毕业论文终稿-微型轿车驱动桥设计[下载就送全套CAD图纸 答辩通过]

I毕业设计（论文）课题微型轿车驱动桥设计所在学院专业班级姓名学号指导教师2016年3月31日需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑目录摘要IIIABSTRACTIV第1章绪论111研究背景及意义112国内外研究概况与发展趋势113设计要求及技术参数2第2章总体结构方案拟定3第3章主减速器的设计431主减速器的结构形式4311主减速器的齿轮类型4312主减速器的减速形式4313主从动齿轮的支承形式532基本参数选择与计算5321主减速比的确定50I322齿轮计算载荷的确定633齿轮的设计与校核10331主、从动齿轮齿数的选择10332斜齿轮材料选择10333按齿根弯曲疲劳强度设计10334校核齿面的接触强度1334轴承的选择与校核13341轴承的载荷计算13342轴承型号的确定15第4章差速器的设计1741差速器结构形式选择1742差速器齿轮设计1743齿轮强度计算19431齿轮材料选择19432校核计算2044行星齿轮轴的设计计算20441行星齿轮轴的分类及选用20442行星齿轮轴的尺寸设计20需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑443行星齿轮轴的材料21第5章传动半轴的设计2251半轴的型式选择2252半轴的设计与校核22521半轴的设计计算22522半轴的强度较核2353半轴的结构、材料及热处理2554万向节的设计25541万向节结构选择25542万向节设计计算26543万向节的材料及热处理27总结28参考文献29致谢30需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑摘要本文主要是设计某微型车驱动桥，对于微型车的驱动桥，既要满足转向的要求，又要满足驱动的要求。其主要由主减速器、差速器、半轴、万向节、驱动桥桥壳等构成。本次设计根据给定的参数，首先对主减速器进行设计，主要是对主减速器的结构，以及几何尺寸进行了设计；其次，对差速器的形式进行选择，差速器的形式采用普通对称式圆锥行星齿轮差速器；接着，对半轴的结构、支承形式，以及万向节的形式和特点进行了分析设计；最后，对以上的零件进行了强度的校核，并用AUTOCAD软件绘制本驱动桥的装配图和主要零部件图纸。关键词驱动桥，主减速器，差速器，半轴，万向节需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑ABSTRACTTHISARTICLEISDESIGNEDTODRIVEAPASSENGERCARSTEERINGAXLE,DRIVEAXLESTEERINGFORPASSENGERCARS,THESTEERINGISNECESSARYTOMEETTHEREQUIREMENTS,BUTALSOTOMEETTHEDRIVINGREQUIREMENTSWHICHISMAINLYCOMPOSEDOFTHEMAINREDUCER,DIFFERENTIAL,AXLE,UNIVERSALJOINTS,DRIVEAXLEHOUSINGANDSOONTHEDESIGNACCORDINGTOTHEGIVENPARAMETERS,THEFIRSTOFTHEMAINREDUCERDESIGNEDMAINLYFORTHEFINALDRIVESTRUCTURE,ANDGEOMETRYHASBEENDESIGNEDINTHEFORMOFTHEFINALDRIVEDESIGNEDASASINGLESTAGEMAINGEARSECONDLY,TOCHOOSETHEFORMOFDIFFERENTIAL,DIFFERENTIALFORMOFORDINARYSYMMETRICALCONEPLANETARYGEARDIFFERENTIALNEXT,AXLECONFIGURATION,SUPPORTFORMANDTHEFORMSANDCHARACTERISTICSOFJOINTSWEREANALYZEDDESIGNFINALLY,THEABOVEPARTSOFTHESTRENGTHCHECK,ANDDRAWOFTHESTEERINGASSEMBLYDRAWINGWITHAUTOCADSOFTWAREDRIVEAXLEANDTHEMAINPARTSOFDRAWINGSKEYWORDSSTEERINGDRIVEAXLE,THEMAINREDUCER,DIFFERENTIAL,AXLE,UNIVERSALJOINT微型轿车驱动桥设计1第1章绪论11研究背景及意义中国成为全球第一大汽车市场的过程中，微型车正成为重要力量。据中国汽车工业协会的统计，2009年上半年，微车销量高达9355万辆，同比增长5446，远高于同期微型车销量2562的增长率，成为上半年全国微型车销量高速增长的最大功臣。