驅動橋設計說明書

1、驅動橋設計說明書1引言汽車驅動橋位于傳動系的末端.其基本功用是增扭，降速和改變轉矩的傳遞 方向，即增大山傳動軸或直接從變速器傳采的轉矩，并將轉矩合理的分配給左右驅 動車輪；其次，驅動橋還要承受作用于路面或車身之間的垂直力，縱向力和橫向 力，以及制動力矩和反作用力矩等。要動橋一般III主減速器，差速器，車輪傳動裝 置和橋殼組成。設汁驅動橋時應當滿足如下基本要求，1）選擇適當的主減速比，以保證汽車在給定的條件下具有最佳的動力性和燃 油經濟性.2）外廓尺寸小，保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過性的要求.3）齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小，4）在各種載荷和轉速工況下有較高的傳動效率。5）具有足夠

2、的強度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種 力和力矩；在此條件下，盡可能降低質量，尤其是簧下質量，減少不平路面的沖擊 載荷，提高汽車的平順性.6）與懸架導向機構運動協調，7）結構簡單，加工工藝性好，制造容易，維修，調整方便。驅動橋的結構型式技工作特性分，可以歸并為非斷開式驅動橋和斷開式驅動 橋兩大類.當驅動車輪采用非獨立懸架時，應該選用非斷開式驅動橋，稱為非獨立 懸架驅動橋：當驅動車輪采用獨立懸架時，則應該選用斷開式驅動橋，稱為獨立懸 架驅動橋獨立懸架驅動橋結構較復雜，但大大提高了汽車在不平路面上的行駛平順 性.2設計要求2.1車型載貨汽車2. 2設計基礎數據車型：載貨汽車；空載

3、質量，4080kg 前，1930k8 后：2150kg；滿載質量前，2360kg 后：6930kg；輪距：前：1810mm 后：1800mm：最高車速：90km/h 最大爬坡度：大于30%；傳動系最小傳動比，7.31主減速器傳動比，6.33額定功率，99kw (最高車速時3000r/min)最大轉矩;353Nm (12001400r/min 時)；輪胎規(guī)格，G85168219設訃要求。2.3附件要求，1. 裝配圖一張；2. 軸圖一張；3. 齒輪圖一張。3驅動橋結構方案擬定山于要求設計的是載貨汽車的后驅動橋，要設計這樣一個級別的驅動橋，一 般選用非斷開式驅動橋以與非獨立懸架相適應，該種形式的驅動

4、橋是一根支撐在左 右驅動車輪的剛性空心梁，一般是鑄造或鋼板沖壓而成，主減速器，差速器和半軸 等所有傳動件都裝在其中，此時驅動橋，驅動車乾都屬于簧下質量。123 456781 一半袖 2一圓錐滾子軸承 3一支承螺栓4一主減速器從動錐齒9108 一墊圈 9 一輪轂 10輪 5 一油封6 一減速器主動錐齒輪7 彈簧座一調整螺母圖11驅動橋4主減速器設計4.1主減速器的結構形式主減速器的結構形式主要是根據其齒輪的類型，主動齒輪和從動齒輪的安置 方法以及減速形式的不同而異.驅動橋中主減速器。差速器設計應滿足如下基本要求:d）所選擇的主減速比應能保證汽車既有最佳的動力性和燃料經濟性b）外型尺寸要小，保證有

5、必要的離地間隙；齒輪其它傳動件工作干穩(wěn)，噪音C）在各種轉速和載荷下具有高的傳功效率；與懸架導向機構運動協調.d）在保證足夠的強度，剛度條件下，應力求質量小，以改善汽車平順性。e）結構簡單.加工工藝性好，制造容易，拆裝。調整方便。按主減速器的類型分，驅動橋的結構形式有多種，基本形式有三種：1）中央單級減速器。此是驅動橋結構中最為簡單的一種.是驅動橋的基本形 式，在載重汽車中占主導地位，一般在主傳動比較小的情況下.應盡量采用中央單 級減速驅動橋.圖2-1 單級主減速器2 雙級主減速囂2）中央雙級主減速器.山于上述中央雙級減速橋均是在中央單級橋的速比超出一定數值或牽引總質 量較大時，綜合來說，雙級減

6、速橋一般均不作為一種基本型驅動橋來發(fā)展，而是作 為某一特殊考慮而派生出采的驅動橋存在，3) 中央單級、輪邊減速器綜上所述，中央單級主減速器.它還有以下優(yōu)點：(1)(2) 載重汽車發(fā)動機向低速大轉矩發(fā)展的趨勢.使得驅動橋的傳動比向小速比 發(fā)展；(3) 隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展，汽車使用條件對汽車 通過性的要求降低.(4) 與帶輪邊減速器的驅動橋相比，山于產品結構簡化，單級減速驅動橋機械 傳動效率提高，易損件減少，可靠性提高.單級驅動橋產品的優(yōu)勢為單級驅動橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景，從產品設計 的角度看，載重車產品在主減速比小于6的情況下，應盡量選用單級減速驅動橋.所以此設汁采用

7、中央單級減速驅動橋，再配以鑄造整體式橋殼.圖23 中央主減速器4.1.1主減速器的齒輪類型主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪，雙曲面齒輪，圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式， 在此連用弧齒錐齒輪傳動，其特點是主、從動齒輪的軸線垂直交于一點.山于輪齒 端面重迭的影響，至少有兩個以上的輪齒同時嚙合，因此可以承受較大的負荷，加 之其輪齒不是在齒的全長上同時嚙合，而是逐漸由齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)地轉向另一 端，所以工作平穩(wěn)，噪聲和振動小。另外，弧齒錐齒輪與雙曲面錐齒輪相比，具有 較高的傳動效率。4. 1.2主減速器主、從動錐齒輪的支承形式用2 3 J動If苗槍總1«代支示圖2 4I：動If此馳胯肖氏圖2 5從動惟

