某運(yùn)動(dòng)型轎車驅(qū)動(dòng)橋整體設(shè)計(jì)

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1、 某運(yùn)動(dòng)型轎車驅(qū)動(dòng)橋整體設(shè)計(jì) The driving axle devise of sport car 總計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） X 頁(yè) 表 格 X 個(gè) 插 圖 X 幅 5 摘要 驅(qū)動(dòng)橋是車輛四大總成之一的地盤系統(tǒng)的重要組成部分，人們開始對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性、行駛平順性、平均行駛速度和燃油經(jīng)濟(jì)型有更高的要求，這都和汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)和選擇有著非常緊密的關(guān)系。采用傳動(dòng)效率較高的單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋已經(jīng)成了未來汽車的發(fā)展方向。參照

2、傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)方法并結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了某運(yùn)動(dòng)型轎車驅(qū)動(dòng)橋的整體設(shè)計(jì)，首先確定主要零部件的結(jié)構(gòu)型式以及主要設(shè)計(jì)參數(shù)；然后參考類似驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)，確定出總體設(shè)計(jì)方案；最后對(duì)支承軸承進(jìn)行了壽命校核對(duì)以及對(duì)主，從動(dòng)錐齒輪，差速器圓錐行星齒輪，半軸齒輪，半浮式半軸和鋼板沖壓焊接整體式橋殼的強(qiáng)度進(jìn)行校核。校核合格后，用AutoCAD制圖軟件，繪制三件主要零件圖和一張裝配圖。 關(guān)鍵詞： 驅(qū)動(dòng)橋 弧齒錐齒輪 單級(jí)減速橋 Abstract Drive axle is an important part of chassis syst

3、ems, people aspire after the vehicle ride comfort, handling stability and average speeds get higher requirements, all this may come ture depend on the choice of the kind of driving axle. The single reduction driving axle of high transmission efficiency has become the future direction of the car’s de

4、velopment. According to the traditional transaxle design method and design of the whole bridge driving a sports car with the modern design idea, structure first to identify the main components and the main design parameters; and the reference to the similar driving axle structure, determine the over

5、all design program; finally, a driven bevel gear, differential planetary gear cone, half shaft gear, check full floating axle and integral bridge shell strength and the life of supporting bearing. After passing the check, with the AutoCAD drawing software, drawing three major part drawing and assemb

6、ly drawing a picture. Key words: drive axle；single reduction final drive ；the spiral bevel gear 目 錄 摘要I ABSTRACTII 第一章前言1 1.1 選題的依據(jù)及課題的意義1 1.2 研究概況及發(fā)展趨勢(shì)綜述1 第二章 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案分析3 第三章 主減速器設(shè)計(jì) 4 3.1 主減速器的結(jié)構(gòu)形式4 3.1.1 主減速器的齒輪類型4 3.1.2 主減速器的減速形式4 3.1.3 主減速器主，從動(dòng)錐

7、齒輪的支承形式4 3.2 主減速器基本參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算5 3.2.1 主減速比確定5 3.2.2 主減速器計(jì)算載荷的確定6 3.2.3 主減速器錐齒輪基本參數(shù)的選擇8 3.2.4 主減速器圓弧錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算10 3.2.5 主減速器圓弧錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算11 3.2.6 主減速器齒輪的材料及熱處理16 3.2.7 主減速器軸承的計(jì)算16 第四章 差速器設(shè)計(jì)23 4.1 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)23 4.2 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計(jì)23 4.2.1 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇23 4.2.2 差速器齒輪的幾何計(jì)算25 4.2.3

8、 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算27 第五章 驅(qū)動(dòng)半軸的設(shè)計(jì)28 5.1 半浮式半軸計(jì)算載荷的確定28 5.2 半浮式半軸的桿部直徑的初選29 5.3 半軸花鍵的強(qiáng)度計(jì)算29 5.4 半軸材料選擇，與熱處理30 第六章 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)31 6.1 橋殼的結(jié)構(gòu)形式31 6.2 橋殼的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算31 6.2.1 橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算32 6.2.2 在不平路面沖擊載荷作用下的橋殼強(qiáng)度計(jì)算33 6.2.3 汽車以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算33 6.2.4 汽車緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算34 結(jié)論36 參考文獻(xiàn)37 致謝38 南昌

9、工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章前言 1.1 選題的依據(jù)及課題的意義 驅(qū)動(dòng)橋在地盤系統(tǒng)中占有特別重要的位置，驅(qū)動(dòng)橋位于汽車傳動(dòng)系的末端，并將萬向傳動(dòng)裝置傳來的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過主減速器、差速器、半軸、等傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩。 目前全球汽車保有量已突破10億輛，中國(guó)占據(jù)了其中的10%。中國(guó)的汽車保有量已經(jīng)超過日本，成為僅次于美國(guó)(2011年2.4億輛)的世界第二大汽車保有國(guó)。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，2020年我國(guó)汽車保有量將突破2億輛[1]。從宏觀政策看，國(guó)家一直堅(jiān)持?jǐn)U大內(nèi)需，增大扶持汽車發(fā)展的力度政策，一方面堅(jiān)定取締一切不合理收費(fèi)的決心，破除任何形式的行政保護(hù)和地方割據(jù)。每年以2000億

