寸及强度计算；4驱动半轴的结构设计及强度计算；5驱动桥壳的结构设计及受力分析与强度计算。2、拟解决的主要问题1驱动桥结构形式及布置方案的确定。2驱动桥零部件尺寸参数确定及校核。3完成驱动桥驱动桥装配图和主要部分零件图。三、技术路线（研究方法）设计驱动桥零部件尺寸参数初步确定设计方案强度是否满足要求Y利用AUTOCAD完成驱动桥装配图参考相关资料，对比各种驱动桥优缺点检查修改错误完成毕业设计完成设计说明书利用AUTOCAD完成驱动桥主要部分零件图N调研、收集资料四、设计进度安排（1）调研、资料收集、完成开题报告第1、2周（3月1日3月13日）（2）确定总体方案第3、4周（3月14日3月27日）（3）对驱动桥结构进行设计、计算第5、6周（3月28日4月10日）（4）对驱动桥主要零部件进行设计并画出草图第7、8周（4月11日4月24日）（5）做进一步计算校核绘制驱动桥的装配图第9、10周（4月25日5月8日）（6）绘制驱动桥零件图第11、12周（5月9日5月22日）（7）书写设计说明书第13、14周（5月23日6月5日）（8）设计审核、修改第15、16周（6月6日6月19日）（9）毕业设计答辩准备及答辩第17周（6月20日6月26日）五、参考文献1刘惟信汽车车桥设计M北京清华大学出版社，20042余志生汽车理论M北京机械工业出版社,20083陈家瑞汽车构造M北京机械工业出版社，20034刘惟信汽车设计M北京清华大学出版社，20015机械设计手册编委会齿轮传动（单行本）M北京机械工业出版社，20076成大先机械设计手册（14册）M北京化学工业出版社，19937汽车工程手册编辑委员会汽车工程手册M设计篇北京人民交通出版社，20018尹国臣浅析汽车驱动桥主减速器的装配与调整J科学教育家，2007，（10）9肖文颖，王书翰普通锥齿轮差速器行星齿轮的力学分析J科技资讯，2007，（11）10安晓娟，彭彦宏，郝春光主减速器齿轮的失效分析J拖拉机与农用运输车，2007，（8）11彭彦宏，吕晓霞，陆有差速器圆锥齿轮的失效分析J金属热处理，2006，（4）12陈珂,殷国富,汪永超汽车后桥差速器齿轮结构设计优化研究J机械传动,2008，413付建红载重汽车后桥半轴的技术改进J新余高专学报，2006，（2）14周小平避免驱动桥半轴扭断的工艺改进J新余高专学报,2005，1015杨朝会，王丰元，马浩基于有限元法驱动桥壳分析J农业装备与车辆工程，2006，（10）16LIPING,JEONGKIM,BEOMSOOKANGANALYSISANDDESIGNOFHYDROFORMINGPROESSFORAUTOMOBILEREARAXLEHOUSINGBYFEMJINTERNATIONJOURNALOFMACHINETOOLSMANUFACTURE,2000，417WANGLIANGMO，WANGHEFU，CHENJINRONG，LINGZHILIANG，CAOYUHUADEVELOPMENTOFATESTMACHINEFORIVECODRIVEAXLEJINTERNATIONALJOURNALOFPLANTENGINEERINGANDMANAGEMENT,2007，1六、备注指导教师意见签字年月日本科学生毕业设计JX1021TS3轻型货车驱动桥设计院系名称汽车与交通工程学院专业班级车辆工程B071班学生姓名黄静指导教师朱荣福职称讲师黑龙江工程学院二一一年六月THEGRADUATIONDESIGNFORBACHELORSDEGREEDESIGNOFPICKUPTRUCKDRIVINGAXLECANDIDATEHUANGJINGSPECIALTYVEHICLEENGINEERINGCLASSB071SUPERVISORLECTURERZHURONGFUHEILONGJIANGINSTITUTEOFTECHNOLOGY201106HARBIN黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要轻型汽车在商用汽车生产中占有很大的比重，而且驱动桥在整车中十分重要。驱动桥作为汽车四大总成之一，它的性能的好坏直接影响整车性能，而对于载货汽车显得尤为重要。为满足目前当前载货汽车的快速、高效率、高效益需要的同时时，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本的轻型货车驱动桥具有一定的实际意义。本设计首先论述了驱动桥的总体结构，在分析驱动桥各部分结构型式、发展过程及其以往形式的优缺点的基础上，确定了总体设计方案采用整体式驱动桥，主减速器的减速型式采用单级减速器，主减速器齿轮采用螺旋锥齿轮，差速器采用圆锥行星齿轮差速器，半轴采用全浮式型式，桥壳采用铸造整体式桥壳。在本次设计中，主要完成了单级减速器、圆锥行星齿轮差速器、全浮式半轴的设计和桥壳的校核及材料选取等工作。最后运用AUTOCAD完成装配图和主要零件图的绘制。