驱动桥设计ppt课件

第五章驱动桥设计,第一节概述第二节驱动桥的结构方案分析第三节主减速器设计第四节差速器设计第五节车轮传动装置设计第六节桥壳设计第七节驱动桥的结构元件,1,5-1概述,一、驱动桥功用:增大由传动轴传来的转矩，并将动力合理的传给车轮。二、组成：主减速器差速器车轮传动装置驱动桥壳,2,三、设计要求:1.工作平稳，噪声低2.外形尺寸小，最小离地间隙大3.力求质量小，特别是簧下质量4.主减速比保证动力性和经济性,3,三、设计要求:,5.在各种转速和载荷下的传动效率高6.桥壳有足够的强度和刚度7.结构简单，加工工艺性好，制造容易，调整、拆装方便8.与悬架导向机构、转向运动机构协调,4,5-2驱动桥的结构方案分析,分类：非断开式（整体式）用于非独立悬架断开式用于独立悬架,5,一、断开式驱动桥特点：,当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。如图,6,断开式驱动桥优点：可以增加最小离地间隙减少部分簧下质量，减少车轮和车桥上的动载,7,优点：两半轴相互独立，抗侧滑能力强导向机构设计合理，可提高操纵稳定性,8,断开式驱动桥缺点：结构复杂，成本高用途：多用于轻、小型越野车和轿车,9,二、非断开式驱动桥特点：,优点：结构简单，成本低，制造工艺性好，维修和调整易行，工作可靠,缺点：,用途：广泛用于载货汽车、客车、多数越野车、部分轿车上,最小离地间隙小簧下质量大，车轮和车桥上的动载大,两半轴不相互独立，抗侧滑能力弱操纵稳定性不好,10,11,5-3主减速器设计,（一）减速传动方案1.螺旋锥齿轮传动2.双曲面齿轮传动,一、主减速器结构方案分析主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速形式的不同而不同。主减速器的齿轮主要有螺旋齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。,12,（一）减速传动方案3.圆柱齿轮传动4.蜗轮蜗杆传动,13,1.一对螺旋圆锥齿轮,优点：同时啮合齿数多，寿命长，制造简单，质量小缺点：有轴向力、且方向不定；,14,缺点：对啮合精度敏感，若锥顶不重合，使接触应力，弯曲应力，噪声，寿命；要求制造、装配精度高。,15,2.双曲面齿轮啮合,特点:两齿轮轴线不相交，交错布置，小齿轮轴线距大齿轮水平中心线有空间偏移量E（偏移距）,16,特点:螺旋角12，12定义：齿轮齿宽中点的切线和该中点与齿轮中心（节锥顶点）连线之间的夹角螺旋角,17,双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：,传动比（双曲面i0S、螺旋i0l）：,尺寸相同时，i0Si0l；,18,双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：,i0和D2相同时，双曲面主动齿轮D1大，轮齿强度高，支承强度高i0和D1相同时，双曲面从动齿轮D2小，离地间隙大,传动效率低0.96，低于螺旋齿轮0.99，高于蜗轮蜗杆；主动锥齿轮大，加工时刀盘刀顶距大，刀具寿命长；,19,双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：,存在沿齿高方向的侧向滑动，还有沿齿长方向的纵向滑动，运转更平稳。双螺，轮齿重合度大，传动更平稳，齿轮弯曲强度提高。,主动齿轮螺旋角1大，不产生根切的最小齿数可减少，有利于增大传动比。主动齿轮直径D1和螺旋角1大，相啮合的轮齿当量曲率半径大，因此齿面接触强度高。