10、元的資金投入加速國(guó)家“五縱七橫”公路干線網(wǎng)的建設(shè)，高速公路通車?yán)锍踢_(dá)1.9萬公里（僅低于美國(guó)，躍居世界第二），為汽車市場(chǎng)營(yíng)造更為寬松的環(huán)境，這將為汽車市場(chǎng)帶來巨大商機(jī)[2]。近年，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出年平均增長(zhǎng)11%以上的強(qiáng)勁勢(shì)頭。在數(shù)據(jù)上按我國(guó)整車年產(chǎn)量250萬輛的裝車件及社會(huì)保有量1500萬輛的維修件計(jì)，2002的需求量約為：驅(qū)動(dòng)橋400萬輛，錐齒輪625萬套[2]。設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠的、制造成本不高的驅(qū)動(dòng)橋，不僅能大大縮減整車生產(chǎn)的成本，而且可以大大推動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 1.2 研究概況及發(fā)展趨勢(shì)綜述 轎車向高速、輕量化發(fā)展，對(duì)鍛件組織性能要求不斷提升，原材料化學(xué)成分中的金屬元

11、素不斷增加。大力推廣非調(diào)制鋼應(yīng)用，節(jié)能降耗。汽車輕量化，大力發(fā)展有色金屬鍛件。精密模鍛技術(shù)持續(xù)快速發(fā)展，可降低成本60%~70%，又能減少或省去切削加工工序[3]。同時(shí)高速公路迅猛發(fā)展對(duì)汽車通過性的要求降低，驅(qū)動(dòng)橋向單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋發(fā)展。 單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋是眾多驅(qū)動(dòng)橋中結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的一種，而且其制造工藝簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，是驅(qū)動(dòng)橋的基本類型。設(shè)計(jì)出工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本相對(duì)較低的驅(qū)動(dòng)橋，能大大降低整車生產(chǎn)的成本，并且可以大大推動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。所以設(shè)計(jì)新型的驅(qū)動(dòng)橋成為新的課題。 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋時(shí)應(yīng)符合如下基本要求： 1） 選擇合適的主減速比，讓汽車在給定的條件下確保有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)

12、性。 2） 外廓尺寸要小，保證汽車具有充足的離地間隙，以保證通過性的要求。 3） 齒輪與其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。 4） 在各種轉(zhuǎn)速載荷和工況下有較大的傳動(dòng)效率。 5） 具有充足的剛度和強(qiáng)度，來承受并且傳遞作用于路面和車身或車架間的各種力和力矩；在這個(gè)條件下，盡量降低質(zhì)量，特別是簧下質(zhì)量，減小不平路面的沖擊載荷，提高汽車的平順性。 6） 與懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)。 7） 結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，加工的工藝性好，制造容易，維修，調(diào)整方便。 在本次設(shè)計(jì)中采用了AutoCAD制圖軟件進(jìn)行了工程圖的繪制，運(yùn)用AutoCAD繪制了主動(dòng)錐齒輪軸、從動(dòng)錐齒輪、行星輪軸零件圖和裝配圖，通過對(duì)Auto

13、CAD的編輯工具與命令的運(yùn)用，熟練掌握了AutoCAD大部分使用方法與技巧。 第二章 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案分析 由于要求設(shè)計(jì)的是運(yùn)動(dòng)型轎車整體驅(qū)動(dòng)橋，要設(shè)計(jì)這樣一個(gè)級(jí)別的驅(qū)動(dòng)橋，一般選用非斷開式結(jié)構(gòu)配以非獨(dú)立懸架，該種形式的驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是一根支撐車身重量的剛性空心罐裝梁，一般是鑄造或鋼板沖壓而成，主減速器，差速器和半軸等所有傳動(dòng)件都安裝在其中，此時(shí)驅(qū)動(dòng)車輪，驅(qū)動(dòng)橋都屬于簧下質(zhì)量。 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式有多種，基本形式有三種如下： 1)單級(jí)主減速驅(qū)動(dòng)橋。此是驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的一種，是驅(qū)動(dòng)橋的基本形式， 在汽車中占重要地位。 2)雙

14、級(jí)主減速驅(qū)動(dòng)橋。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和汽車使用條件，要求主減速器具有較大的主傳動(dòng)比時(shí)，由一對(duì)錐齒輪構(gòu)成的單級(jí)主減速器已不能保證足夠的離地間隙，這時(shí)則需要采用兩對(duì)齒輪來實(shí)現(xiàn)降速的雙級(jí)主減速器[4]。綜合來說，雙級(jí)減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動(dòng)橋來發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅(qū)動(dòng)橋存在。 3)單級(jí)、輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋。此驅(qū)動(dòng)橋主要滿足大減速比，較大的離地間隙。輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋較為廣泛地用于礦山、建筑工地、油田等非公路車與軍用車上。 綜上所述，由于設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋?yàn)檗I車驅(qū)動(dòng)橋，況且隨著物流業(yè)對(duì)車輛性能要求的變化和我國(guó)公路條件的改善，單級(jí)減速器已經(jīng)能滿足要求，單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋還有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)： (l) 單

