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1、買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 起亞獅跑驅(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 學(xué)生姓名 ： 王龍君 指導(dǎo)教師 ： 王悅新 職 稱 ： 實(shí)驗(yàn)師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二一一年六月 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 s 011龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 驅(qū)動(dòng)橋是汽車總成中的重要承載件之一，其性能直接影響整車的性能和有效使用壽命。 一般由主減速器、差速器、半軸及橋殼四部分組成，其 基本功用是增大由傳動(dòng)軸或直接由變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)
2、矩分配給左、右車輪，并使左、右驅(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；此外，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。 本 設(shè)計(jì) 首先論述了驅(qū)動(dòng)橋的總體結(jié)構(gòu)，在分析驅(qū)動(dòng)橋各部分結(jié)構(gòu)型式、發(fā)展過程及其以往形式的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確定了總體設(shè)計(jì)方案： 采用整體式驅(qū)動(dòng)橋，主減速器的減速型式采用 單 級(jí)減速器，主減速器齒輪采用螺旋錐齒輪，差速器采用圓錐行星齒輪差速器，半軸采用全浮式型式， 橋殼采用 鑄造整體式橋殼。 在本次設(shè)計(jì)中， 主要完成了 單 級(jí)減速器、圓錐行星 齒輪差速器、全浮式半軸 的設(shè)計(jì) 和 橋殼 的校核及材料選取等 工作。 關(guān)鍵詞 ： 驅(qū)動(dòng)橋； 單級(jí) ； 主減速器 ；
3、差器 ； 齒輪 ； 材料 ； 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) is of on s is is to or it to is on or of is in at On of of s s In we of so 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 . . . 第 1 章 .題的目的和意義 . . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 究現(xiàn)狀 . . 2 內(nèi)現(xiàn)狀 . . 2 外現(xiàn)狀 . . 2 動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)和種類 . 4 車車橋的種類 . 4 動(dòng)橋的種類 . 4 動(dòng)橋結(jié)構(gòu)組成 . 5 成主要內(nèi)容 . 2 章 設(shè)計(jì)方案的確定 . 12 要設(shè)計(jì)參數(shù) . 12 減速比的計(jì)算 . 12 減速器結(jié)構(gòu)方案
4、的確定 . 13 速器結(jié)構(gòu)方案的確定 . 14 軸型式的確定 . 15 殼型式的確定 . 15 章小結(jié) . 15 第 3 章 主減速器 設(shè)計(jì) . 16 減速齒輪計(jì)算載荷的確定 . 16 減速器齒輪參數(shù)的選擇 . 17 減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 . 18 減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 . 20 減速器齒輪的材料及熱處理 . 22 減速器軸承的計(jì)算 . 23 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 減速器的潤(rùn)滑 . 25 章小結(jié) . 26 第 4 章 差速器設(shè)計(jì) . 27 速器齒輪的基本參數(shù)選擇 . 27 速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 . 30 章小結(jié) . 33 第 5 章 半軸設(shè)計(jì) . 34 浮式
5、半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 34 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料與熱處理 . 37 章小結(jié) .第 6 章 驅(qū)動(dòng)橋橋殼的校核 . 38 殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算 . 38 不平路面沖擊載荷作用下橋殼的強(qiáng)度計(jì)算 . 39 車以最大牽引力行駛時(shí)的橋殼的強(qiáng)度計(jì)算 . 39 車緊急制動(dòng)時(shí)的橋殼強(qiáng)度計(jì)算 . 41 章小 結(jié) . 7 章 的制作過程 . 43 件的制作過程 . 43 星齒輪的制作過程 . 43 軸齒輪的制作過程 . 44 動(dòng)齒輪的制作過程 . 44 動(dòng)齒輪的制作過程 . 45 速器殼體的制作過程 . 45 字軸的 制作過程 . 46 件的裝配 . 47 章小結(jié) . 49 結(jié)論 .考文獻(xiàn) . 51 致謝 .錄 .龍江工
6、程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 1章 緒 論 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 題的目的和意義 驅(qū)動(dòng)橋是汽車總成中的重要承載件之一，其性能直接影響整車的性能和有效使用壽命。驅(qū)動(dòng)橋一般由橋殼、主減速器、差速器和半殼等元件組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還包括各種等速聯(lián)軸節(jié)，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(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)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對(duì)汽車的行駛性能如動(dòng)力性、經(jīng)
7、濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動(dòng)性和操動(dòng)穩(wěn)定性等有直接影響。汽車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)涉及的機(jī)械零部件及元件的品種極為廣泛，對(duì)這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設(shè)計(jì)到所有的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。因此，通過對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)橋的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，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。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是以生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以運(yùn)用力學(xué)、數(shù)學(xué)和回歸方法形成的公式、圖表、手冊(cè)等為依據(jù)進(jìn)行的?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的深入、豐富 和發(fā)展，而非獨(dú)立于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的全新設(shè)計(jì)。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，以設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)的主要特征。利用這種方法指導(dǎo)設(shè)計(jì)可以減小經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的盲目性和隨意性，提高設(shè)計(jì)的主動(dòng)性、科學(xué)性和準(zhǔn)確性。 電子計(jì)算機(jī) 的出現(xiàn)