8、齒輪支檸形式主動錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種.查閱資料、文 獻，經方案論證，采用懸臂式支承結構（如圖2-3示）。跨置式支承使支承剛度大為 增加，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式支承的1/30以下. 而主動錐齒輪后軸承的徑向負荷比懸臂式的要減小至1 / 51 / 7o齒輪承載能力 較懸臂式可提高10%左右。但結構較復雜，所以選用跨置式.從動錐齒輪采用圓錐滾子軸承支承（如圖2-5示）。為了增加支承剛度，兩軸 承的圓錐滾子大端應向內，以減小尺寸c+d.為了使從動錐齒輪背面的差速器殼體 處有足夠的位置設置加強肋以增強支承穩(wěn)定性，c+d應不小于從動錐齒輪大端分度 圓直

9、徑的70%。為了使載荷能均勻分配在兩軸承上，應是c等于或大于d.4. 2主減速器的基本參數選擇與設計計算4. 2.1主減速器計算載荷的確定1按發(fā)動機最大轉矩和最低檔傳動比確定從動錐齒輪的計算轉矩Tee。從動錐齒輪計算轉矩Tce-(2 - 1)式中:Tee計算轉矩，Nm：Temax發(fā)動機最大轉矩：Temax=353Nmn計算驅動橋數，1：if變速器傳動比，if=7. 31；iO主減速器傳動比，i0=6. 33；n變速器傳動效率，取二0.9；k液力變矩器變矩系數，K二1：kd山于猛接離合器而產生的動載系數，kd二1；il變速器最低擋傳動比，il二1;代入式(21),有；Tee14700. 7 N

10、m主動錐齒輪計算轉矩*2322. 39 Nm2按驅動輪打滑轉矩確定從動錐齒輪的汁算轉矩TcsTcs = Gi(p r !r iJ r m 9n(2 - 2)式中 G2汽車滿載時一個驅動橋給水平地面的最大負荷，后橋所承載 69300N的負荷；輪胎對地面的附著系數，對于安裝一般輪胎的公路用車，取二0.85；對于越 野汽車取1. 0；對于安裝有專門的防滑寬輪胎的高級轎車，計算時可取1. 25；rr車輪的滾動半徑，在此選用輪胎型號為GB51682 9. 0 - 20,則車輪的 滾動半徑為0. 456m；m、im分別為所汁算的主減速器從動錐齒輪到驅動車輪之間的傳動效率和傳 動比，取LB二0.9,由于沒有

11、輪邊減速器，取讓B =1.0xq匸 x .人。x .£Tc = Gs” itJtr2-:=29X45. 2N m3按汽車日常行駛平均轉矩確定從動錐齒輪的計算轉矩Tcf對于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)的轉矩根據所 謂的平均牽引力的值采確定+溝 Nm(2 - 3)式中：Gd汽車滿載時的總重量，92900NGr所牽引的掛車滿載時總重量，X,但僅用于牽引車的計算；fR道路滾動阻力系數，對于載貨汽車可取0.015 - 0.020：在此取0.018fH汽車正常行駛時的平均爬坡能力系數，對于載貨汽車可取o. 05 - O.09在 此取0. 07：fP汽車的性能系數在此取0：m

12、主減速器主動齒輪到車輪之間的效率：im主減速器從動齒輪到車輪之間的傳動比;n驅動橋數92900x0.45&1.0x0.9xl訃算得（0.0IS十0.8十0）=38502, 7 N主減速器基本參數的選擇主減速器錐齒輪的主要參數有主、從動齒輪的齒數zl和z2、從動錐齒輪大 端分度圓直徑D2、端面模數m、主從動錐齒輪齒面寬bl和b2、中點螺旋角、法向 壓力角等。4.主、從動錐齒輪齒數zl和z2選擇主、從動錐齒輪齒數時應考慮如下因素：1）為了磨合均勻，zl, z2之間應避免有公約數.2）為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強度，主、從動齒輪齒數和 應不小于40o從動錐齒輪大端分度圓直徑D2、

13、端面模數m主、從動錐齒輪齒面寬bl和b2錐齒輪齒面過寬并不能增大齒輪的強度和壽命，反而會導致因錐齒輪輪齒小 端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面過窄及刀尖圓角過小，這樣不但會減小了齒根圓角 半徑，加大了集中應力，還降低了刀具的使用壽命。此外，安裝時有位置偏差或由 于制造、熱處理變形等原因使齒輪工作時載荷集中于輪齒小端，會引起輪齒小端過 早損壞和疲勞損傷。另外，齒面過寬也會引起裝配空間減小。但齒面過窄，輪齒表 面的耐磨性和輪齒的強度會降低。對于從動錐齒輪齒面寬b2,推薦不大于節(jié)錐A2的0.3倍，即b2<=03A2,而 且b2應滿足b2<=10m,對于汽車主減速器圓弧齒輪推薦采用：b2二0. 155D2二0. 155x342二53. 01在此取 54一般習慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩端都 超出一些，通常使小齒輪的齒面比大齒輪大10%,在此取bl二60