15、級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)是驅(qū)動(dòng)橋中最為簡(jiǎn)單的一種，制造成本較低，工藝簡(jiǎn)單，而且是驅(qū)動(dòng)橋基本類型； (2) 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)有向大轉(zhuǎn)矩低速發(fā)展的趨勢(shì)，使得驅(qū)動(dòng)橋向小傳動(dòng)比發(fā)展； (3) 隨著國(guó)內(nèi)路況的改善，尤其是高速公路的迅猛發(fā)展，汽車通過性的要求慢慢降低。因此，單級(jí)減速器就能滿足通過性； (4) 單級(jí)減速的驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，并且機(jī)械傳動(dòng)效率提高，易損件少，可靠性提高。 單級(jí)橋產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)為單級(jí)橋的發(fā)展拓寬了道路。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度看，本次設(shè)計(jì)就選用單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。 第三章 主減速器設(shè)計(jì) 3.1 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)其減速形式的不同以及齒輪的類型，主動(dòng)齒輪和

16、從動(dòng)齒輪的安置方法而異。 3.1.1 主減速器的齒輪類型 主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪，雙曲面齒輪，圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。弧齒錐齒輪傳動(dòng)的主、從動(dòng)齒輪的軸線垂直交于一點(diǎn)，可以承受較大的負(fù)荷，工作平穩(wěn)，噪聲和振動(dòng)小。雖然弧齒錐齒輪嚙合精度比較敏感，齒輪副的錐頂稍有不吻合就會(huì)使工作條件急劇變壞，并加劇齒輪的磨損和使噪聲增大，與雙曲面錐齒輪相比，具有較高的傳動(dòng)效率。綜上，選用弧齒錐齒輪。 3.1.2 主減速器的減速形式 轎車一般采用單級(jí)主減速器，單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)：?jiǎn)渭?jí)減速驅(qū)動(dòng)車橋是驅(qū)動(dòng)橋中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，制造工藝較簡(jiǎn)單，成本較低，是驅(qū)動(dòng)橋的基本型，在汽車上占有重要地位。 3

17、.1.3 主減速器主，從動(dòng)錐齒輪的支承形式 轎車主動(dòng)錐齒輪采用懸臂式支承就能滿足要求。軸承采用一對(duì)圓錐滾子軸承，為了盡可能增加支撐剛度，應(yīng)使軸承向外，而從動(dòng)輪上圓錐滾子軸承向內(nèi)。為了安裝方便，主動(dòng)錐齒輪軸靠近輪齒的一端軸承內(nèi)徑應(yīng)比另一端軸承內(nèi)徑大。 3.2 主減速器基本參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 主減速器基本參數(shù)有主減速比主，從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)和，從動(dòng)錐齒輪大端分度圓的直徑，端面模數(shù)，主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬和，螺旋方向，中點(diǎn)螺旋角等 3.2.1 主減速比確定 （2-1） 式中 ——車輪的滾動(dòng)

18、半徑，此處給定輪胎型號(hào)為195/60R14 85H，所以滾動(dòng)半徑為 19565%+1425.4/2=294.8mm； igh——變速器最高檔傳動(dòng)，igh =0.810； 把=5200r/n , =180km/h代入上式 計(jì)算得i=3.96 1.主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)和 選擇主、從動(dòng)錐齒輪的齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素： 1）為了均勻磨合，和之間應(yīng)防止有公約數(shù)。 2）為了得到高的輪齒彎曲強(qiáng)度和滿足要求的齒面重合度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)之和應(yīng)不小于40,而轎車應(yīng)不小于50。 3）為了噪聲較小，嚙合平穩(wěn)，具有高的疲勞強(qiáng)度，對(duì)于轎車一般不小于9。 4）主傳動(dòng)比較大時(shí)，盡量取得小一些，以便獲得滿意的

19、離地間隙。 5）對(duì)于不同的主傳動(dòng)比，和應(yīng)有適宜的搭配。 根據(jù)以上要求參考《汽車車橋設(shè)計(jì)》[5]中表3-10 表3-13取=10 =41 因+=51〉50 滿足要求 可反推主傳動(dòng)比=4.10 3.2.2 主減速器計(jì)算載荷的確定 1. 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動(dòng)比來確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Ｔce （2-2） 式中 ——發(fā)動(dòng)機(jī)至所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪之間的傳動(dòng)系的最低擋傳動(dòng)比，在此為=3.455*4.10=14.165； ——發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的最大轉(zhuǎn)矩，取155； ——傳動(dòng)系上傳動(dòng)部分的傳動(dòng)效

20、率，在此取0.9； ——該汽車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目，在此取1； ——由于猛結(jié)合離合器而產(chǎn)生沖擊載荷時(shí)的超載系數(shù)，對(duì)于一般的載貨汽車，礦用汽車和越野汽車以及液力傳動(dòng)及自動(dòng)變速器的各類汽車可取=1.0。 由以上各參數(shù)可求 ==1976.08 2. 按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （2-3） 式中 ——汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，計(jì)算得15600*51%=7956N； ——輪胎對(duì)地面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用車，取=0.85；對(duì)于越野汽車取1.0；對(duì)于安裝有專門的防滑寬輪胎的高級(jí)轎車，

