汽車設計：第五章驅動橋設計

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1、上海工程技術大學第五章 驅動橋設計第一節(jié) 概述第二節(jié) 驅動橋結構方案分析第三節(jié) 主減速器設計第四節(jié) 差速器設計第五節(jié) 車輪傳動裝置設計第六節(jié) 驅動橋殼設計第七節(jié) 驅動橋的結構元件第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、設計要求所選i0應保證汽車有最佳的動力性和燃料經濟性外形尺寸小，保證hmin工作平穩(wěn)，噪聲小質量小傳動效率高橋殼應當有足夠的剛度和強度，保證齒輪正確嚙合，并承受和傳遞車輪與懸架之間的各種力與懸架導向機構運動協調，對轉向驅動橋，還應與轉向機構運動相協調結構簡單，工藝性好，制造容易，拆裝調整方便第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第一

2、節(jié)第一節(jié) 概述概述二、分類形式 非斷開式 斷開式 結構 簡圖 結構 特點 用剛性整體外殼連接左右車輪 車輪傳動裝置為半軸驅動橋殼經懸架彈性元件與車架相連 沒有剛性整體外殼 兩側驅動輪可以獨立相對車架或車身作上下擺動 車輪傳動裝置為萬向節(jié)傳動 橋殼固定在車架（身）上 應用 非獨立懸架 獨立懸架 第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 驅動橋結構方案分析驅動橋結構方案分析斷開和非斷開式第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計一、主減速器結構方案分析 1、分類第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速

3、器設計主減速器設計一、主減速器結構方案分析 2、齒輪傳動方案第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計一、主減速器結構方案分析 3、螺旋錐齒輪優(yōu)點：同時嚙合齒數多，壽命長，制造簡單，質量小缺點：有軸向力、且方向不定，應避免方向指向錐頂，這樣可使主從動齒輪有分離的趨勢，防止輪齒因卡死而損壞。對嚙合精度敏感，若錐頂不重合，使接觸應力，彎曲應力，噪聲，壽命；要求制造、裝配精度高。第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計一、主減速器結構方案分析 4、雙曲面齒輪1）兩齒輪軸線交錯，永不相交。2）小齒輪中心線偏移

4、E。3） 1 2；定義：齒輪齒寬中點的切線和中點與齒輪中心（錐頂）連線之間的夾角。4）沿齒長方向有附加的縱向滑動VsVs對使用的影響：改善磨合過程，使運轉平穩(wěn)性增強；磨損加速，減小，抗膠合能力下降第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計一、主減速器結構方案分析 4、雙曲面齒輪（傳動比：雙曲面i0S、螺旋i0l ）2220111lF rriF rr2 22201 111coscossF rriFrr2121coscosFF定義：齒輪齒寬中點的切線和中點與齒輪中心（錐頂）連線之間的夾角。第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié)

5、主減速器設計主減速器設計一、主減速器結構方案分析 4、雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪的比較i0和D2相同時，雙曲面主動齒輪D1大，輪齒強度高，支承強度高i0和D1相同時，雙曲面從動齒輪D2小，離地間隙大有偏移距E，利于布置多橋貫通，多用于多軸驅動汽車上，傳動系結構可以簡化；一般情況下，當要求傳動比大于4.5而輪廓尺寸又有限時，采用雙曲面齒輪傳動更合理。這是因為如果保持主動齒輪軸徑不變，則雙曲面從動齒輪直徑比螺旋齒輪小。 當傳動比小于2時，雙曲面主動齒輪相對螺旋錐齒輪主動齒輪顯得過大，占據了過多空間，這時可選用螺旋錐齒輪傳動，因為螺旋錐齒輪傳動具有較大的差速器可利用空間。 對于中等傳動比，兩種齒輪傳動均

6、可采用。第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計一、主減速器結構方案分析 5、斜齒圓柱齒輪特點：用于發(fā)動機橫置前置前驅轎車驅動橋（傳動器）第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計一、主減速器結構方案分析 6、渦輪蝸桿傳動i0大，輪廓尺寸不大，質量不重， i0614工作平穩(wěn)，噪聲低用于多軸驅動汽車，傳動系結構簡單傳遞載荷大，壽命長缺點：0.96齒圈要求用高質量錫青銅制造，成本高第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計二、主減速器減速形式分析第五章第五章

