1、第五章 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)第五章第五章 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)5-1 概述概述5-2 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)方案分析驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)方案分析5-3 主減速器設(shè)計(jì)主減速器設(shè)計(jì)5-4 差速器設(shè)計(jì)差速器設(shè)計(jì)5-5 車輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)車輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)5-6 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、驅(qū)動(dòng)橋的功用一、驅(qū)動(dòng)橋的功用 降速增矩 實(shí)現(xiàn)差速 改變動(dòng)力傳遞方向 將驅(qū)動(dòng)輪與地面的相互作用力通過(guò)懸架傳給車架或車身二、驅(qū)動(dòng)橋的組成二、驅(qū)動(dòng)橋的組成v主減速器v差速器v半軸v橋殼三、驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)要求三、驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)要求1、減速比要求：動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性2、離地間隙3、傳動(dòng)平穩(wěn)性4、傳動(dòng)效率5、舒適性：非簧載質(zhì)量6、與其他機(jī)構(gòu)的干涉問(wèn)

2、題7、結(jié)構(gòu)、制造、安裝、調(diào)整問(wèn)題第二節(jié)第二節(jié) 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析：簧上質(zhì)量 簧下質(zhì)量 離地間隙 與地面的接觸能力 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設(shè)計(jì)主減速器設(shè)計(jì)一、主減速器的結(jié)構(gòu)形式一、主減速器的結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)齒輪類型、減速形式、從動(dòng)齒輪支承形式分類1.1.按齒輪副結(jié)構(gòu)型式分類按齒輪副結(jié)構(gòu)型式分類螺旋錐齒輪式、雙曲面齒輪式、圓柱齒輪式 、蝸桿傳動(dòng)式。2.2.按減速形式分類按減速形式分類單級(jí)式、雙級(jí)式、單速式、雙速式、貫通式、輪邊減速式。3.3.按從動(dòng)齒輪支承形式分類按從動(dòng)齒輪支承形式分類跨置式、懸臂式（一）主減速器的齒輪類型（一）主減速器的齒輪類型 1.1

3、.螺旋錐齒輪傳動(dòng)（弧齒錐齒輪）螺旋錐齒輪傳動(dòng)（弧齒錐齒輪） 螺旋錐齒輪傳動(dòng)的主、從動(dòng)齒輪軸線垂直相交于一點(diǎn)，齒輪并不同時(shí)在全長(zhǎng)上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。 由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對(duì)以上的輪齒同時(shí)嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負(fù)荷、制造也簡(jiǎn)單。 在工作中噪聲大，對(duì)嚙合精度很敏感，齒輪副錐頂稍有不吻合便會(huì)使工作條件急劇變壞，并伴隨磨損增大和噪聲增大。偏移距:雙曲面齒輪傳動(dòng)的主、從動(dòng)齒輪的軸線相互垂直而不相交，主動(dòng)齒輪軸線相對(duì)從動(dòng)齒輪軸線在空間偏移一距離E，此距離稱為偏移距。由于偏移距E的存在，使主動(dòng)齒輪螺旋角大于從動(dòng)齒輪螺旋角。根據(jù)嚙合面上法向力相等，可求出主、從動(dòng)齒

4、輪圓周力之比2.雙曲面齒輪傳動(dòng)2121coscosFF螺旋角:指在錐齒輪節(jié)錐表面展開(kāi)圖上的齒線任意一點(diǎn)A的切線TT與該點(diǎn)和節(jié)錐頂點(diǎn)連線之間的夾角。在齒面寬中點(diǎn)處的螺旋角稱為中點(diǎn)螺旋角。傳動(dòng)比比較雙曲面齒輪螺旋錐齒輪雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪的比較雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪的比較112211220coscosrrrFrFis15 . 125. 1cos/cos12KLsKii00rriL1201)當(dāng)雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪傳動(dòng)有更大的傳動(dòng)比。2)當(dāng)傳動(dòng)比一定，從動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪有較大的直徑，較高的輪齒強(qiáng)度以及較大的主動(dòng)齒輪軸和軸承剛度。3)當(dāng)傳動(dòng)比一

