文档介绍：该【轻型卡车驱动桥设计教案 】是由【菲菲】上传分享，文档一共【31】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【轻型卡车驱动桥设计教案 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
1
目录
1.
绪论.
.......................................................................
1
2.
整体方案....................................................................
2
3.
主减速器设计................................................................
3
主减速器结构形式的部署................................................
3
主减速器的齿轮种类...............................................
3
主减速器的减速形式...............................................
3
主减速器主、从动锥齿轮的支承方案.................................
4
主减速器基本参数选择与计算载荷确实定..................................
5
锥齿轮主要参数的选择.............................................
5
主减速器齿轮计算载荷确实定.......................................
6
主减速器锥齿轮强度计算及校核..........................................
9
主减速器锥齿轮轴承的载荷计算.........................................
11
主减速器锥齿轮的资料.................................................
15
4.
差速器设计.................................................................
15
差速器结构形式选择...................................................
15
一般锥齿轮式差速器齿轮设计...........................................
16
差速器齿轮主要参数选择..........................................
16
差速器齿轮强度计算及校核........................................
17
差速器齿轮的资料.....................................................
17
5.
车轮传动装置设计...........................................................
17
结构形式剖析.........................................................
17
半轴计算.............................................................
18
半轴靠谱性设计.......................................................
19
半轴的结构设计.......................................................
20
6.
驱动桥壳设计...............................................................
20
驱动桥壳结构方案剖析.................................................
21
驱动桥壳强度计算及校核...............................................
21
7.
花键设计与计算.............................................................
23
花键结构的形式及参数选择.............................................
23
花键校核.............................................................
23
8.
驱动桥的结构元件...........................................................
24
支撑轴承的预紧........................................................
24
锥齿轮啮合调整........................................................
24
润滑..................................................................
25
