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（优秀毕业全套设计）重型载货汽车驱动桥设计（整套下载）

质量大，加工面多，制造工艺复杂，用于中重型货车。钢板焊接冲压式质量小，材料利用率高，制造成本低，适于大量生产，轿车和中小型货车，部分重型货车。.设计要求表.设计基础数据车型载货汽车整备质量满载质量最高车速最大爬坡度大于变速器挡传动比.额定功率最高车速时时最大转矩时轮胎规格.最小离地间隙.本章小结本章简要的介绍了驱动桥的种类组成并由所选车型选择了非断开式驱动桥单级主减速器普通对称式圆锥行星齿轮差速器全浮式半轴铸造整体式桥壳。另外，本章列出了所选车型基本数据。第章主减速器设计.主减速器的结构形式主减速器的结构形式主要是根据其齿轮的类型，主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速形式的不同而异。驱动桥中主减速器差速器设计应满足如下基本要求所选择的主减速比应能保证汽车既有最佳的动力性和燃料经济性。外型尺寸要小，保证有必要的离地间隙齿轮其它传动件工作平稳，噪音小。在各种转速和载荷下具有高的传动效率与悬架导向机构与动协调。在保证足够的强度刚度条件下，应力求质量小，以改善汽车平顺性。结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装调整方便。按主减速器的类型分，驱动桥的结构形式有多种，基本形式有三种如下中央单级减速器此是驱动桥结构中最为简单的种如图.示，是驱动桥的基本形式，在载重汽车中占主导地位。般在主传动比较小的情况下，应尽量采用中央单级减速驱动桥。图.单级主减速器图.双级主减速器中央双级主减速器中央双级减速桥如图.是在中央单级桥的速比超出定数值或牵引总质量较大时使用的。双级减速桥般均不作为种基本型驱动桥来发展，而是作为特殊考虑而派生出来的驱动桥存在。中央单级轮边减速器中央单级主减速器。有以下几点优点结构最简单，制造工艺简单，成本较低，是驱动桥的基本类型，在重型汽车上占有重要地位载重汽车发动机向低速大转矩发展的趋势，使得驱动桥的传动比向小速比发展随着公路状况的改善，特别是高速公路的迅猛发展，汽车使用条件对汽车通过性的要求降低与带轮边减速器的驱动桥相比，由于产品结构简化，单级减速驱动桥机械传动效率提高，易损件减少，可靠性提高。单级驱动桥产品的优势为单级驱动桥的发展拓展了广阔的前景。从产品设计的角度看，载重车产品在主减速比小于的情况下，应尽量选用单级减速驱动桥。所以此设计采用中央单级减速驱动桥，再配以整体式桥壳。主减速器的齿轮类型主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮，双曲面齿轮，圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。在此选用弧齿锥齿轮传动，其特点是主从动齿轮的轴线垂直交于点。由于轮齿端面重迭的影响，至少有两个以上的轮齿同时啮合，因此可以承受较大的负荷，加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合，而是逐渐有齿的端连续而平稳的地转向另端，所以工作平稳，噪声和振动小。另外，弧齿锥齿轮与双曲面锥齿轮相比，具有较高的传动效率。主减速器主从动锥齿轮的支承形式主动锥齿轮的支承形式可分为悬臂式支承如图.和跨置式支承如图.两种。查阅资料文献，经方案论证，采用跨置式支承结构。跨置式支承使支承刚度大为增加，使齿轮在载荷作用下的变形大为减小。图.主动锥齿轮悬臂式支承图.主动锥齿轮跨置式从动锥齿轮采用圆锥滚子轴承支承如图.示。为了增加支承刚度，两轴承的圆锥滚子大端应向内，以减小尺寸。为了使从动锥齿轮背面的差速器壳体处有足够的位置设置加强肋以增强支承稳定性，应不小于从动锥齿轮大端分度圆直径的。为了使载荷能均匀分配在两轴承上，应尽量使等于或大于。图.