某SUV后驅(qū)動橋總成設(shè)計【三維CATIA模型】【含CAD圖紙、說明書】【QX系列】

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，所見即所得，CAD圖紙均為高清圖可自行編輯，文檔WORD都可以自己編輯的哦，有疑問咨詢QQ:1064457796,課題后的【XX系列】為整理分類用，與內(nèi)容無關(guān)，請忽視 主減速器齒輪主要參數(shù)表項目計算公式結(jié)果主動齒輪齒數(shù)11從動齒輪齒數(shù)41從動齒輪端面模數(shù)5mm從動齒輪齒面寬35mm主動齒輪偏置距31.2mm主動齒輪壓力角-凸面-25.29主動齒輪壓力角-凹面12.71極限壓力角-6.29軸交角90從動齒輪外錐距108.15mm從動齒輪中點錐距90.58mm主動齒輪節(jié)圓直徑55mm從動齒輪節(jié)圓直徑205mm中點齒頂高1.26mm中點齒根高7.33mm工作齒高9.10mm全齒高10.26mm主動齒輪外圓直徑89.00mm從動齒輪外圓直徑205.96mm從動齒輪節(jié)錐點到交叉點距離-1.91mm主動齒輪頂錐頂點到交叉點距離11.96mm從動齒輪頂錐頂點到交叉點距離-1.94m主動齒輪根錐頂點到交叉點距離13.11mm從動齒輪根錐頂點到交叉點距離-1.92mm主動齒輪輪冠到交叉點距離98.23mm從動齒輪輪冠到交叉點距離34.98mm主動齒輪前錐到交叉點距離60.54mm主動齒輪節(jié)錐角17.56從動齒輪節(jié)錐角71.40主動齒輪頂錐角21.99從動齒輪頂錐角72.21主動齒輪根錐角16.79從動齒輪根錐角66.76主動齒輪螺旋角49.99從動齒輪螺旋角30.11允許的最小法向側(cè)隙0.15mm允許的最大法向側(cè)隙0.20mm畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學 院汽車與交通學院專 業(yè)車輛工程學生姓名XXX學 號090XXXXXX設(shè)計（論文）題目某SUV后驅(qū)動橋總成設(shè)計內(nèi)容及要求：一、畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容1. 了解大型乘用車后驅(qū)動橋總成結(jié)構(gòu)型式及基本原理；2. 了解大型乘用車后驅(qū)動橋總成國家標準要求；3. 對大型乘用車后驅(qū)動橋總成進行匹配計算；4. 建立大型乘用車后驅(qū)動橋總成3D模型；5. 用CATIA對主減速器和差速器進行運動仿真分析；6. 用ANSYS對橋殼進行有限元分析；7. 繪制后橋總成主要零件CAD圖；二、畢業(yè)設(shè)計要求1. 充分利用校企合作平臺，合理利用資源對后驅(qū)動橋進行匹配設(shè)計開發(fā)。2. 后驅(qū)動橋各項數(shù)據(jù)需要符合相關(guān)法規(guī)的要求，同時保證匹配的后驅(qū)動橋具有良好的動力性，燃 油經(jīng)濟性、汽車平順性和操作穩(wěn)定性。3. 說明書一份進度安排：12周 查閱相關(guān)資料，完成開題報告；34周 了解大型乘用車后驅(qū)動橋總成結(jié)構(gòu)型式、基本原理及國家標準要求；57周 完成大型乘用車后驅(qū)動橋總成的匹配計算；810周 完成大型乘用車后驅(qū)動橋總成3D模型的建立及運動仿真、有限元分析；1112周 繪制大型乘用車后橋總成主要零部件CAD圖；1314周 與指導老師就論文相關(guān)部分進行討論并聽取相關(guān)意見進行修改；1516周 進一步完善畢業(yè)論文以備答辯；指導教師（簽字）：年 月 日學院院長（簽字）： 年 月 日差速器齒輪參數(shù)計算卡項目計算公式計算結(jié)果行星齒輪齒數(shù)10半軸齒輪齒數(shù)16模數(shù)4mm齒面寬；12mm工作齒高6.4mm全齒高7.203mm壓力角22.50軸交角90行星齒輪節(jié)圓直徑40mm半軸齒輪節(jié)圓直徑64mm行星齒輪節(jié)錐角32半軸齒輪節(jié)錐角58節(jié)錐距37.5mm周節(jié)12.5664mm行星齒輪齒頂高4.10mm半軸齒輪齒頂高2.30mm行星齒輪齒根高3.052mm半軸齒輪齒根高4.852mm徑向間隙0.803mm行星齒輪齒根角4.65半軸齒輪齒根角7.37行星齒輪面錐角39.37半軸齒輪面錐角62.65行星齒輪根錐角27.35半軸齒輪根錐角50.63行星齒輪外圓直徑46.95mm半軸齒輪外圓直徑66.44mm行星齒輪節(jié)圓頂點至齒輪外緣距離29.83mm半軸齒輪節(jié)圓頂點至齒輪外緣距離18.05mm行星齒輪理論弧齒厚6.820mm半軸齒輪理論弧齒厚5.746mm齒側(cè)間隙0.12mm行星齒輪齒厚6.727mm半軸齒輪齒厚5.678mm行星齒輪齒高4.347mm半軸齒輪齒高2.368mm 開題報告題目名稱某SUV后驅(qū)動橋總成設(shè)計題目來源B題目類型2導師姓名XX學生姓名XXX班級學號0902XXXX專 業(yè)車輛工程本課題背景和意義隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動橋的設(shè)計、制造工藝都在日益完善，驅(qū)動橋也和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在機構(gòu)設(shè)計中日益朝著“零件標準化、部件通用化、產(chǎn)品系列化”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織的專業(yè)化目標前進3。但是在過去的幾十年里我國的驅(qū)動橋開發(fā)主要是針對卡車、客車及一些重型工程車，針對乘用車開發(fā)的驅(qū)動橋卻少之又少。隨著時代的發(fā)展，汽車的作用日益明顯，特別是乘用車已成了我們?nèi)粘Ｉ畋夭蝗鄙俚慕煌üぞ?，汽車也發(fā)展程度也成為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展程度的重要標志。拿一組數(shù)據(jù)來說明這個問題，2012年上半年汽車產(chǎn)銷952.92萬輛和959.81萬輛，其中乘用車產(chǎn)銷分別完成759.93萬輛和761.35萬輛，同比分別增長7.9%和7.1%。商用車產(chǎn)銷分別完成192.99萬輛和198.46萬輛，同比下降8.6%和10.4%。乘用車中基本型乘用車（轎車）累計銷售522.99萬輛，同比增長5.54%，運動型多用途大型乘用車（SUV）累計銷售93.94萬輛，同比增長32.02%。SUV的全稱是Sport Utility Vehicle，即“運動型多用途車”，主要是指那些設(shè)計前衛(wèi)、造型新穎的四輪驅(qū)動越野車。