8、和在工程設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用，使汽車設(shè)計(jì)技術(shù)飛躍發(fā)展，設(shè)計(jì)過程完全改觀。汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)等的優(yōu)化選擇與匹配，零部件的強(qiáng)度核算與壽命預(yù)測(cè)，產(chǎn)品有關(guān)方面的模擬計(jì)算或仿真分析，都在計(jì)算 機(jī)上進(jìn)行。這種利用計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法，統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) ( 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的特點(diǎn)： 美國(guó) 司開發(fā)的一套機(jī)械 成軟件，其技術(shù)領(lǐng)先，在機(jī)械、電子、航空、郵電、兵工、仿真等各行各業(yè)都有應(yīng)用，在 域中處于領(lǐng)先地位。它集零件設(shè)計(jì)、大型組件設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、模具開發(fā)、數(shù)控加工、運(yùn)動(dòng)分析、有限元分析、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能于一身，具有參數(shù)化設(shè)計(jì)，特征驅(qū)動(dòng)，單一數(shù)據(jù)庫(kù)等特點(diǎn)，大大加快了產(chǎn)品開發(fā)速度。隨著計(jì)算
9、機(jī)在汽車設(shè)計(jì)中 的推廣應(yīng)用，一些近代的數(shù)學(xué)物理方法和基礎(chǔ)理論方面的新成就，在汽車設(shè)計(jì)中也日益得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)，除傳統(tǒng)的方法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法外，還引進(jìn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設(shè)計(jì)剛方法于分黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 析手段，甚至還引進(jìn)了雷達(dá)防 撞、 衛(wèi)星導(dǎo)航 、智能化電子儀表及顯示 系統(tǒng)等新技術(shù)。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與以前的設(shè)計(jì)發(fā)展相比有明顯優(yōu)勢(shì)，減少了設(shè)計(jì)、 計(jì)算、制圖、制表所需的時(shí)間，縮短了設(shè)計(jì)周期。有利于發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性，將他們從大量簡(jiǎn)單、繁瑣的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來，由于采用了計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)，可以從多方案中進(jìn)行分析
10、、比較，選出最佳方案，有利于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化，減少了零件在車間的流通時(shí)間和在機(jī)床上裝卸、調(diào)整、測(cè)量、等切削的時(shí)間，提高了加工效率，先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備既有較高的生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平，有能在較大范圍內(nèi)適應(yīng)加工對(duì)象的變化，有利于企業(yè)提高應(yīng)變能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的利用，是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造過程形成一個(gè)有機(jī) 的整體，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的效率。未來計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)會(huì)成為設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分。 究現(xiàn)狀 內(nèi)現(xiàn)狀 我國(guó)驅(qū)動(dòng)橋制造企業(yè)的開發(fā)模式主要由測(cè)繪、引進(jìn)、自主開發(fā)三種組成。主要存在技術(shù)含量低，開發(fā)模式落后，技術(shù)創(chuàng)新力不夠，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用少等問題。國(guó)
11、內(nèi)的大多數(shù)中小企業(yè)中，測(cè)繪市場(chǎng)銷路較好的產(chǎn)品是它們的主要開發(fā)模式。特別是一些小型企業(yè)或民營(yíng)企業(yè)由于自身的技術(shù)含量低，開發(fā)資金的不足，專門測(cè)繪、仿制市場(chǎng)上銷售較旺的汽車的車橋售往我國(guó)不健全的配件市場(chǎng)。這種開發(fā)模式是無法從根本上提高我國(guó)驅(qū)動(dòng)橋 產(chǎn)品開發(fā)水平的。 中國(guó)驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)業(yè)發(fā)展 過程中存在許多問題 ，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對(duì)自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。 我國(guó)汽車驅(qū)動(dòng)橋的研究設(shè)計(jì)與世界先進(jìn)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)技術(shù)還有一定
