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1、5-1 概述三、设计要求:1.工作平稳，噪声低2.外形尺寸小，最小离地间隙大3.力求质量小，特别是簧下质量4.主减速比保证动力性和经济性5.具有足够的强度和刚度6.与悬架导向机构运动协调1第1页/共81页5-2 驱动桥的结构方案分析分类：非断开式（整体式）用于非独立悬架断开式用于独立悬架2第2页/共81页一、断开式驱动桥特点：3第3页/共81页一、断开式驱动桥特点：优点：可以增加最小离地间隙减少部分簧下质量，减少车轮和车桥上的动载4第4页/共81页一、断开式驱动桥特点：优点：两半轴相互独立，抗侧滑能力强可使独立悬架导向机构设计合理，提高操纵稳定性5第5页/共81页一、断开式驱动桥特点：缺点：结
2、构复杂，成本高用途：多用于轻、小型越野车和轿车6第6页/共81页二、非断开式驱动桥特点：优点：结构简单，成本低，制造工艺性好，维修和调整易行，工作可靠缺点：断开式优点7第7页/共81页5-3 主减速器设计一、主减速器结构方案分析：（一）减速传动方案1.螺旋锥齿轮传动2.双曲面齿轮传动8第8页/共81页5-3 主减速器设计一、主减速器结构方案分析：（一）减速传动方案3.圆柱齿轮传动4.蜗轮蜗杆传动9第9页/共81页1.一对螺旋圆锥齿轮优点：同时啮合齿数多，寿命长，制造简单，质量小缺点：有轴向力、且方向不定，应避免方向指向锥顶；10第10页/共81页1.一对螺旋圆锥齿轮缺点：对啮合精度敏感，若锥顶
3、不重合，使接触应力，弯曲应力，噪声，寿命；要求制造、装配精度高。11第11页/共81页2.双曲面齿轮啮合特点:两齿轮轴线不相交，交错布置，小齿轮轴线距大齿轮水平中心线有空间偏移量 E（偏移距）12第12页/共81页2.双曲面齿轮啮合特点:螺旋角12，12 定义：齿轮齿宽中点的切线和该中点与齿轮中心（节锥顶点）连线之间的夹角螺旋角13第13页/共81页双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：传动比（双曲面i0S、螺旋i0l）：14尺寸相同时，尺寸相同时，尺寸相同时，尺寸相同时，i i0S0Si i0l0l ；第14页/共81页双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：i0和D2相同时，双曲面主动齿轮D1大，轮齿强度高，支承强
4、度高i0和D1相同时，双曲面从动齿轮D2小，离地间隙大15第15页/共81页双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：有偏移距E，利于布置多桥贯通，多用于多轴驱动汽车上，传动系结构可以简化；在寿命相同的情况下，双曲面齿轮尺寸可以小，最小离地间隙大；16第16页/共81页双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：传动效率低0.96，低于螺旋齿轮0.99，高于蜗轮蜗杆；主动锥齿轮大，加工时刀盘刀顶距大，刀具寿命长；17第17页/共81页双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：存在沿齿高方向的侧向滑动，还有沿齿长方向的纵向滑动，运转更平稳。双螺，轮齿重合度大，传动更平稳，齿轮弯曲强度提高。18第18页/共81页双曲面齿轮与螺旋齿轮相比：主动齿轮
5、螺旋角1大，不产生根切的最小齿数可减少，有利于增大传动比。主动齿轮直径D1和螺旋角1大，相啮合的轮齿当量曲率半径大，因此齿面接触强度高。19第19页/共81页3.斜齿圆柱齿轮传动特点：用于发动机横置前置前驱轿车驱动桥（传动器）20第20页/共81页4.蜗轮蜗杆传动优点：i0大，轮廓尺寸不大，质量不重，i0614工作平稳，噪声低用于多轴驱动汽车，传动系结构简单传递载荷大，寿命长21第21页/共81页4.蜗轮蜗杆传动缺点：0.96齿圈要求用高质量锡青铜制造，成本高。22第22页/共81页（二）单级主减速器优点：结构最简单、质量小、制造容易、拆装简便缺点：只能用于转矩传递小扭矩的发动机只能用于主传动
