四驱越野车转向驱动桥的设计（全套含CAD图纸）
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外文翻译资料 1 机电一体化技术及其应用研究 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微、控制、机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。 数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 能化 即要求机电产品有一定的智能 ,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在 控机床上增加人机对话功能，设置智能 I/O 接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而 有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化 方向发展。 性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在外文翻译资料 2 色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(称 指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制 电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自 1986 年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针， 1988 年美国加州大学 校研制出第一个微电机以来，国内外在艺、材料以及微观机理方面取得了很大进展，开发出各种 件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程 中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 色化 技术的发展给人们的生活 带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁中应用 在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数外文翻译资料 3 据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 能化控制技术 (由于钢铁具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经等，智能控制技术广泛于钢铁的产品设计、生产、控制、设备与产品质量 诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢 连铸 轧钢综合调度系统、冷连轧等。 布式控制系统 ( 分布式控制系统采用一台中央机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。 有特 点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。 监视集中控制分散，故障面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 放式控制系统 (开放控制系统 (计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家 产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 算机集成制造系统 (钢铁企业的 将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控外文翻译资料 4 制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应钢铁生产的要求。 未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在 20 世纪 80 年代已广泛实现 。 场总线技术 ( 现场总线技术 ( 连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术 (如 4 20 C 直 流传输 )就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去 66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化 现场就地控制站等的发展。 流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于 交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。 外文资料翻译 1 n is on of of of a of a of of as NC of as of a of it is to in NC / O of as of up a As of of a is a If is to of 文资料翻译 2 as in we As of of is of to AN a to a as of so in be of of be no 1.5 of is to of is in to it so on of or a to as is of 1.6 is a in to to be by is of or 986 1988 at at of as . 