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1、第1章 绪 论1.1 本本课题的的目的和和意义本课题是对对江淮帅帅铃货车车驱动桥桥的结构构设计。通过此次毕业设计，训练学生的实际工作能力。掌握汽车零部件设计与生产技术是开发我国自主品牌汽车产品的重要基础，汽车驱动桥时传动系统的重要部件。设计汽车驱动桥，需要综合考虑多方面的因素。设计时需要综合运用所学的知识，熟悉实际设计过程，提高设计能力。驱动桥的设计，由驱动桥的结构组成、功用、工作特点及设计要求讲起，详细地分析了驱动桥总成的结构形式及布置方法；全面介绍了驱动桥车轮的传动装置和桥壳的各种结构形式与设计计算方法。汽车驱动桥桥位于传传动系的的末端。其其基本功功用首先先是增扭扭，降速速，改变变转矩的的
2、传递方方向，即即增大由由传动轴轴或直接接从变速速器传来来的转矩矩，并将将转矩合合理的分分配给左左右驱动动车轮；其次，驱驱动桥还还要承受受作用于于路面或或车身之之间的垂垂直力，纵纵向力和和横向力力，以及及制动力力矩和反反作用力力矩等。驱动桥一般由主减速器，差速器，车轮传动装置和桥壳组成。对于重型载载货汽车车来说，要要传递的的转矩较较乘用车车和客车车，以及及轻型商商用车都都要大得得多，以以便能够够以较低低的成本本运输较较多的货货物，所所以选择择功率较较大的发发动机，这这就对传传动系统统有较高高的要求求，而驱驱动桥在在传动系系统中起起着举足足轻重的的作用。汽车驱驱动桥是是汽车的的重大总总成，承承载着
3、汽汽车的满满载簧荷荷重及地地面经车车轮、车车架及承承载式车车身经悬悬架给予予的铅垂垂力、纵纵向力、横横向力及及其力矩矩，以及及冲击载载荷；驱驱动桥还还传递着着传动系系中的最最大转矩矩，桥壳壳还承受受着反作作用力矩矩。汽车车的经济济性日益益成为人人们关心心的话题题，这不不仅仅只只对乘用用车，对对于载货货汽车，提提高其燃燃油经济济性也是是各商用用车生产产商来提提高其产产品市场场竞争力力的一个个法宝，因因为重型型载货汽汽车所采采用的发发动机都都是大功功率，大大转矩的的，装载载质量在在四吨以上上的载货货汽车的的发动机机，最大大功率在在99KWW,最大转转矩也在在350Nm以上上，百公公里油耗耗是一般般
4、都在330升左左右。为为了降低低油耗，不不仅要在在发动机机的环节节上节油油，而且且也需要要从传动动系中减减少能量量的损失失。这就就必须在在发动机机的动力力输出之之后，在在从发动动机传动轴轴驱动桥桥这一动动力输送送环节中中寻找减减少能量量在传递递的过程中的损失失。驱动动桥是将将动力转转化为能能量的最最终执行行者。因因此，在在发动机机相同的的情况下下，采用用性能优优良且与与发动机机匹配性性比较高高的驱动动桥便成成了有效效节油的的措施之之一。所以设设计新型型的驱动动桥成为为新的课课题。目前我国正正在大力力发展汽汽车产业业,采用用后轮驱驱动汽车车的平衡衡性和操操作性都都将会有有很大的的提高。后后轮驱动
5、动的汽车车加速时时，牵引引力将不不会由前前轮发出出，所以以在加速速转弯时时，司机机就会感感到有更更大的横横向握持持力，操操作性能能变好。维维修费用用低也是是后轮驱驱动的一一个优点点，尽管管由于构构造和车车型的不不同，这这种费用用将会有有很大的的差别。1.2 驱驱动桥的的分类1.2.11 非断断开式驱驱动桥普通非断开开式驱动动桥，由由于结构构简单、造造价低廉廉、工作作可靠，广广泛用在在各种家家庭乘用用车、客客车和公公共汽车车上，在在多数的的越野汽汽车和部部分轿车车上也采采用这种种结构。他他们的具具体结构构、特别别是桥壳壳结构虽虽然各不不相同，但但是有一一个共同同特点，即即桥壳是是一根支支承在左左
