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1、第五章 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)第 一 節(jié) 概 述第 二 節(jié) 驅(qū) 動(dòng) 橋 的 結(jié) 構(gòu) 方 案 分 析第 三 節(jié) 主 減 速 器 設(shè) 計(jì)第 四 節(jié) 差 速 器 設(shè) 計(jì)第 五 節(jié) 車 輪 傳 動(dòng) 裝 置 設(shè) 計(jì)第 六 節(jié) 驅(qū) 動(dòng) 橋 殼 設(shè) 計(jì)第 七 節(jié) 驅(qū) 動(dòng) 橋 的 結(jié) 構(gòu) 元 件 1 5-1概述一 、 驅(qū) 動(dòng) 橋 功 用 :增 大 由 傳 動(dòng) 軸 傳 來 的 轉(zhuǎn) 矩 ， 并 將 動(dòng) 力合 理 的 傳 給 車 輪 。二 、 組 成 ： 主 減 速 器 差 速 器 車 輪 傳 動(dòng) 裝 置 驅(qū) 動(dòng) 橋 殼 2 5-1概述三 、 設(shè) 計(jì) 要 求 :1.工 作 平 穩(wěn) ， 噪 聲 低2.外 形 尺 寸 小 ， 最

2、小 離 地 間 隙 大3.力 求 質(zhì) 量 小 ， 特 別 是 簧 下 質(zhì) 量4.主 減 速 比 保 證 動(dòng) 力 性 和 經(jīng) 濟(jì) 性5.具 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 剛 度6.與 懸 架 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 協(xié) 調(diào) 3 5-2 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)方案分析分 類 ： 非 斷 開 式 （ 整 體 式 ） 用 于 非 獨(dú) 立 懸 架 斷 開 式 用 于 獨(dú) 立 懸 架 4 一、斷開式驅(qū)動(dòng)橋特點(diǎn)： 5 一、斷開式驅(qū)動(dòng)橋特點(diǎn)： 優(yōu) 點(diǎn) ： 可 以 增 加 最 小 離地 間 隙 減 少 部 分 簧 下 質(zhì)量 ， 減 少 車 輪 和車 橋 上 的 動(dòng) 載 6 一、斷開式驅(qū)動(dòng)橋特點(diǎn)： 優(yōu) 點(diǎn) ： 兩 半 軸 相

3、 互 獨(dú) 立 ，抗 側(cè) 滑 能 力 強(qiáng) 可 使 獨(dú) 立 懸 架 導(dǎo) 向機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 合 理 ， 提高 操 縱 穩(wěn) 定 性 7 一、斷開式驅(qū)動(dòng)橋特點(diǎn)： 缺 點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 成 本 高 用 途 ： 多 用 于 輕 、 小 型 越 野 車 和 轎 車 8 二、非斷開式驅(qū)動(dòng)橋特點(diǎn)： 優(yōu) 點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 成 本 低 ， 制 造 工 藝 性 好 ，維 修 和 調(diào) 整 易 行 ， 工 作 可 靠 缺 點(diǎn) ： 斷 開 式 優(yōu) 點(diǎn) 9 5-3 主減速器設(shè)計(jì)一 、 主 減 速 器 結(jié) 構(gòu) 方 案 分 析 ：（ 一 ） 減 速 傳 動(dòng) 方 案1.螺 旋 錐 齒 輪 傳 動(dòng)2.雙 曲 面 齒

4、 輪 傳 動(dòng) 10 5-3 主減速器設(shè)計(jì)一 、 主 減 速 器 結(jié) 構(gòu) 方 案 分 析 ：（ 一 ） 減 速 傳 動(dòng) 方 案3.圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng)4.蝸 輪 蝸 桿 傳 動(dòng) 11 1.一對(duì)螺旋圓錐齒輪 優(yōu) 點(diǎn) ：同 時(shí) 嚙 合 齒 數(shù) 多 ， 壽 命 長 ， 制 造簡 單 ， 質(zhì) 量 小 缺 點(diǎn) ： 有 軸 向 力 、 且 方 向 不 定 ， 應(yīng) 避 免方 向 指 向 錐 頂 ； 12 1.一對(duì)螺旋圓錐齒輪 缺 點(diǎn) ： 對(duì) 嚙 合 精 度 敏 感 ， 若 錐 頂 不 重合 ， 使 接 觸 應(yīng) 力 ， 彎 曲 應(yīng) 力 ，噪 聲 ， 壽 命 ； 要 求 制 造 、 裝 配 精 度 高 。 13

