毕业设计-汽车后桥机构的研究设计

1、汽车后桥桥机构的的研究设设计论文摘要要：根据据车桥能能否传递递驱动力力，汽车车车桥分分为驱动动桥和从从动桥。驱动桥桥的结构构型式按按齐总体体布置来来说共有有三种，即普通通的非断断开式驱驱动桥，带有摆摆动半轴轴的非断断开式驱驱动桥和和断开式式驱动桥桥。本设设计对象象是小型型低速载载货汽车车的后驱动桥桥。本设计完完成了小小型低速速载货汽汽车的后后驱动桥桥中主减减速器、差速器器、驱动动车轮的的传动装装置及桥桥壳等部部件的设设计。本文根根据小型型低速载载货汽车车的后驱驱动桥的的要求，通过选选型，确确定了主主减速器器传动副副类型，差速器器类型，驱动桥桥半轴支支承类型型。通过过计算计计算，确确定了主主减速

2、比比，主、从动锥锥齿轮、差速器器、半轴轴以及桥桥壳的主主要参数数和结构构尺寸。其中的的一部分分计算采采用自编编的 HYPERLINK /class_free/19_1.shtml 计算算机程序序完成，有效的的减少了了计算时时间，提提高了效效率。其其中的一一部分计计算采用用自编的的 HYPERLINK /class_free/19_1.shtml 计算机机程序完完成，有有效的减减少了计计算时间间，提高高了效率率。最后利用用CADD软件绘制制零部件件装配图图和装配配总图并并通过主主要零部部件的校校核计算算和对主主要零部部件二维维绘图，确定所所设计的的能够满满足设计计要求。论文关键键字：汽汽车后桥桥

3、，驱动动桥，主减速速器，差速器器ABSTTRACCT：Acccorddingg too weeathher thee axxle couuld traansffer driivinng fforcce oor nnot,thee auutommobiile axlle iis ddiviidedd innto driive axlle aand driivenn axxle. Spportt uttiliity passsenngerr veehiccle (SUUV) forr thhe ffourr-whheell drrivee, bbothh ciitiees rrun, fiield

4、d spportts, in addditiion to thee prremiium seddan witth tthe commforrt, we musst aalsoo haave a hhighher crooss-couuntrry aand saffetyy. TThe objjectt thhat is dessignned forr smmalll loow-sspeeed ttruccks is driiveoof rrearr axxle.The dessignn off drrivee off reear axlle iinclludees tthe dessignn

5、off thhe mmainn reeduccer , tthe dessignn off thhe ddifffereentiial devvicee annd rrearr axxle dessignn. AAccoordiing to thee reequiiremmentts oof tthe reaar aaxlee,i cann iddenttifyy thhe mmainn tyypess off maain geaar bbox, diiffeerenntiaal ddeviice, reear axlle.AAnd by callcullatiing, i cann idde

6、nttifyy thhe mmainn reeducctioon rratiio, thee maain, drriveen hheliicall beevell geear , ddifffereentiial devvicee annd tthe sheell of thee maain parrameeterrs oof tthe briidgee sttruccturre aand sizze. Onee paart of thee caalcuulattionn ussingg thhe ccompputeer pproggramm too coomplletee thhe ssel

7、ff, rreduucinng ccompputiing timme aand impprovve eeffiicieencyy. Finaallyy,I usee CAAD ssofttwarre tto ddraww paartss off asssemmblyy drrawiingss annd tthe whoole asssembbly draawinngs.In thee meeanwwhille,II chheckkingg thhrouugh thee maajorr coompoonennts of thee caalcuulattionn off thhe mmainn c

8、oompoonennts andd twwo-ddimeensiionaal ddrawwinggs, to dettermminee thhe ddesiign to meeet tthe dessignn reequiiremmentts.KEY WORRDS:auttomoobille rrearr axxle ，driive axlle，mmainn reeduccer，diffferrenttiall deevicce目录TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _Toc137795186 1 前言言3 HYPERLINK l _Toc137795187 1.1本本课题

9、的的来源、基本前前提条件件和技术术要求：3 HYPERLINK l _Toc137795188 1.2本本课题要要解决的的主要问问题和设设计总体体思路：3 HYPERLINK l _Toc137795189 1.3预预期的成成果3 HYPERLINK l _Toc137795190 2 国内内外发展展状况及及现状的的介绍：4 HYPERLINK l _Toc137795191 3 总体体方案论论证4 HYPERLINK l _Toc137795192 4 具体体设计说说明7 HYPERLINK l _Toc137795193 4.1主主减速器器的设计计：7 HYPERLINK l _Toc13

10、7795194 4.1.1 主主减速器器的结构构型式77 HYPERLINK l _Toc137795195 4.1.2主减减速器主主动锥齿齿轮的支支承型式式及安装装方法88 HYPERLINK l _Toc137795196 4.1.3主减减速器从从动锥齿齿轮的支支承型式式及安装装方法99 HYPERLINK l _Toc137795197 4.1.4 主主减速器器的型式式10 HYPERLINK l _Toc137795198 4.1.5主减减速器的的基本参参数的选选择及计计算111 HYPERLINK l _Toc137795199 4.2差差速器的的设计113 HYPERLINK l