5、定，主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面從動(dòng)齒輪直徑比相應(yīng)的螺旋錐齒輪為小，因而有較大的離地間隙。 雙曲面齒輪傳動(dòng)比螺旋錐齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)雙曲面齒輪傳動(dòng)比螺旋錐齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 1)雙曲面齒輪副：沿齒高方向側(cè)向滑動(dòng)，沿齒長(zhǎng)方向縱向滑動(dòng)。縱向滑動(dòng)可改善齒輪的磨合過(guò)程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。2)雙曲面齒輪副主動(dòng)齒輪的螺旋角大于從動(dòng)齒輪的螺旋角，這樣同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多，重合度較大，提高了傳動(dòng)平穩(wěn)性，而且使齒輪的彎曲強(qiáng)度提高約30。3)雙曲面齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合輪齒的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪為大，使齒面的接觸強(qiáng)度提高。4)主動(dòng)齒輪軸布置方式靈活：布置在從動(dòng)齒輪中心上方，便于實(shí)現(xiàn)

6、多軸驅(qū)動(dòng)橋的貫通，增大傳動(dòng)軸的離地高度。布置在從動(dòng)齒輪中心下方，可降低萬(wàn)向傳動(dòng)軸的高度，有利于降低轎車車身高度，并可減小車身地板中部凸起通道的高度。雙曲面齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)雙曲面齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)1)沿齒長(zhǎng)的縱向滑動(dòng)會(huì)使摩擦損失增加，降低傳動(dòng)效率。 雙曲面齒輪副傳動(dòng)效率為96，螺旋錐齒輪副為99。2)齒面間大的壓力和摩擦功，可能導(dǎo)致油膜破壞和齒面燒結(jié)咬死，即抗膠合能力較低。3)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。4)雙曲面齒輪傳動(dòng)必須采用可改善油膜強(qiáng)度和防刮傷添加劑的特種潤(rùn)滑油，螺旋錐齒輪傳動(dòng)用普通潤(rùn)滑油即可。螺旋錐齒輪與雙曲面錐齒輪的選擇螺旋錐齒輪與雙曲面錐齒輪的選擇當(dāng)要求傳動(dòng)比大于4

7、5而輪廓尺寸又有限時(shí)，采用雙曲面齒輪傳動(dòng)更合理。這是因?yàn)槿绻３种鲃?dòng)齒輪軸徑不變，則雙曲面從動(dòng)齒輪直徑比螺旋錐齒輪小。當(dāng)傳動(dòng)比小于2時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪相對(duì)螺旋錐齒輪主動(dòng)齒輪顯得過(guò)大，占據(jù)了過(guò)多空間，這時(shí)可選用螺旋錐齒輪傳動(dòng)，因?yàn)楹笳呔哂休^大的差速器可利用空間。對(duì)于中等傳動(dòng)比，兩種齒輪傳動(dòng)均可采用。 3 3圓柱齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng) v圓柱齒輪傳動(dòng)一般采用斜齒輪，廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)橫置且前置前驅(qū)動(dòng)的轎車驅(qū)動(dòng)橋和雙級(jí)主減速器貫通式驅(qū)動(dòng)橋。 4 4蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：1)在輪廓尺寸和結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小的情況下，可得到較大的傳動(dòng)比(可大于7)。2)在任何轉(zhuǎn)速下使用均能工作得非常平穩(wěn)且無(wú)噪聲。3)便于汽車的總

8、布置及貫通式多橋驅(qū)動(dòng)的布置。4)能傳遞大的載荷，使用壽命長(zhǎng)。5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，調(diào)整容易。 缺點(diǎn)：蝸輪齒圈要求用高質(zhì)量的錫青銅制作，成本較高；傳動(dòng)效率較低。（二）主減速器的減速形式（二）主減速器的減速形式影響減速形式選擇的因素：汽車類型使用條件驅(qū)動(dòng)橋處的離地間隙驅(qū)動(dòng)橋數(shù)布置形式以及主傳動(dòng)比i。1 1單級(jí)主減速器單級(jí)主減速器 v由一對(duì)圓錐齒輪、一對(duì)圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、成本低、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。v主傳動(dòng)比不能太大，一般i07，進(jìn)一步提高i0將增大從動(dòng)齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動(dòng)齒輪熱處理困難。 2.2.雙級(jí)主減速器雙級(jí)主減速器v雙級(jí)主減速器與單級(jí)相比，在保證離

