【车辆工程类】五十铃轻型货车驱动桥的设计【汽车类】【9张CAD图纸】【优秀】【毕业论文说明书】
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毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 系部 汽车工程系 专业、班级 车辆 导教师姓名 职称 高级实验师 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 五十铃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 一、国外研究现状： 随着高速公路网状况的改善和国家环保法规的完善，环保、舒适、快捷成为客车和货车市场的主旋律。对整车主要总成之一的驱动桥而言，小速比、大扭矩、传动效率高、成本低逐渐成为客车和货车主减速器技术的发展趋势。 产品上，国外 货车市场用户主要以承载能力强、齿轮疲劳寿命高、结构先进、易维护等特点的产品为首选。目前己开发的产品，如陕西汉德引进德国撇 N 公司技术的 485 单级减速驱动桥，一汽集团和东风公司的 13 吨级系列车桥为代表的主减速器技术，都是在有效吸收国外同类产品新技术的基础上，针对国内市场需求开发出来的高性能、高可靠性、高品质的车桥产品。 1这些产品基本代表了国内车用减速器发展的方向。通过整合和平台化开发，目前国内市场形成了 457、 460、 480、 500等众多成型稳定产品，并被用户广泛认可和使用。设计开发上， C 胡 等计算机应用技术，以及 E 等设计软件先后应用于主减速器的结构设计和齿轮加工中，有限元分析、数模建立、虚拟试验分析等也被采用 ;齿轮设计也初步实现了计算机编程的电算化。新一代减速器设计开发的突出特点是 :不仅在产品性能参数上进一步进设计上完全遵从模块化设计原则，产品配套实现车型的平台化，造型和结构更加合理，更宜于组织批量生产，更适应现代工业不断发展，更能应对频繁的车型换代和产品系列化的特点，这些都对基础件产品提出愈来愈高的配套要求，需要在产品设计上不断地进行二次开发和持续改 进，以满足快速多变的市场需求。 与国外相比，我国的车用减速器开发设计不论在技术上、制造工艺上，还是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齿轮制造技术缺乏独立开发与创新能力，技术手段落后 (国外己实现计算机编程化、电算化 )。目前比较突出的问题是，行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低，企业管理方式较为粗放，相当比例的产品仍为中低档次，缺乏有国际影响力的产品品牌，行业整体散乱情况依然严重。这需要我们加快技术创新、技术进步的步伐，提高管理水平，加快与国际先进水平接轨，开发设计适应中国国情的高档车用减速器总成， 由仿制到创新，早日缩小并消除与世界先进水平的差距。 2近几年来，国内汽车生产厂家，如重汽集团、福田汽车、江淮汽车等通过与国外卡车巨头，如沃尔沃、通用、五十铃、现代、奔驰、雷诺等进行合资合作，在车桥减速器的开发上取得了显著的进步。目前，上汽集团、东风、一汽、北汽等各大汽车集团也正在开展合作项目，希望早日实与世界先进技术的接轨，争取设计开发的新突破。 二、国内研究现状： 目前我国正在大力发展汽车产业 ,采用后轮驱动汽车的平衡性和操作性都将会有很大的提高。后轮驱动的汽车加速时，牵引力将不会由前轮发出，所以在加速转 弯时，司机就会感到有更大的横向握持力，操作性能变好。维修费用低也是后轮驱动的一个优点，尽管由于构造和车型的不同，这种费用将会有很大的差别。如果变速器出了故障，对于后轮驱动的汽车就不需要对差速器进行维修，但是对于前轮驱动的汽车来说也许就有这个必要了，因为这两个部件是做在一起的。所以后轮驱动必然会使得乘车更加安全、舒适，从而带来可观的经济效益。目前国内研究的重点在于：从桥壳的制造技术上寻求制造工艺先进、制造效率高、成本低的方法；从齿轮减速形式上将传统的中央单极减速器发展到现在的中央及轮边双级减速或双级主减速器结 构；从齿轮的加工形式上车桥内部的的主从动齿轮、行星齿轮及圆柱齿轮逐渐采用精磨加工，以满足汽车高速行驶要求及法规对于噪声的控制要求。 2、意义与目的： 汽车驱动桥是汽车的重大总成，承载着汽车的满载簧荷重及地面经车轮、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。另外，汽车驱动桥 在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。由上述可见，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。因此，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。 3 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，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。与非断开式驱动桥相比较，断开式驱动桥能显著减少汽车簧下质量，从而改善汽车行驶平顺性，提高了平均行驶速度；减小了其策划行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；增加了汽车的离地间隙；由于驱动车轮与路面的接触情况及对各种地形的适应性较好，增强了车轮的抗侧滑能力；若与之配合的独立悬架导向机构设计合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。