11、_Toc137795200 4.2.1差速速器的结结构型式式13 HYPERLINK l _Toc137795201 4.2.2差速速器的基基本参数数的选择择及计算算15 HYPERLINK l _Toc137795202 4.3 半轴的的设计116 HYPERLINK l _Toc137795203 4.3.1半轴轴的结构构型式116 HYPERLINK l _Toc137795204 4.3.2半轴轴的设计计与计算算17 HYPERLINK l _Toc137795205 4.4驱驱动桥壳壳的设计计20 HYPERLINK l _Toc137795206 4.4.1桥壳壳的结构构型式220

12、 HYPERLINK l _Toc137795207 5 结论论21 HYPERLINK l _Toc137795208 参考文献献221 前言言本课题是是进行低低速载货货汽车后后驱动桥桥的设计计。设计出出小型低低速载货货汽车后后驱动桥桥，包括括主减速速器、差差速器、驱动车车轮的传传动装置置及桥壳壳等部件件，协调调设计车车辆的全全局。1.1 本课题题的来源源、基本本前提条条件和技技术要求求：a.本课课题的来来源：轻轻型载货货汽车在在汽车生生产中占占有大的的比重。驱动桥桥在整车车中十分分重要，设计出出结构简简单、工工作可靠靠、造价价低廉的的驱动桥桥，能大大大降低低整车生生产的总总成本，推动汽汽车

13、经济济的发展展。b.要完完成本课课题的基基本前提提条件是是：在主主要参数数确定的的情况下下，设计计选用驱驱动桥的的各个部部件，选选出最佳佳的方案案。c.技术术要求：设计出出的驱动动桥符合合国家各各项轻型型货车的的标准1，运行稳稳定可靠靠，成本本降低，适合本本国路面面的行驶驶状况和和国情。1.2 本课题题要解决决的主要要问题和和设计总总体思路路：a. 本本课题解解决的主主要问题题：设计计出适合合本课题题的驱动动桥。汽汽车传动动系的总总任务是是传递发发动机的的动力，使之适适应于汽汽车行驶驶的需要要。在一一般汽车车的机械械式传动动中，有有了变速速器还不不能完全全解决发发动机特特性与汽汽车行驶驶要求间

14、间的矛盾盾和结构构布置上上的问题题。首先先是因为为绝大多多数的发发动机在在汽车上上的纵向向安置的的，为使使其转矩矩能传给给左、右右驱动车车轮，必必须由驱驱动桥的的主减速速器来改改变转矩矩的传递递方向，同时还还得由驱驱动桥的的差速器器来解决决左、右右驱动车车轮间的的转矩分分配问题题和差速速要求。其次，需将经经过变速速器、传传动轴传传来的动动力，通通过驱动动桥的主主减速器器，进行行进一步步增大转转矩、降降低转速速的变化化。因此此，要想想使汽车车驱动桥桥的设计计合理，首先必必须选好好传动系系的总传传动比，并恰当当地将它它分配给给变速器器和驱动动桥。 b. 本课题题的设计计总体思思路：非非断开式式驱动

15、桥桥的桥壳壳，相当当于受力力复杂的的空心梁梁，它要要求有足足够的强强度和刚刚度，同同时还要要尽量的的减轻其其重量。所选择择的减速速器比应应能满足足汽车在在给定使使用条件件下具有有最佳的的动力性性和燃料料经济性性。对载载货汽车车，由于于它们有有时会遇遇到坎坷坷不平的的坏路面面，要求求它们的的驱动桥桥有足够够的离地地间隙，以满足足汽车在在通过性性方面的的要求。驱动桥桥的噪声声主要来来自齿轮轮及其他他传动机机件。提提高它们们的加工工精度、装配精精度，增增强齿轮轮的支承承刚度，是降低低驱动桥桥工作噪噪声的有有效措施施。驱动动桥各零零部件在在保证其其强度、刚度、可靠性性及寿命命的前提提下应力力求减小小簧

16、下质质量，以以减小不不平路面面对驱动动桥的冲冲击载荷荷，从而而改善汽汽车行驶驶的平顺顺性。1.3 预期的的成果设计出小小型低速速载货汽汽车的驱驱动桥，包括主主减速器器、差速速器、驱驱动车轮轮的传动动装置及及桥壳等等部件，配合其其他同组组同学，协调设设计车辆辆的全局局。使设设计出的的产品使使用方便便，材料料使用最最少，经经济性能能最高。a. 提提高汽车车的技术术水平，使其使使用性能能更好，更安全全，更可可靠，更更经济，更舒适适，更机机动，更更方便，动力性性更好，污染更更少。b. 改改善汽车车的经济济效果，调整汽汽车在产产品系列列中的档档次，以以便改善善其市场场竞争地地位并获获得更大大的经济济效益