6、比较小的车上，i0 1.25(1.52.0)（2）轴向力（3）轮齿强度中点螺旋角m一般取值354055第55页/共81页三、锥齿轮主要参数的确定6.螺旋方向影响：轴向力方向小端向左为左旋；向右为右旋，大小齿轮轮齿方向相反56第56页/共81页三、锥齿轮主要参数的确定6.螺旋方向选择原则：使汽车行驶时，主动锥齿轮所受的轴向力远离锥顶；一般，主动锥齿轮左旋，大齿轮右旋。57第57页/共81页三、锥齿轮主要参数的确定7.法向压力角大压力角可以增加轮齿强度，减少齿数；容易使小齿轮齿顶变尖，降低齿轮端面重合系数。应合理选用：58车型车型车型车型螺旋齿轮螺旋齿轮螺旋齿轮螺旋齿轮双曲面齿轮双曲面齿轮双曲面齿
7、轮双曲面齿轮轿车轿车轿车轿车14301430或或或或16161919或或或或2020货车货车货车货车20202020重型货车重型货车重型货车重型货车 2230223022302230第58页/共81页三、锥齿轮主要参数的确定8.强度计算（1）单位齿长圆周力：p=F/b(N/mm)F作用在齿轮上的圆周力b从动齿轮宽度按发动机最大扭矩计算（公式5-11）按轮胎最大附着力矩计算（公式5-12）许用单位齿长的圆周力如表5-1，实际取值比表5-1高2025。59第59页/共81页三、锥齿轮主要参数的确定8.强度计算（2）齿轮弯曲强度计算（3）齿轮接触强度计算（4）材料要求：弯曲疲劳强度、接触疲劳强度高，
8、耐磨芯部有一定的韧性锻造性能、切削性能和热处理性能良好少用我国比较缺少的金属材料60第60页/共81页四、主减速器锥齿轮强度计算（一）计算载荷的确定1.Temax和ig1确定（P114）Temax最大使用转矩=8090最大转矩61第61页/共81页（一）计算载荷的确定2.按驱动轮打滑扭矩确定TGS62第62页/共81页（一）计算载荷的确定3.按日常行驶平均转矩确定TGF63第63页/共81页64（二）齿轮上的作用力（二）齿轮上的作用力1.圆周力圆周力F=2T/DF=2T/Dm2m2TT从动轮上的转矩从动轮上的转矩从动轮上的转矩从动轮上的转矩 D Dm2m2 从动轮齿宽中点处的分度圆直径从动轮齿
9、宽中点处的分度圆直径从动轮齿宽中点处的分度圆直径从动轮齿宽中点处的分度圆直径四、主减速器锥齿轮强度计算第64页/共81页652.锥齿轮上的轴向力和径向力锥齿轮上的轴向力和径向力（三）轴承载荷（三）轴承载荷四、主减速器锥齿轮强度计算第65页/共81页5-4 差速器设计一、差速器的功用二、对称锥齿轮差速器1.普通锥齿轮式差速器（图5-19）：66差速器锁紧系数差速器锁紧系数差速器锁紧系数差速器锁紧系数k=0.05k=0.050.150.15慢、快半轴的转矩比慢、快半轴的转矩比慢、快半轴的转矩比慢、快半轴的转矩比kb=1.111.35kb=1.111.35第66页/共81页67第67页/共81页68
10、2.2.摩擦片式差速器（图摩擦片式差速器（图摩擦片式差速器（图摩擦片式差速器（图5-20 5-20）：）：）：）：锁紧系数锁紧系数锁紧系数锁紧系数k k可达可达可达可达0.60.6，半轴转矩比可达，半轴转矩比可达，半轴转矩比可达，半轴转矩比可达4 4，结构简，结构简，结构简，结构简单，工作平稳，可明显提高通过性单，工作平稳，可明显提高通过性单，工作平稳，可明显提高通过性单，工作平稳，可明显提高通过性3.3.强制锁止式差速器：强制锁止式差速器：强制锁止式差速器：强制锁止式差速器：当两侧车轮所处地面附着系数差异较大时，可当两侧车轮所处地面附着系数差异较大时，可当两侧车轮所处地面附着系数差异较大时，
11、可当两侧车轮所处地面附着系数差异较大时，可以强制锁住差速器与半轴，提高通过性，多以强制锁住差速器与半轴，提高通过性，多以强制锁住差速器与半轴，提高通过性，多以强制锁住差速器与半轴，提高通过性，多用于重型车用于重型车用于重型车用于重型车第68页/共81页69（二）滑块凸轮式差速器（二）滑块凸轮式差速器（二）滑块凸轮式差速器（二）滑块凸轮式差速器锁紧系数锁紧系数锁紧系数锁紧系数k k可达可达可达可达0.40.40.50.5，半轴转矩比可达，半轴转矩比可达，半轴转矩比可达，半轴转矩比可达2.332.333.003.00，高摩擦自锁，结构紧凑但复杂，高摩擦自锁，结构紧凑但复杂，高摩擦自锁，结构紧凑但复
12、杂，高摩擦自锁，结构紧凑但复杂，质量小，技术要求高质量小，技术要求高质量小，技术要求高质量小，技术要求高第69页/共81页70（三）蜗轮式差速器（三）蜗轮式差速器（三）蜗轮式差速器（三）蜗轮式差速器锁紧系数锁紧系数锁紧系数锁紧系数k k可达可达可达可达0.70.70.80.8，半轴转矩比可达，半轴转矩比可达，半轴转矩比可达，半轴转矩比可达5.675.679.009.00，高摩擦自锁，磨损快寿命短，高摩擦自锁，磨损快寿命短，高摩擦自锁，磨损快寿命短，高摩擦自锁，磨损快寿命短，结构复杂，制造要求高结构复杂，制造要求高结构复杂，制造要求高结构复杂，制造要求高（四）牙嵌式自由轮差速器（四）牙嵌式自由轮