外文资料翻译 3 a of of of in at In to of a be to of at be to 1.8 to as As on be to a of of in s in at of of in of is of In of be in of is to of is at of of 2 in of in In of at of as by of a 文资料翻译 4 in in in As a of it is to in as a of a be or to on of be of be as a of be is of is to a of Is of 外文资料翻译 5 is of by a of in be of so to to to is be to of to of of of of of is of of of In to of is to to of of in 980s is in of in to 0 C 外文资料翻译 6 it in in on be 6% or to of CS of as C in a of C C to of in C C of to AC C or be to or AC in of as a to 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 1 前言 转向驱动桥在四驱越野车中是指具有转向 功能的驱动桥。其主要功能 一 是把分动器传出的功率经其减速后传递给车轮 使车轮转动；二是通过转向器把方向盘所受的转矩传递给转向杆从而使车轮转向。 改革开放以来 , 随着汽车工业的飞速发展，人民生活水平的提高，高速公路、高等级公路的不断建设，汽车正逐渐进入家庭，成为人们生活的一部分。 同时 随着我国加入世界贸易组织，通用、福特、日产、丰田一批世界一流汽 车生产企业纷纷进入中国，市场竞争日趋激烈 术竞争将是我国汽车工业面临的最大挑战。 本课题 是结合科研进行工程设计 。 由于四驱越野车 的普及 ，因而对于转向驱动桥是非常需要的 。 为了让 越野车 能更好的适应野外的行驶， 对于 转向驱动桥 提出了以下要求： 5 各边能转动 在王琪老师和李书伟老师的指导下，首先进行了方案论证。经过讨论与研究，对于 桥壳 部分 改变了 以前 的 非断开式 ，最终确定 对于主减速器部分仍采用整体式而两端分别装一球面滚轮式万向节。在转向节部分采用球笼式万向节，转向器采用循环球式 转向器 。 由于 转 向驱动桥 最终要于其它部分组合在一起组成四驱车，所以整个设计过程 要考虑 最终 的组装。我们根据厂方提供的数据首先对驱动桥进行了详细的分析。然后根据分析的结果，计算各部分的轴向力、扭矩 、传动比 以及功率。 进而对各部分进行设计。 转 向驱动桥 改变了 以往的非断开式桥壳，使其更适和在一些非平坦路面上行驶。本课题新颖实用，在技术上有较大改进，具有较强的竞争力。本 转 向驱动桥 将具有很大的市场前景。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 2 总体方法论证 向驱动 桥 分析 已知条件： 外行尺寸 (长 x宽 ： 3600 额定功率： 76 800r/; 最大扭距： 225N m(2000r/ 前轴距： 2230轮距： 1300后轮距： 1300 总质量： 载重量： km/h ; 140km/h; 最大爬坡度： 60%； 构方案的确定 分析 驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动桥和断开 式驱动桥 。 普通非断开式驱动桥，由于结构简单、造价低廉、工作可靠，广泛用在各种汽车上，在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。他们的具体结构、特别是桥壳结构虽然各不相同，但是有一个共同特点，即桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁，齿轮及半轴等传动部件安装在其中。 它的一个缺点 是 簧下质量 大 点。 断开式驱动桥的桥壳是分段的，并且彼此之间可以做相对运动，所以这种桥称为断开式的。另外，它又总是与独立悬挂相匹配，故又称为独立悬挂驱动桥。这种桥的中段，主减速器及差速器等是悬置在车架 横粱或车厢底板上，或与脊梁式车架相联。两侧的驱动车轮由于采用独立悬挂则可以彼此致立地相对于车架或车厢作上下摆动，相应地就要求驱动车轮的传动装置及其外壳或套管作相应摆动。 根据所采用的转向传动副的不同，转向器的结构型式有多种。常见的有齿轮齿条式、循环球式、球面蜗杆滚轮式、蜗杆指销式等。 对转向其结构形式的选择，主要是根据汽车的类型、前轴负荷、使用条件等来决定，并要考虑其效率特性、角传动比变化特性等对使用条件的适应性以及转向器的其他性能、寿命、制造工艺等。矿山、工地用汽车和越野汽车，经常 在坏路或在无路地带行驶，推荐选用极限可逆式转向器，但当系统中装有液力式动力转向或在转向横拉杆上装有减振器时，则可采用正、逆效率均高的转向器，因为路面的冲击可由液体或减振器吸收，转向盘不会产生“打手”现象。 万向节按其在扭转方向上是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节。