17、2 国内内外发展展状况及及现状的的介绍：为适应不不断完善善社会主主义市场场经济体体制的要要求以及及加入世世贸组织织后国内内外汽车车产业发发展的新新形势，推进汽汽车产业业结构调调整和升升级，全全面提高高汽车产产业国际际竞争力力，满足足消费者者对汽车车产品日日益增长长的需求求，促进进汽车产产业健康康发展，特制定定汽车产产业发展展政策。通过该该政策的的实施，使我国国汽车产产业在220100年前发发展成为为国民经经济的支支柱产业业，为实实现全面面建设小小康社会会的目标标做出更更大的贡贡献。政政府职能能部门依依据行政政法规和和技术规规范的强强制性要要求，对对汽车、农用运运输车(低速载载货车及及三轮汽汽车

18、，下下同)、摩托车车和零部部件生产产企业及及其产品品实施管管理，规规范各类类经济主主体在汽汽车产业业领域的的市场行行为。低低速载货货汽车，在汽车车发展趋趋势中，有着很很好的发发展前途途。生产产出质量量好，操操作简便便，价格格便宜的的低速载载货汽车车将适合合大多数数消费者者的要求求。在国国家积极极投入和和支持发发展汽车车产业的的同时，能研制制出适合合中国国国情，包包括道路路条件和和经济条条件的车车辆，将将大大推推动汽车车产业的的发展和和社会经经济的提提高。在新政策策汽车车产业发发展政策策中，在20010年年前，我我国就要要成为世世界主要要汽车制制造国，汽车产产品满足足国内市市场大部部分需求求并批

19、量量进入国国际市场场；20010年年，汽车车生产企企业要形形成若干干驰名的的汽车、摩托车车和零部部件产品品品牌；通过市市场竞争争形成几几家具有有国际竞竞争力的的大型汽汽车企业业集团，力争到到20110年跨跨入世界界5000强企业业之列，等等。同时，在这个个新的汽汽车产业业政策描描绘的蓝蓝图中，还包含含许多涉涉及产业业素质提提高和市市场环境境改善的的综合目目标，着着实令人人鼓舞。然而，不可否否认的是是，国内内汽车产产业的现现状离产产业政策策的目标标还有相相当的距距离。自自19994年汽车工工业产业业政策颁布并并执行以以来，国国内汽车车产业结结构有了了显著变变化，企企业规模模效益有有了明显显改善，

20、产业集集中度有有了一定定程度提提高。但但是，长长期以来来困扰中中国汽车车产业发发展的散散、乱和和低水平平重复建建设问题题，还没没有从根根本上得得到解决决。多数数企业家家预计，在新的的汽车产产业政策策的鼓励励下，将将会有越越来越多多的汽车车生产企企业按照照市场规规律组成成企业联联盟，实实现优势势互补和和资源共共享。3 总体体方案论论证驱动桥的的结构型型式按齐齐总体布布置来说说共有三三种，即即普通的的非断开开式驱动动桥，带带有摆动动半轴的的非断开开式驱动动桥和断断开式驱驱动桥。图3-11 驱驱动桥的的总体布布置型式式简图(a)普普通非断断开式驱驱动桥；(b)带有摆摆动半轴轴的非断断开式驱驱动桥；(

21、c)断开式式驱动桥桥方案（一一）：非非断开式式驱动桥桥图3-22 非非断开式式驱动桥桥普通非断断开式驱驱动桥2，如图33-2，由于其其结构简简单、造造价低廉廉、工作作可靠，最广泛泛地用在在各种载载货汽车车、客车车和公共共汽车上上，在多多数的的的越野汽汽车和部部分轿车车上也采采用这种种结构。它的具具体结构构是桥壳壳是一根根支承在在左、右右驱动车车轮上的的刚性空空心梁，而齿轮轮及半轴轴等所有有的传动动机件都都装在其其中。这这时整个个驱动桥桥、驱动动车轮及及部分传传动轴均均属簧下下质量，使汽车车的簧下下质量较较大，这这是它的的一个缺缺点。采采用单级级主减速速器代替替双级主主减速器器可大大大减小驱驱动

22、桥质质量。采采用钢板板冲压-焊接的的整体式式桥壳及及钢管扩扩制的整整体式桥桥壳，均均可显著著地减轻轻驱动桥桥的质量量。驱动桥的的轮廓尺尺寸主要要决定于于主减速速器的型型式。在在汽车的的轮胎尺尺寸和驱驱动桥下下的最小小离地间间隙已经经确定的的情况下下，也就就限定了了主减速速器从动动齿轮直直径的尺尺寸。在在给定主主减速器器速比的的条件下下，如果果单级主主减速器器不能满满足离地地间隙要要求，则则可改用用双级结结构。后后者仅推推荐用于于主减速速比大于于7.66且载货货在6tt以上的的大型汽汽车上。在双级级主减速速器中，通常是是把两级级减速齿齿轮放在在一个主主减速器器壳内，也可以以将第二二级减速速齿轮移