12、的差距，我國(guó)車橋制造業(yè)雖然有一些成果，但都是在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、仿制、再加上自己改進(jìn)的基礎(chǔ)上了取得的。個(gè)別比較有實(shí)力的企業(yè)，雖有自己獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu)但都處于發(fā)展的初期 。我國(guó)驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)業(yè)正處在發(fā)展階段，在科技迅速發(fā)展的推動(dòng)下，高新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，各種國(guó)外汽車新技術(shù)的引進(jìn)，研究團(tuán)隊(duì)自身研發(fā)能力的提黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 高，我國(guó)的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)和制造會(huì)逐漸發(fā)展起來，并跟上世界先進(jìn)的汽車零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。 外現(xiàn)狀 國(guó)外驅(qū)動(dòng)橋主要采用模塊化技術(shù)和模態(tài)分析進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)分析，模塊化設(shè)計(jì)是對(duì)在一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上 ,劃分并設(shè)計(jì)出
13、一系列功能模塊 ,然后通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品的一種設(shè)計(jì)方法 . 以 代表的意大利企業(yè) 多已采用了該類設(shè)計(jì)方法 , 模態(tài)分析是對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)分析研究的最先進(jìn)的現(xiàn)代方法與手段之一。它可以定義為對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的解析分析 (有限元分析 )和實(shí)驗(yàn)分析 (實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析 )，其結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性用模態(tài)參數(shù)來表征。模態(tài)分析技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)是在對(duì)系統(tǒng)做動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，用模態(tài)坐標(biāo)代替物理學(xué)坐標(biāo)，從而可大大壓縮系統(tǒng)分析的自由度數(shù)目，分析精度較高。 優(yōu)點(diǎn)是減少設(shè)計(jì)及工裝制造的投入 , 減少了零件種類 , 提高規(guī)模生產(chǎn)程度 , 降低制造費(fèi)用 , 提高市場(chǎng)響應(yīng)速度等。國(guó)外企業(yè)位減少驅(qū)動(dòng)橋的振動(dòng)特性，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行模態(tài)
14、分析，調(diào)整驅(qū)動(dòng)橋的強(qiáng)度，改 善整車的舒適性和平順性。 20 世紀(jì) 60 年代以來，由于電子計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，有限元法在工程上獲得了廣泛應(yīng)用。有限元法不需要對(duì)所分析的結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的簡(jiǎn)化，既可以考慮各種計(jì)算要求和條件，也可以計(jì)算各種工況，而且計(jì)算精度高。有限元法將具有無限個(gè)自由度的連續(xù)體離散為有限個(gè)自由度的單元集合體，使問題簡(jiǎn)化為適合于數(shù)值解法的問題。只要確定了單元的力學(xué)特性，就可以按照結(jié)構(gòu)分析的方法求解，使分析過程大為簡(jiǎn)化，配以計(jì)算機(jī)就可以解決許多解析法無法解決的復(fù)雜工程問題。目前，有限元法己經(jīng)成為求解數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)以及工程問題的一種有效的 數(shù)值方法，也為驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的工具。驅(qū)動(dòng)橋
15、的參數(shù)化設(shè)計(jì)，參數(shù)化設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)對(duì)象模型的尺寸用變量及其關(guān)系表示，而不需要確定具體數(shù)值，是 術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題，它不僅可使 統(tǒng)具有交互式繪圖功能，還具有自動(dòng)繪圖的功能。目前它是 術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要的、且待進(jìn)一步研究的課題。利用參數(shù)化設(shè)計(jì)手段開發(fā)的專用產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可使設(shè)計(jì)人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來，可以大大提高設(shè)計(jì)速度，并減少信息的存儲(chǔ)量。未來的驅(qū)動(dòng)橋智能化控制系統(tǒng)已經(jīng)在汽車業(yè)得黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 到了快速發(fā)展，現(xiàn)代汽車上使用的制動(dòng)防 抱死控制、電子穩(wěn)定控制裝置、驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)等系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和汽車的制動(dòng)系統(tǒng)等手段來控制驅(qū)動(dòng)力，即在
16、汽車起步，加速時(shí)減少驅(qū)動(dòng)力 ,防止驅(qū)動(dòng)力超過輪胎與路面的附著力而導(dǎo)致車輪空轉(zhuǎn)打滑，保持最佳的驅(qū)動(dòng)力 ,改善汽車的方向穩(wěn)定性和操縱性。另外，汽車電子控制系統(tǒng)和總線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的迅速發(fā)展，如線控?fù)Q擋、線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)等的研究開發(fā)。概念車底盤 滑板結(jié)構(gòu)就是總線控制、燃料電池驅(qū)動(dòng)的，加上不同形狀車身的轎車，現(xiàn)在已經(jīng)開始啟動(dòng)，通用公司宣傳，這種車有可能在未來 10 年上市。當(dāng)線控這一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)時(shí)，汽車將是一種 完全的高新技術(shù)產(chǎn)品，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向機(jī)全都不見了，當(dāng)然四個(gè)輪子還是要的。到那時(shí)，汽車就可以說是一臺(tái)裝在輪子上的計(jì)算機(jī)了。 動(dòng)橋的結(jié)構(gòu) 和 種類 車車橋的種類 車橋通過懸架與車架（或
17、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。 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