在前者中，动力是靠零件的铰链式联接传递的，而在后者中则靠弹性零件传递， 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 且有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节。 由于弹性件的弹性变形量有限，故挠性万向节一般用于两轴间夹角不大 于（ 35）和只有微量轴向位移的万向节传动场合。 车桥的结构 由于该车悬架采用麦弗逊悬架因此驱动桥应采用断开式驱动桥。 对于转向器由于该车是四驱越野车，经常在坏路或无路地带行驶应选用极限可逆转向器。可选用循环球式转向器。当正效率高时驾驶员可以轻便的转动转向盘；当逆效率高时使驾驶员更好的感觉路况，但为了减轻在不平路面上行驶时驾驶员的疲劳，车轮与路面之间的作用力传至 转向盘上要尽可能小，防止打手又要求效率尽可能低。因此应在车的转向横拉杆上装一减振器使其吸收路面的冲击消除打手现象。 而对于转向节由于其 转向要一定的角度 根据角度 选择球笼式 。 对于主减速两侧的万向节用球面滚轮式万向节。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 3 主减速器的设计计算 减速器传动比的计算 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。 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 情况下，所选择的 能保证这些汽车有尽可能高的最高车速 时 17m a (3 式中 车轮的滚动半径， m； 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， 上式求得的大 10 25 ，即按下式选择： 1+（ 10 25） 17 (3= 减速器的选择 主减速器的减速型式分为单级减速、双 级 减速、双速减速、单级贯通、双级贯通、主减速及轮边减速等。 减速 器 由于单级主减速器具有结构简单、质量小、尺寸紧凑及制造成本低廉的优点，广泛用在主减速比 中、重型汽车的贯通桥。它又有锥齿轮 圆柱齿轮式和圆柱齿轮 锥齿轮式两种结构型式。 锥齿轮 圆柱齿轮双级贯通式主减速器的特点是有较大的总主减速比 (因两级减速的减速比均大于 1)，但结构的高度尺寸大，特别是主 动锥齿轮的工艺性差，而从动锥齿轮又需要采用悬臂式安置，支承刚度差，拆装也不方便。 圆柱齿轮 锥齿轮式双级贯通式主减速器的结构紧凑，高度尺寸减小，但其第一级的斜齿圆柱齿轮副的减速比较小。 或双级 )主减速器附轮边减速器 一些重型汽车、大型公共汽车的驱动桥的主减速比往往要求很大。当其值大于12 时，则需采用单级 (或双级 )主减速器附加轮边减速器的结构型式，将驱动桥的一部分减速比分配给安装在轮毂中间或近旁的轮边减速器。这样以来，不仅使驱动桥中间部分主减速器的轮廓尺寸减小，加大了离地间隙，并可得到大的驱动桥减速 比(其值往往在 1626 左右 )，而且半轴、差速器及主减速器从动齿轮等零件的尺寸也可减小。但轮边减速器在一个桥上就需要两套，使驱动桥的结构复杂、成本提高，因此只有当驱动桥的减速比大于 12时，才推荐采用。 根据求得的传动比 。 减速器齿轮的类型 在现代汽车驱动桥上，主减速器采用得最广泛的是螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。 螺旋锥齿轮其主、从动齿轮轴线相交于一点。交角可以是任意的，但在绝大多数的汽车驱动桥上，主减速齿轮副都是采用 90交角的布置。由于轮齿端面重 叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，因此，螺旋锥齿轮能承受大的负荷。加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合，面是逐渐地由齿的一端连续而平稳地转向另 端，使得其工作平稳，即使在高速运转时，噪声和振动也是很小的。 双曲面齿轮其主、从动齿轮轴线不相交而呈空间交叉。其空间交叉角也都是采用90。主动齿轮轴相对于从动齿轮轴有向上或向下的偏移 。 当偏移距大到一定程度时，可使一个齿轮轴从另一个齿轮轴旁通过。这样就能在每个齿轮的两边布置尺寸紧 凑 的支承。这对于增强支承刚度、保证轮齿正确啮合从而提高齿轮寿命大有好处。随购买后包含有 纸和论文 ,咨询 偏移距的 不同，双曲面齿轮与接触应力相当的螺旋锥齿轮比较，负荷可提高至 175。双曲面主动齿轮的螺旋角较大，则不产生根切的最少齿数可减少，所以可选用较少的齿数，这有利于大传动比传动。当要求传动比大而轮廓尺寸又有限时，采用双曲面齿轮更为合理。因为如果保持两种传动的主动齿轮直径一样，则双曲面从动齿轮的直径比螺旋锥齿轮的要小，这对于主减速比 传动比小于 2 时，双曲面主动齿轮相对于螺旋锥齿轮主动齿轮就显得过大，这时选用螺旋锥齿轮更合理，因为后者具有较大的差速器可利用空间。 由于双曲面主动齿轮螺旋角 的增大，还导致其进入啮合的平均齿数要比螺旋锥齿轮相应的齿数多，因而双曲面齿轮传动比螺旋锥齿轮传动工作得更加平稳、无噪声，强度也高。双曲面齿轮的偏移距还给汽车的总布置带来方便。 由于 择用双曲面主动齿轮。 减速齿轮计算载荷的确定 将发动机最大转矩配以传动系最低档传动比时和驱动车轮打滑时这两种情况下作用于主减速器从动齿轮上的转矩 (较小者，作为越野汽车在强度计算中用以验算主减速器从动齿轮最大应力的计算载荷。