9、地間隙相同時(shí)可得到大的傳動(dòng)比，i0一般為712。v尺寸、質(zhì)量均較大，成本較高。它主要應(yīng)用于中、重型貨車、越野車和大客車上。v分類： 整體式和分開(kāi)式。 分開(kāi)式由中央減速器和輪邊減速器組成。（1）整體式雙級(jí)主減速器的結(jié)構(gòu)方案）整體式雙級(jí)主減速器的結(jié)構(gòu)方案（2 2）第一級(jí)為錐齒輪、第二級(jí)為圓柱齒輪的雙級(jí)主減速器的布置）第一級(jí)為錐齒輪、第二級(jí)為圓柱齒輪的雙級(jí)主減速器的布置v縱向水平布置、垂向布置、斜向布置v縱向水平布置可以使總成的垂向輪廓尺寸減小，從而降低汽車的質(zhì)心高度，但使縱向尺寸增加，用在長(zhǎng)軸距汽車上可適當(dāng)減小傳動(dòng)軸長(zhǎng)度，但不利于短軸距汽車的總布置，會(huì)使傳動(dòng)軸過(guò)短，導(dǎo)致萬(wàn)向傳動(dòng)軸夾角加大。v垂向布

10、置使驅(qū)動(dòng)橋縱向尺寸減小，可減小萬(wàn)向傳動(dòng)軸夾角，但由于主減速器殼固定在橋殼的上方，不僅使垂向輪廓尺寸增大，而且降低了橋殼剛度，不利于齒輪工作。這種布置可便于貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置。v斜向布置介于兩者之間，對(duì)傳動(dòng)軸布置和提高橋殼剛度有利。 圓柱行星齒輪式輪邊減速器：可布置在輪轂內(nèi)。圓錐行星齒輪式輪邊減速器，具有兩個(gè)輪邊減速比：布置在輪轂外。普通外嚙合圓柱齒輪式輪邊減速器：主動(dòng)齒輪上置和下置兩種形式。上置式:主要用于高通過(guò)性的越野汽車上，可提高橋殼的離地間隙;下置式:主要用于城市公共汽車和大客車上，可降低車身地板高度和汽車質(zhì)心高度，提高了行駛穩(wěn)定性。（3 3）輪邊減速器（）輪邊減速器（3 3種布置）種布

11、置）3.3.雙速主減速器雙速主減速器 雙速主減速器內(nèi)由齒輪的不同組合可獲得兩種傳動(dòng)比。它與普通變速器相配合，可得到雙倍于變速器的擋位。雙速主減速器的高低擋減速比是根據(jù)汽車的使用條件、發(fā)動(dòng)機(jī)功率及變速器各擋速比的大小來(lái)選定的。太陽(yáng)輪1是長(zhǎng)齒，左移時(shí)可以與行星齒輪4及行星齒輪架3的內(nèi)齒環(huán)同時(shí)嚙合，行星齒輪無(wú)法自轉(zhuǎn)而不起減速作用，為高擋位。 4.4.貫通式主減速器貫通式主減速器 v貫通式主減速器根據(jù)其減速形式可分成單級(jí)和雙級(jí)兩種 v單級(jí)：雙曲面齒輪式及蝸輪蝸桿式雙級(jí)貫通式主減速雙級(jí)貫通式主減速 錐齒輪圓柱齒輪式圓柱齒輪錐齒輪式錐齒輪圓柱齒輪式雙級(jí)貫通式主減速器可得到較大的主減速比，但是結(jié)構(gòu)高度尺寸大

12、，主動(dòng)錐齒輪工藝性差，從動(dòng)錐齒輪采用懸臂式支承，支承剛度差，拆裝也不方便。圓柱齒輪錐齒輪式雙級(jí)貫通式主減速器的第一級(jí)圓柱齒輪副具有減速和貫通的作用，有時(shí)僅用作貫通用，將其速比設(shè)計(jì)為1。（三）主減速器錐齒輪的支承（三）主減速器錐齒輪的支承v主動(dòng)錐齒輪的支承 跨置式和懸臂式v從動(dòng)錐齒輪的支承 跨置式從動(dòng)錐齒輪的輔助支承 二、主減速器計(jì)算載荷的確定與參數(shù)的選擇二、主減速器計(jì)算載荷的確定與參數(shù)的選擇niikiTkTfedce01max2、按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定mmrcsirmGT223、按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定nirFTmmrtcf主減速器主動(dòng)錐齒輪計(jì)算載荷ccziTT0cTzT（一）主減速器（一）主