21、計(jì)算時(shí)可取1.25;在此取0.85； ——車輪的滾動(dòng)半徑，在此選用輪胎型號(hào)為195/60R14 85H，得滾動(dòng)半徑為 0.2948m； ，——分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，取0.95，由于無輪邊減速器，取1.0。 所以==2477.3 =min[Tce,Tcs]=1976.0 3. 按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩來確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 對(duì)于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)所謂的平均比牽引力的值來確定： （2-4） 式中 ——汽車滿載時(shí)的總重量，在此取1

22、5600N； ——所牽引的掛車滿載時(shí)總重量，但僅用于牽引車的計(jì)算，所以取0N； ——路面滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于轎車可在0.010~0.015??；在此取0.010； ——汽車正常行駛時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，對(duì)于轎車可取0.08； ——汽車的性能系數(shù)，在此取0； ，，n——見式（2-1），（2-3）下的說明。 所以 ==428.59 式（2-1）～式（2-4）參考《汽車車橋設(shè)計(jì)》[5]式（3-10）～式（3-12）。 主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 （2-5） 式中

23、 ——主、從動(dòng)錐齒輪之間的傳動(dòng)效率。計(jì)算時(shí)，對(duì)于弧齒錐齒輪副，取95%。 按最大應(yīng)力算時(shí)，=507.32 按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定時(shí)，=109.88 3.2.3 主減速器錐齒輪基本參數(shù)的選擇 主減速器錐齒輪的主要參數(shù)有主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)和，從動(dòng)錐齒輪大端的分度圓直徑，端面模數(shù)，主從動(dòng)錐齒輪齒面寬和，中點(diǎn)螺旋角，法向壓力角等。 1.從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑和端面模數(shù) 對(duì)于單級(jí)主減速器，增大尺寸會(huì)造成驅(qū)動(dòng)橋殼的離地間隙減小，但是過小又影響安裝。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即 （2-6） 式中 ——直徑系數(shù)，一般取13.

24、0～16.0，在此取1.4； ——從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，175.68，為Tce和Tcs中的較小者。 所以 初選=1.4=175.68 則=/=175.68/41=4.28 有參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》[6]表23.4-3中選取4.5 則=184.5 ==45 根據(jù)=來校核=4.5選取的是否合適，其中=（0.3～0.4） 此處，=（0.3～0.4）=（3.76～5.0），因此校核合格。 2. 主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬和 錐齒輪齒面寬過大和過小，都會(huì)降低齒輪的強(qiáng)度和壽命。齒面寬大于規(guī)定，不但不能提高齒輪的強(qiáng)度和耐久性，還會(huì)給制造帶來困難[5]。但齒面過窄，輪齒表面的耐磨性和

25、輪齒的強(qiáng)度會(huì)降低。 對(duì)于從動(dòng)錐齒輪齒面寬，推薦不大于節(jié)錐距的0.3倍，即，而且應(yīng)滿足，對(duì)于汽車主減速器圓弧齒錐齒輪推薦采用： （2-7） 得=0.155184.5=28.59 為滿足齒面接觸寬和節(jié)省材料使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩端都超出一些，通常小齒輪的齒面加大10%較為合適，在此取=1.1=31.45 3.中點(diǎn)螺旋角 根據(jù)“格里森”制推薦預(yù)選從動(dòng)錐齒輪螺旋角名義值公式進(jìn)行預(yù)選

26、 = （2-8） 式中 ——主動(dòng)錐齒輪名義螺旋角預(yù)選值； ,——主從動(dòng)齒輪齒數(shù)； ——從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑； E——雙曲面齒輪偏移距，對(duì)螺旋錐齒輪取0。 計(jì)算得 近似刀號(hào)= 近似刀號(hào)計(jì)算得9.251 按近似刀號(hào)選取與其接近的標(biāo)準(zhǔn)刀號(hào)（計(jì)有:,1,2,3 ,…,20 ），然后按選定的標(biāo)準(zhǔn)刀號(hào)反算螺旋角。 選定標(biāo)準(zhǔn)刀號(hào)為9 ，反算螺旋角 = 與之差沒超過，合要求。 4. 螺旋方向 主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受的軸向力的方向，當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)錐齒輪的軸向力離開錐頂方

27、向，這樣可使主、從動(dòng)齒輪有分離的趨勢(shì)，防止輪齒因卡死而損壞[7]。所以主動(dòng)錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，這樣從動(dòng)錐齒輪為右旋，從錐頂看為順時(shí)針，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。 5. 法向壓力角 加大壓力角可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對(duì)于尺寸小的齒輪，大壓力角易使刀尖寬度過小及齒頂變尖，并使齒輪的端面重合度下降。對(duì)于弧齒錐齒輪，轎車的一般選用16。 3.2.4 主減速器圓弧錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 表2-1 主減速器圓弧錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 序 號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 10 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù)

28、 41 3 端面模數(shù) 4.5㎜ 4 齒面寬 =31.45㎜ =28.59㎜ 5 工作齒高 7.2㎜ 6 全齒高 =8.064㎜ 7 法向壓力角 =16 8 軸交角 =90 9 節(jié)圓直徑 = 45㎜ =184.5㎜ 10 節(jié)錐角 arctan =90- =13.74 =76.36 11 節(jié)錐距 A== A=95㎜ 12 周節(jié) t=3.1416 t=14.137㎜ 13 齒頂高 =6.075㎜ 14 齒根高 = =1.989 ㎜ 15 徑向間隙 c= c=0.864㎜