结论.........................................................................
26
参照文件.....................................................................
26
纲要翻译.....................................................
错误!不决义书签。
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
2
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计
纲要:驱动桥作为汽车四大总成之一,它的性能的利害直接影响整车性能,而关于载重汽车显得尤其重要。当采纳大功率发动机输出大的转矩以知足当前载重汽车的迅速、重载的高效率、高效益的需要时,一定要搭配一个高效、靠谱的驱动桥。所以采纳传动效率高的单级减速驱动桥已成为将来重载汽车的发展方向。
本文参照传统驱动桥的设计方法进行了轻型载重汽车驱动桥的设计。第一确立出整体设计方案;而后确立主要零件的结构型式和主要设计参数;最后对主,从动锥齿轮,差速器圆锥行星齿轮,半轴齿轮,全浮式半轴等各部分的强度进行了校核。
重点词驱动桥轻型卡车差速器主减速器
绪论
(1)轻型卡车:
轻型卡车(轻型载货汽车)是货车的一种。依据中国灵活车规格所定义的“轻型”位:
车长小于6m,总质量小于4500kg,。
(2)驱动桥:
驱动桥处于动力传动系的尾端,其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理的分派给左右驱动轮,此外还承受作用与路面和车架或车身之间的垂直力纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器差速器车轮传动装置和驱动桥壳等构成。
(3)驱动桥设计应当知足的基本要求:
①所选择的主减速比应能保证汽车拥有最正确的动力性和燃油经济性。
②外形尺寸要小,保证有必需的离地空隙。
③齿轮及其余传动件工作安稳,噪声小。
④在各样转速和载荷下拥有高的传动效率。
⑤在保证足够的强度刚度条件下,应力争质量小,特别是簧下质量应尽量小,以改良汽车平顺性。
⑥与悬架导向机构运动协调,关于转向驱动桥,还应与转向机构运动相协调。
⑦结构简单,加工工艺性好,制造简单,拆装调整方便。
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
1
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
整体方案
驱动桥分为断开式和非断开式两类。驱动车轮采纳独立悬架时,应采纳断开式驱动桥;驱动车轮采纳非独立悬架时,应采纳非断开式驱动桥。
断开式驱动桥的结构特色是没有连结左右驱动车轮的刚性整体外壳或梁,主减速器、差速器及其壳体安装在车架上或车身上,经过万向传动装置驱动车轮。此时主减速器、差速器
和部分车轮传动装置的质量均为簧上质量。双侧的驱动车轮经独立悬架或车身作弹性连结,所以能够相互独立地相关于车架或车身上下摇动。为防备车轮跳动时因轮距变化而使万向传动装置与独立悬架导向装置产生运动干预,在设计车轮传动装置时,应采纳用花键轴或同意轴向适当挪动的万向传动机构。
非断开式驱动桥的桥壳是一根支撑在左右驱动轮上的刚性空心梁,主减速器、差速器和半轴所有传动件都装在此中。此时,驱动桥、驱动车轮均属簧下质量。
断开式驱动桥结构较复杂,成本较高,但它增添了离地空隙,减小了簧下质量,进而改良了行驶平顺性,提升了均匀行驶速度;减小了汽车内行驶时作用与车轮和车桥上的动载荷,提升了零零件的使用寿命;因为驱动车轮与地面的接触状况及对各样地形的适应性较高,大大增敲了车轮的抗侧滑能力。非断开式驱动桥结构简单,制造工艺性好成本低,工作靠谱,
维修调整简单宽泛应用于各样载货汽车客车及多半的越野汽车和部分小轿车上。但整个驱动桥均属于簧下质量,对汽车平顺性和降低动载荷不利。因为轻型货车主要在城市内短途,路
面状况较好且车速不高,所以使用结构简单成本便宜的非独立悬架,整体式驱动桥。
整体式驱动桥从变速器经万向传动装置输入驱动桥的转矩,第一传到主减速器,在此增大转矩并相应降低转速后,经差速器分派给左右半轴,最后经过半轴外缘的凸缘盘传至驱动车轮的轮毂,轮毂驱动车轮运动(如图2-1)。
1-半轴2-圆锥滚子轴承3-支承螺栓4-主减速器从动锥齿轮5-油封6-主减
速器主动锥齿轮7-弹簧座8-垫圈9-轮毂10-调整螺母
图2-1驱动桥
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
2
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
主减速器设计
主减速器结构形式的部署
主减速器的齿轮种类
主减速器依据齿轮种类分类能够分为弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等
形式(以下列图)。
a螺旋锥齿轮b双曲面齿轮c圆柱齿轮传动d蜗杆传动
图主减速器的分类
弧齿锥齿轮的特色是主、从动齿轮的轴线垂直订交于一点。因为齿轮断面重叠影响,起码有两对以上的齿轮同时啮合,所以能够承受较大的载荷,加之其轮齿不是在齿的全长上同时啮合,而是渐渐由齿的一端连续安稳地转向另一端,所以工作安稳,噪声和震动小,但弧
齿锥齿轮对啮合精度很敏感,齿轮副锥顶略不符合就会使工作条件急巨变坏,并加剧齿轮的磨损和使噪声变大。