13、減速器從動(dòng)錐齒輪計(jì)算載荷從動(dòng)錐齒輪計(jì)算載荷的確定的確定1、按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動(dòng)比確定（二）錐齒輪主要參數(shù)的選擇（二）錐齒輪主要參數(shù)的選擇 v主要參數(shù)：主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)z1和z2 ;從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑D2和端面模數(shù)ms ;主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬b1和b2 ;雙曲面齒輪副的偏移距E、中點(diǎn)螺旋角、法向壓力角.1 1主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)z z1 1和和z z2 2考慮因素：1)為了磨合均勻,z1、z2之間應(yīng)避免有公約數(shù)。2)為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度，主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和應(yīng)不小于40。3)為了嚙合平穩(wěn)、噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度，對(duì)于乘用車z1不小9商用車，商

14、用車z1一般不少于6。4)當(dāng)主傳動(dòng)比i0較大時(shí)，盡量使z1取得小些，以便得到滿意的離地間隙。2.2.從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑D D2 2和端面模數(shù)和端面模數(shù)m ms s對(duì)于單級(jí)主減速器，D2對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼尺寸有影響，D2大將影響橋殼的離地間隙；D2小則影響跨置式主動(dòng)齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。 D2的初選322TKDcDms的計(jì)算Tc=minTce, Tcs zDms22/3TKmcmsms還需滿足強(qiáng)度要求：3.3.主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬主、從動(dòng)錐齒輪齒面寬b b1 1和和b b2 2齒面寬度對(duì)齒輪的影響錐齒輪齒面過(guò)寬會(huì)加大應(yīng)力集中，還降低了刀具的使用壽命。引起輪

15、齒小端過(guò)早損壞和疲勞損傷。另外，齒面過(guò)寬也會(huì)引起裝配空間的減小。但是齒面過(guò)窄，輪齒表面的耐磨性會(huì)降低。從動(dòng)錐齒輪齒面寬b2推薦不大于其節(jié)錐距A2的0.3倍，即b20.3A2，而且b2應(yīng)滿足b2Kcms， Kc=10 。 汽車上一般也推薦b2=o.155D2。 對(duì)于螺旋錐齒輪，b1一般比b2大10%。4雙曲面小齒輪偏移距雙曲面小齒輪偏移距EE值過(guò)大將使齒面縱向滑動(dòng)過(guò)大，從而引起齒面早期磨損和擦傷。E值過(guò)小，則不能發(fā)揮雙曲面齒輪的特點(diǎn)。雙曲面小齒輪的雙曲面小齒輪的上偏移與下偏移上偏移與下偏移5.5.中點(diǎn)螺旋角中點(diǎn)螺旋角螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端的螺旋角最小。弧齒錐齒輪副的

16、中點(diǎn)螺旋角是相等的， 雙曲面齒輪副的中點(diǎn)螺旋角是不相等的，12。選擇時(shí)，應(yīng)考慮它對(duì)齒面重合度F、輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響。 越大，則F也越大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)越多，傳動(dòng)就越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高。 但過(guò)大，齒輪上所受的軸向力也會(huì)過(guò)大。6.6.螺旋方向螺旋方向從錐齒輪錐頂看，齒形從中心線上半部向左傾斜為左旋，向右傾斜為右旋。主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受軸向力的方向。當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)齒當(dāng)變速器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)齒輪的軸向力離開(kāi)錐頂方向，這樣可輪的軸向力離開(kāi)錐頂方向，這樣可使主、從動(dòng)齒輪有分離趨勢(shì)，防止使主、從動(dòng)齒輪有分離趨勢(shì)，防止

17、輪齒卡死而損壞。輪齒卡死而損壞。 軸向力方向的判斷：根據(jù)主動(dòng)齒輪的旋向，左旋用左手定則，右旋用右手定則，四指指向旋向，大拇指的指向即為軸向力方向。三、主減速器錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算三、主減速器錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算 1.1.單位齒長(zhǎng)圓周力單位齒長(zhǎng)圓周力主減速器錐齒輪的表面耐磨性長(zhǎng)用輪齒上的單位齒長(zhǎng)圓周力來(lái)估算 bFp2102321maxbDniikTkpfged10232222mmribDrmGp按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算 按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩計(jì)算 許用的單位齒長(zhǎng)圓周力許用的單位齒長(zhǎng)圓周力p p 2.2.輪齒彎曲強(qiáng)度輪齒彎曲強(qiáng)度 錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力 10230JbDmkkkkTWsmscWv3.3.輪齒接觸強(qiáng)度輪