29、 16 齒根角 =71.4′ 續(xù)表 序 號(hào) 項(xiàng) 目 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 17 面錐角 =17.8775 =77.4994 18 根錐角 = = =12.51 =72.13 19 齒頂圓直徑 = =56.804㎜ =185.033㎜ 20 節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離 =90.81㎜ =21.407㎜ 21 理論弧齒厚 =10.141mm =3.996mm 22 齒側(cè)間隙 B=0.127～0.178 0.178mm 23 螺旋角 =36.21 3.2.5

30、 主減速器圓弧錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 在完成主減速器齒輪的幾何計(jì)算之后，應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，以保證其有足夠的強(qiáng)度和壽命以及安全可靠性地工作。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算之前應(yīng)首先了解齒輪的破壞形式及其影響因素。 1） 齒輪輪齒的損壞形式及壽命 齒輪的損壞主要是輪齒損壞而不能正常工作，常見形式有齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕及剝落、齒面膠合、輪齒折斷等。 汽車驅(qū)動(dòng)橋的齒輪，承受的是交變負(fù)荷，其主要損壞形式是疲勞。其表現(xiàn)是齒根疲勞折斷和由表面點(diǎn)蝕引起的剝落。表2-2給出了汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用應(yīng)力數(shù)值。 表2-2 汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用應(yīng)力

31、N／mm 計(jì)算載荷 主減速器齒輪的許用彎曲應(yīng)力 主減速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 差速器齒輪的許用彎曲應(yīng)力 按式（2-2）、式（2-3）計(jì)算出的最大計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tec，Tcs中的較小者 700 2800 980 按式（2-4）計(jì)算出的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tcf 210.9 1750 210.9 實(shí)踐表明，主減速器齒輪的疲勞壽命主要與最大持續(xù)載荷（即平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩）有關(guān)，而與汽車預(yù)期壽命期間出現(xiàn)的峰值載荷關(guān)系不大。汽車驅(qū)動(dòng)橋的最大輸出轉(zhuǎn)矩Tec和最大附著轉(zhuǎn)矩Tcs并不是使用中的持續(xù)載荷，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)只能用它來驗(yàn)算最大應(yīng)力，不能作為疲勞損壞的依據(jù)。 2） 主減速器圓弧齒螺旋錐齒

32、輪的強(qiáng)度計(jì)算 （1） 單位齒長(zhǎng)上的圓周力 汽車主減速器齒輪表面的耐磨性，常用作用在輪齒上單位齒長(zhǎng)圓周力來估算，即 N／mm (2-9) 式中 P——作用在齒輪上的圓周力，按最大附著力矩和發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算，N； ——從動(dòng)齒輪的齒面寬，在此取28.59mm。 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)： N／mm （2-10） 式中 ——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取155；

33、——變速器的傳動(dòng)比； ——主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，在此取45mm.。 按上式一檔計(jì)算時(shí) N／mm 按上式四檔計(jì)算時(shí) N／mm 按最大附著力矩計(jì)算時(shí)： N／mm （2-11） 式中 ——汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋作用于水平地面的最大負(fù)荷，對(duì)于后驅(qū)動(dòng)橋還要考慮汽車加速度最大時(shí)的負(fù)荷增加量，在此取1560051%N； ——輪胎與地面的附著系數(shù)，在此取0.85； ——輪胎的滾動(dòng)半徑，在此取0.2948m。 按上式=743.39 N／mm 在現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)中，由于加工工藝及

34、材質(zhì)等制造質(zhì)量的提高，單位齒長(zhǎng)上的圓周力有時(shí)高于許用數(shù)據(jù)的20%～25%。 查《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》[7]表6-9得乘用車1檔計(jì)算用的許用單位齒長(zhǎng)上的圓周力[p]=893 直接檔時(shí)[p]=321 按最大附著力矩計(jì)算時(shí)[p]=893，p<[p] （2）輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 汽車主減速器錐齒輪的齒根彎曲應(yīng)力為 N/ （2～12） 式中 ——該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nm； 　——超載系數(shù)；在此取1.0； 　——尺寸系數(shù)，反映材質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸和熱處理相關(guān)，當(dāng)ｍ時(shí)，，在此＝0.648； ——載荷分配系數(shù)，

35、當(dāng)齒輪采用懸臂式支承型式時(shí)，＝1.10～1.25，支承剛度大時(shí)取小值，此處取1.10； 　——質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪，當(dāng)周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高，齒輪接觸良好時(shí)，可取1.0； 　——計(jì)算齒輪的齒面寬，28.59mm； 　——計(jì)算齒輪的齒數(shù),41； 　——端面模數(shù)，4.5mm； ——計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)（或幾何系數(shù)），它綜合考慮了齒形系數(shù)。 按圖2-1選取小齒輪的＝0.236，大齒輪＝0.232. 按上式從動(dòng)輪齒根彎曲應(yīng)力為 =511.2 N/<700 N/ =110.95 N/<210 N/ 主動(dòng)輪齒根彎曲應(yīng)力為 =481.19 N/<700 N/ =110.9

