重型載貨汽車RL3220用13噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)【采用雙級(jí)主減速器】整車約10噸 總質(zhì)量約20噸【7張CAD圖紙和畢業(yè)論文全套】

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畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)分表 學(xué)生姓名 唐金鵬 院系 汽車與交通學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 車輛B07-6 指導(dǎo)教師姓名 李涵武 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是□否 題目名稱 RL3220用13噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 序號(hào) 評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目 滿分 得分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度 10 2 題目工作量；題目與工程實(shí)踐、社會(huì)實(shí)際、科研與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等的結(jié)合程度 10 3 綜合運(yùn)用知識(shí)能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 15 4 設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力 20 5 計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力） 10 6 插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性 20 7 設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等） 5 8 科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進(jìn)度 10 得 分 X= 評(píng) 語(yǔ)：（參照上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目給出評(píng)語(yǔ)，注意反映該論文的特點(diǎn)） 工作態(tài)度： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng)□ 較強(qiáng)□ 一般□ 較弱□ 很弱□ 工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□ 說(shuō)明書規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 圖紙規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 成果質(zhì)量（設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性） 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 其他： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱人評(píng)分表 學(xué)生 姓名 唐金鵬 專業(yè) 班級(jí) 車輛B07-6 指導(dǎo)教 師姓名 李涵武 職稱 副教授 題目 　RL3220用13噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 評(píng)閱組或預(yù)答辯組成員姓名 出席 人數(shù) 序號(hào) 評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目 滿分 得分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度 10 2 題目工作量；題目與工程實(shí)踐、社會(huì)實(shí)際、科研與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等的結(jié)合程度 10 3 綜合運(yùn)用知識(shí)能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 15 4 設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力 25 5 計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力） 15 6 插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性 20 7 設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等） 5 得 分 Y= 評(píng) 語(yǔ)：（參照上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目給出評(píng)語(yǔ)，注意反映該論文的特點(diǎn)） 回答問題： 正確□ 基本正確□ 基本不正確□ 不能回答所提問題□ 研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng)□ 較強(qiáng)□ 一般□ 較弱□ 很弱□ 工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□ 說(shuō)明書規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 圖紙規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 成果質(zhì)量（設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性） 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 其他： 　 評(píng)閱人或預(yù)答辯組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 注：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱可以采用2名評(píng)閱教師評(píng)閱或集體評(píng)閱或預(yù)答辯等形式。 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯評(píng)分表 學(xué)生 姓名 唐金鵬 專業(yè) 班級(jí) 車輛B07-6 指導(dǎo) 教師 李涵武 職 稱 副教授 題目 RL3220用13噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 答辯 時(shí)間 月 日 時(shí) 答辯組 成員姓名 出席 人數(shù) 序號(hào) 評(píng) 審 指 標(biāo) 滿 分 得 分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、與實(shí)際的結(jié)合程度 10 2 設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力、計(jì)算能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力 10 3 應(yīng)用文獻(xiàn)資料、計(jì)算機(jī)、外文的能力 10 4 設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫水平、圖紙質(zhì)量，設(shè)計(jì)的規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）、實(shí)用性、科學(xué)性和創(chuàng)新性 15 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備情況 5 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)自述情況 20 7 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯回答問題情況 30 總 分 Z= 答辯過(guò)程記錄、評(píng)語(yǔ)： 自述思路與表達(dá)能力：好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 回答問題： 正確□ 基本正確□ 基本不正確□ 不能回答所提問題□ 研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng)□ 較強(qiáng)□ 一般□ 較弱□ 很弱□ 工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□ 說(shuō)明書規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 圖紙規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 成果質(zhì)量（設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性） 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□ 其他： 　 答辯組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表 學(xué)生姓名 唐金鵬 性別 男 院系 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè) 車輛工程 班級(jí) 車輛B07-6 設(shè)計(jì)（論文）題目 RL3220用13噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)分（開題、中檢、出勤） 指導(dǎo)教師姓名 職稱 指導(dǎo)教師 評(píng)分（X） 評(píng)閱教師姓名 職稱 評(píng)閱教師 評(píng)分（Y） 答辯組組長(zhǎng) 職稱 答辯組 評(píng)分（Z） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī) 百分制 五級(jí)分制 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）： 院系公章： 年 月 日 注：1、平時(shí)成績(jī)（開題、中檢、出勤）評(píng)分按十分制填寫，指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師、答辯組評(píng)分按百分制填寫，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z 2、評(píng)語(yǔ)中應(yīng)當(dāng)包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計(jì)（論文）水平、設(shè)計(jì)（論文）撰寫質(zhì)量、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)施或?qū)懽鬟^(guò)程中的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生答辯情況等內(nèi)容的評(píng)價(jià)。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）推薦表 題 目 RL3220用13噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 類別 畢業(yè)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 唐金鵬 院（系）、專業(yè)、班級(jí) 汽車與交通工程學(xué)院車輛工程07-6班 指導(dǎo)教師 李涵武 職 稱 副教授 設(shè)計(jì)成果明細(xì)： 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）： 院、系公章： 年 月 日 備 注： 注：“類別”欄填寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)、其它 SY-025-BY-2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 唐金鵬 系部 汽車工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 車輛工程07- 6班 指導(dǎo)教師姓名 李涵武 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是否 題目名稱 RL3220用13噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義 驅(qū)動(dòng)橋是汽車底盤的重要組成部分，它的性能好壞直接影響汽車的整車性能，其工作條件惡劣，易磨損，經(jīng)常發(fā)生故障，這些都對(duì)其設(shè)計(jì)提出了很高的要求。設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動(dòng)橋，能大大降低整車生產(chǎn)的總成本，推動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此研究驅(qū)動(dòng)橋的工作特性，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，是非常重要和必須的。 