18、、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)車輪黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 的傳動(dòng)裝置及橋殼等部件如圖 示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 圖 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) 車型主減速比小于 設(shè)計(jì)多采用 單 級(jí)減速器，它 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體
19、積及質(zhì)量小且制造成本低等優(yōu)點(diǎn) 。 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 a）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，嚙合過程是由點(diǎn)到線，因此，螺旋錐齒輪能承受大的載荷，而黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 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 b）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： 尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪有更大的傳動(dòng)
20、比。 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。 圖 旋錐齒輪與雙曲面齒輪 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。 工作過程中，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)： 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。 齒面間有大的壓力和摩擦功，使齒輪抗嚙合能力降低。 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。 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
21、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： 懸臂式 懸臂式支承結(jié)構(gòu)如圖 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，多黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 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 齒輪懸臂式支承 騎馬式 騎馬式支承結(jié)構(gòu)如圖 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
22、情況下，最好采用騎馬式支承。 圖 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的 1/2。預(yù)緊力雖然可以增大支承剛度
23、，改善齒輪的嚙合和軸承工作條件，但當(dāng)預(yù)緊力超過某一理想值時(shí)，軸承壽黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 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 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 動(dòng)橋的數(shù)目及布置形式等。通常單 級(jí) 減速器用于主減速比 各種中小型汽車上。
24、 （ a） 單級(jí)主減速器 （ b） 雙級(jí)主減速器 圖 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：汽車在行駛過程中左右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過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、胎面黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 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
25、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)是輪胎過早磨、無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
26、，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)行駛的汽車來說，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、松軟土路或無路地區(qū)的越野汽車來說，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)
27、橋中 ， 驅(qū)動(dòng)車 輪的傳動(dòng)裝置包括半軸和萬向接傳動(dòng)裝置且多采用等速萬向節(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。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。 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黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 命，故未得到推廣。 全浮式半軸 工作可靠， 廣泛應(yīng)用于輕型以上的各類汽車 、越野車汽車和客車 上 ，本設(shè)計(jì)采用此種半
28、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
29、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，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。 成 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 、 設(shè)計(jì)計(jì)算 和校核； （ 3） 完成差速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 和校核； （ 4） 完成半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 和校核； （ 5） 完成驅(qū)動(dòng)橋橋殼的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 和校核； （
30、 6） 用 件 繪制裝配圖及 主要 零件圖 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 第二章 設(shè)計(jì)方案的確定 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 計(jì)主要參數(shù) 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是 獅跑汽車后 橋的設(shè)計(jì)。 技術(shù)參數(shù)： 表 考數(shù)據(jù) 序號(hào) 項(xiàng) 目 數(shù) 據(jù) 單 位 1 車身長(zhǎng)度 4350 車身寬度 1800 車身高度 1730 車 重 1418 軸 距 2630 前輪距 1540 后輪距 1540 前胎規(guī)格 215/65 9 排 量 10 最大功率 /轉(zhuǎn)速 105/6000 1 最大轉(zhuǎn)矩 /轉(zhuǎn)速 184/4500 2 最高車速 171 km/h 13 最高檔傳動(dòng)比 14 級(jí) 別 15 離地間隙 200減速比