18、齒接觸強(qiáng)度 102301bJkkkkkTDCJVfmszpJ上述按minTce,Tcs計(jì)算的最大彎曲應(yīng)力不超過(guò)700MPa；按Tcf計(jì)算的疲勞彎曲應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)210MPa，破壞的循環(huán)次數(shù)為6x106。上述按minTce,Tcs計(jì)算的最大接觸應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)2800MPa，按Tcf計(jì)算的疲勞接觸應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)1750MPa。主、從動(dòng)齒輪的齒面接觸應(yīng)力是相同的。 四、主減速器錐齒輪軸承的載荷計(jì)算四、主減速器錐齒輪軸承的載荷計(jì)算 1.1.錐齒輪齒面上的作用力錐齒輪齒面上的作用力 齒面上的法向力分解：沿齒輪切線方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力 (1) 齒寬中點(diǎn)處的圓周力齒寬中點(diǎn)處

19、的圓周力由F1F2=cos1cos2可知，對(duì)于弧齒錐齒輪副，作用在主、從動(dòng)齒輪上的圓周力是相等的；對(duì)于雙曲面齒輪副，它們的圓周力是不等的。(2) 錐齒輪的軸向力和徑向力錐齒輪的軸向力和徑向力 FT為作用在節(jié)錐面上的齒面寬中點(diǎn)A處的法向力。在A點(diǎn)處的螺旋方向的法平面內(nèi)，F(xiàn)T分解成兩個(gè)相互垂直的力FN和Ff 。FN垂直于OA且位于OOA所在的平面，F(xiàn)f位于以O(shè)A為切線的節(jié)錐切平面內(nèi)。Ff在此切平面內(nèi)又可分解成沿切線方向的圓周力F和沿節(jié)錐母線方向的力Fs。F與Ff之間的夾角為螺旋角，F(xiàn)T與Ff之間的夾角為法向壓力角 。軸向力Faz : Faz=FNsin+Fscos 徑向力Frx: Frz=FNco

20、s-Fssin 圓周力： F=FTcoscos FN=FTsina=Ftanacos Fs=FTcossin=Ftan 齒面上的軸向力和徑向力齒面上的軸向力和徑向力 2 2錐齒輪軸承的載荷錐齒輪軸承的載荷 當(dāng)錐齒輪齒面上所受的圓周力、軸向力和徑向力計(jì)算確定后，根據(jù)主減速器齒輪軸承的布置尺寸，即可求出軸承所受的載荷。 五、錐齒輪的材料五、錐齒輪的材料驅(qū)動(dòng)橋錐齒輪的工作條件具有載荷大、作用時(shí)間長(zhǎng)、變化多、有沖擊等特點(diǎn)。是傳動(dòng)系中的薄弱環(huán)節(jié)。錐齒輪材料應(yīng)滿足如下要求： 1)具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度，齒面具有高的硬度以保證有高的耐磨性。 2)輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖

21、擊載荷下齒根折斷。 3)鍛造性能、切削加工性能及熱處理性能良好，熱處理后變形小或變形規(guī)律易控制。 4)選擇合金材料時(shí)，盡量少用含鎳、鉻元素的材料，而選用含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼。汽車主減速器錐齒輪目前常用滲碳合金鋼制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WMoV等。 第四節(jié)第四節(jié) 差速器設(shè)計(jì)差速器設(shè)計(jì) 差速器的功能： 用來(lái)在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。差速器的分類：按其結(jié)構(gòu)特征可分為齒輪式、凸輪式、蝸輪式和牙嵌自由輪式等多種形式。普通差速器驅(qū)動(dòng)運(yùn)行演示帶鎖止差速器驅(qū)動(dòng)運(yùn)行演示一、差速器結(jié)構(gòu)形式選擇一

22、、差速器結(jié)構(gòu)形式選擇 (一) 齒輪式差速器 汽車上廣泛采用對(duì)稱錐齒輪式差速器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。 可分為普通錐齒輪式差速器、摩擦片式差速器和強(qiáng)制鎖止式差速器等1 1普通錐齒輪式差速器普通錐齒輪式差速器 0212差速器性能：以鎖緊系數(shù)k來(lái)表征 021r12TTTTT-Tk) -(10.5TTk)(10.5TT01020TTkrkk11kbbkk11kb12TTkb普通錐齒輪差速器的鎖緊系數(shù)是一般為0.050.15，兩半軸轉(zhuǎn)矩比kb=1.111.35，左、右半軸的轉(zhuǎn)矩差別不大，分配給兩半軸的轉(zhuǎn)矩大致相等，對(duì)在良好路面上行駛的汽車是合適的。越野行駛或在泥濘、冰雪路面上行駛時(shí)，一