本課題的選擇充分考慮了研究課題對(duì)汽車專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作的指導(dǎo)作用，對(duì)本課題的研究能夠使學(xué)生了解汽車總成部件設(shè)計(jì)方法，通過(guò)本課題的研究學(xué)生可以完成專業(yè)課程的實(shí)踐總結(jié)，獲得一定的工程設(shè)計(jì)工作方法。 二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： （1）驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的總體方案論證； （2）主減速器設(shè)計(jì)； （3）差速器設(shè)計(jì)； （4）半軸與驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)。 技術(shù)要求（研究方法）： （1）整車總質(zhì)量：20 000Kg 整車6×2，后橋驅(qū)動(dòng)，軸荷17 000/20 000。發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩：Temax=770Nm；變速器一擋傳動(dòng)比：i1=10.12，主減速器傳動(dòng)比：i0=5.286。 （2）設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)過(guò)程參照汽車設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。 （3）要求研究汽車設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)等相關(guān)知識(shí)，并將這些知識(shí)有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用； （4）要求對(duì)驅(qū)動(dòng)橋主要部件的進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，工藝合理、成本低、可靠性高； （5）用AutoCAD完成裝配圖、零件圖，清楚表達(dá)設(shè)計(jì)。 三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果 （1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書（>2.0萬(wàn)字）； （2）裝配圖、部件裝配圖及主要零件圖圖紙合計(jì)4張0號(hào)以上（要求計(jì)算機(jī)繪圖）。 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第1、2周 （2）確定總體方案 第3周 （3）驅(qū)動(dòng)橋部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第4～7周 （4）完成所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙 第8～10周 （5）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫 第11、12周 （6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核 第13、14周 （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善 第15、16周 （8）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周 五、主要參考資料 （1）期刊類：機(jī)械類，汽車類，CAE分析類（中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)），有關(guān)大學(xué)學(xué)報(bào)等（五年內(nèi)）； （2）科技圖書和教材：汽車設(shè)計(jì)類、機(jī)械設(shè)計(jì)類、制圖類、汽車電控類等相關(guān)專業(yè)書； （3）設(shè)計(jì)手冊(cè)：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等； （4）網(wǎng)絡(luò)資源：檢索關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)橋、主減速器、差速器等； （5）其它：相關(guān)產(chǎn)品廣告，參觀有關(guān)產(chǎn)品展覽會(huì)。 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 唐金鵬 系部 汽車工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 車輛工程07-6 指導(dǎo)教師姓名 李涵武 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是□否 題目名稱 RL3220用13噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 一、 課題研究現(xiàn)狀： 本設(shè)計(jì)課題是13噸級(jí)重型載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì),汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車底盤的重要組成部分,一般由主減速器，差速器，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和橋殼等組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還有等速萬(wàn)向節(jié)。它的作用是將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的動(dòng)力折過(guò)90度角,改變力的傳遞方向,并由主減速器降低轉(zhuǎn)速,增大轉(zhuǎn)矩后,經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅(qū)動(dòng)輪。汽車驅(qū)動(dòng)橋時(shí)汽車的重大總成,承載著汽車的滿載以及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷;驅(qū)動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩，汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)汽車的可靠性與耐久性有重要形影外，也對(duì)汽車的行駛性能，如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過(guò)性、機(jī)動(dòng)性和操作穩(wěn)定性等有直接影響，另外，汽車驅(qū)動(dòng)橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機(jī)械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成，因此，汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的種類十分的廣泛，對(duì)這些零部件的設(shè)計(jì)制造涉及很多的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，通過(guò)對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和技能。 驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)，由驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)要求為基本，因此，能設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動(dòng)橋，能大大降低整車生產(chǎn)的成本，推動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。研究驅(qū)動(dòng)橋的工作特征，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，是非常重要的和必須的。隨著汽車向采用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)和輕量化方向的發(fā)展以及路面條件的改善，近年來(lái)主減速比有減小的趨勢(shì)，以滿足高速行駛的要求。 ?對(duì)于大噸位重載汽車來(lái)說(shuō)，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車和客車，以及輕型商用車都要大得多，以便能夠以較低的成本運(yùn)輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)，這就對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動(dòng)橋在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。隨著目前國(guó)際上石油價(jià)格的上漲，汽車的經(jīng)濟(jì)性日益成為人們關(guān)心的話題，這不僅僅只對(duì)乘用車，對(duì)于自卸汽車，提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也是各商用車生產(chǎn)商來(lái)提高其產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)法寶。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動(dòng)系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出之后，在從發(fā)動(dòng)機(jī)—傳動(dòng)軸—驅(qū)動(dòng)橋這一動(dòng)力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過(guò)程中的損失。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力的輸出者，也是整個(gè)機(jī)器的心臟，而驅(qū)動(dòng)橋則是將動(dòng)力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動(dòng)橋便成了有效節(jié)油的措施之一。 二、設(shè)計(jì)論文的目的、意義： 1）通過(guò)對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和技能 2）通過(guò)進(jìn)行本次設(shè)計(jì)研究，可以加深我們對(duì)汽車設(shè)計(jì)理論、汽車技術(shù)發(fā)展方向和汽車構(gòu)造的理解，提高我們的總體素質(zhì)，為進(jìn)入社會(huì)后的工作鑒定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 3)在進(jìn)行本次課題研究設(shè)計(jì)時(shí)，需要我們參考各文獻(xiàn)研究車輛測(cè)繪、裝配、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證等。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，可以使我們了解研發(fā)流程，在進(jìn)入工作崗位后能很快適應(yīng)研發(fā)工作。 4）本設(shè)計(jì)時(shí)用CAD軟件作為成形和裝備的工具，通過(guò)學(xué)習(xí)電腦繪圖設(shè)計(jì)，可以縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高我們運(yùn)用電腦繪圖軟件的能力。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： （1）驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的總體方案論證：驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系的末端，其基本功能是:將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)主減速胎、差速器、半軸等傳到驅(qū)動(dòng)車輪，實(shí)現(xiàn)降速增大轉(zhuǎn)矩；通過(guò)主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向；通過(guò)差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪差速作用，保證內(nèi)、外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。