23、移向驱动动车轮并并靠近轮轮毂，作作为轮边边减速器器。在后后一种情情况下又又有五种种布置方方案可供供选择。方案（二二）：断断开式驱驱动桥图3-33 断开开式驱动动桥断开式驱驱动桥区区别于非非断开式式驱动桥桥的明显显特点在在于前者者没有一一个连接接左右驱驱动车轮轮的刚性性整体外外壳或梁梁2。断开开式驱动动桥的桥桥壳是分分段的，并且彼彼此之间间可以做做相对运运动，所所以这种种桥称为为断开式式的。另另外，它它又总是是与独立立悬架相相匹配，故又称称为独立立悬挂驱驱动桥。这种桥桥的中段段，主减减速器及及差速器器等是悬悬置在车车架横梁梁或车厢厢底板上上，或与与脊梁式式车架相相联。主主减速器器、差速速器与传传

24、动轴及及一部分分驱动车车轮传动动装置的的质量均均为簧上上质量。两侧的的驱动车车轮由于于采用独独立悬挂挂则可以以彼此独独立地相相对于车车架或车车厢作上上下摆动动，相应应地就要要求驱动动车轮的的传动装装置及其其外壳或或套管，作相应应摆动。所以断断开式驱驱动桥也也称为“带有摆摆动半轴轴的驱动动桥”。汽车悬挂挂总成的的类型及及其弹性性元件与与减振装装置的工工作特性性是决定定汽车行行驶平顺顺性的主主要因素素，因汽汽车簧下下部分质质量的大大小，对对其平顺顺性也有有显著的的影响。断开式式驱动的的簧下质质量较小小，又与与独立悬悬架相配配合，致致使驱动动车轮与与地面的的接触情情况及对对各种地地形的适适应性比比较

25、好，由此可可大大地地减小汽汽车在不不平路面面上行驶驶时的振振动和车车厢倾斜斜；提高高汽车的的行驶平平顺性和和平均行行驶速度度；减小小车轮和和车桥上上的动载载荷及零零件的损损坏，提提高其可可靠性及及使用寿寿命。但但是，由由于断开开式驱动动桥及与与其相配配的独立立悬挂的的结构复复杂，故故这种结结构主要要见于对对行驶平平顺性要要求较高高的一部部分及一一些越野野汽车上上，且后后者多属属于轻型型以下的的越野汽汽车或多多桥驱动动的重型型越野汽汽车。方案（三三）：多多桥驱动动的布置置为了提高高装载量量和通过过性，有有些重型型汽车及及全部中中型以上上的越野野汽车都都是采用用多桥驱驱动，常常采用444、666、

26、888等驱驱动型式式2。在多多桥驱动动的情况况下，动动力经分分动器传传给各驱驱动桥的的方式有有两种。相应这这两种动动力传递递方式，多桥驱驱动汽车车各驱动动桥的布布置型式式分为非非贯通式式与贯通通式。前前者为了了把动力力经分动动器传给给各驱动动桥，需需分别由由分动器器经各驱驱动桥自自己专用用的传动动轴传递递动力，这样不不仅使传传动轴的的数量增增多，且且造成各各驱动桥桥的零件件特别是是桥壳、半轴等等主要零零件不能能通用。而对888汽车车来说，这种非非贯通式式驱动桥桥就更不不适宜，也难与与布置了了。为了解决决上述问问题，现现代多桥桥驱动汽汽车都是是采用贯贯通式驱驱动桥的的布置型型式。在贯通式式驱动桥

27、桥的布置置中，各各桥的传传动轴布布置在同同一纵向向铅垂平平面内，并且各各驱动桥桥分别用用自己的的传动轴轴与分动动器直接接联接，而是位位于分动动器前面面的或后后面的各各相邻两两桥的传传动轴，是串联联布置的的。汽车车前后两两端的驱驱动桥（第一、第四桥桥）的动动力，是是经分动动器并贯贯通中间间桥（分分别穿过过第二、第三桥桥）而传传递的。其优点点是，不不仅减少少了传动动轴的数数量，而而且提高高了各驱驱动桥零零件的相相互通用用性，并并且简化化了结构构、减小小了体积积和质量量。这对对于汽车车的设计计（如汽汽车的变变形）、制造和和维修，都带来来方便。四桥驱驱动的越越野汽车车也可采采用侧边边式及混混合式的的布

28、置。经上述分分析，考考虑到所所设计的的轻型载载货汽车车的载重重和各种种要求，其价格格要求要要尽量低低，故其其生产成成本应尽尽可能降降低。另另由于轻轻型载重重汽车对对驱动桥桥并无特特殊要求求，和路路面要求求并不高高，故本本设计采采用普通通非断开开式驱动动桥。4 具体体设计说说明4.1 主减速速器的设设计：4.1.1 主主减速器器的结构构型式主减速器器的结构构型式，主要是是根据其其齿轮类类型、主主动齿轮轮和从动动齿轮的的安置方方法以及及减速型型式的不不同而异异。在现代汽汽车驱动动桥上，主减速速器采用用得最广广泛的是是“格里森森”（Gleeasoon）制制或“奥利康康”（Oeerliikonn）制的