36、5 N/<210 N/ 所以主減速器齒輪滿足彎曲強(qiáng)度要求。 圖2-1 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù)J (3) 輪齒的表面接觸強(qiáng)度計(jì)算 錐齒輪的齒面接觸應(yīng)力為 N/　　　　　 (2-13) 式中 ——主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩； ——材料的彈性系數(shù)，對(duì)鋼制齒輪副取232.6/mm； 　，，——見式(2-9)下的說明； ——尺寸系數(shù)，它考慮到了齒輪的尺寸對(duì)其淬透性的影響，在經(jīng)驗(yàn)缺乏的情況下，可取1.0； ——表面質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于制造精確的齒輪可取1.0； ——計(jì)算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)，按圖2-2選取=0.124 按上式 =2765.25N/〈2800 N

37、/ =1286.93N/〈1750 N/ 主、從動(dòng)齒輪的齒面接觸應(yīng)力相等。所以均滿足要求。 圖2-2 接觸計(jì)算用綜合系數(shù) 以上公式（2-1）～（2-13）以及圖2-1，圖2-2均參考《汽車車橋設(shè)計(jì)》[5] 3.2.6 主減速器齒輪的材料及熱處理 驅(qū)動(dòng)橋錐齒輪的工作環(huán)境是相當(dāng)惡劣的，與傳動(dòng)系的其它齒輪相比，具有載荷大，作用時(shí)間長(zhǎng)，載荷變化多，帶沖擊等特點(diǎn)。其損壞形式主要有齒輪根部彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕（剝落）、磨損和擦傷等[8]。根據(jù)這些情況，對(duì)于驅(qū)動(dòng)橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求： ① 有較高的表面接觸疲勞強(qiáng)度和疲勞彎曲強(qiáng)度，以及較好的齒面耐磨性，故 齒表面應(yīng)有

38、高的硬度； ② 齒心部應(yīng)有足夠的韌性以適應(yīng)沖擊載荷，防止在沖擊載荷下輪齒根部折斷； ③ 材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律易于控制，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量、縮短制造時(shí)間、減少生產(chǎn)成本并將低廢品率； ④ 擇齒輪材料時(shí)，少用含鎳、鉻元素的材料（中國(guó)礦藏量少），多選用含錳、釩等元素的合金鋼。 汽車主減速器用的螺旋錐齒輪以及差速器用的直齒錐齒輪，目前都是用滲碳合金鋼制造。在此，齒輪所采用的鋼為20CrMnTi。因?yàn)槟?shù)<5，滲碳深度為0.9～1.3mm 用滲碳合金鋼制造的齒輪，經(jīng)過滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度應(yīng)達(dá)到58～64HRC，而心部硬度較低，端面模數(shù)<8,為32

39、～45HRC。新齒輪潤(rùn)滑不良，在齒輪表面均于磷化處理，厚度為0.005～0.010mm。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，為了提高其耐磨性，可以進(jìn)行滲硫處理。 3.2.7 主減速器軸承的計(jì)算 1．錐齒輪齒面上的作用力 錐齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。該法向力可分解為沿齒輪軸線方向的軸向力、沿齒輪切向方向的圓周力及垂直于齒輪軸線的徑向力。 作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩可按下式計(jì)算： 　(2-14) 式中 ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，在此取155Nm； ，…——變速器在各擋的使用率，可參考表2-3選取； ，…——變速器各擋的傳動(dòng)比； ，…——變速器在各擋時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)的

40、利用率，可參考表2-3選取。 表2-3　及的參考值 經(jīng)計(jì)算為106.206 N.m 對(duì)于圓錐齒輪的齒面中點(diǎn)的分度圓直徑 經(jīng)計(jì)算＝38.22mm =156.71mm 式（2-14）參考《汽車車橋設(shè)計(jì)》[5]。 (1) 齒寬中點(diǎn)處的圓周力 齒寬中點(diǎn)處的圓周力為 ＝　　N　 (2-15) 式中 ——作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩，作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩見 式(2-13)； ——該齒輪的齒面寬中點(diǎn)處的分度圓直徑。 按上式 主減速器主動(dòng)錐齒輪齒寬中點(diǎn)處的圓周力 ==5.557KN

41、 （2）錐齒輪的軸向力和徑向力 圖2-3 主動(dòng)錐齒輪齒面的受力圖 于是，作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸向力A和徑向力R分別為 （2-16） （2-17） 設(shè)計(jì)中主動(dòng)齒輪左旋，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)錐齒輪右旋，使軸向力離開錐頂方向。 可計(jì)算-3485N 可計(jì)算2882N 式（2-14）～式（2-17）參考《汽車設(shè)計(jì)》[5]。 2.主減速器軸承載荷的計(jì)算 當(dāng)主減速器的齒輪尺寸，支承形式和軸承位置已確定，則可計(jì)算出軸承的徑向載荷。 對(duì)于采用懸臂式的主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪的軸承布置圖如下：

42、 圖2-4 單級(jí)主減速器懸臂式支撐的尺寸布置圖 其中：a=65mm，b=25mm，c=57.51mm，d=97.89mm。軸承受力如下表 表2-4　軸承載荷計(jì)算 軸承號(hào) 力的名稱 公 式 計(jì) 算 結(jié) 果 B 徑向力 8402.88N 軸向力 3485N A 徑向力 2242.08N 軸向力 0 0 C 徑向力 4343.255N 軸向力 2882N D 徑向力 2939.119N 軸向力 0 0 減速器主動(dòng)齒輪軸最小直徑為