它的性能好壞直接影響汽車的整車性能，其工作條件惡劣，易磨損，經(jīng)常發(fā)生故障，這些都對(duì)其設(shè)計(jì)提出了很高的要求，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求: 1) 選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車具有最佳的傳動(dòng)性和燃料經(jīng)濟(jì)性 2）外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙，主要是指牙包尺寸盡量小 3）齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小 4）在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的轉(zhuǎn)動(dòng)效率 5）在保證足夠的強(qiáng)度剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小，以改善汽車的平順性 6）與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào) 7）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，折裝，調(diào)整方便。 （2）主減速器設(shè)計(jì)：主減速器可根據(jù)齒輪類型、減速形式以及主、從動(dòng)輪的支撐形式不同分類，一般用來(lái)改變傳動(dòng)方向、降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩、保證汽車有足夠的驅(qū)動(dòng)力和適當(dāng)?shù)乃俣?，主減速器類型較多，有單級(jí)、雙級(jí)、雙速、輪邊減速器等，本驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)為單級(jí)減速，主減速器為雙曲面齒輪。 （3）差速器設(shè)計(jì)：汽車行駛時(shí)，左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路程往往不等。為了防止這一發(fā)生，汽車左右驅(qū)動(dòng)輪都裝有輪間差速器，從而保證了驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度，滿足汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求；在多橋驅(qū)動(dòng)汽車上還常裝有軸間差速器，以提高通過(guò)性。差速器按其結(jié)構(gòu)特征不同，分為齒輪式、凸輪式、渦輪式和牙嵌自由輪式等多種形式。本課題的差速器為直齒錐齒式。 （4）半軸與驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)：驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支撐汽車質(zhì)量，并承受由車輪傳來(lái)的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車身；它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體。因此驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求 1）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。 2）在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量減小質(zhì)量以提高行駛平順性。 3）保證足夠的離地間隙。 4）結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低。 5）保護(hù)裝于其上的傳動(dòng)系部件和防止泥水侵入。 6）拆裝、調(diào)整。維修方便。 擬解決的主要問題： （1）正確選定真車參數(shù)，合理不知工作裝置和附件； （2）正確選定驅(qū)動(dòng)橋中主減速器、差速器、半軸的類別； （3）理解研究汽車的設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)等相關(guān)知識(shí)，并將這些知識(shí)有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用； （4）對(duì)驅(qū)動(dòng)橋只要部件的設(shè)計(jì)要詳細(xì)、工藝要合理、成本要低、可靠性要高； （5）熟練運(yùn)用AutoCAD，完成裝備圖、零件圖。 三、技術(shù)路線（研究方法） 驅(qū)動(dòng)橋各部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 確定總體研究方案 收集汽車驅(qū)動(dòng)橋相關(guān)的文獻(xiàn)及資料 完成開題報(bào)告 半軸、驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)計(jì)算 主減速器、差速器設(shè)計(jì)計(jì)算 檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書及其論文 繪制所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙 四、進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第1、2周 （2）確定總體方案 第3周 （3）驅(qū)動(dòng)橋部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第4～7周 （4）完成所設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖圖紙 第8～10周 （5）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫 第11、12周 （6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核 第13、14周 （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善 第15、16周 （8）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周 五、參考文獻(xiàn) （1）東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2003.24（1）作者：王鐵 張國(guó)忠 周淑文 （2）驅(qū)動(dòng)橋疲勞強(qiáng)化試驗(yàn)及疲勞壽命的置信區(qū)間估計(jì)《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》 作者：潘明清 周曉軍 雷良育 吳瑞明 （3）一種準(zhǔn)雙曲面齒輪主減速器的故障診斷方法及實(shí)現(xiàn)《機(jī)械傳動(dòng)》期刊2003.34（10）作者:王東 丁杰雄 陳佳 （4）載重卡車車橋主減速器軸承的技術(shù)發(fā)展《軸承》期刊 2010.（10）作者：縣鵬宇 （5）汽車差速器殼類鍛件精密擠壓工藝研究《鍛壓技術(shù)》期刊 2010.35（5）作者：宮顯宇 唐康? 陳海鵬 ?王海旺 曹乃強(qiáng) （6）差速器殼體內(nèi)球徑測(cè)量檢具設(shè)計(jì)《制造技術(shù)與機(jī)床》期刊2010.（8）作者：袁小江 （7）中重型商用汽車驅(qū)動(dòng)橋殼的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)《鑄造技術(shù)》期刊2008,?29(9) 作者：馬順龍? 劉海峰 王成剛 孫樹臣 （8）重型貨車驅(qū)動(dòng)橋橋殼輕量化研究（碩士論文）作者：張成波 （9）半浮式半軸斷裂分析及對(duì)策《金屬熱處理》期刊2010,?35(2) 作者：張?zhí)m （10）半軸斷裂的失效分析《科技信息》期刊 2010.（22）作者：翟秀敏 (11) 汽車設(shè)計(jì)定位研究(碩士論文) 作者：郭小鵬 （12）面向汽車設(shè)計(jì)的信息系統(tǒng)的研究（碩士論文）作者：馬成 （13）"機(jī)械CAD技術(shù)"課程研究性教學(xué)探討《中國(guó)大學(xué)教學(xué)》期刊 作者：劉子建 ?? 趙翠 ?? 伍素珍 （14）汽車驅(qū)動(dòng)橋主減墊片測(cè)量方法研究及應(yīng)用《組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)》期刊 作者：任永強(qiáng) ?? 景興淇 ?? 陳清紅 （15）汽車設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展《黑龍江交通科技》期刊 作者：韓志斌 （16）重型汽車驅(qū)動(dòng)橋齒輪材料與工藝對(duì)疲勞性能影響的探討《汽車工藝與材料》期刊2009.（11） 作者：金榮植 （17）驅(qū)動(dòng)橋支撐剛性對(duì)齒輪嚙合特性的影響分析《汽車技術(shù)》期刊2008.（10） 作者：馮喜成 ?? 張步良 ?? 楊建軍 （18）The Key Cballenges for Northerican Truck Manu facturers[M].Beyond Au tmootive design production.JustinCok.2006 （19）Detached we Eddy si Lations Over a si lified Landing Gear.L.5.He dges ，A .L Travin[M].PR. Spalart. Journalfo FluidsEngineering.2002 （20）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 六、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) RL3220用13噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 系部名稱： 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 車輛工程B07-6班 學(xué)生姓名： 唐金鵬 指導(dǎo)教師： 李涵武 職 稱： 副教授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二O一一年六月 The Graduation Design for Bachelor's Degree Design of RL3220’s 13t Drive Axle Candidate：Tang Jinpeng Specialty：Vehicle Engineering Class：B07-6 Supervisor：Associate Professor Li Hanwu Heilongjiang Institute of Technology 2011-06·Harbin 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)課題是13噸級(jí)重型載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì),汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車底盤的重要組成部分,一般由主減速器，差速器，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和橋殼等組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還有等速萬(wàn)向節(jié)。它的作用是將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的動(dòng)力折過(guò)90度角,改變力的傳遞方向,并由主減速器降低轉(zhuǎn)速,增大轉(zhuǎn)矩后,經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅(qū)動(dòng)輪。汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車的重大總成,承載著汽車的滿載以及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷;驅(qū)動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩，汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)汽車的可靠性與耐久性有重要形影外，也對(duì)汽車的行駛性能，如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過(guò)性、機(jī)動(dòng)性和操作穩(wěn)定性等有直接影響，另外，汽車驅(qū)動(dòng)橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機(jī)械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成，因此，汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的種類十分的廣泛，對(duì)這些零部件的設(shè)計(jì)制造涉及很多的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，通過(guò)對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和技能。 