29、的螺旋锥锥齿轮和和双面锥锥齿轮。图4-11 螺螺旋锥齿齿轮与双双曲面齿齿轮传动动(a)螺螺旋锥齿齿轮传动动；(bb)双曲曲面齿轮轮传动采用双曲曲面齿轮轮。他的的主、从从动齿轮轮轴线不不相交而而呈空间间交叉。其空间间交叉角角（即将将一轴线线平移，使之与与另一轴轴线相交交的交角角）也都都是采用用90。主动动齿轮轴轴相对于于从动齿齿轮轴有有向上或或向下的的偏移，称为上上偏置或或下偏置置。这个个偏移量量称为双双曲面齿齿轮的偏偏移距。当偏移移距大到到一定程程度，可可使一个个齿轮轴轴从另一一个齿轮轮轴旁通通过。这这样就能能在每个个齿轮的的两边布布置尺寸寸紧凑的的支承。这对于于增强支支承刚度度、保证证齿轮正

30、正确啮合合从而提提高齿轮轮寿命大大有好处处。和螺螺旋锥齿齿轮由于于齿轮的的轴线相相交而使使得主、从动齿齿轮的螺螺旋角相相等的情情况不同同，双曲曲面齿轮轮的偏移移距使得得主动齿齿轮的螺螺旋角大大于从动动齿轮的的螺旋角角。因此此，双曲曲面传动动齿轮副副的法向向模数或或法向周周节虽相相等，但但端面模模数或端端面周节节是不等等的。主主动齿轮轮的端面面模数或或端面周周节是大大于从动动齿轮的的。这一一情况就就使得双双曲面齿齿轮传动动的主动动齿轮比比相应的的螺旋锥锥齿轮传传动的主主动齿轮轮有更大大的直径径和更好好的强度度和刚度度。其增增大的程程度与偏偏移距的的大小有有关。另另外，由由于双曲曲面传动动的主动动

31、齿轮的的直径及及螺旋角角都较大大，所以以相啮合合齿轮的的当量曲曲率半径径较相应应的螺旋旋锥齿轮轮当量曲曲率半径径为大，从而使使齿面间间的接触触应力降降低。随随偏移距距的不同同，双曲曲面齿轮轮与接触触应力相相当的螺螺旋锥齿齿轮比较较，负荷荷可提高高至1775%。双曲面面主动齿齿轮的螺螺旋角较较大，则则不产生生根切的的最少齿齿数可减减少，所所以可选选用较少少的齿数数，这有有力于大大传动比比传动。当要求求传动比比大而轮轮廓尺寸寸又有限限时，采采用双曲曲面齿轮轮更为合合理。因因为如果果保持两两种传动动的主动动齿轮直直径一样样，则双双曲面从从动齿轮轮的直径径比螺旋旋锥齿轮轮的要小小，这对对于主减减速比的

32、的传动有有其优越越性。对对中等传传动比，两种齿齿轮都能能很好适适应。由由于双曲曲面主动动齿轮螺螺旋角的的增大，还导致致其进入入啮合的的平均齿齿数要比比螺旋锥锥齿轮相相应的齿齿数多，因而双双曲面齿齿轮传动动比螺旋旋锥齿轮轮冲动工工作更加加平稳、无噪声声，强度度也高。双曲面面齿轮的的偏移距距还给汽汽车的总总布置带带来方便便。4.1.2 主主减速器器主动锥锥齿轮的的支承型型式及安安装方法法图4-22 主主动锥齿齿轮齿面面受力图图在壳体结结构及轴轴承型式式已定的的情况下下，主减减速器主主动齿轮轮的支承承型式及及安置方方法，对对其支承承刚度影影响很大大，这是是齿轮能能否正确确捏合并并具有较较高使用用寿命

33、的的因素之之一。图4-33 骑骑马式支支承1-调整整垫圈；2-调调整垫片片本设计采采用骑马马式支承承（图44-3）。齿轮轮前、后后两端的的轴颈均均以轴承承支承。骑马式式支承使使支承刚刚度大为为增加，使齿轮轮在载荷荷作用下下的变形形大为减减小，约约减小到到悬臂式式1/330以下下。而主主动锥齿齿轮后轴轴承的径径向负荷荷比悬臂臂式的要要减小至至1/551/7。齿齿轮承载载能力较较悬臂式式可提高高10%左右。此外，由于齿齿轮大端端一侧前前轴承及及后轴承承之间的的距离很很小，可可以缩短短主动锥锥齿轮轴轴的长度度，使布布置更紧紧凑，这这有利于于减小传传动轴夹夹角及整整车布置置。骑马马式支承承的导向向轴承