隨著人們生活水平的提高，這種汽車不局限于越野，而且還廣泛用于城市休閑生活等多種用途1。城市SUV成為國內(nèi)SUV市場主流。這類車在通過性等指標上不如純粹的越野型SUV，但是外形時尚、空間舒適、配置齊全，更能滿足現(xiàn)代人城市代步以及節(jié)假日野外開拓的生活方式。同時，城市SUV排量多在2.0-2.5之間，比普通家用轎車發(fā)動機排量稍大1。隨著近年來油價的上漲，汽車的使用成本也越來越高，因此在保證汽車的動力性的前提下，提高其燃油經(jīng)濟性也變得非常重要。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動機的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動機的動力輸出之后，在從發(fā)動機傳動軸驅(qū)動橋這一動力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過程中的損失7。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動機是動力的輸出者，也是整個機器的心臟，而驅(qū)動橋則是將動力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此，在發(fā)動機相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機匹配性比較高的驅(qū)動橋便成了有效節(jié)油的措施之一4。同時，人們對于汽車的行駛平順性、操作穩(wěn)定性和平均行駛速度有了更高的要求，這都和汽車驅(qū)動橋的選擇有著非常重要的關(guān)系。綜上所述，設(shè)計開發(fā)一系列適合大型乘用車（SUV）的后驅(qū)動橋則顯得尤為重要。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)重型車橋生產(chǎn)企業(yè)也主要集中在中信車橋廠、東風襄樊車橋公司、濟南橋箱廠、漢德車橋公司、重慶紅巖橋廠和安凱車橋廠幾家企業(yè)。這些企業(yè)幾乎占到國內(nèi)卡車橋90%以上的市場。其中乘用車車橋廠主要有四川建安、上海匯眾、柳汽五菱、天津曙光、陜西東風常和車橋公司，這些車橋廠一般都是專門服務(wù)于某一整車廠或者隸屬于整車廠，這些生產(chǎn)廠中具有研發(fā)能力的廠家還不多,大多數(shù)廠家還停留在組裝階段,另外設(shè)備較國外也有不小的差距,所以導致國內(nèi)車橋廠生產(chǎn)規(guī)模不大，工藝水平、生產(chǎn)效益相對國外也是比較落后。隨著我國公路條件的改善和物流業(yè)對車輛性能要求的變化汽車驅(qū)動橋技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級化發(fā)展的趨勢。單級橋為一級減速，橋包尺寸大，離地間隙小，相對雙級橋而言，其通過性較差，主要用于公路運輸車輛。雙級橋有主減速器減速、輪邊減速器減速，形成二級減速。由于是二級減速，主減速器減速速比小，主減速器總成相對較小，橋包相對減小，因此離地間隙加大，通過性好。該系列橋總成主要用于公路運輸，以及石油、工礦、林業(yè)、野外作業(yè)和部隊等領(lǐng)域7?，F(xiàn)如今高等級公路的發(fā)展，汽車的車速正在日益提高，同時節(jié)約能源，減少污染的環(huán)境意識使得發(fā)動機又正向著大轉(zhuǎn)矩和低轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。為適應(yīng)以上情況，汽車驅(qū)動橋速比應(yīng)該減少，此時不必在橋中采用雙級減速。因而目前在國外公路型車上已廣泛的采用單級的減速橋，再加上國外汽車行業(yè)起步早，設(shè)計和研發(fā)水平較高,同時工藝水平也非常高,所以國外的單級減速橋已經(jīng)相當成熟。目前國外技術(shù)比較先進的單級橋的生產(chǎn)廠家有美國伊頓（EATON）公司，美國洛克威爾（ROCKWELL）公司，德國蔡夫（ZF）公司和曼（MAN）公司。課題主要內(nèi)容 本課題的主要研究內(nèi)容是在保證動力性良好的前提下提高燃油經(jīng)濟性、汽車平順性和操作穩(wěn)定性的情況下開發(fā)出一款適合大型乘用車（SUV）的后驅(qū)動橋，具體內(nèi)容如下：1. 了解大型乘用車后驅(qū)動橋總成結(jié)構(gòu)型式及基本原理；2. 了解大型乘用車后驅(qū)動橋總成國家標準要求；3. 對大型乘用車后驅(qū)動橋總成進行匹配計算；4. 建立大型乘用車后驅(qū)動橋總成3D模型；5. 用ADAMS對主減速和差速器進行運動仿真；6. 用ANSYS對橋殼進行有限元分析；7. 繪大型乘用車后驅(qū)動橋總成圖及零部件圖；課題研究方案用CATIA進行運動仿真用ANSYS對橋殼進行有限元分析出2D工程圖完成設(shè)計后橋橋殼設(shè)計用Catia進行3D建模主減速器設(shè)計計算差速器設(shè)計計算半軸設(shè)計設(shè)計輸入后橋總成初步選型設(shè)計查閱相關(guān)資料校核符合設(shè)計要求圖1設(shè)計流程圖日程安排12周 查閱相關(guān)資料，完成開題報告；34周 了解大型乘用車后驅(qū)動橋總成結(jié)構(gòu)型式、基本原理及國家標準要求；57周 完成大型乘用車后驅(qū)動橋總成進行匹配計算；810周 完成大型乘用車后驅(qū)動橋總成3D模型的建立及運動仿真、有限元分析；1112周 繪大型乘用車后驅(qū)動橋總成2D圖及零部件2D圖；1314周 與指導老師就論文相關(guān)部分進行討論并聽取相關(guān)意見進行修改；15周 進一步完善畢業(yè)論文以備答辯；參考文獻1 段嘉宣, 謝家宸, 馬孝博. 2013-2017年中國SUV市場投資分析及前景預測報告. 中國投資咨詢網(wǎng)，2012. 2 陳家瑞. 汽車構(gòu)造(下冊) . 北京：機械工業(yè)出版社，2000.3 賀萍.汽車傳動技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2009.4 王望予. 汽車設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，2000.5 徐灝主編. 新編機械設(shè)計師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1995.6 汽車工程手冊編輯委員會. 汽車工程手冊. 北京：人民交通出版社，2001.7 劉惟信. 汽車車橋設(shè)計. 北京：清華出版社，2003.