即 170m a x / (3 382 N m 172i (3 N m 式中 发动机量大转矩， N m； 由发动机到所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比； T 传动部分的效率，取 T = 超载系数，取 ； n 驱动桥数目； 汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷， N； 轮胎对路面的附着系数，越野汽车取 = 一车轮的滚动半径， m； ， 一分别为由所计算的主减速器从动齿轮到驱动轮之间的传动效率和减速比。 上面求得的计算载荷，是最大转矩而不是正常持续转矩，不能用它作为疲劳损坏的依据。对于公路车辆来说，使用条件较非公路车辆稳定，其正常持续转矩是根据所谓平均比牵引力的值来确定的，即主减速器从动齿轮的平均计算转矩 N m)购买后包含有 纸和论文 ,咨询 0 为 17)()( (3 N m 式中 汽车满载总重， N； 所牵引的挂车满载总重， N，仅用于牵引车； 道路滚动阻力系数，越野汽车取 汽车正常使用时的平均爬坡能力系数。越野汽车取 汽车或汽车列车的性能系数： /)(1 9 a 170 (3式中 0值。 当计算主减速器主动齿轮时，应将式（ 3（ 3式分别除以该齿轮的减速比及传动效率。 减速器齿轮基本参数的选择 表 3车驱动桥主减速器主动锥齿轮齿数（用于半展成法 *加工时） 传动比 ( 推荐的主动齿轮最小齿数 ( 主动齿轮齿数允许范围（ z ） 7 1519 5 1216 1 1014 0 810 79 69 7 58 表 3车主减速器主、从动锥齿数的选择 12 10 11 12 13 14 15 16 1 44 47 5 38 2 45 48 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 1 续表 12 10 11 12 13 14 15 16 6 39 49 3 43 46 0 照表 3于 以取主动齿轮齿数为 11。再根据表 3得与齿数 11相配和的齿数为 35。 由于弯曲应力和作用在齿轮上的圆周力 的比值 P/且当变速器处于挡位置时，圆周力 的比值 P/F。 1 0 7 8 021 0 0 17201m a x (3 107802100 1722 r (3式中： 的单位均 当挡的传动比 时，还必须具备另一条件，亦即在直接挡传递发动机的最大转矩 ，即 e /3 9 2 021 0 0 1720m a x (3对于双曲面齿轮来说，选取 F 此关系及 代入以上有关公式并整理后得到： 当挡传递 圆直径 1701m a 4 6.0 (3 53 4 1722 (3 0 0 取两者中的较大值。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 2 式中 发动机量大转矩， N m； 变速器挡传动比； 变速器比； n 该车的驱动桥数目； 汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷， N； 轮胎对路面的附着 系数，对越野汽车取 = 一车轮的滚动半径， m； 圆整后取 75mm 按式 m=d2/17 175/35=5算出从动锥齿轮大端端面模数，并用下式校核： 317 (3=( 3 式中 计算转矩， N m； 模数系数，取 经校核成立。 汽车主减速器双曲面齿轮的从动齿轮齿面宽 F(荐为： F=17 (3 7 式中 从动齿轮节圆直径， 越野汽车 E 不应超过从动齿轮节锥距 0%（或取 E 值为 d：的 10%12%，且一般不超过 12%）。传动比愈大则 E 也应愈大，大传动比的双曲面齿轮传动，偏移距0 30。但当 E 大干 0时，应检查是否存在根切。 E=17 (3=175=35 采用 下偏移。 又由于 双曲面齿轮的偏移方向与其轮齿的 螺旋方向间有一定的关系：下偏移时主动齿轮的螺旋方向为左旋，从动齿轮为右旋 。 对于双曲面齿轮，由于其主动齿轮轮齿两侧的法向压力角不等，因此应按平均压力角考虑，载货汽车选用 22 30 的平均压力角，轿车选用 19的平均压力角。当8时，其平均压力角均选用 21 15 。 本车选用平均压力角为 21 15 。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 3 按表 3 表 3弧齿双曲面齿轮的几何尺寸计算用表 序号 计算公式 结果 注 释 1 11 小齿轮齿速应不少于 6 2 35 大齿轮齿速 由 3 F 27 大齿轮齿面宽 F= E 20 小齿轮轴线偏移距 E=（ 75 175 大齿轮风度圆直径 盘名义直径 1 = ) 小齿轮节锥角 1 9 2 =1 大 齿轮节锥角 2 10 2= 11 大 齿轮终点螺旋角 2 11 z=mm 22 齿轮节锥顶点到小齿轮轴线的距离， +表示该节锥顶点越过了小齿轮轴线， 12 齿轮节锥距 13 2 = 大齿轮顶角 14 2 = 2 D 大齿轮的齿根角 15 h2 = 20 2 s 齿轮齿顶高 16 h2 = 20 2 s 大齿轮齿根高 17 C= 向间隙 C 为大齿轮在齿面宽中点处的工作齿高的 15%再加上 8 h= 22 齿轮齿全高 19 齿轮齿工作 高 20 02 = 22 大齿轮的面锥角 21 2R = 22 大齿轮的根锥角 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 续表 序号 计算公式 结果 注释 23 02= 2220 s s 齿轮 外缘至小齿轮轴线的距离 24 2 22s mm 齿轮面锥顶点到小齿轮轴线的距离， +表示该面锥顶点越过了小齿轮轴线， 25 22s 