34、（即齿轮轮小端一一侧的轴轴承）都都采用圆圆柱滚子子式的，并且其其内外圈圈可以分分离，以以利于拆拆装。为为了进一一步增强强刚度，应尽可可能地减减小齿轮轮大端一一侧两轴轴承间的的距离，增大支支承轴径径，适当当提高轴轴承的配配合的配配合紧度度。4.1.3 主主减速器器从动锥锥齿轮的的支承型型式及安安装方法图4-44 主减减速器从从动锥齿齿轮的支支承型式式及安置置办法主减速器器从动锥锥齿轮的的支承刚刚度依轴轴承的型型式、支支承间的的距离和和载荷在在轴承之之间的分分布而定定。两端端支承多多采用圆圆锥锥子子轴承，安装时时使它们们的圆锥锥滚子大大端相向向朝内，而小端端相背朝朝外。为了防止止从动齿齿轮在轴轴向

35、载荷荷作用下下的偏移移，圆锥锥滚子轴轴承也应应预紧。由于从从动锥齿齿轮轴承承是装在在差速器器壳上，尺寸较较大，足足以保证证刚度。球面圆圆锥滚子子轴承（图4-4（bb）具具有自动动调位的的性能，对轴的的歪斜的的敏感性性较小，这在主主减速器器从动齿齿轮轴承承的尺寸寸大时极极其重要要。4.1.4 主主减速器器的型式式图4-55 采采用组合合式桥壳壳的单级级主减速速器调整垫片片（用于于调整轴轴承的预预紧度）调整垫片片（用于于调整齿齿面啮合合区位置置）减速型式式的选择择与汽车车的类型型及使用用条件有有关，但但它主要要取决于于由动力力性、经经济性等等整车性性能所要要求的主主减速比比 的的大小及及驱动桥桥下

36、的离离地间隙隙、驱动动桥的数数目及布布置型式式等。本设计采采用组合合式桥壳壳的单级级主减速速器（图图）。单单级主减减速器具具有结构构简单、质量小小、尺寸寸紧凑及及制造成成本低等等优点。其主、从动锥锥齿轮轴轴承都直直接支承承在与桥桥壳铸成成一体的的主减速速器壳上上，结构构简单、支承刚刚度大、质量小小、造价价低。4.1.5 主主减速器器的基本本参数的的选择及及计算主减速比比,驱动动桥的离离地间隙隙和计算算载荷，是主减减速器设设计的原原始数据据。A. 主主减速比比的确定定主减速比比对主减减速器的的结构型型式、轮轮廓尺寸寸、质量量大小以以及当变变速器处处于最高高档位时时汽车的的动力性性和燃料料经济性性

37、都有直直接影响响。的选选择应在在汽车总总体设计计时和传传动系的的总传动动比一起起由整车车动力计计算来确确定。可可利用在在不同下下的功率率平衡图图来研究究对汽车车动力性性的影响响。通过过优化设设计，对对发动机机与传动动系参数数作最价价匹配的的方法来来选择值值，可使使汽车获获得最佳佳的动力力性和燃燃料经济济性。为了得到到足够的的功率储储备而使使最高车车速稍有有下降，按下式式计算3：式中：车轮滚滚动半径径，m；变速器器最高档档传动比比；汽车最最高车速速；发动机机最大转转速 根据所所选定的的主减速速比值，确定主主减速器器的减速速型式为为单级。查表得得汽车驱驱动桥的的离地间间隙为2200mmm.B主减减

38、速齿轮轮计算载载荷的计计算通常是将将发动机机最大转转矩配以以传动系系最低档档传动比比时和驱驱动车轮轮打滑时时这两种种情况下下作用于于主减速速器从动动齿轮上上的转矩矩（、）的较较下者，作为载载货汽车车和越野野汽车在在强度计计算中用用以验算算主减速速器从动动齿轮最最大应力力的计算算载荷。既33：式中：发动机机最大转转矩，；由发动动机到所所计算的的主减速速器从动动齿轮之之间的传传动系最最低档传传动比；上述传传动部分分的效率率，取；超载系系数，对对于一般般载货汽汽车、矿矿用汽车车和越野野汽车以以及液力力传动的的各类汽汽车取；该车的的驱动桥桥数目；汽车满满载时一一个驱动动桥给水水平地面面的最大大负载，N

39、；对对后桥来来说还要要考虑到到汽车加加速时的的负荷增增大量；轮胎对对路面的的附着系系数，对对于安装装一般轮轮胎的公公路用汽汽车，取取；车轮的的滚动半半径，mm；，分别别为由所所计算的的主减速速器从动动齿轮到到驱动轮轮之间的的传动效效率和减减速比（例如轮轮边减速速器等）。由式（44-2）、式（4-33）求得得的计算算载荷，是最大大转矩而而不是正正常持续续转矩不不能用它它作为疲疲劳损坏坏的依据据。对于于公路车车辆来说说，使用用条件较较非公路路车辆稳稳定，其其正常持持续转矩矩是根据据所谓平平均牵引引力来确确定的，即主减减速器从从动齿轮轮的平均均计算转转矩（NNm）为为4式中：汽车装装载总重重，N；所