关键词轻型货车；驱动桥；单级主减速器；差速器；半轴；桥壳黑龙江工程学院本科生毕业设计ABSTRACTPICKUPTRUCKSTAKEALARGEPROPORTIONOFCOMMERCIALVEHICLESPRODUCTION,ANDTHEDRIVEAXLEISONEOFTHEMOSTIMPORTANTSTRUCTUREDRIVEAXLEISTHEONEOFAUTOMOBILEFOURIMPORTANTASSEMBLIES,ITSPERFORMANCEDIRECTLYINFLUENCEONTHEENTIREAUTOMOBILE,ESPECIALLYFORTHETRUCKBECAUSEUSINGTHEBIGPOWERENGINEWITHTHEBIGDRIVINGTORQUESATISFIEDTHENEEDOFHIGHSPEED,HEAVYLOADED,HIGHEFFICIENCY,HIGHBENEFITTODAYTRUCK,MUSTEXPLOITINGTHEHIGHDRIVENEFFICIENCYSINGLEREDUCTIONFINALDRIVEAXLEISBECOMINGTHETRUCKSDEVELOPINGTENDENCYDESIGNASIMPLE,RELIABLE,LOWCOSTOFTHEDRIVEAXLE,CANGREATLYREDUCETHETOTALCOSTOFVEHICLEPRODUCTION,SOTHETITLEOFTHEFINESTRUCTUREOFTHEDESIGNOFAPICKUPVEHICLEDRIVEAXLEHASACERTAINPRACTICALSIGNIFICANCETHECONFIGURATIONOFTHEDRIVINGAXLEISINTRODUCEDINTHETHESISATFIRSTONTHEBASISOFTHEANALYSISOFTHESTRUCTUREANDTHEDEVELOPINGPROCESSOFDRIVINGAXLE,THEDESIGNADOPTEDTHEINTEGRALDRIVINGAXLE,SINGLEREDUCTIONGEARFORMAINDECELERATORSDECELERATIONFORM,SPIRALBEVELGEARFORMAINDECELERATORSGEAR,FULLFLOATINGFORAXLEANDCASTINGINTEGRALAXLEHOUSINGFORAXLEHOUSINGINTHEDESIGN,WEACCOMPLISHEDTHEDESIGNFORDOUBLEREDUCTIONGEAR,TAPEREDPLANETARYGEARDIFFERENTIALMECHANISM,FULLFLOATINGAXLE,THECHECKINGOFAXLEHOUSINGANDTHEELECTIONOFTHEMATERIALANDSOONFINALLYCOMPLETETHEFINALASSEMBLYDRAWINGBYUSINGAUTOCADANDMAPPINGTHEMAINCOMPONENTSINTHISPAPER,FIRSTOFALLDETERMINETHESTRUCTUREOFMAJORCOMPONENTSANDTHEMAINDESIGNPARAMETERS,THEANALYSISOFTHEVARIOUSPARTSOFTHESTRUCTUREOFTHEBRIDGEDRIVETYPE,THEFORMOFTHEDEVELOPMENTPROCESSANDITSADVANTAGESANDDISADVANTAGESOFTHEPAST,DETERMINEDONTHEBASISOFTHEDESIGNPROGRAM,USINGTHETRADITIONALDESIGNMETHODOFVARIOUSPARTSOFTHEDRIVEAXLEMAINREDUCER,DIFFERENTIAL,AXLE,AXLEHOUSINGWASDESIGNEDTOCALCULATEANDCOMPLETETHECHECKFINALLYCOMPLETETHEFINALASSEMBLYDRAWINGBYUSINGAUTOCADANDMAPPINGTHEMAINCOMPONENTSKEYWORDSPICKUPTRUCKDRIVEAXLESINGLEREDUCTIONFINALDRIVEDIFFERENTIALAXLEDRIVEAXLEHOUSING黑龙江工程学院本科生毕业设计0目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111选题的背景目的及意义112国内外驱动桥研究状况113设计主要内容3第2章驱动桥的总体方案确定421驱动桥的种类结构和设计要求4211汽车车桥的种类4212驱动桥的种类4213驱动桥结构组成4214驱动桥设计要求5215设计车型主要参数522主减速器结构方案的确定6221主减速比的计算6222主减速器的齿轮类型7223主减速器的减速形式8224主减速器主从动锥齿轮的支承形式及安装方法923差速器结构方案的确定1124半轴的形式确定1125桥壳形式的确定1226本章小结13第3章主减速器设计1431概述1432主减速器齿轮参数的选择与强度计算14321主减速器计算载荷的确定14322主减速器齿轮参数的选择15323主减速器齿轮强度计算18黑龙江工程学院本科生毕业设计1324主减速器轴承计算2433主减速器齿轮材料及热处理3034主减速器的润滑3135本章小结31第4章差速器设计3241概述3242对称式圆锥行星齿轮差速器原理3243对称式圆锥行星齿轮差速器的结构3344对称圆锥行星锥齿轮差速器的设计34441差速器齿轮的基本参数选择34442差速器齿轮的几何尺寸计算36443差速器齿轮的强度计算37444差速器齿轮的材料3945本章小结39第5章半轴及驱动桥桥壳的设计4051概述4052半轴的设计与计算40521全浮式半轴的计算载荷的确定40522半轴杆部直径的初选42523全浮式半轴强度计算42524全浮式半轴花键强度计算43525半轴材料与热处理4453桥壳的受力分析及强度计算44531桥壳的静弯曲应力计算45532在