指導教師意見指導教師(簽字): 年 月 日學院意見 學院院長(簽字): 年 月 日 5指導教師：XX、XXX,某SUV后驅(qū)動橋總成設(shè)計,班級：09XXXXXX 學號：09X20202XX 姓名：XXX,背景 近年來，乘用車已成了我們?nèi)粘Ｉ畋夭蝗鄙俚慕煌üぞ撸貏e是運動型多用途大型乘用車（SUV）已成為絕大多數(shù)年輕消費群體的選擇，具有很大的市場潛力。 意義 隨著國內(nèi)油價的上漲，汽車的使用成本也越來越高，為了降低油耗，在從發(fā)動機傳動軸驅(qū)動橋這一動力輸送環(huán)節(jié)中盡可能的減少能量損失則變得尤為重要。 課題研究內(nèi)容 本課題根據(jù)整車輸入?yún)?shù)在傳統(tǒng)的計算方法上對驅(qū)動橋中主要零件進行詳細的尺寸計算及強度校核并利用CATIA軟件對各個零件進行三維建模及DMU仿真，最后用ANSYS軟件對橋殼進行了有限元分析，經(jīng)驗證結(jié)果滿足設(shè)計要求。,課題的背景及意義,后橋總成開發(fā)流程,設(shè)計輸入 后橋總成初步選型設(shè)計 主減速器設(shè)計 差速器設(shè)計 半軸設(shè)計 橋殼的設(shè)計 用CATIA進行3D建模 用CATIA進行DMU運動仿真 用ANSYS對橋殼進行有限元分析 出主要零件2D工程圖,整車設(shè)計輸入,后橋總成初步選型設(shè)計,后橋總成選型,.,主減速器選型,差速器選型,半軸選型,橋殼選型,.,減速形式確定,齒輪類型確定,主動齒輪支承方式確定,從動齒輪支承方式確定,單級主減速器,準雙曲面齒輪,懸臂式支承,兩端支承,普通對稱式圓錐行星齒輪差速器,半浮式半軸,整體式橋殼,主減速器設(shè)計,主減速器3D數(shù)模,主減速比確定 齒輪計算載荷確定 齒輪參數(shù)確定 齒輪幾何尺寸計算 齒輪強度校核 齒輪材料及熱處理 主減速器潤滑 主減速器軸承校核,主減速器齒輪主要參數(shù)表.,準雙曲面齒輪設(shè)計計算卡.,主減速器殼,差速器設(shè)計,差速器3D數(shù)模,普通對稱式圓錐行星齒輪差速器 差速器齒輪主要參數(shù)確定 差速器齒輪幾何計算 差速器齒輪強度校核,差速器爆炸圖,差速器齒輪參數(shù)表.,半軸設(shè)計,半軸的設(shè)計與計算 半浮式半軸尺寸計算 半浮式半軸的三種工況校核 半軸花鍵強度校核 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料與熱處理 半軸軸承確定,半軸3D數(shù)模,半軸總成爆炸圖,橋殼設(shè)計,橋殼3D數(shù)模,概述 橋殼強度計算 ANSYS橋殼強度分析,ANSYS橋殼強度分析,將橋殼進行智能網(wǎng)格劃分后在橋殼兩端施加全約束，并分別在軸管兩側(cè)對稱添加Z方向大小為890000N的力，求解后的應(yīng)變圖和應(yīng)力圖如下。,橋殼變形圖,橋殼應(yīng)力圖,后橋總成DMU運動仿真演示,車輛等速前行,車輛左轉(zhuǎn),車輛右轉(zhuǎn),主要零件CAD圖,主動齒輪軸,十字軸,從動齒輪,后橋總成裝置圖,后橋總成爆炸圖,Thank you!,XX理工大學學士學位論文摘 要隨著近年來油價的上漲，汽車的使用成本也越來越高，因此在保證汽車的動力性的前提下，提高其燃油經(jīng)濟性也變得非常重要。為了降低油耗，就應(yīng)該尋找減少能量在傳遞過程中的損失。因此，在發(fā)動機相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機匹配性比較高的驅(qū)動橋便成了有效節(jié)油的措施之一。本文根據(jù)整車輸入?yún)?shù)首先用傳統(tǒng)的計算方法對驅(qū)動橋中主要零件進行詳細的尺寸計算及強度校核；其次利用CATIA軟件對各個零件進行三維建模及DMU仿真，同時繪制主要零件二維圖及后橋總成裝置圖，為后期的整車布置及樣車試制打下基礎(chǔ)；最后利用ANSYS有限元分析軟件對橋殼進行強度分析校核，經(jīng)校核橋殼強度滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞：驅(qū)動橋；CATIA；ANSYS；有限元分析AbstractWiththerecentriseinoilprices,thecostofcaruseisalsomoreandmorehigh,sointhepremiseofensuringthepowercar,improvethefueleconomyisveryimportant.Inordertoreducethe fuelconsumption,theyshouldbelookingtoreducetheenergyintheprocessoftransmissionloss.Therefore,inthecaseofthesameengine,withexcellentperformanceandmatchingofdriveaxleisrelativelyhighandthecar enginehasbecomeoneoftheeffectiveenergysavingmeasures.Inthispaper,thetraditionalmethodisfirstlyusedtoinputparametersaccordingtothevehicletodriveaxle inthemainpartssizecalculationandstrengthcheckdetailedsecondly,usingCATIAsoftwarefor3DmodelingandDMUsimulationofvariousparts;Atthesametime,renderingthemainpartsoftwo-dimensionalgraphandtherearaxleassemblydiagramandlayingthefoundationforthearrangementandprototypetrialperiod;Finallyanalyzethestrength ofthebridgeshellbyusingtheANSYSfiniteelementanalysissoftware,checkingthebridgeshellstrengthtomeetthedesignrequirements.Key words: drive axle;CATIA;ANSYS;finite element analysisII目 錄1 緒論11.1 課題研究背景及意義11.2 驅(qū)動橋總成概述11.3 驅(qū)動橋分類21.