6、右驱动动车轮上上的刚性性空心梁梁，齿轮轮及半轴轴等传动动部件安安装在其其中。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于簧簧下质量量，汽车车簧下质质量较大大，这是是它的一一个缺点点。驱动桥的轮轮廓尺寸寸主要取取决于主主减速器器的型式式。在汽汽车轮胎胎尺寸和和驱动桥桥下的最最小离地地间隙已已经确定定的情况况下，也也就限定定了主减减速器从从动齿轮轮直径的的尺寸。在在给定速速比的条条件下，如如果单级级主减速速器不能能满足离离地间隙隙要求，可可该用双双级结构构。在双双级主减减速器中中，通常常把两级级减速器器齿轮放放在一个个主减速速器壳体体内，也也可以将将第二级级减速齿齿轮作为为轮边减减速器
7、。对对于轮边边减速器器：越野野汽车为为了提高高离地间间隙，可可以将一一对圆柱柱齿轮构构成的轮轮边减速速器的主主动齿轮轮置于其其从动齿齿轮的垂垂直上方方；公共共汽车为为了降低低汽车的的质心高高度和车车厢地板板高度，以以提高稳稳定性和和乘客上上下车的的方便，可可将轮边边减速器器的主动动齿轮置置于其从从动齿轮轮的垂直直下方；有些双双层公共共汽车为为了进一一步降低低车厢地地板高度度，在采采用圆柱柱齿轮轮轮边减速速器的同同时，将将主减速速器及差差速器总总成也移移到一个个驱动车车轮的旁旁边。在少数具有有高速发发动机的的大型公公共汽车车、多桥桥驱动汽汽车和超超重型家家庭乘用用车上，有有时采用用蜗轮式式主减速
8、速器，它它不仅具具有在质质量小、尺尺寸紧凑凑的情况况下可以以得到大大的传动动比以及及工作平平滑无声声的优点点，而且且对汽车车的总体体布置很很方便。1.2.22 断开开式驱动动桥断开式驱动动桥区别别于非断断开式驱驱动桥的的明显特特点在于于前者没没有一个个连接左左右驱动动车轮的的刚性整整体外壳壳或梁。断断开式驱驱动桥的的桥壳是是分段的的，并且且彼此之之间可以以做相对对运动，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挂相相匹配，故故又称为为独立悬悬挂驱动动桥。这这种桥的的中段，主主减速器器及差速速器等是是悬置在在车架横横粱或车车厢底板板上，或或与脊梁梁式车架架相联。主主减速器器、
9、差速速器与传传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。两两侧的驱驱动车轮轮由于采采用独立立悬挂则则可以彼彼此致立立地相对对于车架架或车厢厢作上下下摆动，相相应地就就要求驱驱动车轮轮的传动动装置及及其外壳壳或套管管作相应应摆动。汽车悬挂总总成的类类型及其其弹性元元件与减减振装置置的工作作特性是是决定汽汽车行驶驶平顺性性的主要要因素，而而汽车簧簧下部分分质量的的大小，对对其平顺顺性也有有显著的的影响。断断开式驱驱动桥的的簧下质质量较小小，又与与独立悬悬挂相配配合，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好，由由此可大大大地减减小汽车车在不平平路面
10、上上行驶时时的振动动和车厢厢倾斜，提提高汽车车的行驶驶平顺性性和平均均行驶速速度，减减小车轮轮和车桥桥上的动动载荷及及零件的的损坏，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轿车车及一些些越野汽汽车上，且且后者多多属于轻轻型以下下的越野野汽车或或多桥驱驱动的重重型越野野汽车。1.2.33 多桥桥驱动的的布置为了提高装装载量和和通过性性，有些些重型汽汽车及全全部中型型以上的的越野汽汽车都是是采用多多桥驱动动，常采采用的有有44、666、888等驱驱动型式式。在多多桥驱动动的
11、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。相相应这两两种动力力传递方方式，多多桥驱动动汽车各各驱动桥桥的布置置型式分分为非贯贯通式与与贯通式式。前者者为了把把动力经经分动器器传给各各驱动桥桥，需分分别由分分动器经经各驱动动桥自己己专用的的传动轴轴传递动动力，这这样不仅仅使传动动轴的数数量增多多，且造造成各驱驱动桥的的零件特特别是桥桥壳、半半轴等主主要零件件不能通通用。而而对88汽车车来说，这这种非贯贯通式驱驱动桥就就更不适适宜，也也难于布布置了。为了解决上上述问题题，现代代多桥驱驱动汽车车都是采采用贯通通式驱动动桥的布布置型式式。在贯通式驱驱动桥的的布置中中，各桥桥的传动动轴