但其结构复杂，成本较高。断开式驱动桥在乘用车和部分越野汽车上应用广泛。非断开式驱动桥结构简单，成本低，工作可靠，但由于其 簧下质量较大，对汽车的行驶平顺性和降低动载荷有不利的影响。 4 本论文的的研究目的在于通过对五十铃汽车整体的匹配性设计完成后轮驱动桥的主减速器、差速器等部件型号的设计与计算，并完成校核的设计过程。 二、 设计（论文） 的基本内容 ,拟解决的主 要问题 一、基本内容： 1、 驱动桥结构方案选择 2、主减速器设计 3、差速器设计 4、驱动半轴的设计 5、驱动桥壳的设计 二、解决的问题： 一、主减速器的结构形式 1、 主减速器的齿轮类型主 2、 减速的减速形式 3、 主减速器主 4、 从动缀齿轮的支承 形式主减速器的基本参数选择与设计计算 二、 1、差速器的差速原理结构 2、齿轮的基本参数选择几何校核及强度计算 3、半轴计算载荷的确定 4、杆部直径的选择、强度计算 半轴花键的强度计算 5、整体式驱动桥壳的结构、 6、驱动桥壳的受力分析与强度计算 驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩 ,并将动力合理地分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。 驱动桥设计应当满足 如下基本要求： a)所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。 b)外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。 c)齿轮及其它传动件工作平稳，噪声小。 d)在各种转速和载荷下具有高的传动效率。 e)在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车平顺性。 f)与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动协调。 g)结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装，调整方便。 三、技术路线（研究方法） 四、进度安排 （ 1）调研、查阅相关资料、完成开题报告 第 1 2 周（ 3 月 3 日 3 月 15 日） （ 2）确定总体方案 第 3 4 周（ 3 月 16 日 3 月 29 日） （ 3） 对驱动桥结构进行设计 第 5 6 周（ 3 月 30 日 4 月 12 日） （ 4） 对驱动桥 主要零部件 尺寸进行设计 7 8 周（ 4 月 13 日 4 月 26 日） （ 5）建立 驱动桥 的零件图第 8 9 周（ 4 月 20 日 5 月 3 日） （ 6）建立 驱动桥 的装配模型第 9 10 周（ 4 月 28 日 5 月 10 日） （ 7）书写设计说明书第 11 13 周（ 5 月 11 日 5 月 31 日） （ 8）设计审核、修改 第 14 16 周（ 6 月 1 日 6 月 21 日） （ 9）毕业设计答辩准备及答辩 第 17 周（ 6 月 22 日 6 月 28 日） 查询五十铃货车驱动桥资料 驱动桥结构方案选择 主减速器设计 车轮传动装置设计 差速器设计 驱动桥壳设计 图 完成说明书 五、主要 参考资料 1 莫思剑 J2008 2 王聪兴 ， 冯茂林 J公路与汽运 , 2004 3 李梦群 ， 武文革 ,孙厚芳 纪机械制造业 J2003 4 陈家瑞 . 汽车构造 M. 北京：机械工业出版社， 2003. 5 余志生 . 汽车理论 M. 北京：机械工业出版社 , 2008. 6 尹国臣 J2007 7 陈珂 ,殷国富 ,汪永超 J. 机械传动 ,2008 8 刘惟信 M华大学出版社， 2004. 9 安晓娟，郝春光 J2007. 10 汽车工程手册编辑委员会 M：设计篇 民交通出版社， 2001. 11 机械设计手册编委会 行本） M. 北京：机械工业出版社， 2007. 12 成大先机械设计手册（ 1 ） M学工业出版社， 2002. 13 肖文颖， 王书翰 J2007， 14 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， . 15 付建红 J. 新余高专学报， 2006， 16 周小平 J. 新余高专学报 ,2005， 17 刘惟信 M华大学出版社， 2001. 18 杨朝会，王丰元，马浩 J. 农业装备与车辆工程， 2006， 19 of . 000， 20 of a . 007， 六、备注 本科学生毕业设计 五十铃 轻型 货车驱动桥 设计 系部名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 学生姓名 ： 陶冠宇 指导教师 ： 赵国迁 职 称 ： 高级实验师 黑 龙 江 工 程 学 院 二 一一 年六月 s 011 要 驱动桥位于传动系末端，其基本功用是增矩、降 速，承受作用于路面和车架或车身之间的作用力。它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须搭配一个高效、可靠的驱动桥，所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已经成为未来载重汽车的发展方向。