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀31.5 課題研究內(nèi)容42 后橋總成初步選型設(shè)計52.1 主減速器結(jié)構(gòu)方案確定52.1.1 減速形式確定62.1.2 齒輪類型確定62.1.3 主動齒輪支承方式和安裝方式確定62.1.4 從動齒輪支承方式和安裝方式確定72.1.5 軸承預緊及齒輪嚙合調(diào)整82.2 差速器結(jié)構(gòu)方案確定82.3 半軸型式確定92.4 橋殼型式確定102.5 本章小結(jié)113 主減速器設(shè)計123.1 主減速比確定123.2 齒輪計算載荷確定123.3 齒輪參數(shù)確定143.4 主減速器齒輪幾何尺寸計算193.5 齒輪強度校核203.5.1 單位齒長圓周力校核203.5.2 輪齒彎曲強度校核223.5.3 輪齒接觸強度校核233.6 齒輪材料及熱處理243.7 主減速器潤滑253.8 主減速軸承校核263.8.1 軸承載荷計算263.8.2 軸承校核293.9 本章小結(jié)304 差速器設(shè)計314.1 普通對稱式圓錐行星齒輪差速器314.2 差速器齒輪主要參數(shù)確定314.3 差速器齒輪幾何計算344.4 差速器齒輪強度校核364.5 本章小結(jié)375 半軸設(shè)計385.1 半軸設(shè)計與計算385.1.1 半浮式半軸尺寸計算385.1.2 半浮式半軸三種工況校核395.1.3 半軸花鍵強度校核425.2 半軸結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料與熱處理435.3 半軸軸承確定445.4 本章小結(jié)446 橋殼設(shè)計456.1 概述456.2 橋殼強度計算456.3 ANSYS橋殼強度分析476.4 本章小結(jié)51結(jié) 論52致 謝53參考文獻54附錄A55附錄B59731 緒論1.1 課題研究背景及意義隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動橋的設(shè)計、制造工藝都在日益完善，驅(qū)動橋也和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在機構(gòu)設(shè)計中日益朝著“零件標準化、部件通用化、產(chǎn)品系列化”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織的專業(yè)化目標前進1。近年來油價上漲迅速，汽車的使用成本也越來越高，因此在保證汽車的動力性的前提下，提高其燃油經(jīng)濟性也變得非常重要。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動機的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動機的動力輸出之后，在從發(fā)動機傳動軸驅(qū)動橋這一動力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過程中的損失2。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動機是動力的輸出者，也是整個機器的心臟，而驅(qū)動橋則是將動力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者3。因此，在發(fā)動機相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機匹配性比較高的驅(qū)動橋便成了有效節(jié)油的措施之一。同時，人們對于汽車的行駛平順性、操作穩(wěn)定性和平均行駛速度有了更高的要求，這都和汽車驅(qū)動橋的選擇有著非常重要的關(guān)系。在過去的幾十年里我國的驅(qū)動橋開發(fā)主要是針對卡車、客車及一些重型工程車，針對乘用車開發(fā)的驅(qū)動橋卻少之又少。但是隨著時代的發(fā)展，汽車的作用日益明顯，特別是乘用車已成了我們?nèi)粘Ｉ畋夭蝗鄙俚慕煌üぞ?，汽車也發(fā)展程度也成為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展程度的重要標志4。綜上所述，設(shè)計開發(fā)一款適合大型乘用車（SUV）的后驅(qū)動橋則顯得尤為重要。1.2 驅(qū)動橋總成概述驅(qū)動橋作為汽車四大部件之一，其性能的好壞直接影響整車性能，而對于載重汽車和大型乘用車(SUV)顯得尤為重要。汽車驅(qū)動橋位于傳動系的末端，一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和橋殼組成，如圖1.1。其基本功用是減速增扭和改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，即增大由萬向傳動裝置或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理的分配給左右驅(qū)動車輪，使汽車行駛，并允許左右驅(qū)動輪以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；其次，驅(qū)動橋還要承受作用于路面或車身之間的垂直力，縱向力和橫向力，以及制動力矩和反作用力矩等1,2。1輪轂 2橋殼 3半軸 4差速器 5主減速器圖1.1 驅(qū)動橋的組成1.3 驅(qū)動橋分類按懸架結(jié)構(gòu)不同，驅(qū)動橋可分為非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋兩種。（1）非斷開式驅(qū)動橋 非斷開式驅(qū)動橋又稱整體式驅(qū)動橋，它采用非獨立懸架，如圖1.2。整個驅(qū)動橋通過彈性懸架與車架連接，由于半軸套與主減速器殼是剛性連成一體的，因此，左右半軸始終在一條直線上，即左、右驅(qū)動輪不能相互獨立地跳動，整個車橋和車身會隨著路面的凹凸變化而發(fā)生傾斜。這種驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、工作可靠，被廣泛地用于汽車的后橋上。1主減速器 2主減速器殼 3差速器 4半軸 5橋殼 6輪邊減速器圖1.2 非斷開式驅(qū)動橋（2）斷開式驅(qū)動橋 有些汽車為了提高行駛平順性和通過性，全部或部分驅(qū)動輪采用獨立懸架，如圖1.3。其主減速器固定在車架上，驅(qū)動橋殼制成分段并用鉸鏈連接，半軸也分段并用萬向節(jié)連接，驅(qū)動橋兩端分別用懸架與車架連接。這樣，兩側(cè)的驅(qū)動輪及橋殼可以彼此獨立地相對于車架上下跳動。