31、的 計(jì)算 主減速比對(duì)主減速器的結(jié)構(gòu)形式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。0利用在不同的下的功率平衡圖來計(jì)算黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 對(duì)汽車動(dòng)力性的影響。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系參數(shù)作最佳匹配的方法來選擇0是汽車獲得最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 為了得到足夠的功率而使最高車速稍有下降，一般選得比最小值大 10% 25%，即按下式選擇： 0i= （ 式中： r 車輪的滾動(dòng)半徑 215/65 r = 1- ） b=m） 輪輞直徑 d=16 英寸輪輞寬度 b=215 英寸， = 最大功率時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 6000 汽車的最高車速 171km
32、/h； 變速器最高 擋 傳動(dòng)比 分動(dòng)器傳動(dòng)比 減速器結(jié)構(gòu)方案的確定 （ 1）主減速器 齒輪的類型 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。本次設(shè)計(jì)采用螺旋錐齒輪。 （ 2）主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式及安裝方式的選擇 本次設(shè)計(jì)選用： 主動(dòng)錐齒輪：懸臂式支撐（圓錐滾子軸承） 從動(dòng)錐齒輪： 跨置 式支撐（圓錐滾子軸承） （ 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
33、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。 （ 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)緊使軸向位黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 移減小至原來的 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)整采用調(diào)整螺母 （利用軸承座實(shí)現(xiàn)） ，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
34、減速器的減速形式 主減速器的減速形式分為單級(jí)減速、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。 由于單級(jí)主減速器具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積及質(zhì)量小且制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛用于主減速比0各種中、小型汽車上，本設(shè)計(jì)汽車主減速比小 于 以采用 單 級(jí) 主 減速 器。 速器結(jié)構(gòu)方案的確定 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
35、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)行駛的汽車來說，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、松軟土路或無路地區(qū)的越野汽車來說， 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。但對(duì)于本設(shè)計(jì)的車型來說只選用普通的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器即可。 本次設(shè)計(jì)選用：圓錐行星齒輪差速器 。 軸型式的確
36、定 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黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 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。本次設(shè)計(jì)選擇全浮式半軸。 殼型式的確定 整體式橋殼的特點(diǎn)是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體， 橋殼猶如一個(gè)整體的空心梁，其強(qiáng)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(dú)立的主減速殼里，構(gòu)成單獨(dú)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。其主要缺點(diǎn)是橋殼不能做成復(fù)雜而理想的斷面，壁厚一定，故難于調(diào)整應(yīng)力分布。 鑄造式橋殼
37、強(qiáng)度、剛度較大 多 用于 越野車和 重型貨車。 本次設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋殼就選用 鑄 造 式 整體式橋殼。 章小結(jié) 本章 首先確定了主減速比，然后確定其它參數(shù)。對(duì)主減速器型式確定中主要從 主減速 器齒輪的類型 、 主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式及安裝方式的選擇 、 從動(dòng)錐齒輪的支承方式和安裝方式的選擇 、 主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙合調(diào)整 及 主減速器的減速形式 上得以確定從而逐步給出 驅(qū)動(dòng)橋 各個(gè)總成 的基本 結(jié)構(gòu) ， 分析了驅(qū)動(dòng)橋各總成結(jié)構(gòu)組成 。 第 3章 主減速器 設(shè)計(jì) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 減速齒輪計(jì)算載荷的 確定 通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車輪打滑時(shí)這兩種情況下作用于主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩（T ,）的較小者，作為載貨汽車計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力的 計(jì)算載荷。即 0m a x/n=） （ i 2=） （ 式中： 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩， 車取 184 從發(fā)動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比； 已知 29.4 T 上述傳動(dòng)部分的效率，取 T 超載系數(shù)，對(duì)于越野汽車及液力傳動(dòng)的各類汽車取 1； n 該車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目，本車取 n 2； 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，取 輪胎對(duì)路面的附著系數(shù)，對(duì)于越野汽車，取 車輪的滾
起亞獅跑驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙和畢業(yè)答辯論文】