12、布置置在同一一纵向铅铅垂平面面内，并并且各驱驱动桥不不是分别别用自己己的传动动轴与分分动器直直接联接接，而是是位于分分动器前前面的或或后面的的各相邻邻两桥的的传动轴轴，是串串联布置置的。汽汽车前后后两端的的驱动桥桥的动力力，是经经分动器器并贯通通中间桥桥而传递递的。其其优点是是，不仅仅减少了了传动轴轴的数量量，而且且提高了了各驱动动桥零件件的相互互通用性性，并且且简化了了结构、减减小了体体积和质质量。这这对于汽汽车的设设计(如如汽车的的变型)、制造造和维修修，都带带来方便便。1.3 主主要内容容（1）驱动动桥和主主减速器器、差速速器、半半轴、驱驱动桥桥桥壳的结结构形式式选择（2）主减减速器的的
13、基本参参数选择择与设计计计算（3）差速速器的设设计与计计算（4）半轴轴的设计计与计算算（5）驱动动桥桥壳壳的受力力分析及及强度计计算（6）用CCAD画画装配图图、零件件图。第2章 驱驱动桥结结构方案案分析2.1 主主减速器器的类型型由于要求设设计的是是江淮帅帅铃的驱驱动桥，要要设计这这样一个个级别的的驱动桥桥，一般般选用非非断开式式结构以以与非独立悬悬架相适适应，该该种形式式的驱动动桥的桥桥壳是一一根支撑撑在左右右驱动车车轮的刚刚性空心心梁，一一般是铸铸造或钢钢板冲压压而成，主减速器，差速器和半轴等所有传动件都装在其中，此时驱动桥，驱动车轮都属于簧下质量。驱动桥的结结构形式式有多种种，基本本形
14、式有有三种如如下：(1)中央央单级减减速驱动动桥。此此是驱动动桥结构构中最为为简单的的一种，是驱动动桥的基基本形式式， 在载载重汽车车中占主主导地位位。一般般在主传传动比小小于6的的情况下下，应尽量量采用中中央单级级减速驱驱动桥。目目前的中中央单级级减速器器趋于采采用双曲曲线螺旋旋伞齿轮轮，主动小小齿轮采采用骑马马式支承承， 有差差速锁装装置供选选用。(2)中央央双级驱驱动桥。由由于中央央双级减减速桥均均是在中中央单级级桥的速速比超出出一定数数值或牵牵引总质质量较大大时，作为系系列产品品而派生生出来的的一种型型号，它们很很难变型型为前驱驱动桥，使用受受到一定定限制；因此，综合来来说，双级减减速
15、桥一一般均不不作为一一种基本本型驱动动桥来发发展，而是作作为某一一特殊考考虑而派派生出来来的驱动动桥存在在。(3)中央央单级、轮轮边减速速驱动桥桥。轮边边减速驱驱动桥较较为广泛泛地用于于油田、建建筑工地地、矿山山等非公公路车与与军用车车上。当当前轮边边减速桥桥可分为为2类：一类为为圆锥行行星齿轮轮式轮边边减速桥桥；另一类类为圆柱柱行星齿齿轮式轮轮边减速速驱动桥桥。综上所述，设计的驱动桥的传动比小于6。况且由于随着我国公路条件的改善和物流业对车辆性能要求的变化，重型汽车驱动桥技术已呈现出向单级化发展的趋势。单级桥产品品的优势势为单级级桥的发发展拓展展了广阔阔的前景景。从产产品设计计的角度度看，
16、重型型车产品品在主减减速比小小于6的的情况下下，应尽量量选用单单级减速速驱动桥桥。2.2 设设计驱动动桥的基基本要求求(1)选择择适当的的主减速速比，以以保证汽汽车在给给定的条条件下具具有最佳佳的动力力性和燃燃油经济济性。(2)外廓廓尺寸小小，保证证汽车具具有足够够的离地地间隙，以以满足通通过性的的要求。(3)齿轮轮及其他他传动件件工作平平稳，噪噪声小。(4)在各各种载荷荷和转速速工况下下有较高高的传动动效率。(5)具有有足够的的强度和和刚度，以以承受和和传递作作用于路路面和车车架或车车身间的的各种力力和力矩矩；在此此条件下下，尽可可能降低低质量，尤尤其是簧簧下质量量，减少少不平路路面的冲冲击