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度46533汽车以最大牵引力行驶时的桥壳的强度计算46534汽车紧急制动时的桥壳强度计算48535汽车受最大侧向力时桥壳强度计算4854本章小结51结论52参考文献53致谢54黑龙江工程学院本科生毕业设计2第1章绪论11选题背景目的及意义根据中国轻型货车行业市场深度调研及中期发展预测报告表明2008年中国轻型货车行业发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励轻型货车产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对轻型货车行业的关注越来越密切，这使得轻型货车行业的发展研究需求增大。20092012年是中国轻型货车行业发展的关键时期，也是我国从“十一五”迈向“十二五”的过渡期，在全球金融危机风暴大环境及国内严峻经济形势下，一系列新的政策将会陆续出台，对轻型货车行业的发展必将产生重大影响；一批国家重大工程项目陆续开工建设，对轻型货车行业需求市场必将产生极大的拉动作用。作为汽车关键零部件之一的汽车驱动桥也得到相应的发展，各生产厂家在研发和生产过程中基本上形成了专业化、系列化、批量化的局面，汽车驱动桥是汽车的重要总成，承载着汽车车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。汽车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。因此，设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，具有一定的实际意义1。12国内外驱动桥研究状况1、国内研究现状我国驱动桥制造企业的开发模式主要由测绘、引进、自主开发三种组成。主要存在技术含量低，开发模式落后，技术创新力不够，计算机辅助设计应用少等问题。一些企业技术力量相对要好些的企业，测绘的是从国外引进的原装桥，并且这些企业一般具有较为完善的开发体系和流程，也具有较完善的试验手段，但是开发过程属于对国外的仿制，对其逆向研究后结合自我情况生产。总之，我国汽车驱动桥的研究设计与世界先进驱动桥设计技术还有一定的差距，我国车桥制造业虽然有一些成果，但都是在引进国外技术、纺制、再加上自己改进的基础上了取得的。个别比较有实力的企业，虽有自己独立的研发机构但都处于发展的初期。在科技迅速发展的推动下，高新技术在汽车领域的应用和推广，各种国外汽车新技术的引进，研究团队自身研发能力的提高，我国的驱动桥设计和制造会逐渐发展黑龙江工程学院本科生毕业设计3起来，并跟上世界先进的汽车零部件设计制造技术水平。2、国外研究现状国外轻型货车驱动桥开发技术已经非常的成熟，建立新的驱动桥开发模式成为国内外驱动桥开发团体的新目标。驱动桥设计新方法的应用使得其开发周期缩短，成本降低，可靠性增加。国外的最新开发模式和驱动桥新技术包括1并行工程开发模式并行工程开发模式是对在一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的机械产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,然后通过模块的选择和组合构成不同产品的一种设计方法，能够缩短新产品的设计时间、降低成本、提升质量、提高市场竞争力,以DANA为代表的意大利企业多已采用了该类设计方法,优点是减少设计及工装制造的投入,减少了零件种类,提高规模生产程度,降低制造费用,提高市场响应速度等。2模态分析模态分析是对工程结构进行振动分析研究的最先进的现代方法与手段之一。它可以定义为对结构动态特性的解析分析有限元分析和实验分析实验模态分析，其结构动态特性用模态参数来表征。模态分析技术的特点与优点是在对系统做动力学分析时，用模态坐标代替物理学坐标，从而可大大压缩系统分析的自由度数目，分析精度较高。驱动桥的振动特性不但直接影响其本身的强度，而且对整车的舒适性和平顺性有着至关重要的影响。因此，对驱动桥进行模态分析，掌握和改善其振动特性，是设计中的重要方面。3驱动桥壳的有限元分析方法有限元法不需要对所分析的结构进行严格的简化，既可以考虑各种计算要求和条件，也可以计算各种工况，而且计算精度高。有限元法将具有无限个自由度的连续体离散为有限个自由度的单元集合体，使问题简化为适合于数值解法的问题。只要确定了单元的力学特性，就可以按照结构分析的方法求解，使分析过程大为简化，配以计算机就可以解决许多解析法无法解决的复杂工程问题。目前，有限元法己经成为求解数学、物理、力学以及工程问题的一种有效的数值方法，也为驱动桥壳设计提供了强有力的工具。4高性能制动器技术在发达国家驱动桥产品中,已出现了自循环冷却功能的湿式制动器桥、带散热风送的盘式制动器桥、适于ABS的蹄、鼓式和盘式制动器桥、带自动补偿间隙的盘式制动器等配置高性能制动器桥,同时制动器的布置位置也出现了从桥臂处分别向桥包总黑龙江工程学院本科生毕业设计4成和轮边端部转移的趋势。前种处理方式易于散热,后种处理方式为了降低成本,甚至有厂商把制动器的壳体与桥壳铸为一体,既易于散热，又利于降低材料成本,但这对铸造技术、铸造精度和加工精度都提出了极高的要求。5电子智能控制技术进入驱动桥产品电子智能控制技术已经在汽车业得到了快速发展，如，现代汽车上使用的ABS制动防抱死控制、ASR（驱动力控制系统）等系统。13设计主要内容1、驱动桥结构形式及布置方案的确定。