關(guān)鍵詞： 驅(qū)動(dòng)橋；設(shè)計(jì)；計(jì)算；零件；CAD II ABSTRACT This design task is 13 tonnage heavy cargo automobile driving axle design, car driving axle is an important part of car chassis, general by main reducer, differential, wheel rotation device and bridge shell and other components, steering axles and patterned constant speed universal it is the role of the power transmission device universal coming over 90 degree Angle folding, change directionandthetransmission force of calm And the main reducer reduce speed, and increase torque, assigned to the differential around half shaft and the drive wheels cars driving axle is the great assembly car, bearing the car carrying and ground via wheel frame and integral by suspension of body vertical force to lead its transverse force longitudinal strength and impact load torque,; Driving axle also delivers the drivetrain And impact load; Driving axle also delivers the transmission, the maximum torque is under bridge housing, cars driving axle backlash torque structure form and design parameters in addition to the reliability of the automobile and durability are important for car around outside, also driving performance, such as dynamic economy through sexual mobility and smooth operating stability, etc have straight In addition, automobile driven axle of the various auto assembly in also covers the mechanical parts components such as varieties most portion assembly of large assembly, therefore, automobile driving axle design of mechanical parts and components involved the species is widespread For these parts of the design and manufacture of modern machinery involved a lot of car manufacturing process, through the drive axle of studying and designing practice, can better learning and mastery of the modern car design and mechanical design of the comprehensive knowledge and skills Keywords: driving axle; Design; Calculation; Parts; CAD 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要………………………………………………………………………………………….I Abstract………………………………………………….……….....................................II 第1章 緒論 ……………………………………………………………………….…….1 1.1汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的意義和目的…………………………………………………….1 1.2汽車驅(qū)動(dòng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………….1 1.3 汽車驅(qū)動(dòng)橋不同機(jī)構(gòu)形式的比較…………………………………………………3 1.3.1驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)和種類………………………………………………………….3 1.3.2汽車車橋的種類……………………………………………………………….3 1.3.3驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)組成……………………………………………………………….4 1.4 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容…………………………………………………………...............9 1.5 設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)…………………………………………………………...............9 第2章 主減速器的設(shè)計(jì)…………………………………………………………..….10 2.1主減速器的結(jié)構(gòu)形式……………………………………………………………..10 2.1.1主減速器的齒輪類型…………………………………………………...…11 2.1.2主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承形式…………………………………...11 2.2主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………..12 2.2.1主減速器計(jì)算載荷的確定………………………………………………...12 2.2.2主減速器基本參數(shù)的選擇...........................................................................13 2.2.3主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算…………………………………...16 2.2.4主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算…………………………………...……17 2.2.5主減速器軸承的載荷計(jì)算…………………………………………….......19 2.3 本章小結(jié)………………………………………………………………… …23 第3章 差速器設(shè)計(jì)………………………………………………………………….…24 3.1對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的差速原理…………………………………...…...24 3.2對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu)………………………………………..........25 3.3對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的設(shè)計(jì)……………………………………………..25 3.3.1差速器齒輪的基本參數(shù)的選擇…………………………………………...26 3.3.2差速器齒輪的幾何計(jì)算……………………………………………......….28 3.3.3差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算…………………………………………………...29 3.4本章小結(jié)………………………………………………………………………….29 第4章 驅(qū)動(dòng)半軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………31 4.1結(jié)構(gòu)形式分析…………………………………………………………………......31 4.2全浮式半軸的設(shè)計(jì)…………………………………………………………......…33 4.3半軸花鍵的強(qiáng)度計(jì)算………………………………………………………......…34 4.4半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料與熱處理…………………………………………......…35 4.5本章小結(jié)…………………………………………………………………………..35 第5章驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì) ……………………………………………………….……..37 5.1鑄造整體式橋殼的結(jié)構(gòu)……………………………………………………......…37 5.2橋殼的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算………………………………………………......…38 5.2.1橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算………………………………………………....….38 5.2.2在不平路面沖擊載荷作用下橋殼的強(qiáng)度計(jì)算…………………………….39 5.2.3汽車以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼的強(qiáng)度計(jì)算………………………....….39 5.2.4汽車緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算……………………………………….…41 5.3本章小結(jié)…………………………………………………………………………41 結(jié)論……………………………………………………………………………………...…45 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………….46 致謝………………………………………………………………………………………...62 附錄………………………………………………………………………………………...63 第1章 緒 論 1.1汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的意義和目的 對(duì)于大噸位重載汽車來(lái)說(shuō)，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車和客車，以及輕型商用車都要大得多，以便能夠以較低的成本運(yùn)輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)，這就對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動(dòng)橋在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。隨著目前國(guó)際上石油價(jià)格的上漲，汽車的經(jīng)濟(jì)性日益成為人們關(guān)心的話題，這不僅僅只對(duì)乘用車，對(duì)于自卸汽車，提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也是各商用車生產(chǎn)商來(lái)提高其產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)法寶。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動(dòng)系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出之后，在從發(fā)動(dòng)機(jī)—傳動(dòng)軸—驅(qū)動(dòng)橋這一動(dòng)力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過(guò)程中的損失。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力的輸出者，也是整個(gè)機(jī)器的心臟，而驅(qū)動(dòng)橋則是將動(dòng)力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動(dòng)橋便成了有效節(jié)油的措施之一。 1.2汽車驅(qū)動(dòng)橋研究現(xiàn)狀及發(fā)展 1.2.1汽車驅(qū)動(dòng)橋的研究現(xiàn)狀 本設(shè)計(jì)課題是13噸級(jí)重型載貨汽車驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì),汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車底盤的重要組成部分,一般由主減速器，差速器，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和橋殼等組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還有等速萬(wàn)向節(jié)。它的作用是將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的動(dòng)力折過(guò)90度角,改變力的傳遞方向,并由主減速器降低轉(zhuǎn)速,增大轉(zhuǎn)矩后,經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅(qū)動(dòng)輪。