40、牵引引的挂车车满载总总重，NN，但仅仅用于牵牵引车；道路滚滚动阻力力系数；汽车正正常使用用时的平平均爬坡坡能力系系数；汽车或或汽车列列车的性性能系数数。 当时 取取 =222C主减减速齿轮轮基本参参数的选选择a.齿数数的选择择对于单级级主减速速器，当当较大时时，则应应尽量使使主动齿齿轮的齿齿数取得得小些，以得到到满意的的驱动桥桥离地间间隙。当当6时，的最小小值可取取为5，但为了了啮合平平稳及提提高疲劳劳强度，最好大大于5。取，5。b.节圆圆半径的的选择可根据从从动锥齿齿轮的计计算转矩矩（见式式4-44、式44-5并并取两者者中较小小的一个个为计算算依据）按经验验公式选选出：式中 从动锥锥齿轮的

41、的节圆半半径，mmm；直径系系数，取取；计算转转矩，。c.齿轮轮端面模模数的选选择选定后可可按式算算出从动动齿轮大大端端面面模数，并用下下式校核核：式中 模数系系数。d.齿面面宽的选选择汽车主减减速器双双曲面齿齿轮的从从动齿轮轮齿面宽宽为：4.2 差速器器的设计计4.2.1差速速器的结结构型式式差速器选选用对称称式圆锥锥行星齿齿轮差速速器。其其结构原原理如图图（4-6）所所示66。普普通对称称式圆锥锥行星齿齿轮差速速器由差差速器左左、右壳壳，2个个半轴齿齿轮，44个行星星齿轮，行星齿齿轮轴，半轴齿齿轮等组组成。其其工作原原理如图图所示。为主减减速器从从动齿轮轮或差速速器壳的的角速度度；、分别为

42、为左右驱驱动车轮轮或差速速器半轴轴齿轮的的角速度度；为行行星齿轮轮绕其轴轴的自转转角速度度。图4-66 普普通圆锥锥齿轮差差速器的的工作原原理简图图当汽车在在平坦路路面上直直线行驶驶时，差差速器各各零件之之间无相相对运动动，则有有这时，差差速器壳壳经十字字轴以力力带动行行星齿轮轮绕半轴轴齿轮中中心作“公转”而无自自转（）。行星星齿轮的的轮齿以以的反作作用力。对于对对称式差差速器来来说，两两半轴齿齿轮的节节圆半径径相同，故传给给左、右右半轴的的转矩均均等于，故汽车车在平坦坦路面上上直线行行驶时驱驱动左、右车轮轮的转矩矩相等。当汽车转转弯时，假如左左右轮之之间无差差速器，则按运运动学要要求，行行程

43、长的的外侧车车轮将产产生滑移移，而行行程短的的内侧车车轮将产产生滑转转。由此此导致在在左、右右轮胎切切线方向向上各产产生一附附加阻力力，且它它们的方方向相反反，如图图所示。当装有有差速器器时，附附加阻力力所形成成的力矩矩使差速速器起差差速作用用，以免免内外侧侧驱动车车轮在地地面上的的滑转和和滑移，保证它它们以不不同的转转速和正常转转动。当当然，若若差速器器工作时时阻抗其其中各零零件相对对运动的的摩擦大大，则扭扭动它的的力矩就就大。在在普通的的齿轮差差速器中中这种摩摩擦力很很小，故故只要左左、右车车轮所走走路程稍稍有差异异，差速速器开始始工作。当差速器器工作时时，行星星齿轮不不仅有绕绕半轴齿齿轮

44、中心心的“公转”，而且且还有绕绕行星齿齿轮以角角速度为为的自转转。这时时外侧车车轮及其其半轴齿齿轮的转转速将增增高，且且增高量量为（为行星星齿轮齿齿数，为为该侧半半轴齿轮轮齿数），这样样，外侧侧半轴齿齿轮的角角速度为为：在同一时时间内，内侧车车轮及其其半轴齿齿轮（齿齿数为）的转速速将减低低，且减减低量为为，由于于对称式式圆锥齿齿轮差速速器的两两半轴齿齿数相等等，于是是内侧半半轴齿轮轮的转速速为：由以上两两式得差差速器工工作时的的转速关关系为即两半轴轴齿轮的的转速和和为差速速器壳转转速的两两倍。由式（44-9）知：当时，或当时，当时，最后一种种情况，有时发发生在使使用中央央制动时时，这时时很容易