2、驱动桥零部件尺寸参数确定及校核（1）完成主减速器的基本参数选择与设计计算；（2）完成差速器的设计与计算；（3）完成半轴的设计与计算；（4）完成驱动桥桥壳的受力分析及强度计算。3、完成驱动桥驱动桥装配图和主要部分零件。黑龙江工程学院本科生毕业设计5第2章驱动桥的总体方案确定21驱动桥的种类、结构、设计要求及主要参数211汽车车桥的种类汽车的驱动桥与从动桥统称为车桥，车桥通过悬架与车架（或承载式车身）相连，它的两端安装车轮，其功用是传递车架（或承载式车身）于车轮之间各方向的作用力及其力矩。根据悬架结构的不同，车桥分为整体式和断开式两种。当采用非独立悬架时，车桥中部是刚性的实心或空心梁，这种车桥即为整体式车桥；断开式车桥为活动关节式结构，与独立悬架配用。在绝大多数的载货汽车和少数轿车上，采用的是整体式非断开式。断开式驱动桥两侧车轮可独立相对于车厢上下摆动。根据车桥上车轮的作用，车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。其中，转向桥和支持桥都属于从动桥，一般货车多以前桥为转向桥，而后桥或中后两桥为驱动桥2。212驱动桥的种类驱动桥位于传动系末端，其基本功用首先是增扭、降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并合理的分配给左、右驱动车轮，其次，驱动桥还要承受作用于路面和车架或车厢之间的垂直力、纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩。驱动桥分为断开式和非断开式两种。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，其桥壳是一根支撑在左右驱动车轮上的刚性空心梁，主减速器、差速器和半轴等所有的传动件都装在其中；当驱动车轮采用独立悬挂时，则配以断开式驱动桥。213驱动桥结构组成在多数汽车中，驱动桥包括主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴）及桥壳等部件如图11所示。黑龙江工程学院本科生毕业设计6123456789101半轴2圆锥滚子轴承3支承螺栓4主减速器从动锥齿轮5油封6主减速器主动锥齿轮7弹簧座8垫圈9轮毂10调整螺母图11驱动桥214驱动桥设计要求1、选择适当的主减速比，以保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。2、外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性的要求。3、齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。4、在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。5、具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的平顺性。6、与悬架导向机构运动协调。7、结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修，调整方便。215设计车型主要参数设计车型主要参数表21参考数据黑龙江工程学院本科生毕业设计7表21参考数据序号项目数据单位1车身长度5185MM2车身宽度1720MM3车身高度1710MM4车重1720KG5轴距3025MM6前轮距1435MM7后轮距1440MM8轮胎规格215/75R159排量20L10最大功率/转速68/4000KW/RPM11最大转矩/转速200/2000NM/RPM12最高车速120KM/H13离地间隙220MM22主减速器结构方案的确定221主减速比的计算主减速比IO对主减速器的结构形式、轮廓尺寸、质量大小影响很大。当变速器0处于最高档位时IO对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0I总体设计时和传动系统的总传动比一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IO值，可是汽车获得最佳的动力性和燃料经济性。0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IO值应能保证这些汽车有尽可能高的AMXPPN0最高车速。这时值应按下式来确定3V0I03770IGHAPRIVNMX（21）式中车轮的滚动半径，0332MRR变速器最高档传动比08GHI黑龙江工程学院本科生毕业设计8最大功率转速4000R/MINPN最大车速120KM/HAV对于与其他汽车来说，为了得到足够的功率而使最高车速稍有下降，一般选得比最小值大1025，即按下式选择（03770472）0IGHAPRIVNMX（22）经计算初步确定6170I按上式求得的IO应与同类汽车的主减速比相比较，并考虑到主、从动主减速齿轮可能的齿数对IO予以校正并最后确定。222主减速器的齿轮类型按齿轮副结构型式分，主减速器的齿轮传动主要有螺旋锥齿轮式传动、双曲面齿轮式传动、圆柱齿轮式传动（又可分为轴线固定式齿轮传动和轴线旋转式齿轮传动即行星齿轮式传动）和蜗杆蜗轮式传动等形式。在发动机横置的汽车驱动桥上，主减速器往往采用简单的斜齿圆柱齿轮；在发动机纵置的汽车驱动桥上，主减速器往往采用圆锥齿轮式传动或准双曲面齿轮式传动。