7、驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計二、主減速器減速形式分析1、 單級主減速器優(yōu)點：結構最簡單、質量小、制造容易、拆裝簡便缺點：只能用于轉矩傳遞小扭矩的發(fā)動機只能用于主傳動比較小的車上，i0 7第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計二、主減速器減速形式分析2、 雙級主減速器尺寸大，質量大，成本高與單級相比，同樣傳動比，可以增大離地間隙用于中重型貨車、越野車、大型客車1-1-主減速器殼主減速器殼 2-2-差速器行星齒輪差速器行星齒輪 3-3-半軸齒輪半軸齒輪 4-4-差速器殼差速器殼5-5-半軸半軸 6-6-

8、主減速器從動齒輪主減速器從動齒輪 7-7-主減速器主動齒輪主減速器主動齒輪 8-8-主減主減速器第二級主動齒輪速器第二級主動齒輪 9-9-主減速器第一級從動齒輪主減速器第一級從動齒輪 第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計一、主減速器結構方案分析 2、雙級主減速器的三種方案第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計一、主減速器結構方案分析 2、減速形式第一級圓錐、第二級圓柱第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計二、主減速器減速形式分析3、 雙速主減速

9、器1）圓柱齒輪組：尺寸大，質量大，主減速比大第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計二、主減速器減速形式分析3、 雙速主減速器2）行星齒輪組：結構緊湊，剛度和強度大用途： 單橋驅動重型汽車第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計二、主減速器減速形式分析 齒圈齒圈5 5和從動錐齒和從動錐齒輪輪4 4聯為一體，行星架聯為一體，行星架7 7則與差速器殼則與差速器殼3 3剛性連剛性連接。接。 左半軸上滑套一個左半軸上滑套一個接合套，其上設有能與接合套，其上設有能與殼體嚙合的接合套短齒殼體嚙合的接合套短齒圈圈

10、9 9和能與差速器殼嚙和能與差速器殼嚙合的接合套長齒圈合的接合套長齒圈8 8。1-1-換檔機構換檔機構 2-2-主動錐齒輪主動錐齒輪 3-3-差速器殼差速器殼 4-4-從動錐齒輪從動錐齒輪 5-5-齒圈齒圈 6-6-行星行星齒輪齒輪 7-7-行星架行星架 8-8-接合套長齒圈（太陽輪）接合套長齒圈（太陽輪） 9-9-接合套短齒圈接合套短齒圈 10-10-半軸半軸 3、 雙速主減速器第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計二、主減速器減速形式分析1-1-換檔機構換檔機構 2-2-主動錐齒輪主動錐齒輪 3-3-差速器殼差速器殼 4-4-從動錐齒輪從動

11、錐齒輪 5-5-齒圈齒圈 6-6-行星行星齒輪齒輪 7-7-行星架行星架 8-8-接合套長齒圈（太陽輪）接合套長齒圈（太陽輪） 9-9-接合套短齒圈接合套短齒圈 10-10-半軸半軸 高速檔高速檔高速檔傳動時高速檔傳動時( (圖示位置圖示位置),),太陽輪與行星齒輪和行星架太陽輪與行星齒輪和行星架同時嚙合同時嚙合, ,行星齒輪無法自行星齒輪無法自轉轉, ,行星齒輪不在起減速作行星齒輪不在起減速作用用, , 行星齒輪系鎖死，主行星齒輪系鎖死，主減速器總傳動比即為錐齒輪減速器總傳動比即為錐齒輪副傳動比。副傳動比。高速檔傳動高速檔傳動3、 雙速主減速器第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大

12、學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計二、主減速器減速形式分析1-1-換檔機構換檔機構 2-2-主動錐齒輪主動錐齒輪 3-3-差速器殼差速器殼 4-4-從動錐齒輪從動錐齒輪 5-5-齒圈齒圈 6-6-行星行星齒輪齒輪 7-7-行星架行星架 8-8-接合套長齒圈（太陽輪）接合套長齒圈（太陽輪） 9-9-接合套短齒圈接合套短齒圈 10-10-半軸半軸 低速檔低速檔低速檔傳動低速檔傳動 低速檔傳動時，接合低速檔傳動時，接合套右移套右移, ,太陽輪（中心輪）太陽輪（中心輪）固定，齒圈主動，行星架從固定，齒圈主動，行星架從動，主減速器總傳動比由錐動，主減速器總傳動比由錐齒輪副和行星齒輪機構傳動齒輪副和