,20,3.斜齿圆柱齿轮传动,特点：用于发动机横置的前置前驱轿车驱动桥和双级主减速器驱动桥及轮边减速器。,21,4.蜗轮蜗杆传动,优点：i0大，轮廓尺寸不大，质量不重，i0614工作平稳，噪声低用于多轴驱动汽车，传动系结构简单传递载荷大，寿命长,缺点：0.96齿圈要求用高质量锡青铜制造，成本高。,22,（二）主减速器的形式,优点：结构最简单、质量小、制造容易、拆装简便缺点：只能用于传递小扭矩的发动机只能用于主传动比较小的车上，i01.25(1.52.0)（2）轴向力（3）轮齿强度中点螺旋角m一般取值35o40,55,6.螺旋方向影响：轴向力方向小端向左为左旋；向右为右旋，大小齿轮轮齿方向相反,选择原则：使汽车行驶时，主动锥齿轮所受的轴向力远离锥顶；一般，主动锥齿轮左旋，大齿轮右旋。,56,7.法向压力角大压力角可以增加轮齿强度，减少齿数；但容易使小齿轮齿顶变尖，降低齿轮端面重合系数。应合理选用：,57,三、主减速器锥齿轮强度计算（1）单位齿长圆周力：p=F/b(N/mm)F作用在齿轮上的圆周力b从动齿轮宽度按发动机最大扭矩计算（公式5-12）按轮胎最大附着力矩计算（公式5-13）许用单位齿长的圆周力如表5-1，实际取值比表5-1高2025。,（2）齿轮弯曲强度计算（3）齿轮接触强度计算,58,（1）齿宽中点处的圆周力,F=2T/Dm2,T从动轮上的转矩,Dm2从动轮齿宽中点处的分度圆直径,四、主减速器锥齿轮轴承的载荷计算,1.锥齿轮齿面上的作用力,（2）锥齿轮上的轴向力和径向力,2.锥齿轮轴承载荷,59,五、锥齿轮材料要求：弯曲疲劳强度、接触疲劳强度高，耐磨；心部有一定的韧性；锻造性能、切削性能和热处理性能良好；少用我国比较缺少的金属材料。,60,差速器锁紧系数k=0.050.15,慢、快半轴的转矩比kb=1.111.35,5-4差速器设计,一、差速器的功用二、对称锥齿轮差速器1.普通锥齿轮式差速器（图5-20）：,61,62,2.摩擦片式差速器（图5-21）：锁紧系数k可达0.6，半轴转矩比可达4，结构简单，工作平稳，可明显提高通过性,3.强制锁止式差速器：当两侧车轮所处地面附着系数差异较大时，可以强制锁住差速器与半轴，提高通过性，多用于重型车,63,（二）滑块凸轮式差速器锁紧系数k可达0.40.5，半轴转矩比可达2.333.00，高摩擦自锁，结构紧凑但复杂，质量小，技术要求高。,（三）蜗轮式差速器锁紧系数k可达0.70.8，半轴转矩比可达5.679.00，高摩擦自锁，磨损快寿命短，结构复杂，制造要求高。,（四）牙嵌式自由轮差速器半轴转矩比kb可变，工作可靠，寿命长，锁紧性能稳定，制造加工也不复杂。,64,三、普通锥齿轮式差速器设计,（一）参数选择,1.行星齿轮数目：小车2个，大车4个,2.行星齿轮球面半径：,Kb=2.53.0,3.节锥距A0=(0.980.99)Rb,4.半轴齿轮齿数、行星轮齿数10,半轴齿数：1425,且,65,5.节锥角,6.锥齿轮大端模数,行星齿轮,半轴齿轮,66,8.行星齿轮轴直径及支承长度,7.压力角:一般取2230,67,（二）强度计算,68,四、粘性联轴器结构及在汽车上的布置,1.结构及工作原理（图5-28）2.在汽车上的布置（主要做轴间差速器限动装置5-29）,69,5-5车轮传动装置设计,一、半轴支承型式,1.半浮式：用于轿车、轻型货车,2.3/4浮式：用于轿车、轻型货车、客车,3.全浮式：中、重型车,二、全浮式半轴计算,1.扭转应力,2.转角,70,三、半浮式半轴强度计算,1.纵向力,2.侧向力,3.通过不平路面时,71,5-6驱动桥壳设计,一