从动锥齿轮支撑形式.主减速器的基本参数选择与设计计算主减速比的确定对于载货汽车来说，为了得到足够的功率储备而使最高车速稍有下降，般选用下式确定.式中车轮的滚动半径，.变速器最高档传动比。分动器或加力器的高档传动比轮边减速器的传动比。将.，代入.，最终取.。主减速器计算载荷的确定按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转矩从动锥齿轮计算转矩η.式中计算转矩，•发动机最大转矩•计算驱动桥数，由发动机到所计算的主减速器从动齿轮之间的传动系最低挡传动比为变速器挡传动比与主减速器传动比的乘积，此处为.η变速器传动效率，取η.超载系数，对于般载货汽车矿用汽车和越野车以及液力传动的各类汽车取代入式.，有.•主动锥齿轮计算转矩.•按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩η.式中汽车满载时个驱动桥给水平地面的最大负荷，对于的货车满载时后桥承载全车重量的，此处取，则取轮胎对地面的附着系数，对于安装般轮胎的公路用车，取.对于越野汽车取.对于安装有专门的防滑宽轮胎的高级轿车，计算时可取.车轮的滚动半径，在此选用轮胎型号为.，则车论的滚动半径为.η，分别为所计算的主减速器从动锥齿轮到驱动车轮之间的传动效率和传动比，η取.，由于没有轮边减速器取.代入式.，有按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩对于公路车辆来说，使用条件较非公路车辆稳定，其正常持续的转矩根据所谓的平均牵引力的值来确定.式中汽车满载时的总重量，所牵引的挂车满载时总重量但仅用于牵引车的计算道路滚动阻力系数，对于载货汽车可取取.汽车正常行驶时的平均爬坡能力系数，对于载货汽车可取取.汽车的性能系数在此取主减速器从动齿轮到车轮之间的效率取为.主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比驱动桥数。所以主减速器基本参数的选择主减速器锥齿轮的主要参数有主从动齿轮的齿数和从动锥齿轮大端分度圆直径端面模数主从动锥齿轮齿面宽和中点螺旋角法向压力角等。主从动锥齿轮齿数和选择主从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素为了磨合均匀之间应避免有公约数。为得到理想齿面重合度和高轮齿弯曲强度，主从动齿轮齿数和不小于。为了啮合平稳，噪声小和具有高的疲劳强度对于商用车般不小于。主传动比较大时，尽量取得小些，以便得到满意的离地间隙。对于不同的主传动比，和应有适宜的搭配。根据以上要求，这里取，能够满足条件从动锥齿轮大端分度圆直径和端面模数对于单级主减速器，增大尺寸会影响驱动桥壳的离地间隙，减小又会影响悬置式主动齿轮的前支承座的安装空间和差速器的安装。可根据经验公式初选，即.式中直径系数，般取从动锥齿轮的计算转矩，•，为和中的较小者。所以初选，则选取，则，根据校核选取是否合适，其中此处，，满足校核条件。主从动锥齿轮齿面宽锥齿轮齿面过宽并不能增大齿轮的强度和寿命，反而会导致因锥齿轮轮齿小端齿沟变窄引起的切削刀头顶面过窄及刀尖圆角过小，这样不但会减小了齿根圆角半径，加大了集中应力，还降低了刀具的使用寿命。此外，安装时有位置偏差或由于制造热处理变形等原因使齿轮工作时载荷集中于轮齿小端，会引起轮齿小端过早损坏和疲劳损伤。另外，齿面过宽也会引起装配空间减小。但齿面过窄，轮齿表面的耐磨性和轮齿的强度会降低。对于从动锥齿轮齿面宽应满足，对于汽车主减速器圆弧齿轮推荐采用.为满足齿轮强度要求在此取中点螺旋角螺旋角沿齿宽是变化的，轮齿大端的螺旋角最大，轮齿小端螺旋角最小。弧齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的，选时应考虑它对齿面重合度ε，轮齿强度和轴向力大小的影响，越大，则ε也越大，同时啮合的齿越多，传动越平稳，噪声越低，而且轮齿的强度越高，ε在时效果最好，但过大，会导致轴向力增大。