17、载荷荷，提高高汽车的的平顺性性。(6)与悬悬架导向向机构运运动协调调。(7)结构构简单，加加工工艺艺性好，制制造容易易，维修修，调整整方便。驱动桥的结结构型式式按工作作特性分分，可以以归并为为两大类类，即非非断开式式驱动桥桥和断开开式驱动动桥。当当驱动车车轮采用用非独立立悬架时时，应该该选用非非断开式式驱动桥桥；当驱驱动车轮轮采用独独立悬架架时，则则应该选选用断开开式驱动动桥。因因此，前前者又称称为非独独立悬架架驱动桥桥；后者者称为独独立悬架架驱动桥桥。独立立悬架驱驱动桥结结构较复复杂，但但可以大大大提高高汽车在在不平路路面上的的行驶平平顺性。2.3 非非断开式式驱动桥桥普通非断开开式驱动动桥
18、，由由于结构构简单、造造价低廉廉、工作作可靠，广广泛用在在各种载载货汽车车、客车车和公共共汽车上上。在多多数的越越野汽车车和部分分轿车上上也采用用这种结结构。他他们的具具体结构构、特别别是桥壳壳结构虽虽然各不不相同，但但是有一一个共同同特点，即即桥壳是是一根支支撑在左左右驱动动车轮上上的刚性性空心梁梁，齿轮轮及半轴轴等传动动部件安安装在其其中。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于簧簧下质量量，汽车车簧下质质量较大大，这是是它的一一个缺点点。驱动桥的轮轮廓尺寸寸主要取取决于主主减速器器的形式式。在汽汽车轮胎胎尺寸和和驱动桥桥下的最最小离地地间隙已已经确定定的情况况下，也也就限
19、定定了主减减速器从从动齿轮轮直径的的尺寸。在在给定速速比的条条件下，如如果单级级主减速速器不能能满足离离地间隙隙要求，可可该用双双级别结结构，在在双级主主减速器器中，通通常把两两级减速速器齿轮轮放在一一个主减减速壳体体内，也也可以将将第二级级减速齿齿轮作为为轮边减减速器。对对于轮边边减速器器：越野野汽车为为了提高高离地间间隙，可可以将一一对圆柱柱齿轮构构成的轮轮边减速速器的主主动齿轮轮置于其其从动齿齿轮的垂垂直上方方：公共共汽车为为了降低低汽车的的质心高高度和车车厢地板板高度，以以提高稳稳定性和和乘客上上下车的的方便，可可将轮边边减速器器的主动动齿轮置置于其从从动齿轮轮的垂直直下方：有些双双层
20、公共共汽车为为了进一一步降低低车厢地地板高度度，在采采用圆柱柱齿轮轮轮边减速速器的同同时，将将主减速速器及差差速器总总成也移移到一个个驱动车车轮的旁旁边。在少数具有有高速发发动机得得大型公公共汽车车、多桥桥驱动汽汽车和超超重型载载货汽车车上，有有时采用用涡轮式式主减速速器，它它不仅具具有在质质量小、尺尺寸紧凑凑的情况况下可以以得到大大的传动动比以及及工作平平滑无声声的优点点，而且且对汽车车的总体体布置很很方便。2.4 断断开式驱驱动桥断开式驱动动桥区别别于非断断开式驱驱动桥的的明显特特点在于于前者没没有一个个连接左左右驱动动车轮的的刚性整整体外壳壳或梁。断断开式驱驱动桥的的桥壳是是分段的的，并
21、且且彼此之之间可以以做相对对运动，所所以这种种桥成为为断开式式的。另另外，它它又总是是与独立立悬挂相相匹配，故故又称为为独立悬悬挂驱动动桥。这这种桥的的中段，主主减速器器及差速速器等是是悬置在在车架横横梁或车车厢地板板上，或或与脊梁梁式车架架相联。主主减速器器、差速速器与传传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。两两侧的驱驱动车轮轮由于采采用独立立悬挂则则可以彼彼此致立立地相对对于车架架或车厢厢作上下下摆动，相相应地就就要求驱驱动车轮轮的传动动装置及及其外壳壳或套管管作相应应摆动。汽车悬挂总总成的类类型及其其弹性元元件与减减振装置置的工作作特性是是决定汽汽车行驶驶平顺性
22、性的主要要因素，而而汽车簧簧下部分分质量的的大小，对对其平顺顺性也有有显著的的影响。断断开式驱驱动桥的的簧下质质量较小小，又与与独立悬悬挂相配配合，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好，由由此可大大大地减减小汽车车在不平平路面上上行驶时时的振动动和车厢厢倾斜，提提高汽车车的行驶驶平顺性性和平均均行驶速速度，减减小车轮轮和车桥桥上的动动载荷及及零件的的损坏，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轿车车及一些些越野车车上，且且后者多多属