以时下形势来看，微车仍将扮演异常重要的角色，这使得整个微型车市场变局丛生。过去5年，全国微车销量基本上以每年10万辆的增速发展。2008年，全国共销售微车130万辆，只比2007年增长了2。今年，在多重政策利好的刺激下，微车销量出现了前所未有的爆发式增长。根据公开资料统计，目前国内微车产能约为230万辆，但到2012年时将接近400万辆。众所周知，今年的汽车市场遇到了难得一见的政策性利好，先是燃油税改革，使得汽车用户免去了养路费成本；二是购置税改革，国家将16L以下排量的汽车购置税减免了50；三是汽车下乡补贴，国家对购买指定范围汽车产品的消费者给予最高10的补贴。四是油价的上涨，预计明年油价将突破90美元。微车同时符合这四项政策的要求，成为最大受益者。在这样的机会下，自主品牌纷纷上马，向微车市场发起了进军。微型车市场前景如此广阔，因此加大对微型车的研究显得尤为重要，而作为微型车主要组成驱动桥，对其的研究更是重中之重。12国内外研究概况与发展趋势目前国产驱动桥在国内市场占据了绝大部分份额，但仍有一定数量的车桥依赖进口，国产车桥与国际先进水平仍有一定差距。国内车桥长的差距主要体现在设计和研发能力上，目前有研发能力的车桥厂家还不多，一些厂家仅仅停留在组装阶段。实验设备也有差距，比如工程车和牵引车在行驶过程中，齿轮啮合接触区的形状是不同的，国外先进的实验设备能够模拟这种状态，而我国现在还在摸索中。在具体工艺细节方面，我国和世界水平的差距还比较大，归根结底后桥的共用时承载和驱动。在这两方面，今年来出现了一些新的变化。另外，在结构方面，单需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑级驱动桥的使用比例越来越高；技术方面，轻量化、舒适性的要求将逐步提高。总体而言，现在汽车向节能、环保、舒适等方面发展的趋势，要求车桥向轻量化、大扭矩、低噪声、宽速比、寿命长和低生产成本。为适应不断完善社会主义市场经济体制的要求以及加入世贸组织后国内外汽车产业发展的新形势，推进汽车产业结构调整和升级，全面提高汽车产业国际竞争力，满足消费者对汽车产品日益增长的需求，促进汽车产业健康发展，特制定汽车产业发展政策。生产出质量好，操作简便，价格便宜的低速载货汽车将适合大多数消费者的要求。在国家积极投入和支持发展汽车产业的同时，能研制出适合中国国情，包括道路条件和经济条件的车辆，将大大推动汽车产业的发展和社会经济的提高。13设计要求及技术参数设计微型车驱动桥，菲亚特550基于菲亚特500打造，新车搭载了法拉利的45升V8引擎，采用后置设计，最大功率为405千瓦，由于菲亚特550车型参数尚未公布本次参考菲亚特500参数进行设计，具体如下发动机最大功率KW/RPM75/6500发动机最大扭矩NM/RPM133/4000车身长宽高MM354716271497变速箱6挡AT轴距MM2300前轮距MM1407后轮距MM1397驱动方式前置前驱前后轮胎规格185/55R15最高时速161KM/H需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第2章总体结构方案拟定微型轿车多采用前置发动机前桥驱动的布置型式，其前桥既是转向桥又是驱动桥，称为驱动桥。显然，在驱动桥的驱动车轮传动装置中，半轴需采用分段式的并用万向节联接起来，以便使转向车轮能够转向。如图21所示。图21驱动桥示意图1主减速器；2主减速器壳；3差速器；4内半轴；5半轴套管；6万向节；7转向节轴；8外半轴；9轮毂；10轮毂轴承；11转向节壳体；12主销；13主销轴承；14球形支座通常，轿车的驱动桥是断开式的。断开式驱动桥必须与独立悬架相匹配。当左、右驱动车轮经各自的独立悬架直接与承载式车身或车架相联时，在左、右转向驱动车轮之间实际上没有车桥，但在习惯上仍称为断开式车桥，轿车的前驱动桥多采用这种结构，如图22所示1主减速器；2半轴；3弹性元件；4减振器；5车轮；6摆臂；7摆臂轴图22由于要求设计的是微型车的前驱动桥，因为采用独立悬架，也考虑微型车的舒适性和运动的协调性，选用断开式驱动桥。这种驱动桥无刚性的整体外壳，主减速器及其壳体装在车架或车身上，两侧驱动车轮与车架或车身作弹性联系，并可独立地分别相对于车架或车身作上下摆动，车轮传动装置采用万向节传动。需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第3章主减速器的设计31主减速器的结构形式主减速器的结构形式主要是根据其齿轮的类型，主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速形式的不同而异。311主减速器的齿轮类型主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速器形式不同而不同。