在现代货车车驱动桥中，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21（A）所示主、从动齿轮轴线交于一点，交角都采用90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21（B）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1、尺寸相同时，双曲面齿轮有更大的传动比。2、传动比一定时，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。A螺旋锥齿轮B双曲面齿轮黑龙江工程学院本科生毕业设计9图21螺旋锥齿轮与双曲面齿轮3、当传动比一定，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。4、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1、长方向的纵向滑动使摩擦损失增加，降低了传动效率。2、齿面间有大的压力和摩擦功，使齿轮抗啮合能力降低。3、双曲面主动齿轮具有较大的轴向力，使其轴承负荷增大。4、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。螺旋锥齿轮传动的主、从动齿轮轴线垂直相交于一点，齿轮并不同时在全长上啮合，而是逐渐从一端连续平稳地转向另一端。另外，由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时捏合，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。223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IO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。通常单极减速器用于主减速比IO76的各种中小型汽车上。黑龙江工程学院本科生毕业设计10（A）单级主减速器（B）双级主减速器图22主减速器如图22（A）所示，单级减速驱动车桥是驱动桥中结构最简单的一种，制造工艺较简单，成本较低，是驱动桥的基本型，在货车上占有重要地位。目前货车发动机向低速大扭矩发展的趋势使得驱动桥的传动比向小速比发展；随着公路状况的改善，特别是高速公路的迅猛发展，许多货车使用条件对汽车通过性的要求降低，因此，产品不必像过去一样，采用复杂的结构提高其的通过性；与带轮边减速器的驱动桥相比，由于产品结构简化，单级减速驱动桥机械传动效率提高，易损件减少，可靠性增加。如图22（B）所示，与单级主减速器相比，由于双级主减速器由两级齿轮减速组成，使其结构复杂、质量加大；主减速器的齿轮及轴承数量的增多和材料消耗及加工的工时增加，制造成本也显著增加，只有在主减速比IO较大（7616时，取0。MAX1950ETGPF黑龙江工程学院本科生毕业设计1754964ERRORJMTPHRLBRTAFFNIG05109603245REFERENCESOURCENOTFOUND322主减速器齿轮参数的选择1、主、从动齿数的选择选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素为了磨合均匀，之间应避免1Z2有公约数；为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不小于40；为了啮合平稳，噪声小和具有高的疲劳强度对于商用车一般不小于6；1主传动比较大时，尽量取得小一些，以便得到满意的离地间隙。对于不同的主传0I1Z动比，和应有适宜的搭配。1Z2主减速器的传动比为617，初定主动齿轮齿数Z17，从动齿轮齿数Z240。2、从动锥齿轮节圆直径及端面模数的选择2DTM根据从动锥齿轮的计算转矩（见式31和式32并取两式计算结果中较小的一个作为计算依据，按经验公式选出322JDTK（35）式中直径系数，取1316；2D2D计算转矩，取，较小的。取489735ERRORREFERENCEJTMNJJEJTSOURCENOTFOUND计算得，2207727171MM，初取240MM。2D2D选定后，可按式算出从动齿轮大端模数，并用下式校核2/Z3TMJKT（36）式中模数系数，取0304；MK计算转矩，取。JTNJE5096793TMJKT3548970由GB/T123681990，取6MM，满足校核。T所以有42MM240MM。1D23、螺旋锥齿轮齿面宽的选择通常推荐圆锥齿轮从动齿轮的齿宽F为其节锥距的03倍。对于汽车工业，主0A黑龙江工程学院本科生毕业设计18减速器螺旋锥齿轮面宽度推荐采用F0155372MM，可初取F40MM。2D2一般习惯使锥齿轮的小齿轮齿面宽比大齿轮稍大，使其在大齿轮齿面两端都超出一些，通常小齿轮的齿面加大10较为合适，在此取44。1M4、螺旋锥齿轮螺旋方向主、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。5、旋角的选择螺旋角是在节锥表面的展开图上定义的，齿面宽中点处为该齿轮的名义螺旋角。螺旋角应足够大以使125。因越大传动就越干稳，噪声就越低。在一般机械FMF制造用的标准制中，螺旋角推荐用35。6、法向压力角A的选择压力角可以提高齿轮的强度，减少齿轮不产生根切的最小齿数，但对于尺寸小的齿轮，大压力角易使齿顶变尖及刀尖宽度过小，并使齿轮的端面重叠系数下降，一般对于“格里森”制主减速器螺旋锥齿轮来说，载货汽车可选用20压力角6。