23、于轻轻型一下下的越野野汽车或或多桥驱驱动的重重型越野野汽车。由于非断开开式驱动动桥结构构简单、造造价低廉廉、工作作可靠，查查阅资料料，参照照国内相相关货车车的设计计，最后后本课题题选用非非断开式式驱动桥桥。2.5 本本章小结结本章主要针针对给定定的汽车车进行分分析和布布置方案案的确定定以及主主减速器器的结构构的确定定，为下下面的设设计过程程做铺垫垫。第3章 主主减速器器设计3.1 主减速速器的结结构形式式主减速器的的结构形形式主要要是根据据其齿轮轮的类型型，主动动齿轮和和从动齿齿轮的安安置方法法以及减减速形式式的不同同而异。3.1.11 主减减速器的的齿轮类类型主减速器的的齿轮有有弧齿锥锥齿轮
24、，双双曲面齿齿轮，圆圆柱齿轮轮和蜗轮轮蜗杆等等形式。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一点。由于轮齿端面重叠的影响，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，而是逐渐有齿的一端连续而平稳的地转向另一端，所以工作平稳，噪声和振动小。3.1.22 主减速速器的减减速形式式由上段分析析设定采采用i6小传动动比，采用单单级主减减速器，单级减速驱动桥产品的优势：单级减速驱动车桥是驱动桥中结构最简单的一种，制造工艺较简单，成本较低，是驱动桥的基本型，在重型汽车上占有重要地位；3.1.33 主减速速器主，从从动锥齿齿轮的支支承形式式作为
25、一个44吨级的的驱动桥桥，传动动的转矩矩很大，所所以主动动锥齿轮轮采用骑骑马式支支承。装装于轮齿齿大端一一侧轴颈颈上的轴轴承，多多采用两两个可以以预紧以以增加支支承刚度度的圆锥锥滚子轴轴承，其其中位于于驱动桥桥前部的的通常称称为主动动锥齿轮轮前轴承承，其后后部紧靠靠齿轮背背面的那那个齿轮轮称为主主动锥齿齿轮后轴轴承；当当采用骑骑马式支支承时，装装于齿轮轮小端一一侧轴颈颈上的轴轴承称为为导向轴轴承。导导向轴承承都采用用圆柱滚滚子式，并并且内外外圈可以以分离（有有时不带带内圈），以以利于拆拆装。 3.2 主减速速比的计计算主减速比对对主减速速器的结结构形式式、轮廓廓尺寸、质质量大小小以及当当变速器
26、器处于最最高档位位时汽车车的动力力性和燃燃料经济济性都有有直接影影响。的的选择应应在汽车车总体设设计时和和传动系系统的总总传动比比一起由由整车动动力计算算来确定定。可利利用在不不同的下下的功率率平衡图图来计算算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佳佳匹配的的方法来来选择值值，可是是汽车获获得最佳佳的动力力性和燃燃料经济济性。为了得到足足够的功功率而使使最高车车速稍有有下降，一一般选得得比最小小值大110%25%，即按按下式选选择： =0.3777=4.4444 式中：车轮的滚滚动半径径=0.5（m） 最大功率率时的发发动机转转速30000rr/miin；
27、汽车的最最高车速速85kmm/h； 变速器器最高挡挡传动比比1； 分动器传传动比11.2223。3.2.11 主减减速器计计算载荷荷的确定定1.按发动动机最大大转矩和和最低挡挡传动比比确定从从动锥齿齿轮的计计算转矩矩cee （3.1）式中： 传动系的的最低挡挡传动比比，在此此取9.01；发动机的的输出的的最大转转矩350；传动系上上传动部部分的传传动效率率，在此此取0.9；该汽车的的驱动桥桥数目在在此取11；1.0 由以上上各参数数可求=136612.7 （3.2）2.按驱动动轮打滑滑转矩确确定从动动锥齿轮轮的计算算转矩 （3.3）式中：汽车满载载时一个个驱动桥桥给水平平地面的的最大负负荷，