大齿轮根锥顶点到小齿轮轴线的距离， +表示该根锥顶点越过了小齿轮轴线， 26 01 = R 小齿轮面锥角 27 co ss 小齿轮面锥顶点到大齿轮轴线的距离， +表示该面锥顶点越过了大齿轮轴线， 28 11211010112111c o st o sc o sc o sc o sc o st 小齿轮外缘至大齿轮轴线的距离 29 11211010112111c o st o sc o sc o sc o sc o st an)t o sc o s(t 齿 轮前缘至大齿轮轴线的距离 30 001 齿轮的外圆直径 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 5 续表 序号 计算公式 结果 注释 31 020020c o sc o ss 齿轮根锥顶点到大齿轮轴线的距离， +表示该根锥顶点越过了大齿轮轴线， 32 1R = 002 c o sc o sa 小齿轮根锥角 33 小侧间隙允许值 34 大侧间隙允许值 减速器双曲面齿轮的强度计算 17/ (3 3 式中 p 单位齿长上的圆角力， N P 作用在齿轮上的圆周力， N，按发动机最大转矩 F 从动齿轮的齿面宽， 按发动机最大转矩计算时： )2/(1013m a x 17 (3= 3272501 0 0 5 N 式中 发动机最大转矩， N m； 变速器传动比，常取 1档及直接档进行计算； 主动齿轮节圆直径， 对于多桥驱动汽车应考虑驱动桥数及分动器传动比。 按最大附着力矩计算时： r)2/(10232 17 (3= 1 12721 7 51 0 0 0 0 N 式中 驱动桥对水平地面的负荷， N； 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 6 轮胎与地面的附着系数； 轮胎的滚动半径， m； 主减速器从动齿轮节圆直径， 许用单位齿长上的圆周力如表 3 表 3用单位齿长上的圆周力 按发动机最大转矩计算 按最大附着力矩计算 附着系数 1档 2档 直接档 轿车 893 536 321 893 车 1429 250 1429 共汽车 982 214 引汽车 536 250 轮齿的弯曲强度计算 汽车主减速器双曲面齿轮轮齿的计算弯曲应力w(N 320 102 17 (3= N 式中 齿轮的计算转矩， N m，对于主动齿轮还需将上述计算转矩换算到主动齿轮上； 超载系数； 尺 寸系数，反映材料性质的不均匀性，与齿轮尺寸及热处理等有关。当端面 模数 m s= 4 m 17 = (3 载荷分配系数，当两个齿轮均用骑马式支承型式时， 一个齿轮用骑马式支承时， 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 1； F 计算齿轮的齿面宽， Z 计算齿轮的齿数； m 端面模数， J 计算弯曲应力用的综合系数 ,为 汽车主减速器齿轮的损坏形式主要是疲劳损坏，而疲劳寿命主要与日常行驶转矩即平均计算转矩有关， 能作为疲劳寿命的计算依据。 双曲面齿轮齿面的计算接触 应力j( 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 7 3m a a 17 (3= 32 2 51 7 2 式中 分别为主动齿轮的工作转矩和最大转矩， N m； 材料的弹性系数，对于钢制齿轮副取 主动齿轮节圆直径， 表面质量系数，对于制造精确的齿轮可取 ； F 齿面宽， 齿轮副中的较小值 (一般为从动齿轮齿面宽 )； 为 减速器齿轮的材料及热处理 汽车主减速器双曲面齿轮目前均用渗碳合金钢制造。常用的钢号有 20220200 用渗碳合金钢制造齿轮，经渗碳、淬火、回火后，轮齿表面硬度可高达 4，而芯部硬度较低为 5。 渗碳层深度为 减速器的润滑 主减速器的齿轮、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，在从动齿轮的前端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进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 子的小端通向大端，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 有足够的润滑油能流进差速器，有的采用专门的导油匙。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 8 4 差速器的设计 速器的结构型式选择 差速器的结构型式有多种。 有 普通对称式圆锥行星齿轮差速器 和 防滑差速器。后者又分为强制锁止式和自锁式两类。自锁式差速器又有多种结构型式的高摩擦式和自由轮式的以及变传动比式的。 a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， 2 个半轴齿轮， 4 个行星齿轮 (少数汽车采用 3 个行星齿轮，小型、微型汽车多采用 2 个行星齿轮 )，行星齿轮轴 (不少装 4 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。 b强制锁止式防滑差速器 充分利用牵引力的最简单的一种方法是在普通的圆锥齿轮差速器上加装差速锁，必要时将差速器锁住。此时左、右驱动车轮可以传递由附着力决定的全部转矩。 当汽车驶入较好的路面时，差速器的锁止机构应即时松开，否则将产生与无差速器时一样的问题。 c自锁式差速器 一 般越野汽车的低压轮胎与地面的附着系数的最大值为 于燥的柏油或混凝工路面上 )，而最小值为 开始溶化的冰上 )。