驱动桥设计应主要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。本设计根据给定的参数，按照传统设计方法并参考同类型车确定汽车总体参数，再确定主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型，最后进行参数设计并对主减速器主、从动齿轮、 半轴齿轮和行星齿轮进行强度以及寿命的校核。 驱动桥设计 过程中基本保证 结构合理，符合实际应用，总成及零部件的设计能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求，修理、保养方便，机件工艺性好，制造容易。 关键字 ： 轻型货车 ； 驱动桥 ； 单级主减速器 ； 差速器 ； 半轴 ； 桥壳 is at of is or a on of is be to on to in of of of In of we a of as as of of of to i 目 录 摘要 . I . 错误 !未定义书签。 第 1 章 绪论 . 1 题的背景 目的及意义 . 1 内外驱动桥研究状况 . 1 计主要内容 和 预期结果 . 3 第 2 章 驱动桥的总体方案确定 . 4 动桥的种类结构和设计要求 . 4 车车桥的种类 . 4 动桥的种类 . 4 动桥结构组成 . 4 动桥设计要求 . 5 计车型主要参数 . 5 减速器结构方案 的确定 . 6 减速比的计算 . 6 减速器的齿 轮类型 . 6 减速器的减速形式 . 8 减速器主从动锥齿轮的支承形式 及安装方法 . 9 速器结构方案的确定 . 10 轴的形式确定 . 11 壳形式的确定 . 12 章小结 . 13 第 3 章 主减速器设计 . 14 述 . 14 减速器齿轮参数的选择与强度计算 . 14 减速器计算载荷的确定 . 14 减速器齿轮参数的选择 . 15 减速器齿轮强度计算 . 18 主减速器轴承计算 . 24 减速器齿轮材料及热处理 . 30 减速器的润滑 . 30 章小结 . 31 第 4 章 差速器设计 . 32 述 . 32 称式圆锥行星齿轮差速器原理 . 32 称式圆锥行星齿轮差速器的结构 . 33 称圆锥行星锥齿轮差速器的设计 . 34 速器齿轮的基本参数选择 . 34 速器齿轮的几何尺寸计算 . 36 速器齿轮的 强度 计算 . 37 速器齿轮的材料 . 39 章小结 . 39 第 5 章 半轴设计 . 40 述 . 40 轴的设计与计算 . 40 浮式半轴的计算载荷的确定 . 40 轴杆部直径的初选 . 42 浮式半轴强度计算 . 42 浮式半轴花键强度计算 . 42 轴材料与热处理 . 44 章小结 . 44 第 6 章 驱动桥桥壳的设计 . 45 述 . 45 壳的受力分析及强度计算 . 45 壳的静弯曲应力计算 . 45 不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度 . 47 车以最大牵引力行驶 时的桥壳的强度计算 . 47 车紧急制动时的桥壳强度计算 . 49 车受最大侧向力时桥壳 强度计算 . 50 章小结 . 54 论 . 55 参考文献 . 56 致谢 . 57 附录 A . 58 附录 B 64 1 第 1 章 绪 论 题背景目的及意义 在我国轻型货车占有较大市场，据中国汽车工业协会统计，截至 2007 年底，国内轻型货车（ 16 时，取 0。 )()(= )0 00 =1612.4 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， 1z ， 2z 之间应避免有公约数 ； 为了得到理想的 齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、16 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 1z 一般不小于 6； 主传动比01z 尽量取得小一些，以便得到满意的离地间隙。对于不同的主传动比， 1z 和 2z 应有适宜的搭配 。 主减速器的传动比为 定主动齿轮齿数 ，从动齿轮 齿数 3。 2、 从动锥齿轮节圆直径 2d 及端面模数 根据从动锥齿轮的计算转矩 （ 见式 式 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： 32 2 （ 式中 ：2直径系数，取23 16； 计算转矩， ，取jT， 取。 计算得， 2d =取 2d =300 2d 选定后，可按式 22 / 算出从动齿轮大端模数，并用下式校核 3t T （ 式中：模数系数，取 计算转矩， ，取 3 T= 3 7 5) = 12368足校核。 所以有： 1d =492d =301 3、 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0 。对于 汽车 工业， 主减速器螺旋锥 齿轮 面宽度推荐 采用 ： F=d =可初取 50 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 1F =55 4、 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。 