汽车主减速器弧齿锥齿轮的平均螺旋角为，而商用车选用较小的值以防止轴向力过大，通常取。螺旋方向主从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。螺旋方向与锥齿轮的旋转方向影响其所受的轴向力的方向。当变速器挂前进挡时，应使主动锥齿轮的轴向力离开锥顶方向。这样可使主从动齿轮有分离的趋势，防止轮齿因卡死而损坏。所以主动锥齿轮选择为左旋，从锥顶看为逆时针运动，这样从动锥齿轮为右旋，从锥顶看为顺时针，驱动汽车前进。法向压力角法向压力角大些可以提高齿轮的强度，减少齿轮不产生根切的最小齿数，但对于尺寸小的齿轮，大压力角易使齿顶变尖及刀尖宽度过小，并使齿轮的端面重合度下降。对于弧齿锥齿轮，商用车的为或。这里取。主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算表.主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算用表项目计算公式计算结果主动齿轮齿数从动齿轮齿数端面模数齿面宽工作齿高全齿高.法向压力角轴交角节圆直径节锥角节锥距取.周节齿顶高齿根高径向间隙.齿根角面锥角螺旋角续表.主减速器圆弧锥齿轮的几何尺寸计算用表项目计算公式计算结果根锥角齿顶圆直径节锥顶点止齿轮外缘距离理论弧齿厚齿侧间隙.主减速器圆弧锥齿轮的强度计算在选好主减速器齿轮的主要参数后，应根据所选的齿形计算锥齿轮的几何尺寸，对其强度进行计算，以保证其有足够的强度和寿命。在进行强度计算之前应首先了解齿轮的破坏形式及其影响因素。单位齿长圆周力在汽车主减速器齿轮的表面耐磨性，常常用其在轮齿上的假定单位压力即单位齿长圆周力来估算，即.式中作用在齿轮上的圆周力，按发动机最大转矩和最大附着力矩两种载荷工况进行计算，从动齿轮的齿面宽，在此取.按发动机最大转矩计算时.式中发动机输出的最大转矩，在此取•变速器的传动比，常取挡及直接挡传动比进行计算主动齿轮节圆直径，在此取.当按挡传动比进行计算时有当按直接挡传动比进行计算时有按最大附着力矩计算时.式中汽车满载时个驱动桥给水平地面的最大负荷，对于后驱动桥还应考虑汽车最大加速时的负荷增加量，在此取轮胎与地面的附着系数，在此取.轮胎的滚动半径，在此取.按上式.在现代汽车的设计中，由于材质及加工工艺等制造质量的提高，单位齿长上的圆周力有时提高许用资料的。表.许用单位齿长上的圆周力参数汽车类别轮胎与地面的附着系数Ⅰ挡Ⅱ挡直接挡轿车.载货汽车.公共汽车.牵引汽车.由上表可知对于按照发动机计算转矩计算的为挡直接挡.按照最大附着力矩计算的为.，则可知主减速器的单位齿长圆周力满足要求。齿轮弯曲强度锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为.式中锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力，齿轮的计算转矩，从动齿轮按，见式两者中之较小者和见式.计算对于主动齿轮还需转换到主动齿轮上过载系数，般取尺寸系数，当端面模数.时此处取.齿面载荷分配系数，当只有个齿轮采用骑马式支承形式时，，此处取.质量系数，取所计算的齿轮齿面宽齿轮的轮齿弯曲应力综合系数，通过图.可知对于主动齿轮对于从动齿轮.当按，中较小的个计算时，.,.,将各参数代入式.，有主动从动当按计算时，.,.,将各参数代入式.，有主动从动当按，中较小的个计算时，汽车主减速器齿轮的许用弯曲应力为按计算时，许用弯曲应力为.,轮齿弯曲强度满足要求。图.齿轮轮齿弯曲系数轮齿接触强度锥齿轮轮齿的齿面接触应力为.式中锥齿轮轮齿的齿面接触应力，主动锥齿轮大端分度圆直径，主从动锥齿轮齿面宽较小值齿面品质系数，取.综合弹性系数，对于钢制齿轮副取.见式.下说明齿面接触强度的综合系数，取.主动锥齿轮计算转矩，可按，见式两者中之较小者和见式.计算当按，见式两者中之