主减速器的齿轮主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。图31齿轮传动形式根据给定技术参数，本次设计参考同级别的菲亚特550的轿车作为参考设计对象，由于菲亚特550的轿车的发动机采用的是横置的形式，变速器也采用横置式，所以动力输出的方向正好与前桥轴线的方向平行。因此，此设计不必采用圆锥齿轮来改变动力旋转的方向，采用圆柱齿轮传动就可以满足要求。一般采用斜齿圆柱齿轮传动，驱动桥为断开式。动力通过左右两根半轴传递给车轮。312主减速器的减速形式对于普通乘用轿车，由于I6，一般采用单级主减速器，单级减速驱动桥产品的优势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，在重型汽车上占有重要地位；目前重型汽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，许多重型汽车使用条件对需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑汽车通过性的要求降低，因此，重型汽车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。313主从动齿轮的支承形式主减速器中心必须保证主从动齿轮具有良好的啮合状况，才能使它们很好地工作。齿轮的正确啮合，除了与齿轮的加工质量装配调整及轴承主减速器壳体的刚度有关以外，还与齿轮的支承刚度密切相关。（1）主动斜齿圆柱齿轮的支承图33主动圆柱斜齿轮跨置式主动斜齿圆柱齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。查阅资料、文献，经方案论证，采用跨置式支承结构（如图33示）。（2）从动斜齿圆柱齿轮的支承图34从动圆柱斜齿轮支撑形式从动斜齿圆柱齿轮采用圆锥滚子轴承支承（如图34示）。为了增加支承刚度，两轴承的圆锥滚子大端应向内。32基本参数选择与计算321主减速比的确定0I主减速比的选择，应在汽车总体设计时和传动系的总传动比（包括变速器、I需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑分动器和取力器、驱动桥等传动装置的传动比）一起由汽车的整车动力计算来确定。由于发动机的工作条件和汽车传动系的传动比（包括主减速比）有关，可以采用优化设计方法对发动机参数与传动系的传动比及主减速比进行最优匹配，以使汽车0I获得最佳的动力性和燃料经济性。对于具有很大功率储备的轿车、客车、长途公共汽车，尤其是对竞赛汽车来说，在给定发动机最大功率的情况下，所选择的值应能保证这些汽车有尽可能高MAXEP0I的最高车速。这时值就按下式来确定MAXV0I（31）GHAPRINIX037式中车轮的滚动半径，M；R最大功率时发动机的转速，R/MIN；PN汽车的最高车速，KM/H；MAXV变速器最高挡传动比，通常为1。GHI已知轮胎类型与规格225/55R17，故MR259018524查资料得最大功率时发动机的转速为，暂取RPMRNP6504RPMNP520汽车最高车速为HKVA/16MX变速器最高档为直接档传动比为1GI代入公式31得5316209370370MAXGHPRIVNI故取50I322齿轮计算载荷的确定由于汽车行驶时传动系载荷的不稳定性，因此要准确地算出主减速器齿轮的计需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑算载荷是比较困难的。通常是将发动机最大转矩配以传动系最低挡传动比时和驱动车轮在良好路面上开始滑转时这两种情况下作用在主减速器从动齿轮上的转矩（）的较小者，作为载货汽车和越野汽车在强度计算中用以验算主减速器从动JJET、齿轮最大应力的计算载荷，即32NKITTLEJ0MAX33LBRJIGT2式中发动机最大转矩，NM；MAXE由发动机至所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低档传动比；TLI传动系上述传动部分的传动效率，取；90T由于“猛接合”离合器而产生冲击载荷时的超载系数，对于一般载货汽车、0K矿用汽车和越野汽车以及液力传动及自动变速器的各类汽车取；当性能系数10K时，可取，或由实验决定；PF20N该汽车的驱动桥数目；汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷（对于驱动桥来说，应考2G虑到汽车最大加速时的负荷增大量），N；轮胎对地面的附着系数，对于安装一般轮胎的公路用汽车，取；850对于越野汽车，取；对于安装专门的防滑宽轮胎的高级轿车，计算时可取01；251车轮的滚动半径，M；R分别为由所计算的主减速器从动齿轮到驱动桥之间的传动效率和传LBI,动比（例如轮边减速等）已知MNTE13AX需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑42317835TLI90由后面式（35）计算得，故0PF20K由于该轿车只有一个驱动桥则1N由后面计算得汽车满载有总重量为，NGA1430896查参考文献1汽车轴荷分配中微型车发动机前置前驱满载时前轴分配为。