汽車驅(qū)動(dòng)橋時(shí)汽車的重大總成,承載著汽車的滿載以及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷;驅(qū)動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩，汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)汽車的可靠性與耐久性有重要形影外，也對(duì)汽車的行駛性能，如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過(guò)性、機(jī)動(dòng)性和操作穩(wěn)定性等有直接影響，另外，汽車驅(qū)動(dòng)橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機(jī)械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成，因此，汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的種類十分的廣泛，對(duì)這些零部件的設(shè)計(jì)制造涉及很多的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，通過(guò)對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和技能。 驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)，由驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)要求為基本，因此，能設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉的驅(qū)動(dòng)橋，能大大降低整車生產(chǎn)的成本，推動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。研究驅(qū)動(dòng)橋的工作特征，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，是非常重要的和必須的。隨著汽車向采用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)和輕量化方向的發(fā)展以及路面條件的改善，近年來(lái)主減速比有減小的趨勢(shì)，以滿足高速行駛的要求。 ? 對(duì)于大噸位重載汽車來(lái)說(shuō)，要傳遞的轉(zhuǎn)矩較乘用車和客車，以及輕型商用車都要大得多，以便能夠以較低的成本運(yùn)輸較多的貨物，所以選擇功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)，這就對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有較高的要求，而驅(qū)動(dòng)橋在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。隨著目前國(guó)際上石油價(jià)格的上漲，汽車的經(jīng)濟(jì)性日益成為人們關(guān)心的話題，這不僅僅只對(duì)乘用車，對(duì)于自卸汽車，提高其燃油經(jīng)濟(jì)性也是各商用車生產(chǎn)商來(lái)提高其產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)法寶。為了降低油耗，不僅要在發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)節(jié)上節(jié)油，而且也需要從傳動(dòng)系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出之后，在從發(fā)動(dòng)機(jī)—傳動(dòng)軸—驅(qū)動(dòng)橋這一動(dòng)力輸送環(huán)節(jié)中尋找減少能量在傳遞的過(guò)程中的損失。在這一環(huán)節(jié)中，發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力的輸出者，也是整個(gè)機(jī)器的心臟，而驅(qū)動(dòng)橋則是將動(dòng)力轉(zhuǎn)化為能量的最終執(zhí)行者。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)相同的情況下，采用性能優(yōu)良且與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動(dòng)橋便成了有效節(jié)油的措施之一。 1.2.2驅(qū)動(dòng)橋的發(fā)展現(xiàn)狀 目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋的廠家較多，品種和規(guī)格也較齊全，其性能和質(zhì)量基本上能夠滿足國(guó)產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械的使用需求，呈現(xiàn)了明顯的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)：由進(jìn)口國(guó)外產(chǎn)品向國(guó)產(chǎn)化發(fā)展，由小作坊向正規(guī)化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，由低端產(chǎn)品向高端產(chǎn)品發(fā)展，由引進(jìn)國(guó)外技術(shù)向自主研發(fā)發(fā)展。在技術(shù)方面，通過(guò)不斷提高自身鑄鍛造技術(shù)及工藝水平來(lái)保證研發(fā)產(chǎn)品制造質(zhì)量；通過(guò)利用先進(jìn)科學(xué)的設(shè)計(jì)輔助手段來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的；通過(guò)不斷學(xué)習(xí)吸收國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)與國(guó)際接軌的目標(biāo)，從而提高產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力；通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)及方法來(lái)提高產(chǎn)品的性能，滿足市場(chǎng)需求，推進(jìn)機(jī)電一體化進(jìn)程。 　　目前國(guó)內(nèi)驅(qū)動(dòng)橋生產(chǎn)廠家分為四種類型。 　　一是與國(guó)際知名品牌廠家合作，利用國(guó)內(nèi)本土資源優(yōu)勢(shì)及國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)支持生產(chǎn)。如1995年柳工與德國(guó)采埃孚公司在柳州建立的合資公司，除生產(chǎn)采埃孚高技術(shù)水平雙變外，還生產(chǎn)采埃孚高技術(shù)水平驅(qū)動(dòng)橋，供中國(guó)高技術(shù)及出口裝載機(jī)、平地機(jī)等配套，為中國(guó)高技術(shù)水平驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)的發(fā)展起到了促進(jìn)作用。成工引進(jìn)了卡特三節(jié)式濕式橋的樣機(jī)，成功開發(fā)了成工的三節(jié)式系列濕式橋，已批量推向了市場(chǎng)。2005年，東風(fēng)車橋通過(guò)與美國(guó)德納公司合資合作，雙方斥巨資已經(jīng)建成國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、效益最佳、管理最好的商用車橋公司，逐步融入全球汽車零部件大循環(huán)之中。徐州美馳車橋有限公司是由美國(guó)的阿文美馳公司和徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司共同投資的合資公司，公司投資總額2408.7萬(wàn)美元，注冊(cè)資本1680.3萬(wàn)美元，其中美方股比為60%、中方為40%，擁有員工1000多人，其中工程技術(shù)人員100多人，主要產(chǎn)品包括各種輪式車輛用剛性橋、從動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向貫通驅(qū)動(dòng)橋、貫通橋。 　　二是通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，依托本土的環(huán)境優(yōu)勢(shì)建立的民族企業(yè)，占據(jù)著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的大部份額。如引進(jìn)意大利菲亞特技術(shù)、依托于中國(guó)一拖旗下的一拖（洛陽(yáng)）開創(chuàng)裝備科技有限公司就是典型的代表。其農(nóng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品已從16馬力覆蓋至200馬力，所生產(chǎn)的80-160馬力驅(qū)動(dòng)橋在市場(chǎng)上占據(jù)著主導(dǎo)地位，有“中國(guó)第一橋”的美譽(yù)。此外，山東的前進(jìn)橋廠、煙臺(tái)捷林達(dá)橋廠以及新昌齒輪箱廠也在不斷借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋的發(fā)展。 　　三是一些主機(jī)廠家根據(jù)自身需要，利用自身資源自產(chǎn)自用，也是國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)橋的一種發(fā)展模式。比如常發(fā)集團(tuán)生產(chǎn)的中小馬力拖拉機(jī)上用的驅(qū)動(dòng)橋就是典型的生產(chǎn)自用型。此外，龍工、徐工等工程機(jī)械廠家也生產(chǎn)自己整機(jī)上所用的驅(qū)動(dòng)橋，但這種模式僅為自給自足，很難滿足外部市場(chǎng)需求。 　　四是國(guó)際知名品牌傳動(dòng)系生產(chǎn)商進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng)，成立的獨(dú)資企業(yè)。如卡拉羅青島的公司、德納在無(wú)錫的工廠以及EME在陜西成立的銷售公司等。由于剛剛進(jìn)駐中國(guó)市場(chǎng)，暫時(shí)還處于競(jìng)爭(zhēng)上的劣勢(shì)，還無(wú)法對(duì)本土企業(yè)造成太大的威脅，但隨著國(guó)際交流日趨密切，這些企業(yè)最終必將成為民族產(chǎn)業(yè)不可小視的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。 1.3汽車驅(qū)動(dòng)橋不同結(jié)構(gòu)形式的比較 1.3.1 汽車驅(qū)動(dòng)橋的種類 車橋通過(guò)懸架與車架（或承載式車身）相連，它的兩端安裝車輪，其功用是傳遞車架（或承載式車身）于車輪之間各方向的作用力及其力矩。 根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)的不同，車橋分為整體式和斷開式兩種。當(dāng)采用非獨(dú)立懸架時(shí)，車橋中部是剛性的實(shí)心或空心梁，這種車橋即為整體式車橋；斷開式車橋?yàn)榛顒?dòng)關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，與獨(dú)立懸架配用。 根據(jù)車橋上車輪的作用，車橋又可分為轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和支持橋四種類型。其中，轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動(dòng)橋，一般貨車多以前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋，而后橋或中后兩橋?yàn)轵?qū)動(dòng)橋。 1.3.2 驅(qū)動(dòng)橋的種類 驅(qū)動(dòng)橋作為汽車的重要的組成部分處于傳動(dòng)系的末端，其基本功用是增大由傳動(dòng)軸或直接由變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，并使左、石驅(qū)動(dòng)車輪具有汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力。 在一般的汽車結(jié)構(gòu)中、驅(qū)動(dòng)橋包括主減速器（又稱主傳動(dòng)器）、差速器、驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置及橋殼等部件如圖1.1所示。 　 　1　　 　2　 　3 　4　 　 　　　5　 　6　 　7　 　　　8　　 　　9　 　10 1－半軸　2－圓錐滾子軸承　3－支承螺栓　4－主減速器從動(dòng)錐齒輪　5－油封 6－主減速器主動(dòng)錐齒輪　　7－彈簧座　　8－墊圈　　9－輪轂　　10－調(diào)整螺母 圖1.1 驅(qū)動(dòng)橋 對(duì)于各種不同類型和用途的汽車，正確地確定上述機(jī)件的結(jié)構(gòu)型式并成功地將它們組合成一個(gè)整體——驅(qū)動(dòng)橋，乃是設(shè)計(jì)者必須先解決的問題。 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸掛型式密切相關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸掛時(shí)，例如在絕大多數(shù)的載貨汽車和部分小轎車上，都是采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸掛時(shí)，則配以斷開式驅(qū)動(dòng)橋。 本次設(shè)計(jì)采用非獨(dú)立懸架，整體式驅(qū)動(dòng)橋。