5、 2.雙曲面齒輪嚙合 特 點(diǎn) : 兩 齒 輪 軸 線 不 相 交 ， 交 錯(cuò)布 置 ， 小 齒 輪 軸 線 距 大 齒輪 水 平 中 心 線 有 空 間 偏 移量 E（ 偏 移 距 ） 14 2.雙曲面齒輪嚙合 特 點(diǎn) : 螺 旋 角 12， 12 定 義 ： 齒 輪 齒 寬 中點(diǎn) 的 切 線 和 該 中 點(diǎn) 與齒 輪 中 心 （ 節(jié) 錐 頂 點(diǎn) ）連 線 之 間 的 夾 角 螺旋 角 152121 coscosFF 雙曲面齒輪與螺旋齒輪相比： 傳 動(dòng) 比 （ 雙 曲 面 i0S、 螺 旋 i0l ） ： 16 1212 210 rrrF rFi l 21 1212 210 coscosrrr

6、FrFi s 雙曲面齒輪與螺旋齒輪相比： i0和 D2相 同 時(shí) ， 雙 曲 面 主 動(dòng) 齒 輪D1大 ， 輪 齒 強(qiáng) 度 高 ， 支 承 強(qiáng) 度 高 i0和 D1相 同 時(shí) ， 雙 曲 面 從 動(dòng) 齒 輪D2小 ， 離 地 間 隙 大 17 雙曲面齒輪與螺旋齒輪相比： 有 偏 移 距 E， 利 于 布 置 多 橋 貫 通 ，多 用 于 多 軸 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 上 ， 傳 動(dòng) 系 結(jié)構(gòu) 可 以 簡 化 ； 在 壽 命 相 同 的 情 況 下 ， 雙 曲 面 齒 輪尺 寸 可 以 小 ， 最 小 離 地 間 隙 大 ； 18 雙曲面齒輪與螺旋齒輪相比： 傳 動(dòng) 效 率 低 0.96， 低 于 螺

7、 旋 齒 輪 0.99 ， 高于 蝸 輪 蝸 桿 ； 主 動(dòng) 錐 齒 輪 大 ， 加 工 時(shí) 刀 盤 刀 頂 距 大 ， 刀具 壽 命 長 ； 19 雙曲面齒輪與螺旋齒輪相比： 存 在 沿 齒 高 方 向 的 側(cè) 向 滑 動(dòng) ， 還 有 沿 齒 長方 向 的 縱 向 滑 動(dòng) ， 運(yùn) 轉(zhuǎn) 更 平 穩(wěn) 。 雙 螺 ， 輪 齒 重 合 度 大 ， 傳 動(dòng) 更 平 穩(wěn) ，齒 輪 彎 曲 強(qiáng) 度 提 高 。 20 雙曲面齒輪與螺旋齒輪相比： 主 動(dòng) 齒 輪 螺 旋 角 1大 ， 不 產(chǎn) 生 根 切 的 最 小齒 數(shù) 可 減 少 ， 有 利 于 增 大 傳 動(dòng) 比 。 主 動(dòng) 齒 輪 直 徑 D1和 螺

8、旋 角 1大 ， 相 嚙 合 的輪 齒 當(dāng) 量 曲 率 半 徑 大 ， 因 此 齒 面 接 觸 強(qiáng) 度高 。 21 3.斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 特 點(diǎn) ： 用 于 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 橫 置 前 置 前 驅(qū) 轎 車 驅(qū) 動(dòng) 橋 （ 傳 動(dòng) 器 ） 22 4.蝸輪蝸桿傳動(dòng) 優(yōu) 點(diǎn) ： i0大 ， 輪 廓 尺 寸 不 大 ， 質(zhì) 量 不重 ， i0 6 14 工 作 平 穩(wěn) ， 噪 聲 低 用 于 多 軸 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 ， 傳 動(dòng) 系 結(jié)構(gòu) 簡 單 傳 遞 載 荷 大 ， 壽 命 長 23 4.蝸輪蝸桿傳動(dòng) 缺 點(diǎn) ： 0.96 齒 圈 要 求 用 高 質(zhì) 量 錫青 銅 制 造 ， 成 本 高 。 24 （二

9、）單級(jí)主減速器 優(yōu) 點(diǎn) ：結(jié) 構(gòu) 最 簡 單 、 質(zhì) 量 小 、 制造 容 易 、 拆 裝 簡 便 缺 點(diǎn) ：只 能 用 于 轉(zhuǎn) 矩 傳 遞 小 扭 矩的 發(fā) 動(dòng) 機(jī)只 能 用 于 主 傳 動(dòng) 比 較 小 的車 上 ， i 0 1.25(1.52.0)（ 2） 軸 向 力（ 3） 輪 齒 強(qiáng) 度 中 點(diǎn) 螺 旋 角 m一 般 取 值 35 40 57 三、錐齒輪主要參數(shù)的確定6.螺 旋 方 向 影 響 ： 軸 向 力 方 向小 端 向 左 為 左 旋 ； 向 右 為 右 旋 ， 大 小 齒 輪輪 齒 方 向 相 反 58 三、錐齒輪主要參數(shù)的確定6.螺 旋 方 向 選 擇 原 則 ： 使 汽