43、 （2-18） 在這取35，得d28.08 取軸承B處軸直徑為35，軸承A處軸直徑為30 從動(dòng)錐齒輪軸內(nèi)徑取31，外徑取50 = （2-19） 得==180 MPa 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為150 ～ 400 MPa，軸強(qiáng)度合格 所以從動(dòng)錐齒輪軸外徑為50 （1）對(duì)于軸承B，選圓錐滾子軸承代號(hào)32207原軸承代號(hào)7507E，此軸承的額定動(dòng)載 荷Cr為70.5KN，e=0.37 Y=1.6 ==0.414>e=0.37 當(dāng)量動(dòng)載荷 Q=

44、 （2-20） 式中 ——沖擊載荷系數(shù)在此取1.2； Q==10724.58N 所以有公式 s (2-21) 式中 ——為溫度系數(shù)，在此取1.0； ——為載荷系數(shù)，在此取1.2； ——為壽命指數(shù)，對(duì)滾子軸承取=10/3。 所以==2.897910s 此外對(duì)于無輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋，主減速器的從動(dòng)錐齒輪軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 r/min (2-22)

45、 式中 ——輪胎的滾動(dòng)半徑，0.2948m； ——汽車的平均行駛速度，km/h；對(duì)于轎車可取50～55 km/h，在此取55 km/h 所以有上式可得==496.26 r/min 而主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速=496.264.10=2034.7015 r/min 所以軸承能工作的額定軸承壽命： h (2-23) 式中: ——軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速，r/min。 有上式可得軸承A的使用壽命=2374 h 若大修里程S定為100000公里，可計(jì)算出預(yù)期壽命即

46、 = h (2-24) 所以==1818.18 h 和比較，〉，故軸承符合使用要求。 （2）對(duì)于軸承A，在此選用7206E型軸承。e=0.37,Y=1.6, Cr為43.2KN 在此徑向力R=2242.08N 軸向力A=0N，所以=0〈e Q= 取1.2 有上式可得Q=1.2（12242.08）=2690.496N 所以有公式 s ==56.872210s =46585 h 〉 所以軸承符合使用要求。 從動(dòng)輪軸

47、直徑未定，軸承C，D待定。 軸承C，D均采用7210E，其額定動(dòng)載荷Cr為73.2KN ,e值為0.42，Y=1.4 （3）對(duì)于軸承C，軸向力A=2882N，徑向力R=4343.255N，并且=0.66〉e， 所以Q==1.2(0.44343.255＋1.42882)=6926.508N s ==14.1010s =11554 h 〉 所以軸承C滿足使用要求。 （4）同上軸承D校核通過，滿足使用要求。 此節(jié)計(jì)算內(nèi)容參考了《汽車車橋設(shè)計(jì)》[5]和《汽車設(shè)計(jì)》[8]關(guān)于主減速器的有關(guān)計(jì) 算。 第四章 差速器設(shè)

48、計(jì) 差速器用來在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。差速器有多種形式，在此設(shè)計(jì)普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器。 4.1 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu) 普通的對(duì)稱式圓錐齒輪差速器由兩個(gè)半軸齒輪，左右差速器殼，行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪墊片及行星齒輪墊片等組成。由于它具有工作平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、在公路汽車上使用也很可靠等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛用于各類車輛上。 4.2 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計(jì) 由于在差速器殼上裝著主減速器從動(dòng)齒輪，所以在確定主減速器從動(dòng)齒輪尺寸時(shí)，應(yīng)考慮差速器的安裝。 4.2.1 差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇 1.行星齒輪數(shù)目的選擇

49、 轎車多采用兩個(gè)行星齒輪。 2.行星齒輪球面半徑的確定 球面半徑可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式確定： mm (3-1) 式中 ——行星齒輪球面半徑系數(shù)，可取2.52～2.99，對(duì)于有2個(gè)行星齒輪的轎車取大值，此處取2.7； T——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取Tce和Tcs的較小值，Nm。 根據(jù)上式=2.7=33.88mm 所以預(yù)選其節(jié)錐距A=33.2mm。 3.行星齒輪與半軸齒輪的選擇 應(yīng)使行星齒輪的齒數(shù)盡量少，這樣可以獲得較大的模數(shù)，從而使齒輪有較高的強(qiáng)度，。但一般不少于10。半軸齒輪的

50、齒數(shù)采用14～25，大多數(shù)汽車的半軸齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比/在1.5～2.0的范圍內(nèi)。 左右兩半軸齒輪的齒數(shù)，之和必須能被行星齒輪的數(shù)目所整除，否則，差速器將無法安裝，即應(yīng)滿足的安裝條件為： （3-2） 式中 ，——左右半軸齒輪的齒數(shù)，對(duì)于對(duì)稱式圓錐齒輪差速器來說，=； ——行星齒輪數(shù)目； ——任意整數(shù)。 在此=10，=17 滿足以上要求。 4.差速器圓錐齒輪的模數(shù)和半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定 首先初步求出行星齒輪的節(jié)錐角和半軸齒輪的節(jié)錐角， ==30.