13、行星齒輪機構傳動比共同構成比共同構成。3、 雙速主減速器第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計二、主減速器形式分析 4、單雙級減速配輪邊減速器第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、主從動錐齒輪的支承方案 1、 主動錐齒輪的支承（1）懸臂式：根據支反力確定靠近齒輪的軸承的受力選用原則：剛度大，壽命長，調整方便，效率高，能承受雙向軸向力（2）跨置式：優(yōu)點：支承剛度大，承載能力大，偏轉角為懸臂式130；缺點：空間緊張，加工困難，多用于中、重型車第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三

14、節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、主從動錐齒輪的支承方案 1、 主動錐齒輪的支承 懸臂式跨置式方案特點備注支承點23要求尺寸b*長短錐軸承布置大端朝外大端朝外軸的剛度小大齒輪承載能力小大軸承負荷大小結構簡單復雜緊湊制造容易困難拆裝容易困難設計布置容易困難軸向長度長短應用轎車輕貨重型汽車軸偏轉角是懸臂式1/30以下，齒輪嚙合條件好，承載能力強。減速器殼鑄造加工難影響傳動軸夾角 懸臂式跨置式方案特點備注支承點23要求尺寸b*長短錐軸承布置大端朝外大端朝外軸的剛度小大齒輪承載能力小大軸承負荷大小備注支承點23要求尺寸b*長短錐軸承布置大端朝外大端朝外軸的剛度小大齒輪承載能力小大軸承負荷大小結構簡

15、單復雜緊湊制造容易困難拆裝容易困難設計布置容易困難軸向長度長短應用轎車輕貨重型汽車軸偏轉角是懸臂式1/30以下，齒輪嚙合條件好，承載能力強。減速器殼鑄造加工難影響傳動軸夾角第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、主從動錐齒輪的支承方案 2、 從動錐齒輪的支承軸承形式：圓錐滾子軸承軸承安裝：大端朝內，縮短（c+d）,剛度。加強剛度的其他措施： 從動齒輪背面設置加強筋。 從動齒輪背面，主減速器殼體上布置支承銷。 軸承有一定的予緊度。第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、主從動錐齒輪的支承方案

16、3、從動齒輪加強剛度的措施第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 主從動錐齒輪齒數z1、z2為磨損均勻， z1、z2之間避免有公約數為得到理想的齒面重合度和高輪齒彎曲強度，主從動齒數和不少于40為嚙合平穩(wěn)、噪聲小和具有高的疲勞強度，對于乘用車Z1不少于9，商用車不少于6對于不同的主傳動比，Z1Z2應用適宜的搭配第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 2. 從動齒輪大端分度圓直徑D2和端面模數ms 初定D2 KD2-直徑系數 13.015.3 Tc-

17、計算轉矩 Tc=minTce、Tcs 初選ms322cDTKD 22zDms3cmsTKm 第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 3. 主從動錐齒輪齒面寬b1和b2影響選取b值的因素：切削刀頭頂面寬度和刀尖圓角：在D2（或D1）取定條件下，如果b值取大則刀頭頂面寬度窄，刀尖圓角小。帶來下述兩個問題： 刀具壽命； 齒根圓角半徑減小，應力集中，影響輪齒強度b取大，影響裝配空間不足b取大以后，由于安裝位置誤差、熱處理變形等原因，使載荷集中于小端小端過早損壞和疲勞損傷 b取小些，齒輪耐磨性，壽命第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設

18、計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 3. 主從動錐齒輪齒面寬b1和b2初選b值 第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 4.雙曲面齒輪副偏移距E影響因素原則 負荷小可取大第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 4.雙曲面齒輪副偏移距E推薦第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 4.雙曲面齒輪副偏移距E偏移分類：上偏移、下偏移定義：