本设计中取58，604725801432由于该轿车是安装一般轮胎的公路用汽车，则5由上面计算可得M950R由经验得6LB由于该轿车无轮边减速器，则1LBI将上述参数值代入公式（32）、（33）中计算得MNNKITTLEJ47329042310MAXIRGLBJ1965822汽车的类型很多，行驶工况又非常复杂，轿车一般在高速轻载条件下工作，而矿用汽车和越野汽车则在高负荷低车速条件下工作，没有简单的公式可算出汽车的正常持续使用转矩。但对于公路车辆来说，使用条件较非公路车辆稳定，其正常持续转矩根据所谓平均比牵引力的值来确定，即主减速器从动齿轮的平均计算转矩为MTNM（34）PHRLBRTAJFFNIG式中汽车满载总重量，N；A所牵引的挂车的满载总重量，N，但仅用于牵引车的计算；R需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑车轮的滚动半径，M；R道路滚动阻力系数，计算时对于轿车可取00100015；对于载货汽RFRF车可取00150020；对城越野汽车可取00200035；汽车正常使用时的平均爬坡能力系数，通常对轿车取008；对载货汽车HF和城市公共汽车取005009；对长途公共汽车取006010；对越野汽车取009030；汽车或汽车列车的性能系数PF35MAX19506ETPGF当时，取AXET0PF、和等见式32和式（33）下的说明。LBINMAE由参考文献1得查得汽车总质量的计算方法A微型车的总质量是指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。A微型车的总质量由整备质量、乘员和驾驶员质量以及乘员的行李质量三0部分组成。其中，乘员和驾驶员每人质量按每人质量按65KG计，于是NMA650该式中，N为包括驾驶员在内的载客数；A为行李系数，可按参考文献1表15提供的数据取用。已知；NGA1430896由于是轿车，所以；R由上得；250R轿车选用，取；1RF0125RF汽车正常使用时的平均爬坡能力系数，通常对轿车取；08HF需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑经计算,则取16291950MAXETG0PF把各参数代入式（34）中得到M14708901259601438NFFNIRTPHRLBTAJM33齿轮的设计与校核331主、从动齿轮齿数的选择为了啮合平稳、噪音小和具有高的疲劳强度，大小齿轮的齿数和不少于40在轿车主减速器中，小齿轮齿数不小于9。查阅资料，经方案论证，主减速器的传动比为3553，则初步选定齿轮,，取1Z9731512ZI32Z332斜齿轮材料选择由于齿轮转速比较高，选用硬齿面。先按轮齿弯曲疲劳强度设计，再较核齿面接触强度，其设计步骤如下先选择齿轮材料，确定许用应力均选用20CRMNTI钢渗碳淬火，硬度5662HRC。由参考文献4图532C查得弯曲疲劳极限应力；MPAFLIN430由参考文献4图533C查得接触疲劳极限应力；HLI15333按齿根弯曲疲劳强度设计由式参考文献4中式（545B）知（36）3214FPDSNZYKTM1）确定轮齿的许用弯曲应力FP按参考文献4（526）计算两齿轮的许用弯曲应力，（）分别按下式确定1FP2MA需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑（37）NFSTPYMINL式中试验齿轮齿根的弯曲疲劳极限，查参考文献4图532；LI试验齿轮的应力修正系数，本书采用国家标准给定的值计算时，STYLIMF；2弯曲疲劳强度计算的寿命系数，一般取。当考虑齿轮工作在有限N1NY寿命时，弯曲疲劳许用应力可以提高的系数，查参考文献4图534；弯曲强度的最小安全系数。一般传动取1315；重要传动取MINFSMINFS1630；I由上得MPAFLIN430取，2STY1N8MINFS把各参数代入式（37）中得MPASNFTP7481230MINL2计算小齿轮的名义转矩NM9573/4561T3）选取载荷系数K因为是斜齿轮传动，且加工精度为了7级，故K可选小些，取K145）齿宽系数的选择D选大值时，可减小直径，从而减小传动的中心距，并在一定程度上减轻包括D箱体在内的整个传动装置的重量，但是却增大了齿宽和轴向尺寸，增加了载荷分布的不均匀性。的推荐值为D需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑当为软齿面时，齿轮相对于轴承对称布置时，0814；D非对称布置时，0612；D悬臂布置或开式传动时，0304。