1主減速器 2半軸 3彈性元件 4減振器 5驅(qū)動車輪 6擺臂 7擺臂軸圖1.3 斷開式驅(qū)動橋現(xiàn)代汽車的斷開式驅(qū)動橋更多的是省去了橋管，主減速器與驅(qū)動輪之間通過擺臂鉸鏈連接，半軸分段并用萬向節(jié)相連接1。一般大型乘用車(SUV)多以前橋為轉(zhuǎn)向橋，而后橋為驅(qū)動橋。其中后橋常用非斷開式驅(qū)動橋配合多連桿懸架機構(gòu)，這樣既提高了汽車的通過性和越野性又不犧牲其作為乘用車的舒適性，同時也達到了結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、工作可靠的效果5。1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著國際上卡拉羅、ZF公司、德納公司、AVL等知名企業(yè)對驅(qū)動橋技術(shù)研發(fā)的日益深入，時至今日，在國際上驅(qū)動橋的開發(fā)技術(shù)也呈現(xiàn)了許多新特點。一是利用三維設(shè)計、有限元分析等手段，不斷優(yōu)化相關(guān)殼體設(shè)計，使其結(jié)構(gòu)簡單且承載能力強。二是制動形式由鉗盤式制動向濕式制動發(fā)展，使制動系統(tǒng)逐步具有免維護、噪音小、壽命長、防爆等特點，大大降低主機的使用維護費用。三是逐步集行車制動與駐車制動與一體，既提高了整機安全性，又使結(jié)構(gòu)更緊湊。四是防滑差速器及液壓差速鎖技術(shù)的應(yīng)用，提高了整機在特殊環(huán)境下工作的能力。五是中置式轉(zhuǎn)向油缸在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋中的運用越來越普遍，使轉(zhuǎn)向更靈活可靠、結(jié)構(gòu)更緊湊。六是機電液一體化程度越來越高，通過傳感技術(shù)來控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和承載等使得操作更簡單，效率更高。七是產(chǎn)品系列化、模塊化程度越來越高，既適應(yīng)了多變的市場需求，又提高了生產(chǎn)效率4。目前國內(nèi)重型車橋生產(chǎn)企業(yè)也主要集中在中信車橋廠、東風襄樊車橋公司、濟南橋箱廠、漢德車橋公司、重慶紅巖橋廠和安凱車橋廠幾家企業(yè)。這些企業(yè)幾乎占到國內(nèi)卡車橋90%以上的市場。其中乘用車車橋廠主要有四川建安、上海匯眾、柳汽五菱、天津曙光、陜西東風常和車橋公司，這些車橋廠一般都是專門服務(wù)于某一整車廠或者隸屬于整車廠，這些生產(chǎn)廠中具有研發(fā)能力的廠家還不多,大多數(shù)廠家還停留在組裝階段,另外設(shè)備較國外也有不小的差距,所以導致國內(nèi)車橋廠生產(chǎn)規(guī)模不大，工藝水平、生產(chǎn)效益相對國外也是比較落后。1.5 課題研究內(nèi)容本課題根據(jù)整車輸入?yún)?shù)首先用傳統(tǒng)的計算方法對驅(qū)動橋（后橋）中主要零件進行詳細的尺寸計算及強度校核；其次利用CATIA軟件對各個零件進行三維建模及DMU仿真，同時重要零件出了二維圖及總成裝配圖；最后利用ANSYS有限元分析軟件對橋殼進行強度分析校核，經(jīng)校核橋殼強度滿足設(shè)計要求。2 后橋總成初步選型設(shè)計驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動車輪的懸掛型式密切相關(guān)。當驅(qū)動車輪采用非獨立懸掛時，例如在絕大多數(shù)的載貨汽車和部分乘用車上，都是采用非斷開式驅(qū)動橋；當驅(qū)動車輪采用獨立懸掛時，則配以斷開式驅(qū)動橋。本課題是針對某大型乘用車(SUV)開發(fā)一款后驅(qū)動橋，對乘坐舒適性方面有較高的要求，多連桿懸在穩(wěn)定性以及可調(diào)?？臻g方面都要明顯優(yōu)于麥弗遜、縱臂扭連桿等懸掛，特別是在舒適性方面有突出表現(xiàn)，所以該后橋初步選擇非斷開式驅(qū)動橋配合多連桿懸架結(jié)構(gòu)。設(shè)計初期輸入的具體參數(shù)如表2.1所示5。表2.1設(shè)計輸入基本參數(shù)表名稱參數(shù)值名稱參數(shù)值發(fā)動機排量1.8T變速器型式6檔 手動驅(qū)動型式適時四驅(qū)滿載質(zhì)量2000kg最高車速240KM/h長/寬/高4640/1825/1690軸距2680最小離地間隙220最大功率110KW最大功率轉(zhuǎn)速5700r/min(rpm)最大扭矩210Nm最大扭矩轉(zhuǎn)速2200-4500r/min(rpm)前輪胎規(guī)格225/60 R17后輪胎規(guī)格225/60 R17前橋載荷8820N后橋載荷10780N變速器速比： 一檔：3.583 二檔：1.947 三檔：1.379 四檔：1.0 五檔：0.820 倒檔：3.3632.1 主減速器結(jié)構(gòu)方案確定主減速器的功用是減速增扭，以及當發(fā)動機縱向布置時將傳遞方向改變90后傳給差速器。為滿足不同的使用要求，主減速器的結(jié)構(gòu)形式也有所不同。按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分有單級式主減速器和雙極式主減速器。有些重型汽車又將雙級式主減速器的第二級齒輪傳動設(shè)置在兩側(cè)驅(qū)動輪處，稱為輪邊減速器6。按主減速器傳動比個數(shù)分有單速式和雙速式主減速器。單速式主減速器的傳動比是固定的，而雙速式主減速器有兩個傳動比供駕駛員選擇。按齒輪副結(jié)構(gòu)形式分有圓柱齒輪式（又可分為定軸輪系式和行星輪系式）主減速器和錐齒輪式（又可分為曲線齒錐齒輪式和準雙曲面錐齒輪式）主減速器。2.1.1 減速形式確定減速形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，有時也與制造廠的產(chǎn)品系列及制造條件有關(guān)，但它主要取決于動力性、經(jīng)濟性等整車性能所要求的主減速比的大小及驅(qū)動橋下的離地間隙、驅(qū)動橋的數(shù)目及布置形式等1。本課題針對一款大型乘用車后橋，選用單級主減速器即可滿足汽車動力性的要求。同時單級主減速器還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量小和傳動效率高等優(yōu)點，這樣又提高了汽車通過性和燃油經(jīng)濟性，另外也降低了制造成本和維修成本。2.1.2 齒輪類型確定現(xiàn)代汽車單級主減速器中多采用螺旋錐齒輪和準雙曲面齒輪兩種，如圖2.1所示。(a)螺旋錐齒輪 (b)準雙曲面齒輪圖2.1 主減速器齒輪類型準雙曲面齒輪較螺旋錐齒輪有以下優(yōu)點:1）準雙曲面齒輪傳動的重疊系數(shù)更大，傳動更加平穩(wěn)，而且齒面所受的正壓力小。