28、取400000N轮胎对地地面的附附着系数数，对于于安装一一般轮胎胎的公路路用车，取取=0.85；车轮的滚滚动半径径，轮胎胎型号为为12.00RR20，滚滚动半径径为 0.5277m；，分别为为所计算算的主减减速器从从动锥齿齿轮到驱驱动车轮轮之间的的传动效效率和传传动比，取0.9， 取1.0 所以=199908.93.按汽车车日常行行驶平均均转矩确确定从动动锥齿轮轮的计算算转矩对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，其其正常持持续的转转矩根据据所谓的的平均牵牵引力的的值来确确定： （3.4）式中：汽车满载载时的总总重量，此取802000N；所牵引的的挂车满满载时总总重量，0N，但
29、仅用于牵引车的计算；道路滚动动阻力系系数，对对于载货货汽车可可取0.01550.0200；在此此取0.0188汽车正常常行驶时的的平均爬爬坡能力力系数，对对于载货货汽车可可取0.050.009在此此取0.07汽车的性性能系数数，取0；，n见见式（3.1），（3.3）下的说明。所以 =413326.2式（3.11）式式（3.4）参考考汽车车车桥设设计1式式（3.100）式式（3.12）。3.2.22 主减减速器基基本参数数的选择择1.主、从从动锥齿齿轮齿数数和选择主、从从动锥齿齿轮齿数数时应考考虑如下下因素：（1）为了了磨合均均匀，之间应应避免有有公约数数。（2）为了了得到理理想的齿齿面重合合度
30、和高高的轮齿齿弯曲强强度，主主、从动动齿轮齿齿数和应应不小于于40。（3）为了了啮合平平稳，噪噪声小和和具有高高的疲劳劳强度对对于商用用车一般般不小于于6。（4）主传传动比较较大时，尽量取得小一些，以便得到满意的离地间隙。（5）对于于不同的的主传动动比，和和应有适适宜的搭搭配。根据以上要要求参考考汽车车车桥设设计1中中表3-12 表3-13取取=9 =40 2.从动锥锥齿轮大大端分度度圆直径径和端面面模数对于单级主主减速器器，增大大尺寸会会影响驱驱动桥壳壳的离地地间隙，减减小又会会影响跨跨置式主主动齿轮轮的前支支承座的的安装空空间和差差速器的的安装。可根据经验验公式初初选，即即 （3.5）直径
31、系数数，一般般取133.016.0 从动锥锥齿轮的的计算转转矩，为Tcce和TTcs中中的较小小者，所所以在此此取=136612.7=（13.0116.00）=（3110.443882）初选=3770 则=/=3700/400=9.255有参考机机械设计计手册2表23.4-3中选取9 ， 则=360根据=来校校核=9选取的的是否合合适，其中=（00.30.44）此处，=（00.30.44）=（7.169.555），因此此满足校校核。3.主，从从动锥齿齿轮齿面面宽和对于从动锥锥齿轮齿齿面宽，推推荐不大大于节锥锥的0.3倍，即即，而且且应满足足，对于于汽车主主减速器器圆弧齿齿轮推荐荐采用： =0.
32、1155428=555.9 在在此取660一般习惯使使锥齿轮轮的小齿齿轮齿面面宽比大大齿轮稍稍大，使使其在大大齿轮齿齿面两端端都超出出一些，通通常小齿齿轮的齿齿面加大大20%较较为合适适，在此取取=8004.中点螺螺旋角螺旋角沿齿齿宽是变变化的，轮轮齿大端端的螺旋旋角最大大，轮齿齿小端螺螺旋角最最小，弧弧齿锥齿齿轮副的的中点螺螺旋角是是相等的的，选时时应考虑虑它对齿齿面重合合度，轮轮齿强度度和轴向向力大小小的影响响，越大，则则也越大大，同时时啮合的的齿越多多，传动动越平稳稳，噪声声越低，而而且轮齿齿的强度度越高，应不小于1.25，在1.52.0时效果最好，但过大，会导致轴向力增大。汽车主减速速