7、主从动锥齿轮几何计算计算结果如表31主减速器齿轮的几何尺寸计算用表。表31主减速器齿轮的几何尺寸计算用表序号项目计算公式计算结果1主动齿轮齿数1Z72从动齿轮齿数2403模数M64齿面宽F44MM1F40MM25工作齿高HHG1936MMGH6全齿高M2ERRORREFERENCESOURCENOTFOUND10398MM7法向压力角20黑龙江工程学院本科生毕业设计19序号项目计算公式计算结果8轴交角EMBEDAQUATION3909节圆直径DMZ42MM1D240MM210节锥角ARCTAN12190214125175874211节锥距A1SIND02IA121827MM012周节T31416MT188496MM13齿顶高21AGAHK2774MM1AH162MM214齿根高FA2658MM1F8778MM215径向间隙CGHC1399MM16齿根角0ARCTNAF124914121217面锥角；21A12A14047A8032218根锥角F2F28677F77952219外圆直径11COSAAHD2257248MM1AD240559MM220节锥顶点止齿轮外缘距离101INA2D2SH11867MM011940MM221理论弧齿厚1TSMSK21709MM1S490MM222齿侧间隙B0178022802MM23螺旋角35323螺旋锥齿轮的强度计算黑龙江工程学院本科生毕业设计201、损坏形式及寿命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。齿轮的损坏形式常见的有轮齿折断、齿面点蚀及剥落、齿面胶合、齿面磨损等。它们的主要特点及影响因素分述如下（1）轮齿折断主要分为疲劳折断及由于弯曲强度不足而引起的过载折断。折断多数从齿根开始，因为齿根处齿轮的弯曲应力最大。疲劳折断在长时间较大的交变载荷作用下，齿轮根部经受交变的弯曲应力。如果最高应力点的应力超过材料的耐久极限，则首先在齿根处产生初始的裂纹。随着载荷循环次数的增加，裂纹不断扩大，最后导致轮齿部分地或整个地断掉。在开始出现裂纹处和突然断掉前存在裂纹处，在载荷作用下由于裂纹断面间的相互摩擦，形成了一个光亮的端面区域，这是疲劳折断的特征，其余断面由于是突然形成的故为粗糙的新断面。过载折断由于设计不当或齿轮的材料及热处理不符合要求，或由于偶然性的峰值载荷的冲击，使载荷超过了齿轮弯曲强度所允许的范围，而引起轮齿的一次性突然折断。为了防止轮齿折断，应使其具有足够的弯曲强度，并选择适当的模数、压力角、齿高及切向修正量、良好的齿轮材料及保证热处理质量等。齿根圆角尽可能加大，根部及齿面要光洁。（2）齿面的点蚀及剥落齿面的疲劳点蚀及剥落是齿轮的主要破坏形式之一，约占损坏报废齿轮的70以上。它主要由于表面接触强度不足而引起的。点蚀是轮齿表面多次高压接触而引起的表面疲劳的结果。由于接触区产生很大的表面接触应力，常常在节点附近，特别在小齿轮节圆以下的齿根区域内开始，形成极小的齿面裂纹进而发展成浅凹坑，形成这种凹坑或麻点的现象就称为点蚀。一般首先产生在几个齿上。在齿轮继续工作时，则扩大凹坑的尺寸及数目，甚至会逐渐使齿面成块剥落，引起噪音和较大的动载荷。在最后阶段轮齿迅速损坏或折断。减小齿面压力和提高润滑效果是提高抗点蚀的有效方法，为此可增大节圆直径及增大螺旋角，使齿面的曲率半径增大，减小其接触应力。在允许的范围内适当加大齿面宽也是一种办法。黑龙江工程学院本科生毕业设计21齿面剥落发生在渗碳等表面淬硬的齿面上，形成沿齿面宽方向分布的较点蚀更深的凹坑。凹坑壁从齿表面陡直地陷下。造成齿面剥落的主要原因是表面层强度不够。例如渗碳齿轮表面层太薄、心部硬度不够等都会引起齿面剥落。当渗碳齿轮热处理不当使渗碳层中含碳浓度的梯度太陡时，则一部分渗碳层齿面形成的硬皮也将从齿轮心部剥落下来。（3）齿面胶合在高压和高速滑摩引起的局部高温的共同作用下，或润滑冷却不良、油膜破坏形成金属齿表面的直接摩擦时，因高温、高压而将金属粘结在一起后又撕下来所造成的表面损坏现象和擦伤现象称为胶合。它多出现在齿顶附近，在与节锥齿线的垂直方向产生撕裂或擦伤痕迹。轮齿的胶合强度是按齿面接触点的临界温度而定，减小胶合现象的方法是改善润滑条件等。（4）齿面磨损这是轮齿齿面间相互滑动、研磨或划痕所造成的损坏现象。规定范围内的正常磨损是允许的。研磨磨损是由于齿轮传动中的剥落颗粒、装配中带入的杂物，如未清除的型砂、氧化皮等以及油中不洁物所造成的不正常磨损，应予避免。汽车主减速器及差速器齿轮在新车跑合期及长期使用中按规定里程更换规定的润滑油并进行清洗是防止不正常磨损的有效方法。汽车驱动桥的齿轮，承受的是交变负荷，其主要损坏形式是疲劳。其表现是齿根疲劳折断和由表面点蚀引起的剥落。在要求使用寿命为20万千米或以上时，其循环次数均以超过材料的耐久疲劳次数。因此，驱动桥齿轮的许用弯曲应力不超过2109NMM表32给出了汽车驱动桥齿轮的许用应力数值。2表32汽车驱动桥齿轮的许用应力NMM2计算载荷主减速器齿轮的许用弯曲应力主减速器齿轮的许用接触应力差速器齿轮的许用弯曲应力，中的较小者JETJ7002800980M210917502109实践表明，主减速器齿轮的疲劳寿命主要与最大持续载荷（即平均计算转矩）有关，而与汽车预期寿命期间出现的峰值载荷关系不大。汽车驱动桥的最大输出转矩和最大附着转矩并不是使用中的持续载荷，强度计算时只能用它来验算最大应力，不能作为疲劳损坏的依据7。