2）由于軸線位置的偏置，使傳動在空間的布置具有了更大的自由度。如下偏可以用于降低汽車的重心增加平穩(wěn)性；也可以用來增加車身的高度，增加汽車的越野性。綜合上述特點該課題主減速器齒輪選用準雙曲面齒輪類型7。2.1.3 主動齒輪支承方式和安裝方式確定主動齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種，如圖2.2所示。1）懸臂式支承如圖2.2(a)所示，其特點是主動齒輪軸上兩圓錐滾子軸承的大端向外，以減少懸臂長度，增加支承距，提高支承剛度；為了盡可能地增加支承剛度，支承距應(yīng)大于2.5倍的懸臂長度，且應(yīng)比齒輪節(jié)圓直徑的70還大，另外靠近齒輪的軸徑應(yīng)不小于尺寸?？拷X輪的支承軸承有時也采用圓柱滾子軸承，這時另一軸承必須采用能承受雙向軸向力的雙列圓錐滾子軸承。懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡單，但支承剛度較差，用于傳遞轉(zhuǎn)矩較小的轎車、輕型貨車的主減速器。(a)懸臂式支承 (b)跨置式支承圖2.2 主動齒輪的支承方式2）跨置式支承如圖2.2(b)所示，支承強大高,但加工和安裝不便。通常裝載質(zhì)量2噸以上的貨車才采用此支承方式8。本課題針對的是乘用車，所以選用結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量較小、成本較低的由一對圓錐滾子軸承組成的懸臂式支承即可。2.1.4 從動齒輪支承方式和安裝方式確定從動齒輪的兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時應(yīng)使它們的圓錐滾子大端相向朝內(nèi)，而小端相向朝外。為了防止從動錐齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承應(yīng)用兩端的調(diào)整螺母調(diào)整。主減速器從動齒輪采用無輻式結(jié)構(gòu)并用細牙螺釘以精度較高的緊配固定在差速器殼的凸緣上，如圖2.3所示8。圖2.3 從動錐齒輪的支承方式2.1.5 軸承預緊及齒輪嚙合調(diào)整支承主減速器的圓錐滾子軸承需要預緊以消除安裝的原始間隙、磨合期間該間隙的增大及增強支承剛度。分析可知，當軸向力于彈簧變形呈線性關(guān)系時，預緊使軸向位移減小至原來的1/2。預緊力雖然可以增大支承剛度，改善齒輪的嚙合和軸承工作條件，但當預緊力超過某一理想值時，軸承壽命會急劇下降。主減速器軸承的預緊值可取為以發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩時換算所得軸向力的30。齒輪嚙合間隙的調(diào)整方法是擰動軸承調(diào)整螺母，以改變從動錐齒輪的位置。輪齒嚙合間隙應(yīng)在0.150.40mm范圍內(nèi)。若間隙大于規(guī)定值，應(yīng)使從動錐齒輪靠近主動錐齒輪，反之則離開。為保持已調(diào)整好的差速器圓錐滾子軸承預緊度不變，一端調(diào)整螺母擰入的圈數(shù)應(yīng)等于另一端調(diào)整螺母擰入的圈數(shù)6。2.2 差速器結(jié)構(gòu)方案確定汽車在行駛過程中，左、右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路程往往是不相等的，如轉(zhuǎn)彎時內(nèi)側(cè)車輪行程比外側(cè)車輪短；左右兩輪胎內(nèi)的氣壓不等、胎面磨損不均勻、兩車輪上的負荷不均勻而引起車輪滾動半徑不相等；左右兩輪接觸的路面條件不同，行駛阻力不等等。這樣，如果驅(qū)動橋的左、右車輪剛性連接，則不論轉(zhuǎn)彎行駛或直線行駛，均會引起車輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)，一方面會加劇輪胎磨損、功率和燃料消耗，另一方面會使轉(zhuǎn)向沉重，通過性和操縱穩(wěn)定性變壞1。為此，在驅(qū)動橋的左、右車輪間都裝有輪間差速器。在多橋驅(qū)動的汽車上還常裝有軸間差速器，以提高通過性，同時避免在驅(qū)動橋間產(chǎn)生功率循環(huán)及由此引起的附加載荷、傳動系零件損壞、輪胎磨損和燃料消耗等。差速器按其結(jié)構(gòu)特征可分為齒輪式、凸輪式、蝸輪式和牙嵌自由輪式等多種形式5。對于在公路上和市區(qū)行駛的汽車來說，由于路面較好，各驅(qū)動車輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此本課題選用結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車也很可靠的普通對稱式圓錐行星齒輪差速器，如圖2.4所示。1軸承 2、8差速器殼 3、5調(diào)整墊片 6行星齒輪 7從動錐齒輪4半軸齒輪 9行星齒輪軸圖2.4 圓錐行星齒輪差速器2.3 半軸型式確定半軸是在差速器與驅(qū)動輪之間傳遞力的實心軸，如圖2.5所示半軸可分為全浮式、半浮式、3/4浮式。現(xiàn)代汽車基本上采用全浮式半軸支承和半浮式支承兩種支承形式。半浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點是半軸外端的支承軸承位于半軸套管外端的內(nèi)孔中，車輪裝在半軸上。半浮式半軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，其外端還承受由路面對車輪的反力所引起的全部力和力矩6。由于半浮式半軸結(jié)構(gòu)簡單而廣泛應(yīng)用于承受反力和彎矩較小的各類轎車上。本課題是針對乘用車開發(fā)的后驅(qū)動橋，所以也選用這種半浮式半軸支承方式。a)全浮式半軸 b)半浮式半軸 c)3/4浮式半軸圖2.5 半軸的三種型式2.4 橋殼型式確定驅(qū)動橋殼既是傳動系的組成部分，同時也是行駛系的組成部門，作為傳動系的組成部分，其功能是用來安裝并保護主減速器、差速器和半軸。作為行駛系的組成部分，其功能是用來安裝懸架或輪轂，與從動橋一起支承汽車懸架以上各部分質(zhì)量，承受驅(qū)動輪傳來的反力和力矩，并在驅(qū)動輪與懸架之間傳力。由于驅(qū)動橋殼承受較復雜的載荷，因此，要求橋殼應(yīng)具有足夠的強度和剛度，質(zhì)量小，便于制造，便于主減速器的拆裝和調(diào)整8。驅(qū)動橋殼可分為整體式橋殼和分段式橋殼兩種類型。a)鑄造式 b)鋼板沖壓焊接式圖2.6整體式橋殼整體式橋殼（圖2. 6）的特點是將整個橋殼制成一個整體，橋殼猶如一個整體的空心梁，其強度及剛度都比較好。