33、器弧齿齿锥齿轮轮的平均均螺旋角角为355400，而商商用车选选用较小小的值以以防止轴轴向力过过大，通通常取335。5.螺旋方方向 主、从动锥锥齿轮的的螺旋方方向是相相反的。螺螺旋方向向与锥齿齿轮的旋旋转方向向影响其其所受的的轴向力力的方向向，当变变速器挂挂前进挡挡时，应应使主动动锥齿轮轮的轴向向力离开开锥顶方方向，这这样可使使主、从动齿齿轮有分分离的趋趋势，防防止轮齿齿因卡死死而损坏坏。所以以主动锥锥齿轮选选择为左左旋，从从锥顶看看为逆时时针运动动，这样样从动锥锥齿轮为为右旋，从从锥顶看看为顺时时针，驱驱动汽车车前进。6.法向压压力角 加大大压力角角可以提提高齿轮轮的强度度，减少少齿轮不不产生
34、根根切的最最小齿数数，但对对于尺寸寸小的齿齿轮，大大压力角角易使齿齿顶变尖尖及刀尖尖宽度过过小，并并使齿轮轮的端面面重叠系系数下降降，一般般对于“格里森森”制主减减速器螺螺旋锥齿齿轮来说说，规定定重型载载货汽车车可选用用22.5的压力力角。3.2.33 主减减速器圆圆弧锥齿齿轮的几几何尺寸寸计算表3.1 主减减速器圆圆弧锥齿齿轮的几几何尺寸寸计算用用表序 号号项 目目计 算 公公 式计 算 结结 果1主动齿轮齿齿数92从动齿轮齿齿数403端面模数94齿面宽=80 =625工作齿高80.46全齿高=99.7757法向压力角角=22.558轴交角=909分度圆直径径=86=380序 号号项 目目计
35、 算 公公 式计 算 结结 果10节锥角arctaan=90-=12.668=77.33211节锥距A=A=2455.97712周节t=3.114166 t=37.6913齿顶高=10.2214齿根高=12.446 15径向间隙c=c=2.225616齿根角=2.8999 17面锥角=15.5581=80.221718根锥角=9.7883=74.441919齿顶圆直径径=127.9022=484.479920节锥顶点止止齿轮外外缘距离离=237.76=44.00521理论弧齿厚厚 =27.338mmm=10.332mmm22齿侧间隙B=0.33050.44060.4mmm23螺旋角=353.2
36、.44 主减减速器圆圆弧锥齿齿轮的强强度计算算1 主减速速器圆弧弧齿螺旋旋锥齿轮轮的强度度计算（1）单位位齿长上上的圆周周力 在汽车主主减速器器齿轮的的表面耐耐磨性，常常常用其其在轮齿齿上的假假定单位位压力即即单位齿齿长圆周周力来估估算，即即 （33.6）式中：P作用在在齿轮上上的圆周周力，按按发动机机最大转转矩Teemaxx和最大大附着力力矩 两两种载荷荷工况进进行计算算，N； 从动齿轮轮的齿面面宽，在在此取880mmm. 按发动机最最大转矩矩计算时时： （33.7）式中：发动机输输出的最最大转矩矩，在此此取3550；变速器的的传动比比；主动齿轮轮节圆直直径，在在此取1108mmm.按上式
37、=7300Nmmm （3.8） （2）轮轮齿的弯弯曲强度度计算 汽车主主减速器器锥齿轮轮的齿根根弯曲应应力为 N/ （3.9） 式中：该齿轮的的计算转转矩，NNm;超载系数数；在此此取1.0尺寸系数数当时，在在此0.8829载荷分配配系数，当当两个齿齿轮均用用骑马式式支承型型式时，1.00011.1；质量系数数，对于于汽车驱驱动桥齿齿轮，当当齿轮接接触良好好，周节节及径向向跳跳动精度度高时，可可取1.0;计算齿轮轮的齿面面宽，mmm;计算齿轮轮的齿数数；端面模数数，mmm;计算弯曲曲应力的的综合系系数，它它综合考考虑了齿齿形系数数。载荷作用点点的位置置、载荷荷在齿间间的分布布、有效效齿面宽宽、
38、应力力集中系系数及惯惯性系数数等对弯弯曲应力力计算的的影响。计计算弯曲曲应力时时本应采采用轮齿齿中点圆圆周力与与中点端端面模数数，今用用大端模模数，而而在综合合系数中中进行修修正。按按图2-1选取小小齿轮的的0.2255，大齿轮轮0.1955.按上式1173 N/ 2110.33 N/ =1999.6 N/2100.3 N/ 所以主减速速器齿轮轮满足弯弯曲强度度要求。图3.1 弯曲曲计算用用综合系系数J(3)轮齿齿的表面面接触强强度计算算锥齿轮轮的齿面面接触应应力为 N/ (3.10)式中：主动齿轮轮的计算算转矩；材料的弹弹性系数数，对于于钢制齿齿轮副取取2322.5/mmm;，见式式(3-9