2、主减速器螺旋锥齿轮的强度计算（1）单位齿长上的圆周力在汽车主减速器齿轮的表面耐磨性，常常用其在轮齿上的假定单位压力即单位齿黑龙江工程学院本科生毕业设计22长圆周力来估算，即FPP（37）式中单位齿长上的圆周力，N/MM；PP作用在齿轮上的圆周力，N，按发动机最大转矩和最大附着力矩MAXET两种载荷工况进行计算。RG2按发动机最大转矩计算时（38）FDITPGE2103MAX式中发动机输出的最大转矩，在此取200；MAXETMN变速器的传动比；GI主动齿轮节圆直径，在此取42MM；1D按上式计算一档时NMM0951384250P按最大附着力矩计算时FDRGP2103（39）式中汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷，对于后驱动桥还应考2G虑汽车最大加速时的负荷增加量，在此取16660N；轮胎与地面的附着系数，在此取085；轮胎的滚动半径，在此取0332M；R按上式979469NMM。401238563P在现代汽车的设计中，由于材质及加工工艺等制造质量的提高，单位齿长上的圆周力有时提高许用资料的2025。经验算以上两数据都在许用范围内，校核成功。（2）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/2MNW黑龙江工程学院本科生毕业设计23JMZFKTVSJW20312（310）式中齿轮计算转矩，对从动齿轮，取，较小的者即JTMNJTJE489735ERRORREFERENCESOURCENOTFOUND和54964ERRORJJMTREFERENCESOURCENOTFOUND来计算；对主动齿轮应分别除以传动效率和传动比得89286ERRORREFERENCESOURCENOTFOUND，100195ERROR1J1JREFERENCESOURCENOTFOUND；超载系数，10；0K尺寸系数06970；SSK425M载荷分配系数取1；M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VK精度高时，取1；J计算弯曲应力用的综合系数，见图31，0238，0178。1J2J黑龙江工程学院本科生毕业设计24图31弯曲计算用综合系数J按计算主动锥齿轮弯曲应力80TIV挡IV挡带超速档IV挡IV挡带超速档V挡IFIIIIIIIVV19901420750825168072627651415501311850535759052515775TFIIIIIIIVV6060507065606065605050707060607070606050607060506070705060707060注表中，其中发动机最大转矩，；汽车总重，。AETGK10MXAXETMNAGKN经计算193732NMD齿面宽中点的圆周力P为945957NMDT2（314）式中T作用在该齿轮上的转矩。主动齿轮的当量转矩；DT1该齿轮齿面宽中点的分度圆直径。对于螺旋锥齿轮MD22SINFDM11Z所以4096MMMD125164MM；2从动齿轮的节锥角80073。2计算螺旋锥齿轮的轴向力与径向力根据条件选用表35中公式。黑龙江工程学院本科生毕业设计29表35圆锥齿轮轴向力与径向力主动齿轮螺旋方向旋转方向轴向力径向力右左顺时针反时针COSINSTACO221PAITS112SINCOSTANCS221PRIT112右左反时针顺时针COSNACO1IST222PASNCOANCSIST22PR主动齿轮的螺旋方向为左；旋转方向为顺时针720488NCOSINSITANCOS111（315）309105NSICOSTACS111PR（316）从动齿轮的螺旋方向为右旋转方向为逆时针309105（N）COSINSITANCOS222PA（317）720488（N）SICOSTACS222R（318）式中齿廓表面的法向压力角20；主动齿轮的节锥角926；1从动齿轮的节锥角80073。22、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的轴向力。但如果采用圆锥滚子轴承作支承时，还应考虑径向力所应起的派生轴向力的影响。而轴承的径向载荷则是上述齿轮的径向力，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。当主减速器的齿轮黑龙江工程学院本科生毕业设计30尺寸，支承形式和轴承位置已初步确定，计算出齿轮的轴向力、径向力圆周力后，则可计算出轴承的径向载荷。对于采用悬臂式的主动锥齿轮和跨置式的从动锥齿轮的轴承径向载荷，如图35所示图35主减速器轴承的布置尺寸轴承A，B的径向载荷分别为（319）AR2112501MDABRPA（320）BC式中已知945957N，309105N，720488N,4096MM,P11MD1A43MM，B26MM，C69MM。所以，轴承A的径向力592929NAR轴承B的径向力1225552NB轴承的寿命为S610QFCRLPT（321）式中为温度系数，在此取10；TF为载荷系数，在此取12；PCR额定动载荷，N其值根据轴承型号确定。此外对于无轮边减速器的驱动桥来说，主减速器的从动锥齿轮轴承的计算转速为2NR/MIN（322）RAMVN62黑龙江工程学院本科生毕业设计31式中轮胎的滚动半径，0332M；R汽车的平均行驶速度，KM/H对于载货汽车和公共汽车可取3035AMVKM/H，在此取325KM/H。所以有上式可得26039R/MIN2N3056主动锥齿轮的计算转速26039617160662R/MIN。