17 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 大传动就越 干稳 ， 噪声 就越 低。 在一般机械制造用的标准制中，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 8。 7、主从动锥齿轮几何计算 计算结果如表 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 1z 7 2 从 动齿轮齿数 2z 43 3 模数 m 7 4 齿面宽 F 1F =55F =50 工作齿高 全齿高 h = 法向压力角 =20 8 轴交角 =90 9 节圆直径 d =m z 1d 49d =3010 节锥角 1 12 =90- 1 1 =2 =11 节锥距 11d =22d 2 周节 t=m t=3 齿顶高 21 2 118 序号 项 目 计 算 公 式 计 算 结 果 14 齿根高 15 径向间隙 c= c=6 齿根角 01=2 =17 面锥角 211 a ； 122 a 1a=2a =18 根锥角 1f= 11 2f = 22 1f =2f =19 外 圆直径 1111 c aa 2 221 10 节锥顶点止齿轮外缘距离 11201 s 2102 d 22 1=2=1 理论弧齿厚 21 k2 1s =s =2 齿侧间隙 B=3 螺旋角 =35 旋锥齿轮 的强度计算 1、 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。19 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。 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。 20 （ 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 表 出了汽车驱动桥齿轮的许用应力数值。 表 车驱动桥齿轮的许用应力 ( N 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 700 2800 980 750 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 9。 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长圆周力来估算，即 式中 ： p 单位齿长上的圆周力， N/ P作用在齿轮上的圆周力， N，按发动机最大转矩两种载荷工况进行计算 。 按发动机最大转矩计算时： 21013m 式中： 发动机输出的最大转矩，在此取 201 ； 变速器的传动比； 21 1d 主动齿轮节圆直径，在此取 49 按上式计算一档时： p N 接档时： 4502491012 0 1 3 p N m。 表 用单位齿长上的圆周力 p (N 一档 二档 直接档 轿车 893 536 321 载货汽车 1429 250 公共汽车 982 214 牵引汽车 536 250 按最大附着力矩计算时 ： r210232 （ 式中： 2G 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虑汽车最大加速时的负荷增加量，在此取 40180N； 轮胎与地面的附着系数，在此取 r 轮胎的滚动半径，在此取 0 104 0 1 8 03 p= 虽然附着力矩产生的 p 很大， 但由于发动机最大转矩的限制 p 最大只有 ， 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 )/( 2 203102 （ 式中 ：齿轮计算转矩 ，对从动齿轮，取jT，和612.4 来计算；对主动齿轮应分别除以传动效类别 档位 22 率和传动比得1，1； 0K超载系数 ， 尺寸系数 载荷分配系数 取； 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 1； J计算弯曲应力用的综合系数，见图 1J =2J = 图 曲计算用综合系数 J 按 主动锥齿轮弯曲应力1w= 0 26 I V V 1 9 90 1 4 20 75 6 80. 6 27 65 1 4 15 50 1 3 11 85 59 5 15 f I V V 60 60 50 70 65 60 60 65 60 50 50 70 70 60 60 70 70 60 60 50 60 70 60 50 60 70 70 50 60 70 70 60 注：表中.0 其中 发动机最大转矩， ； 汽车总重， 经计算 m 齿面宽中点的圆周力 P 为 ： = （ 式中： T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。 对于螺旋锥齿轮 2222 s m 2121 所以： 2 从动齿轮的节锥角 计算螺旋锥齿轮的轴向力与径向力根据条件选用 表 公式。 表 锥齿轮轴向力与径向力 主动齿轮 轴向力 径向力 螺旋方向 旋转 方向 右 左 顺时针 反时针 )c t a nc 21 PA)c t a nc 12 PA)s t a nc 21 PR)s t a nc 12 左 反时针 顺时针 )c t a nc 11 PA)s t a nc 11 27 )c t a nc 22 PA)s t ac 22 转方向为顺时针： )c t a nc 11 N （ )s t a nc 11 N （ 从动齿轮的螺旋方向为右： 旋转方向为逆时针： )c i ns i n( t a nc 22 N） （ )s i ns i nc t a nc 22 N） （ 式中： 齿廓表 面的法向压力角 20 ； 1 主 动齿轮 的节锥角 ； 2 从动齿轮的节锥角 。 