這種類型的車一般的設(shè)計(jì)多采用雙級(jí)減速器，它與單級(jí)減速器相比，在保證離地間隙的同時(shí)可以增大主傳動(dòng)比。 1.3.3 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)組成 1、主減速器 主減速器的結(jié)構(gòu)形式，主要是根據(jù)其齒輪類型、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安裝 （1）主減速器齒輪的類型 在現(xiàn)代汽車驅(qū)動(dòng)橋中，主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。 螺旋錐齒輪如圖1.2（1）所示主、從動(dòng)齒輪軸線交于一點(diǎn)，交角都采用90度。螺旋錐齒輪的重合度大，嚙合過(guò)程是由點(diǎn)到線，因此，螺旋錐齒輪能承受大的載荷，而且工作平穩(wěn)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其噪聲和振動(dòng)也是很小的。 雙曲面齒輪如圖1.2（2）所示主、從動(dòng)齒輪軸線不相交而呈空間交叉。和螺旋錐齒輪相比，雙曲面齒輪的優(yōu)點(diǎn)有： ①尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪有更大的傳動(dòng)比。 ②傳動(dòng)比一定時(shí)，如果主動(dòng)齒輪尺寸相同，雙曲面齒輪比螺旋錐齒輪有較大軸徑，較高的輪齒強(qiáng)度以及較大的主動(dòng)齒輪軸和軸承剛度。 (1)螺旋錐齒輪 （2）雙曲面齒輪 圖1.2 螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪 ③當(dāng)傳動(dòng)比一定，主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面從動(dòng)齒輪的直徑較小，有較大的離地間隙。 ④工作過(guò)程中，雙曲面齒輪副既存在沿齒高方向的側(cè)向滑動(dòng)，又有沿齒長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)，這可以改善齒輪的磨合過(guò)程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 雙曲面齒輪傳動(dòng)有如下缺點(diǎn)： ①長(zhǎng)方向的縱向滑動(dòng)使摩擦損失增加，降低了傳動(dòng)效率。 ②齒面間有大的壓力和摩擦功，使齒輪抗嚙合能力降低。 ③雙曲面主動(dòng)齒輪具有較大的軸向力，使其軸承負(fù)荷增大。 ④雙曲面齒輪必須采用可改善油膜強(qiáng)度和防刮傷添加劑的特種潤(rùn)滑油。 （2）主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式及安裝方式的選擇 現(xiàn)在汽車主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式有如下兩種： ①懸臂式 懸臂式支承結(jié)構(gòu)如圖1.3所示，其特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長(zhǎng)的軸徑，其上安裝兩個(gè)圓錐滾子軸承。為了減小懸臂長(zhǎng)度a和增加兩端的距離b，以改善支承剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子向外。懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支承剛度較差，多用于傳遞轉(zhuǎn)鉅較小的轎車、輕型貨車的單級(jí)主減速器及許多雙級(jí)主減速器中。 圖1.3 錐齒輪懸臂式支承 ②騎馬式 騎馬式支承結(jié)構(gòu)如圖1.4所示，其特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣可大大增加支承剛度，又使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善，在需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩情況下，最好采用騎馬式支承。 圖1.4 主動(dòng)錐齒輪騎馬式支承 （3）從動(dòng)錐齒輪的支承方式和安裝方式的選擇 從動(dòng)錐齒輪的兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時(shí)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(dòng)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(dòng)錐齒輪采用無(wú)輻式結(jié)構(gòu)并用細(xì)牙螺釘以精度較高的緊配固定在差速器殼的凸緣上[5]。 （4）主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整 支承主減速器的圓錐滾子軸承需預(yù)緊以消除安裝的原始間隙、磨合期間該間隙的增大及增強(qiáng)支承剛度。分析可知，當(dāng)軸向力于彈簧變形呈線性關(guān)系時(shí)，預(yù)緊使軸向位移減小至原來(lái)的1/2。預(yù)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(dāng)預(yù)緊力超過(guò)某一理想值時(shí)，軸承壽命會(huì)急劇下降。主減速器軸承的預(yù)緊值可取為以發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)換算所得軸向力的30％。 主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用套筒與墊片，從動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度的調(diào)整采用調(diào)整螺母。 （5）主減速器的減速形式 主減速器的減速形式分為單級(jí)減速（如圖1.5）、雙級(jí)減速、單級(jí)貫通、雙級(jí)貫通、主減速及輪邊減速等。減速形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，有時(shí)也與制造廠的產(chǎn)品系列及制造條件有關(guān)，但它主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比io的大小及驅(qū)動(dòng)橋下的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及布置形式等。通常單極減速器用于主減速比io≤7.6的各種中小型汽車上。 　　　　　 　 （1） 單級(jí)主減速器 （2） 雙級(jí)主減速器 圖1.5 主減速器 2、差速器 根據(jù)汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車輪、道路以及它們之間的相互聯(lián)系表明：汽車在行駛過(guò)程中左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的行程往往是有差別的。例如，拐彎時(shí)外側(cè)車輪行駛總要比內(nèi)側(cè)長(zhǎng)。另外，即使汽車作直線行駛，也會(huì)由于左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路面垂向波形的不同，或由于左右車輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求 車輪行程不等。在左右車輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅(qū)動(dòng)車輪軸將動(dòng)力傳給左右車輪，則會(huì)由于左右車輪的轉(zhuǎn)速雖然相等而行程卻又不同的這一運(yùn)動(dòng)學(xué)上的矛盾，引起某一驅(qū)動(dòng)車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。這不僅會(huì)是輪胎過(guò)早磨、無(wú)益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動(dòng)車輪軸超載等，還會(huì)因?yàn)椴荒馨此蟮乃矔r(shí)中心轉(zhuǎn)向而使操縱性變壞。此外，由于車輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時(shí)有大的滑轉(zhuǎn)或滑移，易使汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)失去抗側(cè)滑能力而使穩(wěn)定性變壞。為了消除由于左右車輪在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動(dòng)輪間都有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有以下不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求。 差速器的結(jié)構(gòu)型式選擇，應(yīng)從所設(shè)計(jì)汽車的類型及其使用條件出發(fā)，以滿足該型汽車在給定的使用條件下的使用性能要求。 差速器的結(jié)構(gòu)型式有多種，大多數(shù)汽車都屬于公路運(yùn)輸車輛，對(duì)于在公路上和市區(qū)行駛的汽車來(lái)說(shuō)，由于路面較好，各驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著系數(shù)變化很小，因此幾乎都采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、制造方便、用于公路汽車也很可靠的普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，作為安裝在左、右驅(qū)動(dòng)車輪間的所謂輪間差速器使用；對(duì)于經(jīng)常行駛在泥濘、松軟土路或無(wú)路地區(qū)的越野汽車來(lái)說(shuō)，為了防止因某一側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪滑轉(zhuǎn)而陷車，則可采用防滑差速器。后者又分為強(qiáng)制鎖止式和自然鎖止式兩類。自鎖式差速器又有多種結(jié)構(gòu)式的高摩擦式和自由輪式的以及變傳動(dòng)比式的。 3、半軸 驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置置位于汽車傳動(dòng)系的末端，其功用是將轉(zhuǎn)矩由差速器半軸齒輪傳給驅(qū)動(dòng)車輪。在斷開式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置包括半軸和萬(wàn)向接傳動(dòng)裝置且多采用等速萬(wàn)向節(jié)。在一般非斷開式驅(qū)動(dòng)橋上，驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置就是半軸，這時(shí)半軸將差速器半鈾齒輪與輪轂連接起來(lái)。在裝有輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋上，半軸將半軸齒輪與輪邊減速器的主動(dòng)齒輪連接起來(lái)。 半浮式半軸具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。主要用于質(zhì)量較小，使用條件好，承載負(fù)荷也不大的轎車和輕型載貨汽車。 3/4浮式半軸，因其側(cè)向力引起彎矩使軸承有歪斜的趨勢(shì)，這將急劇降低軸承的壽命，故未得到推廣。 全浮式半軸廣泛應(yīng)用于輕型以上的各類汽車上，本設(shè)計(jì)采用此種半軸。 4、橋殼 驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車上的主要零件之一，非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼起著支承汽車荷重的作用，并將載荷傳給車輪。作用在驅(qū)動(dòng)車輪上的牽引力、制動(dòng)力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過(guò)橋殼傳到懸掛及車架或車廂上。因此橋完既是承載件又是傳力件，同時(shí)它又是主減速器、差速器及驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置（如半軸）的外殼。 在汽車行駛過(guò)程中，橋殼承受繁重的載荷，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮在動(dòng)載荷下橋殼有足夠的強(qiáng)度和剛度。為了減小汽車的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高汽車的行駛平順性，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下應(yīng)力求減小橋殼的質(zhì)量。橋殼還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便以利于降低成本。其結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)方便。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，還應(yīng)考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。 結(jié)構(gòu)形式分類：可分式、整體式、組合式。 按制造工藝不同分類： 鑄造式——強(qiáng)度、剛度較大，但質(zhì)量大，加工面多，制造工藝復(fù)雜，用于中重型貨車，本設(shè)計(jì)采用鑄造橋殼。 