19、從從動齒輪錐頂向齒面看過去，使主動齒輪在右側，若主動齒輪在從動齒輪中心線上方時，則為上偏移，在從動齒輪中心線下方時為下偏移。上、下偏移時的共同點：下偏移時主動齒輪螺旋方向總是左旋，從動齒輪為右旋第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 5.中點螺旋角影響因素第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 5.中點螺旋角選取原則轎車的值選用大些的值,使之工作平穩(wěn),噪聲低貨車的值選小些,防止軸向力大推薦值 3540第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大

20、學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 6.螺旋方向從錐齒輪錐頂看過去，看中心線上半部齒形傾斜方向，若齒形從中心向右傾斜，稱為右旋，向左傾斜稱為左旋。一對嚙合齒輪的螺旋方向相反螺旋方向與齒輪旋轉方向二者合在一起影響軸向力方向。前進檔位，應使主動齒輪的軸向力離開錐頂方向；4x2汽車，一般主動齒輪均為左旋，從動齒輪為右旋。第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 7.法向壓力角 影響因素第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計三、錐齒輪主要參數的選擇 7

21、.法向壓力角 推薦第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計四、錐齒輪強度計算 1.計算載荷第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計四、錐齒輪強度計算 2.單位齒長圓周力p第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計四、錐齒輪強度計算 3.齒輪強度第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計五、錐齒輪軸承的載荷計算 錐齒輪齒面上作用力第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速

22、器設計五、錐齒輪軸承的載荷計算 錐齒輪齒面上作用力軸向力和徑向力第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計五、錐齒輪軸承的載荷計算 錐齒輪齒面上作用力法向力法向力Fr的分解過程的分解過程第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計五、錐齒輪軸承的載荷計算 錐齒輪齒面上作用力分解后各力求解公式（徑向力FrZ、軸向力FaZ）第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計五、錐齒輪軸承的載荷計算 錐齒輪齒面上作用力第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)

23、第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計五、錐齒輪軸承的載荷計算 2. 錐齒輪軸承上的載荷已知條件：齒輪的尺寸；軸承在軸上的安裝位置及尺寸；作用在齒輪上的力軸向力/徑向力作用在水平面上；圓周力作用在垂直面上第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計五、錐齒輪軸承的載荷計算 2. 錐齒輪軸承上的載荷求支點反力舉例：第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計六、錐齒輪的材料要求彎曲疲勞強度、接觸疲勞強度、齒面硬度高耐磨芯部有適當韌性，抗沖擊載荷能力鍛造、切削加工、熱處理性能良好，熱處理后變形小，或變形規(guī)律易控制盡量

24、少選含鎳、鉻元素的材料，應選含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 主減速器設計主減速器設計六、錐齒輪的材料滲碳合金鋼優(yōu)點：滲碳后，表面硬、耐磨、抗壓、芯部軟，所以這種材料的彎曲強度、表面接觸強度、承受沖擊載荷的能力。切削加工、鍛造性能好。滲碳合金鋼缺點：缺點：熱處理費用高；芯部在大壓力作用下可能有塑性變形；若滲碳層與芯部含碳量相差過多，會發(fā)生硬化層剝落現象。其他問題：其他問題：熱處理后及精加工以后，表面鍍銅、錫或作厚0.0050.020磷化處理,防止新齒輪膠合、咬死、擦傷、早期磨損.齒面噴丸處理. 可25%壽命。滑動速度高的齒輪進

25、行滲硫處理,提高耐磨性能第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 差速器設計差速器設計一、差速器結構形式1 1、7-7-差速器殼差速器殼 2-2-半軸齒輪推力墊片半軸齒輪推力墊片 3-3-半軸齒輪半軸齒輪 4-4-行星齒輪行星齒輪5-5-十字行星齒輪軸十字行星齒輪軸 6-6-差速器殼螺栓差速器殼螺栓 8-8-行星齒輪球面墊片行星齒輪球面墊片 1.普通錐齒輪式差速器第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 差速器設計差速器設計一、差速器結構形式1-1-差速器行星齒輪差速器行星齒輪 2-2-行星齒輪軸行星齒輪軸3-3-半軸齒輪半軸齒輪 4-4-差速器殼差