D当为硬齿面时，上述值相应减小50。取05，并取；D166）确定复合系数因两轮所选材料及热处理相同，则相同，故设计时按小齿轮的复合齿形系FP数代入即可。而1FSY9861COS9S33ZV由参考文献4图538查得418FSY将上述参数代入式（36），得MZKTMFPDSN5947895014124123231按参考文献4表51取标准模数，取MMN则中心距MZMAN610COS2395COS17）计算其它几何尺寸如下表表31主、从动圆柱斜齿轮参数参数符号主动斜齿圆柱齿轮从动斜齿圆柱齿轮齿数Z1，Z2932螺旋角16法面模数NM5端面模数COST52需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑法面压力角N20端面压力角COSTASRT2074分度圆直径NTZMD4681664基圆直径TBCS437715562齿顶高HAH2（101）N5555齿根高HF1HF2（102501）NM575575齿顶圆直径AAH2D5781774齿根圆直径FF3531549当量齿数3VCOSZ10133603334校核齿面的接触强度由参考文献4式（547）可知（38）UBDKTZEH11092为弹性系数，当齿轮都为钢制，EMPAZE819代入公式（38）得MPAUBDKTZEH2347890573184638109109221齿面许用接触应力按参考文献4式（527）计算，因为主减速器为较重要HP传动，取最小安全系数，则4MINS1NZWMPAZWNHP0715MINL因为，故接触疲劳强度也足够。P34轴承的选择与校核需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑341轴承的载荷计算当斜齿圆柱齿轮齿面上所受的圆周力、轴向力和径向力计算确定后，根据主减速器齿轮轴承的布置尺寸，即可求出轴承所受的载荷。图35为单级主减速器的跨置式支承的尺寸布置图图35单级主减速器轴承布置尺寸图35中各参数尺寸A46MM，B22MM，C905MM，D605MM。由主动斜齿圆柱齿轮齿面受力简图（图36所示），得出各轴承所受的径向力与轴向力。图36主动斜齿圆柱齿轮齿面受力简图轴承A径向力需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑FR（314）22AZM1RZFDBFA轴向力FAFAZ（315）将各参数代入式（314）与（315），有FR3997N，FA2752N轴承B径向力FR（316）22AZM1RZFDBFAB轴向力FA0（317）将各参数代入式（316）与（317），有FR1493N，FA0N轴承C径向力FR（318）22AZMRFDDFCC轴向力FAFAZ（319）将各参数代入式（318）与（319），有FR2283N，FA2752N轴承D径向力FR（320）22AZM1RFDCCDD轴向力FA0（321）将各参数代入式（320）与（321），有FR1745N，FA0N342轴承型号的确定轴承A计算当量动载荷P069ARF27539需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑查阅文献2，斜齿圆柱齿轮圆锥滚子轴承E值为036，故E，由此得X04,Y17。另外查得载荷系数FP12。ARFPFP（XFRYFA）（324）将各参数代入式（324）中，有P7533N轴承应有的基本额定动负荷CRCR（325）10H36TNLPF式中FT温度系数，查文献4，得FT1；滚子轴承的寿命系数，查文献4，得10/3；N轴承转速，R/MIN；LH轴承的预期寿命，5000H；将各参数代入式（325）中，有；CR24061N初选轴承型号查文献3，初步选择CR24330NCR的圆锥滚子轴承7206E。验算7206E圆锥滚子轴承的寿命LH（326）TRFC167NP将各参数代入式（324）中，有LH4151H5000H所选择7206E圆锥滚子轴承的寿命低于预期寿命，故选7207E轴承,经检验能满足。轴承B、轴承C、轴承D、轴承E强度都可按此方法得出，其强度均能够满足要求。需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第4章差速器的设计41差速器结构形式选择汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。它可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器。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。42差速器齿轮设计A行星齿轮数N该车为小型轿车，但为确保差速器稳定性，行星轮数应该为4B行星齿轮球面半径BR行星齿轮球面半径RS反映了差速器锥齿轮节锥矩的大小和承载能力。