鋼板焊接沖壓式——質(zhì)量小，材料利用率高，制造成本低，適于大量生產(chǎn)，轎車和中小型貨車，部分重型貨車。 1.4 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 （1） 完成驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、差速器、半軸、驅(qū)動(dòng)橋橋殼的結(jié)構(gòu)形式選擇； （2） 完成主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算； （3） 完成差速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算； （4） 完成半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算； （5） 完成驅(qū)動(dòng)橋橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算； （6） 繪制裝配圖及零件圖。 1.5設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： 車型 載貨汽車 空載質(zhì)量 10170kg 空載時(shí)前軸質(zhì)量 3030kg 空載時(shí)后軸質(zhì)量 4930kg 滿載質(zhì)量 20410kg 滿載時(shí)前軸質(zhì)量 6245kg 滿載時(shí)后軸質(zhì)量 17525kg 輪距 前：1928mm 后：1847mm 最大爬坡度 ＞28% 最高車速 86km/h 變速器一檔傳動(dòng)比 10.12 主減速器傳動(dòng)比 5.286 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 770Nm 輪胎規(guī)格 GB516-8219 第2章 主減速器設(shè)計(jì) 2.1主減速器的結(jié)構(gòu)形式的選擇 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)其齒輪的類型，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的安置方法以及減速形式的不同而異。 驅(qū)動(dòng)橋中主減速器、差速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求： （1）所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車既有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 （2）外型尺寸要小，保證有必要的離地間隙；齒輪其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪音小。 （3）在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率；與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與動(dòng)協(xié)調(diào)。 （4）在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，以改善汽車平順性。 （5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。 按主減速器的類型分，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）中央單級(jí)減速器。此是驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)中最為簡(jiǎn)單的一種，是驅(qū)動(dòng)橋的基本形式，在載重汽車中占主導(dǎo)地位。一般在主傳動(dòng)比較小的情況下，應(yīng)盡量采用中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。 （2）中央雙級(jí)主減速器。 由于上述中央雙級(jí)減速橋均是在中央單級(jí)橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時(shí)，綜合來(lái)說(shuō)，雙級(jí)減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動(dòng)橋來(lái)發(fā)展，而是作為某一特殊考慮而派生出來(lái)的驅(qū)動(dòng)橋存在。 （3）中央單級(jí)、輪邊減速器。 綜上所述，中央單級(jí)主減速器。它還有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： （l）結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，制造工藝簡(jiǎn)單，成本較低，是驅(qū)動(dòng)橋的基本類型，在重型汽車上占有重要地位； (2) 載重汽車發(fā)動(dòng)機(jī)向低速大轉(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢(shì)，使得驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比向小速比發(fā)展； (3) 隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，汽車使用條件對(duì)汽車通過(guò)性的要求降低。 (4) 與帶輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋相比，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋機(jī)械傳動(dòng)效率提高，易損件減少，可靠性提高。 單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)為單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度看，載重車產(chǎn)品在主減速比小于6的情況下，應(yīng)盡量選用單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。 所以此設(shè)計(jì)采用中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋，再配以鑄造整體式橋殼，如圖2.3所示。 圖2.3　中央主減速器 2.1.1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。在此選用雙曲面齒輪，其優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)雙曲面齒輪與弧齒錐齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪傳動(dòng)具有更大的傳動(dòng)比，雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)齒輪的螺旋角較大，同時(shí)可以嚙合的齒數(shù)較多，平穩(wěn)性更強(qiáng)。 2.1.2主減速器主，從動(dòng)錐齒輪的支承形式 　　　 圖2.4　主動(dòng)錐齒輪懸臂式支承　　　　　　圖2.5　主動(dòng)錐齒輪跨置式 圖2.6　從動(dòng)錐齒輪支撐形式 主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種。查閱資料、文獻(xiàn)，經(jīng)方案論證，采用跨置式支承結(jié)構(gòu)（如圖2.5示）。跨置式支承使支承剛度大為增加，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式支承的1／30以下．而主動(dòng)錐齒輪后軸承的徑向負(fù)荷比懸臂式的要減小至1/5～1/7。齒輪承載能力較懸臂式可提高10%左右。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以選用跨置式。 從動(dòng)錐齒輪采用圓錐滾子軸承支承（如圖2.5示）。為了增加支承剛度，兩軸承的圓錐滾子大端應(yīng)向內(nèi)，以減小尺寸c+d。為了使從動(dòng)錐齒輪背面的差速器殼體處有足夠的位置設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)支承穩(wěn)定性，c+d應(yīng)不小于從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的70%。為了使載荷能均勻分配在兩軸承上，應(yīng)是c等于或大于d。 2.2 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 2.2.1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)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tce 從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tce= （2.1） 式中： Tce—計(jì)算轉(zhuǎn)矩，； Temax—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；Temax =770 n—計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)，3； if—變速器傳動(dòng)比，if=10.12； i0—主減速器傳動(dòng)比，i0=5.286； η—變速器傳動(dòng)效率，取η=0.9； k—液力變矩器變矩系數(shù)，K=1； Kd—由于猛接離合器而產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)，Kd=1； i1—變速器最低擋傳動(dòng)比，i1=1； 代入式（2.1），有：Tce=12357.19 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 （2.2） 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，后橋所承載120133.26N的負(fù)荷; ——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，計(jì)算時(shí)可取1.25; ——車輪的滾動(dòng)半徑，在此選用輪胎型號(hào)為GB516-82 9.0～20，則車論的滾動(dòng)半徑為0.456m； ，——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0.9，由于沒有輪邊減速器取1.0 所以==59497.8 3. 按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 對(duì)于公路車輛來(lái)說(shuō)，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)所謂的平均牽引力的值來(lái)確定 （2.3） 式中：——汽車滿載時(shí)的總重量，20410N； ——所牽引的掛車滿載時(shí)總重量，N，但僅用于牽引車的計(jì)算； ——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取0.015~0.020；在此取0.018 ——汽車正常行駛時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，對(duì)于載貨汽車可取0.05~0.09在此取0.08； ——汽車的性能系數(shù)在此取0； ——主減速器主動(dòng)齒輪到車輪之間的效率,取0.9； ——主減速器從動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)比,取1； n——驅(qū)動(dòng)橋數(shù),取3。 所以=2597.47 2.2.2主減速器基本參數(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)主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)和 選擇主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)考慮如下因素： 1）為了磨合均勻，，之間應(yīng)避免有公約數(shù)。 2）為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于40。 3）為了嚙合平穩(wěn)，噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度對(duì)于商用車一般不小于6。 4）主傳動(dòng)比較大時(shí)，盡量取得小一些，以便得到滿意的離地間隙。 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，這里取=7=37，能夠滿足條件：+=44〉40 (2)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)影響驅(qū)動(dòng)橋殼的離地間隙，減小又會(huì)影響跨置式主動(dòng)齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即 （2.4） ——直徑系數(shù)，一般取13.0～15.3； ——從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，，為Tce和Tcs中的較小者。 