23、側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪與地面的附著系數(shù)很小，盡管另一側(cè)車輪與地面有良好的附著，其驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不得不隨附著系數(shù)小的一側(cè)同樣地減小，無(wú)法發(fā)揮潛在牽引力，以致汽車停駛。 半軸的轉(zhuǎn)矩比kb 2.2.摩擦片式差速器摩擦片式差速器 當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，差速器殼通過(guò)孔上的V型斜面對(duì)與之配合的行星齒輪軸產(chǎn)生沿行星齒輪軸線方向的軸向力，該軸向力推動(dòng)行星齒輪使壓盤將摩擦片壓緊。當(dāng)左、右半軸轉(zhuǎn)速不等時(shí)，主、從動(dòng)摩擦片間產(chǎn)生相對(duì)滑轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生摩擦力矩。此摩擦力矩Tr，與差速器所傳遞的轉(zhuǎn)矩成正比。 tanfz TTr0dfrr摩擦片式差速器的鎖緊系數(shù)k可達(dá)0.6，kb可達(dá)4。 3 3強(qiáng)制鎖止式差速器強(qiáng)制鎖止式差速器 當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪處于附著系

24、數(shù)較小的路面時(shí)，可通過(guò)液壓或氣動(dòng)操縱，使內(nèi)、外接合器(即差速鎖)嚙合，將差速器殼與半軸鎖緊在一起，使差速器不起作用，這樣可充分利用地面的附著系數(shù)，使?fàn)恳_(dá)到最大值。帶有電控氣動(dòng)式差速鎖的差速器普通錐齒輪差速器的汽車 鎖止式差速器的汽車 min2min2min222GGGFt)(222min2min22GGGFt( (二二) ) 滑塊凸輪式差速器滑塊凸輪式差速器 當(dāng)差速器傳遞動(dòng)力時(shí)，差速器殼體上的主動(dòng)套帶動(dòng)滑塊并通過(guò)滑塊帶動(dòng)內(nèi)、外凸輪旋轉(zhuǎn)，同時(shí)允許內(nèi)、外凸輪轉(zhuǎn)速不等。)sin()2cos(r)sin()2-cos(r121212bk( (三三) ) 蝸輪式差速器蝸輪式差速器 蝸輪式差速器中由蝸

25、輪蝸桿代替錐齒輪傳動(dòng)，是一種高摩擦自鎖差速器。蝸桿2、4同時(shí)與行星蝸輪3與半軸蝸輪1、5嚙合，從而組成一行星齒輪系統(tǒng)。 )an()an(ttkb( (四四) )牙嵌式自由輪差速器牙嵌式自由輪差速器 裝有這種差速器的汽車在直線行駛時(shí)，主動(dòng)環(huán)可將由主減速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩按左、右輪阻力的大小分配給左、右從動(dòng)環(huán)(即左、右半軸)。當(dāng)一側(cè)車輪懸空或進(jìn)入泥濘、冰雪等路面時(shí)，主動(dòng)環(huán)的轉(zhuǎn)矩可全部或大部分分配給另一側(cè)車輪。當(dāng)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，外側(cè)車輪有快轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，使外側(cè)從動(dòng)環(huán)與主動(dòng)環(huán)脫開(kāi)，即中斷對(duì)外輪的轉(zhuǎn)矩傳遞；內(nèi)側(cè)車輪有慢轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，使內(nèi)側(cè)從動(dòng)環(huán)與主動(dòng)環(huán)壓得更緊，即主動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)矩全部傳給內(nèi)輪。 二、普通錐齒輪差速器齒輪設(shè)計(jì)二、

26、普通錐齒輪差速器齒輪設(shè)計(jì) 1行星齒輪數(shù)n 2行星齒輪球面半徑 Rb及行星齒輪節(jié)錐距A03行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)Z1、Z2 4行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角1、2及模數(shù)m5壓力角 6行星齒輪軸直徑d及支承長(zhǎng)度L ( (一一) )差速器齒輪主要參數(shù)差速器齒輪主要參數(shù)( (二二) )差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算 主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合傳動(dòng)狀態(tài)，只有當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或左、右輪行駛不同的路程時(shí)，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才能有嚙合傳動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，對(duì)于差速器齒輪主要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。 第五節(jié)第五節(jié) 車輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)車輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 一、結(jié)構(gòu)形式分析一、結(jié)構(gòu)形式分析 v半浮式、34浮式和全浮式三種形式二、半軸計(jì)算二、半軸計(jì)算 1 1