39、)下的说说明；尺寸系数数，它考考虑了齿齿轮的尺尺寸对其其淬透性性的影响响，在缺缺乏经验验的情况况下，可可取1.0；表面质量量系数，决决定于齿齿面最后后加工的的性质（如如铣齿，磨磨齿等），即即表面粗粗糙 度度及表面面覆盖层层的性质质（如镀镀铜，磷磷化处理理等）。一一般情况况下，对对于制造造精确的的齿轮可可取1.0计算接触触应力的的综合系系数（或或称几何何系数）。它它综合考考虑了啮啮合齿面面的相对对曲率半半径、载载荷作用用的位置置、轮齿齿间的载载荷分配配系数、有有效尺宽宽及惯性性系数的的因素的的影响，按图2-2选取=0.115按上式=114444 17750 N/主、从动齿齿轮的齿齿面接触触应力相
40、相等。所所以均满满足要求求。以上公式（3.6）（3.10）以及图3.2，图3.3均参考汽车车桥设计图3.2 接触触计算用用综合系系数3.2.55 主减减速器轴轴承的计计算1锥齿轮齿齿面上的的作用力力锥齿轮在工工作过程程中，相相互啮合合的齿面面上作用用有一法法向力。该该法向力力可分解解为沿齿齿轮切向向方向的的圆周力力、沿齿齿轮轴线线方向的的轴向力力及垂直直于齿轮轮轴线的的径向力力。为计算作用用在齿轮轮的圆周周力，首首先需要要确定计计算转矩矩。汽车车在行驶驶过程中中，由于于变速器器挡位的的改变，且且发动机机也不全全处于最最大转矩矩状态，故故主减速速器齿轮轮的工作作转矩处处于经常常变化中中。实践践表
41、明，轴轴承的主主要损坏坏形式为为疲劳损损伤，所所以应按按输入的的当量转转矩进行行计算。作作用在主主减速器器主动锥锥齿轮上上的当量量转矩可可按下式式计算：(3.111)式中：发动机最最大转矩矩，在此此取3550Nm；，变速速器在各各挡的使使用率，可可参考表表3.22选取；，变速速器各挡挡的传动动比；，变速速器在各各挡时的的发动机机的利用用率，可可参考表表3.22选取；表3.2及的参考考值经计算为111644.8对于圆锥齿齿轮的齿齿面中点点的分度度圆直径径经计算991.554mmm =4006.882mm式（2.111）参参考汽汽车车桥桥设计。(1)齿宽宽中点处处的圆周周力齿宽中点处处的圆周周力为
42、 (3.12) 式中：作用在该该齿轮上上的转矩矩，作用用在主减减速器主主动锥齿齿轮上的的当量转转矩见式(3.111);该齿轮的的齿面宽宽中点处处的分度度圆直径径.按上式圆周周力 =255.44KN（2）锥齿齿轮的轴轴向力和和径向力力图3.3 主动动锥齿轮轮齿面的的受力图图如图3.33，主动锥锥齿轮螺螺旋方向向为左旋旋，从锥锥顶看旋旋转方向向为逆时时针，FF 为作用用在节锥锥面上的的齿面宽宽中点AA处的法法向力，在在A点处处的螺旋旋方向的的法平面面内，FF分解成成两个相相互垂直直的力FF和，F垂直直于OAA且位于于OOA所在在的平面面，位于于以OAA为切线线的节锥锥切平面面内。在在此平面面内又可
43、可分为沿沿切线方方向的圆圆周力FF和沿节节圆母线线方向的的力。FF与之间间的夹角角为螺旋旋角，FF与之间的的夹角为为法向压压力角，这这样就有有： （3.13） （3.14） （3.15）于是，作用用在主动动锥齿轮轮齿面上上的轴向向力A和和径向力力R分别别为 （3.16） （3.17）有式（3-16）可可计算202201N有式（3-17）可可计算=96661N式（3-112）式（33-177）参考考汽车车设计3。2.主减速速器轴承承载荷的的计算轴承的轴向向载荷就就是上述述的齿轮轮的轴向向力。但但如果采采用圆锥锥滚子轴轴承作支支承时，还还应考虑虑径向力力所应起起的派生生轴向力力的影响响。而轴轴承的径径向载荷荷则是上上述齿轮轮的径向向力，圆圆周力及及轴向力力这三者者所引起起的轴承承径向支支承反力力的向量量和。对于采用骑骑马式的的主动锥锥齿轮和和从动锥锥齿轮的的轴承径径向载荷荷，如图图3.4所示图3.4 主减减速器轴轴承的布布置尺寸寸轴承A，BB的径向向载荷分分别为R= （3.18） （3.19）