1所以轴承能工作的额定轴承寿命H（323）NLH60式中轴承的计算转速，131050R/MIN。N若大修里程S定为100000公里，可计算出预期寿命即HHLAMVS（324）所以30769HHL53210对于轴承A和B，在此并不是单独一个轴承，而是一对轴承，根据尺寸，在此选用30207型轴承，D35MM,D72MM，CR542KN，E037对于轴承A，在此径向力592929N，轴向力A720488N，所以121EARRAX04，Y16当量动载荷QYXFBD（325）式中冲击载荷系数在此取12；DF所以，Q12（0459292916720488）166794N。由于采用的是成对轴承2CR，所以轴承的使用寿命为RC65145H30769HHLQRN6013104679258130HL所以轴承A符合使用要求。对于轴承B，径向力1225553N，轴向力A720488，所以047EBRRAX04,Y16当量动载荷QYXFBD（326）式中冲击载荷系数在此取12；DF黑龙江工程学院本科生毕业设计32所以，Q12（04122555316720488）197157N373102H30769HHLQCRN6013107952481306HL所以轴承B符合使用要求9。对于从动齿轮的轴承C，D的径向力R（327）C22250MDABRPA（328）1DC已知P945957N，309105N，720488N，A240MM，B124MMC116MM2A2R所以，轴承C的径向力48874N；轴承D的径向力993938NCDR根据尺寸，轴承C，D均采用32103，其额定动载荷CR为828KN,D100MM，D65MMT23MM，E035对于轴承C，轴向力A309105N，径向力48874N，并且063E，CRRAX04，Y17所以Q120430910517993938217603NYRXAFD671617HLQRN716310276845136HL所以轴承C满足使用要求。对于轴承D，轴向力A0N，径向力R231005N,X1,Y0。所以Q993938N9150736HHLQRN716310892451376L所以轴承D满足使用要求10。33主减速器齿轮材料及热处理驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系的其它齿轮相比，具有载荷大，作用时间长，载荷变化多，带冲击等特点。其损坏形式主要有齿轮根部弯曲折断、齿面疲劳点蚀（剥落）、磨损和擦伤等。根据这些情况，对于驱动桥齿轮的材料及热处理应有以下要求黑龙江工程学院本科生毕业设计331、具有较高的疲劳弯曲强度和表面接触疲劳强度，以及较好的齿面耐磨性，故齿表面应有高的硬度；2、轮齿心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；3、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易于控制，以提高产品的质量、缩短制造时间、减少生产成本并将低废品率；4、选择齿轮材料的合金元素时要适合我国的情况。汽车主减速器用的螺旋锥齿轮以及差速器用的直齿锥齿轮，目前都是用渗碳合金钢制造。在此，齿轮所采用的钢为20CRMNTI用渗碳合金钢制造的齿轮，经过渗碳、淬火、回火后，轮齿表面硬度应达到5864HRC，而心部硬度较低，当端面模数8时为2945HRC。M对于渗碳深度有如下的规定当端面模数M5时，为0913MM当端面模数M58时，为1014MM由于新齿轮接触和润滑不良，为了防止在运行初期产生胶合、咬死或擦伤，防止早期的磨损，圆锥齿轮的传动副（或仅仅大齿轮）在热处理及经加工（如磨齿或配对研磨）后均予与厚度00050010MM的磷化处理或镀铜、镀锡。这种表面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25。对于滑动速度高的齿轮，为了提高其耐磨性，可以进行渗硫处理。渗硫处理时温度低，故不引起齿轮变形。渗硫后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。34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一专门的集油槽，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。黑龙江工程学院本科生毕业设计34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。35本章小结本章根据所给参数确定了主减速器计算载荷、并根据有关的机械设计、机械制造的标准对齿轮参数进行合理的选择，最后对螺旋锥齿轮的相关几何尺寸参数进行列表整理，并且对主动、从动齿轮进行强度校核。对主减速器齿轮的材料及热处理，主减速器的润滑给以说明。黑龙江工程学院本科生毕业设计35第4章差速器设计41概述汽车在行使过程中，左右车轮在同一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，一方面会加剧轮胎磨损，另一方面会使转向沉重，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。42对称式圆锥行星齿轮差速器原理对称式锥齿轮差速器是一种
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