13、差速器（四）牙嵌式自由轮差速器（四）牙嵌式自由轮差速器半轴转矩比半轴转矩比半轴转矩比半轴转矩比kbkb可变，工作可靠，寿命长，锁可变，工作可靠，寿命长，锁可变，工作可靠，寿命长，锁可变，工作可靠，寿命长，锁紧性能稳定，制造加工不复杂紧性能稳定，制造加工不复杂紧性能稳定，制造加工不复杂紧性能稳定，制造加工不复杂第70页/共81页71三、普通锥齿轮式差速器设计三、普通锥齿轮式差速器设计三、普通锥齿轮式差速器设计三、普通锥齿轮式差速器设计（一）参数选择（一）参数选择（一）参数选择（一）参数选择1.1.行星齿轮数目：小车行星齿轮数目：小车行星齿轮数目：小车行星齿轮数目：小车2 2个，大车个，大车个，大
14、车个，大车4 4个个个个2.2.行星齿轮球面半径：行星齿轮球面半径：行星齿轮球面半径：行星齿轮球面半径：Kb=2.52.973.3.节锥距节锥距节锥距节锥距A0=(0.980.99)RbA0=(0.980.99)Rb4.4.半轴齿轮齿数、行星轮齿数半轴齿轮齿数、行星轮齿数半轴齿轮齿数、行星轮齿数半轴齿轮齿数、行星轮齿数1010半轴齿数：半轴齿数：半轴齿数：半轴齿数：14142525第71页/共81页725.5.节锥角节锥角节锥角节锥角6.6.大端模数大端模数大端模数大端模数行星齿轮行星齿轮行星齿轮行星齿轮半轴齿轮半轴齿轮半轴齿轮半轴齿轮7.7.压力角压力角压力角压力角:一般取一般取一般取一般取
15、22302230第72页/共81页738.8.行星齿轮轴直径及支承长度行星齿轮轴直径及支承长度行星齿轮轴直径及支承长度行星齿轮轴直径及支承长度（二）强度计算（二）强度计算（二）强度计算（二）强度计算第73页/共81页74四、粘性联轴器结构及在汽车上的布置四、粘性联轴器结构及在汽车上的布置四、粘性联轴器结构及在汽车上的布置四、粘性联轴器结构及在汽车上的布置1.1.结构及工作原理（图结构及工作原理（图结构及工作原理（图结构及工作原理（图5-255-25）2.2.在汽车上的布置（主要做轴间差速器限动装在汽车上的布置（主要做轴间差速器限动装在汽车上的布置（主要做轴间差速器限动装在汽车上的布置（主要做轴
16、间差速器限动装置置置置5-265-26）第74页/共81页755-5 车轮传动装置设计一、半轴支承型式一、半轴支承型式一、半轴支承型式一、半轴支承型式1.1.半浮式：用于轿车、轻型货车半浮式：用于轿车、轻型货车半浮式：用于轿车、轻型货车半浮式：用于轿车、轻型货车2.3/42.3/4浮式：用于轿车、轻型货车、客车浮式：用于轿车、轻型货车、客车浮式：用于轿车、轻型货车、客车浮式：用于轿车、轻型货车、客车3.3.全浮式：中、重型车全浮式：中、重型车全浮式：中、重型车全浮式：中、重型车二、全浮式半轴计算二、全浮式半轴计算二、全浮式半轴计算二、全浮式半轴计算1.1.扭转应力扭转应力扭转应力扭转应力2.2
17、.转角转角转角转角第75页/共81页765-5 车轮传动装置设计三、半浮式半轴强度计算三、半浮式半轴强度计算三、半浮式半轴强度计算三、半浮式半轴强度计算1.1.纵向力纵向力纵向力纵向力2.2.侧向力侧向力侧向力侧向力3.3.通过不平路面时通过不平路面时通过不平路面时通过不平路面时第76页/共81页775-6 驱动桥壳设计一、要求：一、要求：一、要求：一、要求：1.1.密封性好密封性好密封性好密封性好2.2.强度刚度足够强度刚度足够强度刚度足够强度刚度足够3.3.质量小质量小质量小质量小4.h4.hminmin应保证通过性应保证通过性应保证通过性应保证通过性5.5.结构工艺性好结构工艺性好结构工
18、艺性好结构工艺性好6.6.拆装、保养、维修方便拆装、保养、维修方便拆装、保养、维修方便拆装、保养、维修方便第77页/共81页785-6 驱动桥壳设计二、型式二、型式二、型式二、型式1.1.可分式可分式可分式可分式2.2.整体式整体式整体式整体式3.3.组合式组合式组合式组合式第78页/共81页795-6 驱动桥壳设计第79页/共81页80三、强度计算：三、强度计算：三、强度计算：三、强度计算：1.1.牵引力或制动力最大时牵引力或制动力最大时牵引力或制动力最大时牵引力或制动力最大时2.2.侧向力最大时侧向力最大时侧向力最大时侧向力最大时3.3.通过不平路面时通过不平路面时通过不平路面时通过不平路面时5-6 驱动桥壳设计第80页/共81页81感谢您的观看！第81页/共81页