2、 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 28 图 减速器轴承的布置尺寸 轴承 A， B 的径向载荷分别为 21112 （ 21112 mB （ 式 中： 已知 P =1R =1A = a=43mm，b=26c=69 所以 ， 轴承 A 的径向力 N 轴承 B 的径向力 N 轴承的寿命为 610 s （ 式中 ： 为温度系数，在此取 为载荷系数，在此取 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 2 r/ （ 式中： r 轮胎的滚动半径， 汽车的平均行驶速度， km/h;对于载货汽车和公共汽车可取 30 35 km/h，在此取 32.5 km/h。 所以有上式可得 2n = =r/动锥齿轮的计算转速 1n =r/ 所以轴承能工作的额定轴承寿命： 0h （ 式中 : n 轴承的计算转速， 若大修里程 S 定为 100000 公里，可计算出预期寿命即 = （ 29 所以 =076.9 h 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 ， d=35=72e=于轴承 A， 在此径向力 轴向力 A=以e X=Y=量动载荷 Q= d （ 中： 冲击载荷系数在此取 所以， Q= 由于采用的是成对轴 承 2所以轴承的使用寿命 为： = 6 7925 42 1 6 66 =6514.5 h3076.9 h= 所以轴承 A 符合使用要求。 对于轴承 B，径向力 向力 A=以e X=量动载荷 Q= d （ 中： 冲击载荷系数在此取 所以， Q= = 7 1525 42 1 6 66 =h3076.9 h= 所以轴承 B 符合使用要求 11。 对于从动齿轮的轴承 C， D 的径向力 2222 （ 22222 mD （ 已知 ： P=2A =2R =a=240b=16以，轴承 C 的径向力： 轴承 D 的径向力： 据尺寸， 轴承 C， 2103，其额定动载荷 =100d=65=23e=30 对于轴承 C，轴向力 A=向力 且e， X=以 Q= = = 所以轴承 C 满足使用要求。 对于轴承 D，轴向力 A=0N，径向力 R=1,Y=0。 所以 Q= =h 所以轴承 12。 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 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 陶冠宇 系部 汽车工程系 专业、班级 车辆 导教师姓名 赵国迁 职称 高级实 验师 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是否 题目名称 五十铃 轻型货车驱动桥的设计 一、设计（论文）目的、意义 五十铃 轻型汽车 市场占有率较高 。 其 驱动桥在整车 结构 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， 提高运输效率 。 而且本设计可是学生全面复习所学知识，为走上工作岗位打下基础， 所以本题设计 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 五十铃 车，为最终设计方案提供依据。 3、 利用 出五十铃 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 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 4 张 纸。 四、设计（论文） 进度安排 （ 1）调研、查阅相关资料、完成开题报告 第 1 2 周（ 3 月 3 日 3 月 15 日） （ 2）确定总体方案 第 3 4 周（ 3 月 16 日 3 月 29 日） （ 3） 对 驱动桥 结构 进行设计 第 5 6 周（ 3 月 30 日 4 月 12 日） （ 4） 对 驱动桥 主要零部件 尺寸进行设计 7 8 周（ 4 月 13 日 4 月 26 日） （ 5） 建立 驱动桥 的零件 图 第 8 9 周（ 4 月 20 日 5 月 3 日） （ 6） 建立 驱动桥 的装配模型 第 9 10 周（ 4 月 28 日 5 月 10 日） （ 7） 书写设计说明书 第 11 13 周（ 5 月 11 日 5 月 31 日） （ 8）设计审核、修改 第 14 16 周（ 6 月 1 日 6 月 21 日） （ 9）毕业设计答辩准备及答辩 第 17 周（ 6 月 22 日 6 月 28 日） 五、主要参考资料 1 货车驱动桥结构设计 河北科技师范学院本科毕业设计 2 成大先机械设计手册（ 14 册） M学工业出版社， 1993 3 刘惟信 M华大学出版社， 2001. 4 成大先 M学工业出版社， 2004， 1. 5 周开勤 M等教育出版社， 2001. 