且橋殼與主減速器殼分作兩體，主減速器齒輪及差速器均裝在獨立的主減速殼里，構(gòu)成單獨的總成，調(diào)整好后再由橋殼中部前面裝入橋殼內(nèi)，并與橋殼用螺栓固定在一起。使主減速器和差速器的拆裝、調(diào)整、維修、保養(yǎng)等都十分方便。分段式橋殼（圖2.7）的特點是由一個垂直接合面分為左右兩部分，兩部分通過螺栓聯(lián)接成一體。每一部分均由一鑄造殼體和一個壓入其外端的半軸套管組成，軸管與殼體用鉚釘連接。這種橋殼結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝性好，主減速器支承剛度好。但拆裝、調(diào)整、維修很不方便，橋殼的強度和剛度受結(jié)構(gòu)的限制，曾用于輕型汽車上，現(xiàn)已較少使用。綜上所述本課題選用整體式橋殼。圖2.7 分段式橋殼2.5 本章小結(jié)本章主要內(nèi)容是根據(jù)給定的整車參數(shù)對主減速器、差速器、半軸和橋殼這四大部分進行了初步的結(jié)構(gòu)型式的確定，另外也選定了主減速器的支承方式和安裝方式。同時對主減速和差速器的齒輪類型也進行了初步選型。3 主減速器設(shè)計3.1 主減速比確定主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當變速器處于最高檔位時汽車的動力性和燃料經(jīng)濟性都有直接影響。的選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計時和傳動系的總傳動比一起由整車動力計算來確定?？衫迷诓煌碌墓β势胶馓飦硌芯繉ζ噭恿π缘挠绊?。通過優(yōu)化設(shè)計，對發(fā)動機與傳動系參數(shù)作最佳匹配的方法來選擇值，可使汽車獲得最佳的動力性和燃料經(jīng)濟性8。對于具有很大功率儲備的轎車、長途公共汽車尤其是競賽車來說，在給定發(fā)動機最大功率及其轉(zhuǎn)速的情況下，所選擇的值應(yīng)能保證這些汽車有盡可能高的最高車速。這時值應(yīng)按下式來確定：(3.1)式中車輪的滾動半徑，m； 變速器量高檔傳動比。對于其他汽車來說，為了得到足夠的功率儲備而使最高車速稍有下降，一般選擇比上式求得的大1025，即按下式選擇：(3.2)式中分動器或加力器的高檔傳動比；輪邊減速器的傳動比。本課題開發(fā)的后驅(qū)動橋服務(wù)于大型乘用車,需要很大的功率儲備，所以在計算過程中應(yīng)選用公式(3.1)。根據(jù)第2章給出的輸入?yún)?shù)可知最大功率對應(yīng)轉(zhuǎn)速=5700r/min；最高車速=240km/h；最高檔傳動比=0.820；輪胎規(guī)格為225/60 R17，查閱相關(guān)資料可查出=341mm;將上述數(shù)據(jù)代入公式(3.1)可求得=3.723。3.2 齒輪計算載荷確定通常是將發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩配以傳動系最低檔傳動比時和驅(qū)動車輪打滑時這兩種情況下作用于主減速器從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩(、)的較小者，作為載貨汽車和越野汽車在強度計算中用以驗算主減速器從動齒輪最大應(yīng)力的計算載荷8。即(3.3)(3.4)式中發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，=210Nm;變速器1檔速比，=3.583；主減速器傳動比，=3.723；液力變矩器變矩系數(shù)，=1.7；分動器傳動比，=1;上述傳動部分的傳動效率，取=0.9;超載系數(shù)，對于一般載貨汽車、礦用汽車和越野汽車以及液力傳動的各類汽車取=1；汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負荷，N；對后橋來說還應(yīng)考慮到汽車加速時的負荷增大量，取=10780N；輪胎對路面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，取=0.85；對越野汽車取=1.0；對于安裝專門的防滑寬輪胎的高級轎車取=1.25；最大加速時后軸負荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，一般乘用車為1.21.4，貨車為1.11.2，本課題取=1.2；車輪的滾動半徑，=0.341m；驅(qū)動橋數(shù)目，=2；,分別為由所計算的主減速器從動齒輪到驅(qū)動輪之間的傳動效率和減速比，取=0.96，=1；將上述數(shù)據(jù)代入公式(3.3)、(3.4)可求得：=2142.992Nm；=3905.729Nm。上面求得的計算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩，不能用它作為疲勞損壞的依據(jù)。對于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均比牽引力的值來確定的，即主減速器從動齒輪的平均計算轉(zhuǎn)矩為(3.5)式中汽車滿載總重，=19600N；所牽引的掛車滿載總重，N，但僅用于牽引車，本課題中=0；道路滾動阻力系數(shù)，計算時轎車取0.0100.015；載貨汽車取0.0150.020；越野汽車取0.0200.035，本課題初選=0.025；汽車正常使用時的平均爬坡能力系數(shù)。通常，轎車取0.08；載貨汽車和城市公共汽車取0.050.09；長途公共汽車取0.060.10，越野汽車取0.090.30，本課題初選=0.1。汽車或汽車列車的性能系數(shù)：式中計算為負時，取0值。=0.01160.19519600/210=0.0228時為HRC2945，當m58時，為1.01.4mm；m8時，為1.21.6mm。由于新齒輪潤滑不良，為了防止齒輪在運行初期產(chǎn)生膠合、咬死或擦傷，防止早期磨損，圓錐齒輪與雙曲面齒輪副(或僅大齒輪)在熱處理及精加工(如磨齒或配對研磨)后均予以厚度為0.0050.020mm的磷化處理或鍍銅、鍍錫。這種表面鍍層不應(yīng)用于補償零件的公差尺寸，也不能代替潤滑。對齒面進行噴丸處理有可能提高壽命達25%。對于滑動速度高的齒輪，為了提高其耐磨性可進行滲硫處理。滲硫處理時的溫度低，故不會引起齒輪變形。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生2。3.7 主減速器潤滑主減速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動齒輪的前軸承的潤滑，因為其潤堵不能靠潤滑油的飛濺來實現(xiàn)。