可见相差悬殊的附着系数的最大比值为 8。因此，为了充分利用汽车牵引力，差速器的锁紧系数 就已足够。而汽车在不好的道路和无路地区行驶的实践表明，各驱动车轮与地面附着系数不同数值之比，一般不超过 34。因此选取 K 34 是合适的，在这种情况下汽车的通过性可以得到显著的提高，而其转向操纵等使用性能实际上并不变坏。 根据所设计车的要求选用对称式圆锥行星齿轮差速器同时加 进摩擦元件以增大其内摩擦，提高其锁紧系数。 速器齿轮的基本参数选择 轿车常用 2个行星齿轮，载货汽车和越野汽车多用 4个行星齿轮，少数汽车采用3个行星齿轮。 参照长春一汽的四驱越野车 采用 2个行星齿轮。 B(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 就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代替了差速器圆锥齿轮的节锥距。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 9 球面半径可根据经验公式来确定： 317 (4= = 式中 行星齿轮球面半径系数， 于有 2个行星齿轮的越野汽车取最大值； 计算转矩， N m。 可根据下式预选其节锥距： B17 (4=(= 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，但一般不应少于 10。半轴齿轮的齿数采用 1425。半轴齿轮与行 2范围内。 在任何圆锥行星齿轮式差速器中，左、右两半轴齿轮的齿数 须能被行星齿轮的数目 n 所整除，否则将不能安装。 取 10 8 先初步求出行星齿轮和半轴齿轮的节锥角 1 、 2 ： )/a rc t a n( 211 17 = (4)/122 17 = (4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： 1722 011 0 s = (4圆整后取 m=4 算出模数后，节圆直径 下式求得： 17 (4 10=40 18=72 按表 4表 4车差速器直齿锥齿轮的几何尺寸计算用表 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 0 序号 项目 计算公式 1 行星齿轮齿数 0 2 半轴齿轮齿数 8 3 模数 m=4 4 齿面宽 F=(0= 齿工作高 齿全高 h= 7 压力角 = 8 轴交角 =90 9 节圆直径 d1=0 d2=2 10 节锥角 1 =z1/ 2 =z2/1 节锥距 A0=2 )=2 )=2 周节 t=3 齿顶高 1h =h2 = h2 =zzm=4 齿根高 h1 =h1 = h2 =h2 = 15 径向间隙 c=h h2 = 16 齿根角 1 = 2 = 17 面锥角 01 = 1 2 = 02 = 2 1 =65 18 根锥角 1R = 1 1 = 2R = 2 2 = 19 外圆直径 2 h1 = 2 h2 = 20 节锥顶点至齿轮外缘距离 01 = h1 = 02 = h2 = 及其深度 行星齿轮安装孔 与行星齿轮轴名义直径相同，而行星齿轮安装孔的深度 常取 17 (4=8= L (41030=64= 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 1 10 30 17 =8 (4式中 差速器传递的转矩， N m； n 行星齿轮数； l 为行星齿轮支承面中点到锥顶的距高， 24.0 ； c 支承面的许用挤压应力，取为 69 速 器齿轮与强度计算 汽车差速器齿轮的弯曲应力为 2203102 17 (4= = 式中 T 差速器一个行星齿轮给予一个半轴齿轮的转矩， N m； 计算转矩， N m； n 差速器行星齿轮数目； 半轴齿轮齿数； J 计算汽车差速器齿轮弯曲应力用的综合系数， 为 按日常行驶平均转矩计算所得的汽车差速器齿轮的弯曲应力，计算转矩进行计算时，弯曲应力应不大于 980 由于 80 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 2 5 半轴的设计 轴的设计与计算 半轴的主要尺寸是它的直径，设计与计算时首先应合理地确定其计算载荷。 半轴的计算应考虑到以下三种可能的载荷工况： （ 1）纵向力 )，附着系数尹取 有侧向力作用； （ 2）侧向力 最大值发生于侧滑时，为 ，侧滑时轮胎与地面的侧向附着系数 1 ，在计算中取 有纵向力作用； （ 3）垂向力 大时，这发生在汽车以可能的高速通过不平路面时，其值为(时没有纵向力和侧向力的作用。 由于车轮承受的纵向力、侧向力值的大小受车轮与地面最大附着力的限制，即 22222 故纵向力 侧向力 由于半轴两端各于万向节 因此采用 3/4浮式半轴。 3/4浮式半轴的设计计算 按前述第一、 二两种载荷工况计算。其危险断面位于半轴与轮毂相配表面的内端。 (1)3 4浮式半轴在前述第一种载荷工况下 危险断面处，半袖承受合成弯矩： 2222 )( 17 (5= 2 22 转矩按下式计算： 17 (5=6300205 （ 2） 3/4浮式半轴在前述第二种载荷工况下 如果轮毂轴承的夹持力矩不大，则 3/4浮式半轴受弯矩。求弯矩时应考虑到轮毂轴承和半轴内端与差速器壳的夹持作用。这时左、右半轴上的弯矩分别 17122 2/)()( (5 9 42/) 7 8 2 55 2 5 0( 17122 2
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