（41）BRCTK3式中行星齿轮球面半径系数，KS252292，对于有两个行星齿轮的轿车取B最大值；差速器计算转矩，NM；取式32和33中较小值214737NMCT需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑将各参数代入式（41），有34MMBRC）行星齿轮和半轴齿轮齿数Z1和Z2为了使轮齿有较高的强度，Z1一般不少于10。半轴齿轮齿数Z2在1425选用。大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比在1520的范围内，且半轴齿轮齿21Z数和必须能被行星齿轮齿数整除。查阅资料，经方案论证，初定半轴齿轮与行星齿轮的齿数比2，半轴齿轮齿21Z数Z224，行星齿轮的齿数Z112。D）行星齿轮和半轴齿轮节锥角1、2直齿锥齿轮节锥距半径A0及模数M行星齿轮和半轴齿轮节锥角1、2分别为1（42）12ZARCTN2（43）1RTZ将各参数分别代入式（42）与式（43），有12656，26344直齿锥齿轮节锥距半径A0为A0098099RB33323366锥齿轮大端模数M为M（44）012ASINZ将各参数代入式（44），有M252255查阅文献3，取模数M3E）半轴齿轮与行星齿轮齿形参数按照文献3中的设计计算方法进行设计和计算，结果见表41。压力角需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑汽车差速齿轮大都采用压力角2230，齿高系数为08的齿形。表41半轴齿轮与行星齿轮参数序号名称计算公式计算结果1行星齿轮齿数1Z10，应尽量取最小值1Z122半轴齿轮齿数21425，且需满足式（14）2243模数MM3MM4齿面宽B025030A0B10M10MM5工作齿高HG61GH48MM6全齿高57854157压力角2258轴交角909节圆直径1MZD；2ZD136,D27210节锥角21ARCTN，19012656，1634411节锥距210SIIDA0A40MM12周节T31416MT9425MM13齿顶高21AGAHZ2137041AH323MM2157MM14齿根高1F1788MAH2F178821FH213MM2F379MM15径向间隙CHG01880051C0615MM16齿根角101ARTNAF022ARCTNHF1305254117面锥角21O；21O3197；26649需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑18根锥角11R；22R1R23512R580319外圆直径1COSAOHD；220DO14178DO173443齿轮强度计算431齿轮材料选择差速器齿轮和主减速器齿轮一样，基本上都是用渗碳合金钢制造，目前用于制造差速器锥齿轮的材料为20CRMOTI、22CRMNMO和20CRMO等。由于差速器齿轮轮齿要求的精度较低，所以精锻差速器齿轮工艺已被广泛应用。初选差速器齿轮材料为20CRMOTI。432校核计算对于差速器齿轮主要应进行弯曲强度计算，轮齿弯曲应力W（MPA）为MPA（46）JMFZKTVSOW2310式中T差速器一个行星齿轮给予一个半周齿轮的转矩，NM；其计算公式为TNJ60计算转矩，取157634NM；J半轴齿轮数目；24；2ZN行星齿轮数；4；J综合系数，取0223；F计算齿轮的齿面宽，MM；10MM；M端面模数，3MM；KS、KM、KV按照主减速器齿轮强度计算的有关转矩选取；分别为0648,1,1将各参数代入式（46）中，有W334MPA因为,差速器齿轮的WW980MPA，所以齿轮弯曲强度满足要求。需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑44行星齿轮轴的设计计算441行星齿轮轴的分类及选用行星齿轮的种类有很多，而差速器齿轮轴的种类也很多，最常见的是一字轴和十字轴，在小型汽车上由于转矩不大，所以要用一字轴，而载货的大质量的汽车传递的转矩较大，为了轴的使用寿命以及提高轴的承载能力，常用十字轴，由四个轴轴颈来分配转矩。可以有效的提高轴的使用寿命。此次设计选用十字轴。442行星齿轮轴的尺寸设计行星齿轮轴用直径D（MM）为D（45）DCNR10T3式中T0差速器传递的转矩，NM；157634NMN行星齿轮数；4RD行星齿轮支承面中点到锥顶的距离20MM；C支承面许用挤压应力，取69MPA；将各参数代入式（45）中，有D16MM。443行星齿轮轴的材料轴的选择要满足强度、热平衡、轴伸部位承受径向载荷等条件。轴的常用材料主要有碳素钢和合金钢。碳素钢价廉，对应力集中敏感性比合金钢低，应用较为广泛，对重要或者承受较大的轴，宜选用35、40、45和50等优质碳素钢，其中以45钢最常用。所以此次选用的轴的材料为45钢。