6 温芳 ,黄华梁 J. 7王望予汽车设计 M北京：机械工业出版社， 2005 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（论文）过程管理材料 题 目 五十铃轻型货车驱动桥设计 学生姓名 陶冠宇 院系名称 汽车与交通工程学院 专业班级 车辆工程 指导教师 赵国迁 职 称 高级实验师 教 研 室 车辆工程系 起止时间 2011 年 2 月 28 日 2011 年6 月 24 日 教 务 处 制 毕业论文指导教师评分表 学生姓名 陶冠宇 院系 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 07导教师姓名 赵国迁 职称 高级实 验师 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 五十铃轻型货车驱动桥设计 序号 评 价 项 目 满分 得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 15 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 7 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得 分 X= 评 语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 工作态度： 好 较好 一般 较差 很差 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（研究方案、研究方法、正确性）： 好 较好 一般 较差 很差 其他： 指导教师签字： 年 月 日 毕业设计指导教师评分表 学生姓名 陶冠宇 院系 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 07导教师姓名 赵国迁 职称 高级实验 师 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是否 题 目名称 五十铃轻型货车驱动桥设计 序号 评 价 项 目 满分 得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 20 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 10 6 插图（图纸）质量；设计说 明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、 的使用等） 5 8 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得 分 X= 评 语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 工作态度： 好 较好 一般 较差 很差 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（设计方案、设计方法、正确性） 好 较好 一般 较差 很差 其他： 指导教师签字： 年 月 日 毕业论文评阅人评分表 学生 姓名 陶冠宇 专业 班级 车辆工程 07导教 师姓名 赵国迁 职称 高级实验师 题目 五十铃轻型货车驱动桥设计 评阅组或预答辩组成员姓名 纪俊岭、臧杰、鲍宇、孙远涛、朱荣福 出席 人数 5 序号 评 价 项 目 满分 得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 15 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 20 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 得 分 Y= 评 语： （参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（研究方案、研究方法、正确性）： 好 较好 一般 较差 很差 其他： 评阅人或预答辩组长 签字 ： 年 月 日 注：毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。 注：毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。 毕业设计评阅人评分表 学生 姓名 陶冠宇 专业 班级 车辆工程 07导教 师姓名 赵国迁 职称 高级实验师 题目 五十铃轻型货车驱动桥设计 评阅组或预答辩组成员姓名 纪俊岭、臧杰、鲍宇、孙远涛、朱荣福 出席 人数 5 序号 评 价 项 目 满分 得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 25 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 15 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、 的使用等） 5 得 分 Y= 评 语：（ 参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点 ） 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好
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