45、易导致汽汽车失去去控制，使汽车车急转和和甩尾。4.2.2差速速器的基基本参数数的选择择及计算算由于差速速器亮是是装在主主减速器器从动齿齿轮上，故在确确定主减减速器从从动齿轮轮尺寸时时应考考虑差速速器的安安装；差差速器壳壳的轮廓廓尺寸也也受到从从动齿轮轮及主动动齿轮导导向轴承承支座的的限制。 1差差速器齿齿轮的基基本参数数选择 A行行星齿轮轮的基本本参数选选择 本载货货汽车选选用4个个行星齿齿轮77。 B行行星齿轮轮球面半半径的确确定 圆锥锥行星齿齿轮差速速器的尺尺寸通常常决定于于行星齿齿轮背面面的球面面半径，它就是是行星齿齿轮的安安装尺寸寸，实际际上代表表了差速速器圆锥锥齿轮的的节锥矩矩，在一

46、一定程度度上表征征了差速速器的强强度。 球面半半径可根根据经验验公式来来确定：式中：行星齿齿轮球面面半径系系数；计算转转矩，。确定后，即可根根据下式式预选其其节锥矩矩：C行星星齿轮与与半轴齿齿轮齿数数的选择择选用行星星齿轮齿齿数为110，半半轴齿轮轮齿数为为16。D差速速器圆锥锥齿轮模模数及半半轴齿轮轮节圆直直径的初初步确定定先初步求求出行星星齿轮和和半轴齿齿轮的节节锥角，：； 式中：，为行星星齿轮和和半轴齿齿轮齿数数再求出圆圆锥齿轮轮的大端端模数：节圆半径径右下式式求得：4.3 半轴的的设计4.3.1半轴轴的结构构型式采用半浮浮式半轴轴。半浮浮式以靠靠近外端端的轴颈颈直接支支承在置置于桥壳壳

47、外端内内孔中的的轴承上上，而端端部则以以具有锥锥面的轴轴颈及键键与车轮轮轮毂相相固定。半浮式式半轴承承受的载载荷复杂杂，但它它结构简简单、质质量小、尺寸紧紧凑、造造价低廉廉等优点点。图4-77 半半浮式半半轴的结结构型式式与安装装4.3.2半轴轴的设计计与计算算 半轴的的主要尺尺寸是它它的直径径，设计计与计算算时首先先应合理理的确定定其计算算载荷。 半半轴的计计算要考考虑以下下三种可可能的载载荷工况况：A纵向向力（驱驱动力或或制动力力）最大大时（），附着着系数取取0.88，没有有侧向力力作用；B侧向向力最大大时，其其最大值值发生于于侧滑时时，为，侧滑时时轮胎与与地面的的侧向附附着系数数在计算算

48、中取11.0，没有纵纵向力作作用；C垂向向力最大大时，这这发生在在汽车以以可能的的高速通通过不平平路面时时，其值值为，是动载载荷系数数，这时时没有纵纵向力和和侧向力力作用。半浮式半半轴的设设计计算算，应根根据上述述三种载载荷工况况进行图4-88 半浮式式半轴及及受力简简图半浮式半半轴在上上述第一一种工况况下半轴同时时承受垂垂向力、纵向力力所引起起的弯矩矩以及由由引起的的转矩。对左、右右半轴来来说，垂垂向力，为式中：满载静静止汽车车的驱动动桥对水水平地面面的载荷荷，N；汽车加加速和减减速时的的质量转转移系数数；一侧车车轮（包包括轮毂毂、制动动器等）本身对对水平地地面的载载荷，NN。纵向力按按最大

49、附附着力计计算，即即式中：轮胎与与地面的的附着系系数。左、右半半轴所承承受的合合成弯矩矩为转矩为半浮式半半轴在上上述第二二种载荷荷工况下下半轴只受受弯矩。在侧向向力的作作用下，左、右右车轮承承受的垂垂向力、和侧向向力、各不相相等，而而半轴所所受的力力为式中：驱动车车轮的轮轮矩，mmm；汽车质质心高度度，mmm；轮胎与与路面的的侧向附附着系数数；左、右半半轴所受受的弯矩矩分别为为：c半浮浮式半轴轴在上述述第三种种载荷工工况下半半轴只受受垂向弯弯矩：式中：动载系系数。4.4驱驱动桥壳壳的设计计驱动桥桥桥壳是汽汽车上的的主要零零件之一一，非断断开式驱驱动桥的的桥壳起起着支承承汽车荷荷重的作作用，并并将载荷荷传给车车轮。作作用在驱驱动车轮轮上的牵牵引力、制动力力、侧向向力和垂垂向力也也是经过过桥壳传传到悬挂挂及车架架或车厢厢上。因因此桥壳壳既是承承载件又又是传动动件，同同时它又又是主减减速器、差速器器及驱动动车轮传传动装置置（半轴轴）的外外壳。在汽车行行驶过程程中，桥桥壳承受受繁重的的载荷，设计时时必须考考虑在动动载荷下下桥壳有有足够的的强度和和刚度。为了减减小汽车车的簧下下质量以以利于降降低动载载荷、提提高汽车车的行驶驶平顺性性，在保