需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第5章传动半轴的设计51半轴的型式选择半轴的型式主要取决于半轴的支承型式。半浮式半轴所承受的载荷较复杂，但它具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉等优点，故被质量较小、使用条件较好、承载负荷也不大的轿车和微型客、货汽车所采用。基于上述特点，本次设计的微型车驱动桥选用半浮式半轴的结构。52半轴的设计与校核521半轴的设计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。该微型车驱动型式为，查参考文献3表51可得24半轴的计算转矩（51）01MAXITGE式中发动机最大转矩；差速器的转矩分配系数，对于圆锥行星齿轮差速器可取；60变速器I挡传动比；1GI主减速比；0需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑NM2107537813601MAXITGE由参考文献3式（516）得（52）3D取许用应力MPA50代入计算得MTD482150149637163出于对安全系数以及半轴强度的较核的考虑，取D25MM。522半轴的强度较核（1）纵向力最大和侧向力为02XF2YF此时垂向力，纵向力最大值，计算时可/GMZ2/2GMFZX2M取12，取为08。半轴弯曲应力和扭转切应力为5332DFAZX543216R式53,54中，A为轮毂支承轴承到车轮中心平面之间的距离，合成应力为5524N计算得，NGMFZ264/107/22X3651/802需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑MPADFAZX5283743232R01632PAN37542（2）侧向力最大和纵向力0,此时意味着汽车发生侧滑。YF2XF外轮上的垂直反力和内轮上的垂直反力分别为IZ2IZ25650122BHGGOZ572ZIF式中，为汽车质心高度，根据经验取为035；GH为轮距，查资料得；2BMB5212为侧滑附着系数，计算时可取为10；1外轮上的侧向力和内轮上的侧向力分别为OYF2IYF25812OZYF59II内外车轮上的总侧向力为。2YF1G这样，外轮半轴的弯曲应力为和内轮半轴的弯曲应力分别为OI510322DAROZOYO511322FIZRIYI计算得NBHGFGOZ308550122需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑NFGZIZ697304822OY51IZI2MPADAFROZOYO150649332IZRIYI7232（3）汽车通过不平路面，垂向力最大，纵向力0，侧向力02ZF2XF2YF此时垂直力最大值为2Z512221KGFZ式中，K为运载系数。微型车K175货车K20越野车K25半轴弯曲应力为513323216DAKGFZ由于微型车K175，MPADAKZ523614862323综上述计算得，均未超过半轴的许用应力550MPA，故半轴强度校核满足要求。53半轴的结构、材料及热处理半轴多采用含铬的中碳合金钢制造，如40CR，40CRMNMO，40CRMNSI，40CRMOA，35CRMNSI，35CRMNTI等。40MNB是我国研制出的新钢种，作为半轴材料效果很好。半轴的热处理过去都采用调质处理的方法，调质后要求杆部硬度为HB388444（突缘部分可低至HB248）。近年来采用高频、中频感应淬火的工艺日益增多。这种处理方法使半轴表面淬火硬度达需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑HRC5263，硬化层深约为其半径的1/3，心部硬度可定为HRC3035；不淬火区（突缘等）的硬度可定在HB248277范围内。由于硬化层本身的强度较高，加之在半轴表面形成大的残余压应力，以及采用喷丸处理、滚压半轴突缘根部过渡圆角等工艺，使半轴的静强度和疲劳强度大为提高，尤其是疲劳强度提高得十分显著。54万向节的设计541万向节结构选择对于驱动桥，在其驱动车轮的传动装置中必须采用万向节传动，以便使转向车轮能够转向。在驱动桥上，常常在通往左右转向车轮的传动装置中和靠近车轮处，各安装一个等速万向节。固定型球笼式万向节（RF节图61）和伸缩型球笼式万向节（VL节图62）广泛应用于采用独立悬架的轿车驱动桥。图61固定型球笼式万向节需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑图62伸缩型球笼式万向节图63RF节与VL节在驱动桥中的布置542万向节设计计算对于BIRFIELD型球笼式万向节，以与星形套连接轴的直径D作为万向节的基本S尺寸，即D51S31287FST式中T为万向节的计算转矩，为708334NM；1S为使用因素，对于无振动