為此，通常是在從動齒輪的前端近主動齒輪處的主減速殼的內(nèi)壁上設(shè)一專門的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤滑油收集起來再經(jīng)過進油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處，由于圓錐滾子在旋轉(zhuǎn)時的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐滾子的小端通向大端，并經(jīng)前軸承前端的回油孔流回驅(qū)動橋殼中間的油盆中，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。這樣不但可使軸承得到良好的潤滑、散熱和清洗，而且可以保護前端的油封不被損壞。為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的滲油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上裝置通氣塞，后者應(yīng)避開油濺所及之處。加油孔應(yīng)設(shè)置在加油方便之處，開孔位置也決定了油面位置低處，但也應(yīng)考慮到汽車在通過障礙時放油塞不易被撞掉。3.8 主減速軸承校核3.8.1 軸承載荷計算1、齒輪齒面上作用力計算齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上租用有一法向力。該法向力可以分解為沿齒輪切線方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。(1) 齒寬中點處的圓周力齒寬中點處的圓周力為(3.16)式中作用在從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩，=66.9 Nm；從動齒輪齒寬中點處的分度圓直徑。(3.17)式中從動齒輪大端分度圓直徑，=205mm；從動齒輪齒面寬，=35mm；從動齒輪節(jié)錐角，=71.40。綜合上述公式（3.16）、（3.17）可得從動齒輪齒寬中點處的圓周力=778.7N。(3.18)根據(jù)公式（3.18）可得主動齒輪齒寬中點處的圓周力=1569.6N。(2) 主動齒輪的軸向力和徑向力本課題主動齒輪為左旋，其受力如圖3.4所示。從錐頂看旋轉(zhuǎn)方向為逆時針。為作用在節(jié)錐面上的齒面寬中點A處的法向力，在A點處的螺旋方向的法平面內(nèi)，分解成兩個相互垂直的力和，垂直于A且位于OOA所在的平面，位于以O(shè)A為切線的節(jié)錐切平面內(nèi)。在此平面內(nèi)又可分為沿切線方向的圓周力F和沿節(jié)圓母線方向的力。F與之間的夾角為螺旋角，與之間的夾角為法向壓力角，這樣有(3.19)(3.20)(3.21)圖3.4 主動齒輪齒面受力圖于是，作用在主動錐齒輪齒面上的軸向力和徑向力分別為:(3.22)(3.23)整理上述公式可得出主動齒輪的軸向力和徑向力分別為(3.24)將表3.6中的數(shù)據(jù)代入公式（3.24）可得主動齒輪齒面上的軸向力=-1419.11N，徑向力=1479. 65N。從動齒輪的軸向力和徑向力分別為(3.25)將表3.6中的數(shù)據(jù)代入公式（3.25）可得從動齒輪齒面上的軸向力=-140.59N，徑向力=2457.81N。2、齒輪軸承載荷計算本課題主減速器軸承布置如圖3.5所示，圖中=67mm、=45mm、=65mm、=80mm。根據(jù)主減速器軸的尺寸及布置要求初選軸承A、B的型號分別為33207、32308，軸承C、D的型號為33110。圖3.5 主減速器軸承布置尺寸軸承A的徑向力為(3.26)軸向力=-1419.11N。軸承B的徑向力為(3.27)軸向力=0。軸承C的徑向力為(3.28)軸向力=-140.59N軸承D的徑向力為(3.29)軸向力=0。將上述數(shù)據(jù)代入公式（3.26）、（3.27）、（3.28）、（3.29）可求得軸承A、B、C、D的徑向力分別為3198.59N、1534.0N、1343.30N、1076.65N。3.8.2 軸承校核（1）對于軸承A軸承A選用33207型圓錐滾子軸承，此類軸承的額定動載荷為82.5KN，=1419.11/3198.59=0.440.35，取徑向動載荷系數(shù)X=1，軸向動載荷系數(shù)Y=0。軸承A的當量動載荷為(3.30)式中載荷系數(shù)，取=1.2.將上述數(shù)據(jù)代入公式（3.30）得當量動載荷=3838.31N。以小時數(shù)表示的軸承基本額定壽命為(3.31)式中軸承轉(zhuǎn)速；軸承額定動載荷，=82.5KN；指數(shù)，本課題=10/3。從動齒輪軸承的轉(zhuǎn)速為(3.32)式中汽車平均車速，本課題取=55km/h;將上述數(shù)據(jù)代入公式（3.32）可得=429r/min，則主動齒輪軸承轉(zhuǎn)速=1599r/min。將求得的數(shù)據(jù)代入公式（3.31）得軸承基本額定壽命=287770.7h。 若大修里程S定為200000公里，軸承預期壽命為(3.33)將數(shù)據(jù)代入公式（3.33）得軸承預期壽命=3636.36h。比較得，故軸承符合設(shè)計要求10。（2）對于軸承B、C、D軸承B選用32308型圓錐滾子軸承、軸承C、D選用33110型圓錐滾子軸承。軸承B的額定動載荷為115KN，軸承C、D的額定動載荷為89.2KN，校核過程與軸承A完全相同，經(jīng)校核軸承B、C、D的額定壽命，滿足設(shè)計要求，詳細校核過程不予逐一敘述。3.9 本章小結(jié)本章首先選定了主減速齒輪的幾個基本參數(shù)，然后經(jīng)過大量的計算過程得出了主減速器齒輪輪坯尺寸計算卡。接下來對計算所得的齒輪進行強度校核，經(jīng)校核滿足設(shè)計要求。本章第二部分內(nèi)容是主減速器軸承的選擇及校核，經(jīng)過一系列的校核得出選配的軸承滿足設(shè)計要求。4 差速器設(shè)計4.1 普通對稱式圓錐行星齒輪差速器本課題采用的普通對稱式圓錐行星齒輪差速器由1個整體式的左殼、1個右殼、2個半軸齒輪、4個行星齒輪、1個十字行星齒輪軸及行星齒輪墊片等組成，具體如圖4.1所示。這種差速器具有結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上可靠的優(yōu)點。圖4.1普通對稱式圓錐行星齒輪差速器由于差速器殼是裝在主減速器從動齒輪上，故在確定主減速器從動齒輪尺寸時，應(yīng)考慮差速器的安裝。差速器的輪廓尺寸也受到從動齒及主動齒輪導向軸承支座的限制。普通圓錐齒輪差速器的工作原理圖如圖4.2所示1。圖4.2