26、速器殼 5-5-推力推力壓盤壓盤 6-6-主動摩擦片主動摩擦片 7-7-從動摩擦片從動摩擦片 2.摩擦片式差速器： 鎖緊系數k可達0.6，半軸轉矩比可達4，結構簡單，工作平穩(wěn)，可明顯提高通過性第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 差速器設計差速器設計一、差速器結構形式3.強制鎖止式差速器： 當兩側車輪所處地面附著系數差異較大時，可以強制鎖住差速器與半軸，提高通過性，多用于重型車1-1-主減速器主動齒輪主減速器主動齒輪 2-2-主減速器從動齒輪主減速器從動齒輪3 -3 - 半 軸 齒 輪半 軸 齒 輪 4 -4 - 半 軸半 軸 5 -5 - 差 速 器 殼差 速 器

27、殼 6 -6 - 內 接 合 器內 接 合 器 7 -7 - 外 接 合 器外 接 合 器 8 -8 - 鎖 止 控 制 活 塞鎖 止 控 制 活 塞 9 -9 - 活 塞 皮 碗活 塞 皮 碗 1 0 -1 0 - 半 軸半 軸 1 1 -1 1 - 充 氣 管 接 頭充 氣 管 接 頭 1 2 -1 2 - 活 塞 回 位 彈 簧活 塞 回 位 彈 簧 第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 差速器設計差速器設計二、普通錐齒輪差速器轉矩分配1+2=20若2=0 則1=20； 若0=0 則1=-2由力矩平衡條件得：T1+T2=To ；若慢轉半軸轉矩為T2，則 T2-T

28、1=Tr（Tr內磨檫力矩)第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 差速器設計差速器設計二、普通錐齒輪差速器2. 鎖緊系數和轉矩比差速器鎖緊系數定義為 K=Tr/To第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 差速器設計差速器設計二、普通錐齒輪差速器3. 設計（1）主要參數選擇行星齒輪數n：轎車2，貨車4行星齒輪球面半徑Rb Rb影響：錐齒輪節(jié)錐距的尺寸和其承載能力 3dbbTKR 第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 差速器設計差速器設計二、普通錐齒輪差速器3. 設計（1）主要參數選擇行星齒輪和半軸齒輪齒數輪齒有足夠大的強度

29、,為此模數取大,結果在齒數不變的條件下,尺寸,質量；結構尺寸小、緊湊,保證能安裝下,要求齒數Z1取少些；兩半軸齒輪齒數和能被行星齒輪數整除,以保證能裝配。Z1、Z2的選取范圍: Z1 10，Z2=1225 節(jié)錐角1、2、模數m：行星齒輪1=arctan(Z1/Z2)，半軸齒輪 2=arctan(Z2/Z1)錐齒輪大端端面模數m：220110sin2sin2ZAZAm第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 差速器設計差速器設計二、普通錐齒輪差速器3. 設計（1）主要參數選擇行星齒輪和半軸齒輪齒數壓力角行星齒輪軸直徑d、支承長度LdcnrTd 1 . 110301.1Ld第

30、五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 差速器設計差速器設計二、普通錐齒輪差速器3. 設計（2）強度計算齒輪彎曲應力322102JndmbKKTKVmsw第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 車輪傳動裝置設計車輪傳動裝置設計一、半軸結構形式一、半軸支承型式 半軸是差速器與驅動輪之間傳遞動力的實心軸，其內端與差速器的半軸齒輪相連，外端與驅動輪輪轂相接。 1.半浮式：用于轎車、輕型貨車2.3/4浮式：用于轎車、輕型貨車、客車3.全浮式：中、重型車1-1-輪轂輪轂 2-2-輪轂軸承輪轂軸承 3-3-半軸半軸 4-4-車架車架 5-5-驅動橋殼驅動橋殼