所以=（13.0～15.3）=（318.5～374.8） 初選=346.79 則=/=346.79/37=9.37 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取9，則=333 根據(jù)=來(lái)校核=9選取的是否合適，其中=（0.3～0.4） 此處，=（0.3～0.4）=（7.35～9.80），因此滿足校核條件。 (3) 主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬和 錐齒輪齒面過(guò)寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會(huì)導(dǎo)致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面過(guò)窄及刀尖圓角過(guò)小，這樣不但會(huì)減小了齒根圓角半徑，加大了集中應(yīng)力，還降低了刀具的使用壽命。此外，安裝時(shí)有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因使齒輪工作時(shí)載荷集中于輪齒小端，會(huì)引起輪齒小端過(guò)早損壞和疲勞損傷。另外，齒面過(guò)寬也會(huì)引起裝配空間減小。但齒面過(guò)窄，輪齒表面的耐磨性和輪齒的強(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)錐的0.3倍，即，而且應(yīng)滿足，對(duì)于汽車主減速器雙曲面齒輪推薦采用： =0.155333=51.62在此取52 一般習(xí)慣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，通常使小齒輪的齒面比大齒輪大10%，在此取=57 （4）中點(diǎn)螺旋角 螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端螺旋角最小。 弧齒錐齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是相等的，選時(shí)應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響，越大，則也越大，同時(shí)嚙合的齒越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高，應(yīng)不小于1.25，在1.5～2.0時(shí)效果最好，但過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致軸向力增大。汽車主減速器弧齒錐齒輪的平均螺旋角為35°～40°，而商用車選用較小的值以防止軸向力過(guò)大，通常取35°。 (5) 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。 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)。 (6) 法向壓力角 法向壓力角大一些可以提高齒輪的強(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，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過(guò)小，并使齒輪的端面重合度下降。對(duì)于弧齒錐齒輪，乘用車的а一般選用14°30‘或16°,商用車的а為20°或 22°30‘。這里取а＝20° 2.2.3主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算 表2.1 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算用表 項(xiàng) 目 計(jì) 算公式 計(jì) 算 結(jié) 果 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 7 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 37 端面模數(shù) 9mm 齒面寬 =57mm =52mm 工作齒高 18 mm 全齒高 =22.68 mm 法向壓力角 =20° 軸交角 =90° 小齒輪軸線的偏移距E E=0.15d E=40mm 分度圓直徑 = 63 mm =333 mm 節(jié)錐角 arctan =90°- =10.71° =79.29° 節(jié)錐距 A== 取A=171.40 mm 周節(jié) t=3.1416 t=28.27 mm 齒頂高 =7.97 mm 齒根高 = =14.71 mm 徑向間隙 c= c=2.25 mm 齒根角 =2.71° 面錐角 =13.42° =82.06° 根錐角 = = =8° =76.58° 齒頂圓直徑 = =80.69 mm =336.36 mm 節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離 =164.83 mm =22.66 mm 理論弧齒厚 =27.38 mm =10.32 mm 齒側(cè)間隙 B=0.305～0.406 0.4 mm 螺旋角 =35° 2.2.4主減速器雙曲面錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 在選好主減速器齒輪的主要參數(shù)后，應(yīng)根據(jù)所選的齒形計(jì)算錐齒輪的幾何尺寸，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。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)單位齒長(zhǎng)圓周力 在汽車主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用其在輪齒上的假定單位壓力即單位齒長(zhǎng)圓周力來(lái)估算，即 N／mm (2.6) 式中：P——作用在齒輪上的圓周力，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax和最大附著力矩 兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算,單位為N； ——從動(dòng)齒輪的齒面寬，在此取52mm. 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)： N／mm （2.7） 式中：——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取770； ——變速器的傳動(dòng)比10.12； ——主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，在此取63mm. 按上式p=4757.26N／mm 按最大附著力矩計(jì)算時(shí):N／mm （2.8） 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，對(duì)于后驅(qū)動(dòng)橋還應(yīng)考慮汽車最大加速時(shí)的負(fù)荷增加量，在此取120133.26N； ——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0.456m 按上式p=5378.11 N／mm 在現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，單位齒長(zhǎng)上的圓周力有時(shí)提高許用資料的20%～25%。經(jīng)驗(yàn)算以上兩數(shù)據(jù)都在許用范圍內(nèi)。其中上述兩種方法計(jì)算用的許用單位齒長(zhǎng)上的圓周力[p]都為1865N/mm，故滿足條件。 (2)齒輪彎曲強(qiáng)度 錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為： = （2.9） 式中： —錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力，MPa； —齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，對(duì)從動(dòng)齒輪，取中的較小值，為12357.19 Nm； 主動(dòng)齒輪取為2597.47Nm； k0—過(guò)載系數(shù)，一般取1； ks—尺寸系數(shù)，0.722； km—齒面載荷分配系數(shù)，懸臂式結(jié)構(gòu)，km=1.05； kv—質(zhì)量系數(shù)，取1； b—所計(jì)算的齒輪齒面寬；b=52mm D—所討論齒輪大端分度圓直徑；D=333mm Jw—齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)，取0.03 將各參數(shù)代入式（2.7），有：主動(dòng)錐齒輪，=325.46MPa；從動(dòng)錐齒輪，=425.58MPa； 按照文獻(xiàn)[1], 主從動(dòng)錐齒輪的≤[]=700MPa，輪齒彎曲強(qiáng)度滿足要求。 (3)輪齒接觸強(qiáng)度 錐齒輪輪齒的接觸強(qiáng)度:σj= （2.10） 式中： σj—錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力，MPa； D1—主動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑，mm；D=63mm b—主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬較小值；b=52mm kf—齒面品質(zhì)系數(shù)，取1.0； cp—綜合彈性系數(shù)，取232N1/2/mm； ks—尺寸系數(shù)，取1.0； Jj—齒面接觸強(qiáng)度的綜合系數(shù)，取0.01； Tz—主動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩；Tz=2597.47N.m k0、km、kv選擇同式（2.7） 將各參數(shù)代入式 （2.10），有：σj=1971.99MPa 按照文獻(xiàn)《汽車設(shè)計(jì)》，σj≤[σj]=2800MPa，輪齒接觸強(qiáng)度滿足要求。 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。在要求使用壽命為20萬(wàn)千米或以上時(shí)，其循環(huán)次數(shù)均以超過(guò)材料的耐久疲勞次數(shù)。因此，驅(qū)動(dòng)橋齒輪的許用彎曲應(yīng)力不超過(guò)210.9N／mm.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（2.1）、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(lái)驗(yàn)算最大應(yīng)力，不能作為疲勞損壞的依據(jù)。 2.2.5主減速器軸承的載荷計(jì)算 (1)錐齒輪齒面上的作用力 錐齒輪在工作過(guò)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切向方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。 為計(jì)算作用在齒輪的圓周力，首先需要確定計(jì)算轉(zhuǎn)矩。汽車在行駛過(guò)程中，由于變速器擋位的改變，且發(fā)動(dòng)機(jī)也不全處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，故主減速器齒輪的工作轉(zhuǎn)矩處于經(jīng)常變化中。實(shí)踐表明，軸承的主要損壞形式為疲勞損傷，所以應(yīng)按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算。 經(jīng)估算,這里取=1987 對(duì)于雙曲面齒輪的齒面中點(diǎn)的分度圓直徑; 經(jīng)計(jì)算＝53.33mm =281.91mm。 上式參考《汽車設(shè)計(jì)》。 (1) 齒寬中點(diǎn)處的圓周力 齒寬中點(diǎn)處的圓周力為: ＝N　 (2.11) 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=1987 ； ——該齒輪的齒面寬中點(diǎn)處的分度圓直徑. 按上式主減速器從動(dòng)錐齒輪齒寬中點(diǎn)處的圓周力 ==14.10KN 由可知，對(duì)于弧齒錐齒輪副，作用在主、從動(dòng)齒輪上的圓周力是相等的。 （2）錐齒輪的軸向力和徑向力 圖2.5主動(dòng)錐齒輪齒面的受力圖 如圖2.5所示，主動(dòng)錐齒輪螺旋方向?yàn)樽笮?，從錐頂看旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，F(xiàn) 為作用在節(jié)錐面上的齒面寬中點(diǎn)A處的法向力，在A點(diǎn)處的螺旋方向的法平面內(nèi)，F(xiàn)分解成兩個(gè)相互垂直的力F和，F(xiàn)垂直于OA且位于∠OO′A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，F(xiàn)與之間的夾角為法向壓力角，這樣就有： （2.12） （2.13） （2.14） 于是，作用在主動(dòng)錐齒輪齒面上的軸向力和徑向力分別為 （2.15） （2.16） 有式（2.15）可計(jì)算=10781.34N 有式（2.16）可計(jì)算=4204.21N 式（2.12）～式（2.16）參考《汽車設(shè)計(jì)》。 (2)主減速器錐齒輪軸承載荷的計(jì)算 軸承的軸向載荷就是上述的齒輪的軸向力。但如果采用圓錐滾子軸承作支承時(shí)，還應(yīng)考慮徑向力所應(yīng)起的派生軸向力的影響。而軸承的徑向載荷則是上述齒輪的徑向力，圓周力及軸向力這三者所引起的軸承徑向支承反力的向量和。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)于采用跨置式的主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪的軸承徑向載荷，如圖2.6所示 表2.3 軸承