10、車 行 駛 時(shí) ， 主 動(dòng) 錐 齒 輪 所 受 的 軸 向 力 遠(yuǎn) 離錐 頂 ； 一 般 ， 主 動(dòng) 錐 齒 輪 左 旋 ， 大 齒 輪 右 旋 。 59 三、錐齒輪主要參數(shù)的確定7.法 向 壓 力 角 大 壓 力 角 可 以 增 加 輪 齒 強(qiáng) 度 ， 減 少 齒 數(shù) ； 容 易使 小 齒 輪 齒 頂 變 尖 ， 降 低 齒 輪 端 面 重 合 系 數(shù) 。應(yīng) 合 理 選 用 ： 60 三、錐齒輪主要參數(shù)的確定8.強(qiáng) 度 計(jì) 算（ 1） 單 位 齒 長 圓 周 力 ： p=F/b (N/mm)F作 用 在 齒 輪 上 的 圓 周 力b從 動(dòng) 齒 輪 寬 度按 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 扭 矩 計(jì) 算

11、 （ 公 式 5-11）按 輪 胎 最 大 附 著 力 矩 計(jì) 算 （ 公 式 5-12）許 用 單 位 齒 長 的 圓 周 力 如 表 5-1， 實(shí) 際 取 值 比表 5-1高 20 25 。 61 三、錐齒輪主要參數(shù)的確定8.強(qiáng) 度 計(jì) 算（ 2） 齒 輪 彎 曲 強(qiáng) 度 計(jì) 算（ 3） 齒 輪 接 觸 強(qiáng) 度 計(jì) 算（ 4） 材 料 要 求 ： 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 、 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 高 ， 耐 磨 芯 部 有 一 定 的 韌 性 鍛 造 性 能 、 切 削 性 能 和 熱 處 理 性 能 良 好 少 用 我 國 比 較 缺 少 的 金 屬 材 料 62 四、主減速器錐齒輪強(qiáng)

12、度計(jì)算（ 一 ） 計(jì) 算 載 荷 的 確 定1.Temax和 ig1確 定 （ P114）Temax最 大 使 用 轉(zhuǎn) 矩 =80 90 最 大 轉(zhuǎn) 矩n iikTkT fiedGe 01max 63 （一）計(jì)算載荷的確定2.按 驅(qū) 動(dòng) 輪 打 滑 扭 矩 確 定 TGS mm rGs i rmGT 22 64 （一）計(jì)算載荷的確定3.按 日 常 行 駛 平 均 轉(zhuǎn) 矩 確 定 TGF ni rFT mm rtGF 65 66 四 、 主 減 速 器 錐 齒 輪 強(qiáng) 度 計(jì) 算 67 1212 coscosFF四 、 主 減 速 器 錐 齒 輪 強(qiáng) 度 計(jì) 算 5-4差速器設(shè)計(jì)一 、 差 速

13、器 的 功 用二 、 對(duì) 稱 錐 齒 輪 差 速 器1.普 通 錐 齒 輪 式 差 速 器 （ 圖 5-19） ： 680TTk r kkkb 11 69 T2T1 1 2 0 Tr 普 通 錐 齒 輪 式 差 速 器 示 意 圖 T0 r r4 021 TTT rTTT 12 021 2 70 71 72 73 3 dbb TKR Kb=2.52.970.25.1 星半zz )(2 整 數(shù)行 星 輪 數(shù)半 nz 74 211 zzarctg 122 zzarctg 2 20110 sin2sin2 zAzAm 75 dc nrTd 1.1 1030 dL 1.1 322 102 JndmbK

14、 KTKv msw 76 77 5-5 車 輪 傳 動(dòng) 裝 置 設(shè) 計(jì) 78 5-5 車 輪 傳 動(dòng) 裝 置 設(shè) 計(jì) 79 5-6 驅(qū) 動(dòng) 橋 殼 設(shè) 計(jì) 80 5-6 驅(qū) 動(dòng) 橋 殼 設(shè) 計(jì) 81 制 造 工藝 主 減 速器 軸 承剛 度 拆 裝 、調(diào) 整 、維 修 橋 殼剛 度強(qiáng) 度 質(zhì) 量 材 料利 用率 應(yīng) 用 可 分 式 簡 單 好 不 方 便 受 限 較 重 差 輕 型沖 壓焊 接 簡 單 較 差 方 便 受 限 輕 好 擴(kuò) 張成 型 設(shè) 備 有要 求 較 差 方 便 受 限 輕 好整體式 鑄 造 加 工 面 多 較 差 方 便 受 限 重 差 中 重型 組 合 式 加 工 精度 高 較 好 不 方 便 較 差 較 重 差 轎 車輕 貨 5-6 驅(qū) 動(dòng) 橋 殼 設(shè) 計(jì) 82 5-6 驅(qū) 動(dòng) 橋 殼 設(shè) 計(jì)