51、46 =90-=59.53 再按下式初步求出圓錐齒輪大端端面模數(shù)m m====3.366mm 由于強(qiáng)度的要求在此取m=4mm 得=40mm =417=68mm 5.壓力角α 目前，汽車差速器的齒輪大都采用22.5的壓力角，齒高系數(shù)為0.8。在此選22.5的壓力角。 6. 行星齒輪安裝孔的直徑及其深度L 行星齒輪的安裝孔的直徑與行星齒輪軸的名義尺寸相同，而行星齒輪的安裝孔的深度就是行星齒輪在其軸上的支承長(zhǎng)度，通常?。? （3-3） 式中 ——差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩

52、，Nm；在此取1976Nm； ——行星齒輪的數(shù)目；在此為2； ——行星齒輪支承面中點(diǎn)至錐頂?shù)木嚯x，mm，≈0.5d，d為半軸齒輪齒面寬中點(diǎn)處的直徑，而d≈0.8； ——支承面的許用擠壓應(yīng)力，在此取98 MPa。 根據(jù)上式 =54.4mm =0.554.4=27.2mm ≈18.35mm ≈20.18mm 4.2.2 差速器齒輪的幾何計(jì)算 表3-1汽車差速器直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 1 行星齒輪齒數(shù) ≥10，應(yīng)盡量取最小值 =10 2 半軸齒輪齒數(shù) =1

53、4～25，且需滿足式（3-4） =17 3 模數(shù) =4mm 4 齒面寬 b=(0.25～0.30)A;b≤10m 11.8mm 5 工作齒高 =6.4mm 6 全齒高 7.203 mm 7 壓力角 22.5 8 軸交角 =90 9 節(jié)圓直徑 ； 10 節(jié)錐角 ， =30.465， 續(xù)表 序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 11 節(jié)錐

54、距 =39.446mm 12 周節(jié) =3.1416 =12.566mm 13 齒頂高 ; =4.168mm =2.232mm 14 齒根高 =1.788-;=1.788- =2.984mm; =4.92mm 15 徑向間隙 =-=0.188+0.051 =0.803mm 16 齒根角 =; =4.326; =7.109 17 面錐角 ； =37.574=63.86 18 根錐角 ； =26.14=52.43 19 外圓直徑 ； mm mm 20 節(jié)圓頂點(diǎn)至齒輪外緣距離 mm mm 21 理論弧齒

55、厚 =5.681 mm =6.885 mm 22 齒側(cè)間隙 =0.102～0.152 mm =0.152mm 23 弦齒厚 =6.775mm =5.598mm 4.2.3 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，對(duì)于差速器齒輪主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核。輪齒彎曲強(qiáng)度為 = MPa (3-4) 式中 ——差速器一個(gè)行星輪傳遞給一個(gè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算式； ——差速器的行星齒輪數(shù)； ——半軸齒輪齒數(shù)； 、

56、、、——見式（2-11）下的說明； ——計(jì)算汽車差速器齒輪彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)，由圖3-1可查得=0.257 節(jié)錐距=39.45 得 b=(0.25～0.30)=0.3=11.8 mm 圖3-2 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) 根據(jù)上式==934.259 MPa〈980 MPa ==202.638 MPa〈210 MPa 所以，差速器齒輪滿足彎曲強(qiáng)度要求。 此節(jié)內(nèi)容圖表參考了《汽車車橋設(shè)計(jì)》[5]中差速器設(shè)計(jì)一節(jié)。 第五章 驅(qū)動(dòng)半軸的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置位于汽車傳動(dòng)系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器的半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車輪。在一般的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)

57、車輪的傳動(dòng)裝置就是半軸，普通非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的半軸，根據(jù)其外端支承的形式或受力狀況不同可分為半浮式，3/4浮式和全浮式，在此由于是轎車，采用半浮式結(jié)構(gòu)能滿足要求。 5.1 半浮式半軸計(jì)算載荷的確定 本設(shè)計(jì)半軸只校核扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩可有求得，其中，的計(jì)算，可根據(jù)以下方法計(jì)算，并取兩者中的較小值。 若按最大附著力計(jì)算，即 （4-1） 式中 ——輪胎與地面的附著系數(shù)取0.8； ——汽車加速或減速時(shí)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，可取1.2～1.4在此取1.2。 根據(jù)上式=3818.88

58、 N 若按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算，即 （4-2） 式中 ——差速器的轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)，對(duì)圓錐行星齒輪差速器取0.6； ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，Nm； ——汽車傳動(dòng)效率，計(jì)算時(shí)可取0.9； ——傳動(dòng)系最低擋傳動(dòng)比； ——輪胎的滾動(dòng)半徑，m。 上參數(shù)見式（2-1）（2-2）下的說明。 根據(jù)上式=4021.88 N 在此3818.88N ==1125.8Nm 5.2 半浮式半軸的桿部直徑的初選 安全系數(shù)1.3～1.6范圍時(shí)，半軸扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力可取[]=490～588M =[] （4-3） 反推d21.36～22.7mm，根據(jù)強(qiáng)度要求在此取30mm。 5.3 半軸花鍵的強(qiáng)度計(jì)算 在計(jì)算半軸在承受最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，還應(yīng)校核其花鍵的剪切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力。 半軸花鍵的剪切應(yīng)力為 MPa (4-4) 半軸花鍵的擠壓應(yīng)力為 MPa （4-