31、6-6-半軸齒輪半軸齒輪 7-7-彈簧彈簧 全浮式全浮式 半浮式半浮式 3/43/4浮式浮式 第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 車輪傳動裝置設計車輪傳動裝置設計二、半軸計算1全浮式半軸全浮式半軸1）計算載荷）計算載荷按車輪附著力矩確定： 2 ) 半軸扭轉切應力半軸扭轉切應力d半軸直徑 500700MPa3）半軸扭轉角）半軸扭轉角L半軸長度G材料剪切彈性模量IP半軸斷面極慣性矩 615 /米 )8 . 0(2122rrGmT316dTPGILT180第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第六節(jié)第六節(jié) 驅動橋殼設計驅動橋殼設計一、功用支承汽車質量支承由車輪

32、傳來的路面反力和反力矩，并經懸架傳給車架或車身；是主減速器、差速器和半軸的裝配基體二、設計要求1.有足夠的強度、剛度2.質量小3.尺寸小,保證hmin4.結構工藝性好,成本低5.密封好,防止泥水侵入,防止?jié)櫥蜐B漏6.拆裝方便第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第六節(jié)第六節(jié) 驅動橋殼設計驅動橋殼設計三、橋殼方案分析第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第六節(jié)第六節(jié) 驅動橋殼設計驅動橋殼設計四、強度計算受力分析第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第六節(jié)第六節(jié) 驅動橋殼設計驅動橋殼設計四、強度計算計算公式第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第七

33、節(jié)第七節(jié) 驅動橋的結構元件驅動橋的結構元件一、支承軸承的預緊預緊的目的：提高主減速器錐齒輪的支承剛度，改善齒輪嚙合的平穩(wěn)性；消除安裝時出現的原始間隙,及磨合期該間隙的增加預緊大小的選擇：預緊過大會出現軸承工作條件變壞、磨損嚴重、壽命；工作時軸承因過熱而損壞；傳動效率降低等缺點，因此過大的預緊力不可??；過小的預緊力又可能達不到上述預緊目的。合適的予緊力應通過實驗確定 第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第七節(jié)第七節(jié) 驅動橋的結構元件驅動橋的結構元件一、支承軸承的預緊預緊方法第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第七節(jié)第七節(jié) 驅動橋的結構元件驅動橋的結構元件一、支承軸承的

34、預緊預緊方法主動錐齒輪利用改變兩軸承內圈之間的套筒長度來實現預緊力變化利用改變調整墊片厚度方法實現預緊力變化上述兩種方法調整工作量大，反復拆裝多處，麻煩簡單方法：在兩軸承之間(內圈)裝波形套筒第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第七節(jié)第七節(jié) 驅動橋的結構元件驅動橋的結構元件一、支承軸承的預緊預緊方法主動錐齒輪波形套筒的特點套筒有波紋區(qū),使之軸向有彈性,易產生軸向變形軸向載荷與變形之間特性如圖所示,即前部分呈線性變化,過流動點A后,變非線性,載荷再繼續(xù)增加,變形變化不大.波形套筒的工作點選在A點以后的塑性變形區(qū)工作,可保證軸承予緊度保持在要求的范圍內. 第五章第五章 驅動橋設計驅動

35、橋設計上海工程技術大學第七節(jié)第七節(jié) 驅動橋的結構元件驅動橋的結構元件一、支承軸承的預緊預緊方法從動錐齒輪利用錐軸承外側調整螺母進行予緊力調整.預緊力測量方法軸承予緊后,測軸承開始轉動(啟動)時所必須的力矩(注意不是力)貨車主動錐齒輪的起動力矩一般在13Nm 第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第七節(jié)第七節(jié) 驅動橋的結構元件驅動橋的結構元件二、錐齒輪嚙合調整配對后檢驗：齒輪副嚙合印跡是否在齒高中部且稍偏小端處；齒輪大端的齒側間隙是否保持在0.10.35 若檢驗不合格可以通過加減主減速器殼與軸承之間的調整墊片來進行嚙合調整第五章第五章 驅動橋設計驅動橋設計上海工程技術大學第七節(jié)第七節(jié) 驅動橋的結構元件驅動橋的結構元件三、潤滑螺旋錐齒輪用普通潤滑油，雙曲面齒輪用雙曲面齒輪油。加油口位于加油方便、且能反映出所需油量高度處。放油孔位于最低處，又不易碰掉的地方。主動錐齒輪后軸承的潤滑要特別注意。