与弧齿锥齿轮传动对比较,双曲面齿轮传动拥有以下长处:当双曲面齿轮与弧齿锥齿轮尺寸同样时,双曲面齿轮传动拥有更大的传动比;当传动比必定,从动齿轮尺寸同样时,双曲面主动齿轮比较相应的弧齿锥齿轮有更大的直径和较高的轮齿强度及较大的主动齿轮轴
和轴承刚度;当传动比必定,主动齿轮尺寸同样时,双曲面从动齿轮比相应的弧齿锥齿轮的尺寸要小,进而能够获取更大的离地空隙等长处。
圆柱齿轮传动宽泛应用于发动机横置的前置前驱动乘用车驱动桥和双级主减速器驱动桥以及轮边减速器。
蜗杆传动主要应用与生产批量不大的个别总质量较大的多桥驱动汽车和拥有高转速发动机的客车上。
该驱动桥是为轻型卡车设计,为保证有足够的离地空隙,减小从动齿轮的尺寸,由以上剖析知,该驱动桥的主减速器齿轮应当采纳双曲面齿轮。
主减速器的减速形式
影响主减速器形式选择的要素有汽车种类、使用条件、驱动桥处的离地空隙、驱动桥数
和部署形式以及主传动比i0。此中i0的大小影响汽车的动力性和经济性。
形式分类:单级主减速器、双级主减速器、轮边减速器、双速减速器、贯穿式减速器。
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
3
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
单级主减速器拥有结构简单、质量小、尺寸紧凑、制造成本低等长处,因此宽泛应用与
主传动比i07的汽车上。比如,乘用车、总质量较小的商用车都采纳单机主减速器。
双级主减速器的主要结构特色是由两级齿轮减速构成的减速器。与单级主减速器对比,
双级主减速器在保证离地空隙同样时可获取大的传动比i0一般为7-12;但其尺寸、质量均较
大,结构复杂。制造成本也明显增添,所以主要应用在总质量较大的商务用车上。
轮边减速器往常应用于重型货车、越野车或大型客车上;双速减速器多用于多用途货车和半挂车,进而合用于复杂的使用条件;贯穿式主减速器主要应用于中型多轴驱动汽车。与综上介绍相联合,本设计题目为轻型客车驱动桥设计,而不是载重货车或许越野车,所以采纳单级主减速器已经足够了。
主减速器主、从动锥齿轮的支承方案
主动锥齿轮的支撑形式能够分为悬臂式支撑和跨置式支撑两种。
悬臂时支撑机构的特色实在锥齿轮的大端一侧采纳较场的轴颈,其上安装量个圆锥滚子
轴承。为了减小悬臂长度和增添两轴承只见的距离,以改良支撑刚度,应当是两个圆锥滚子
轴承的大端朝外,使作用在齿轮上走开锥顶的轴向力由凑近齿轮的轴承承受,而反向轴向力
则幽灵一个轴承承受。悬置式支撑机构简单,支撑刚度较差,用于传达扭矩较小的轿车,轻型货车的单级渐渐速器中。
a悬臂式支撑b跨置式支撑c从动锥齿轮支撑形式
跨置式支撑结构的特色是在锥齿轮的两头均由轴承支撑,这样能够大大增添支撑刚度,又使轴承负荷减小,齿轮啮合条件改良,所以齿轮的承载能力高于悬臂式。别的因为齿轮大
端一侧轴颈上的两个圆锥磙子轴承之间的距离很小,能够缩短主动齿轮轴的长度,使不只更为紧凑,并可减小传动轴夹角,有益于整车部署。可是跨置式支撑一定在主减速器壳体上有
支撑导向轴承所需的导向轴承座,进而使主减速器壳体系造结构复杂,加工成本提升。另为,因主从动锥齿轮之间的空间很小,以致使主动齿轮轴获取向轴承尺寸遇到限制,有时甚至部署不下或许使齿轮拆装困难。跨置式支撑中的导向轴承为圆柱磙子轴承,并且内外全能够分别,他不过承受径向力,此村依据部署地点而定,是易破坏的一个轴承。
因为本设计是轻型客车的驱动桥,所传达的扭矩较小,采纳悬臂式支撑已经足够,这样能够式结构简单,部署简单,成本降低。
从动齿轮的支撑刚度与轴承的形式,支撑间的距离级轴承之间的散布比率相关。从动锥齿轮多用圆锥磙子轴承支撑。为了增添支撑刚度,两圆锥磙子轴承的大端应向内,以减少轴
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
4
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
承之间的距离。为了使从动锥齿轮反面的差速器壳体有足够的空间来部署增强筋以增添支撑
稳固性,轴承之间的距离应当不小于从动锥齿轮大端分度圆直径的70%。为了使载荷能尽量均匀的分派在双侧的轴承上,应尽量使从东锥齿轮双侧轴承的距离相等或是从动锥齿轮距离左边轴承的距离大于右边轴承的距离。
主减速器基本参数选择与计算载荷确实定
锥齿轮主要参数的选择
注:以下各项的计算中,Tcmin[Tce,Tcs]3262nm
(1)主、从动锥齿轮齿数选择
选用原则:
①Z
Z
2
40;②
、
Z2
、防止有条约数;③
Z
不小于。
1
Z1
1
6
所以选Z1
8,Z237
切合这些要求。
(2)从动轮大端分度圆直径D2和端面模数ms
D2
KD
3Tc1433262
2
KD2
:直径系数,取为14。
ms
D2
Z2
同时还应当知足:mskm
(3)齿面宽度
齿面过宽,会以致锥齿轮轮齿小端齿沟变窄,惹起的切削刀头顶面宽过窄及刀尖圆角过小;齿面过窄,会惹起齿轮表面的耐磨性降低。
b1、b2一定知足以下条件:
①b22,b210ms
②b1一般比b2大10%
,最后取齿面宽度为。
(4)双曲面齿轮副偏移距E
假如E过大使齿轮纵向滑移过大,惹起齿面初期磨损,E过小不可以发挥双曲面齿轮的优
点。关于乘用车和总质量不大的商用车,E应知足2且E2,此中A2为从动锥
齿轮节锥距,计算公式参看差速器行星齿轮节锥距计算。
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
5
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
,2
所以,取E40mm,下偏移,即由从动齿轮的锥顶向其齿面看去,并使主动齿轮处于右边,主动齿轮在从动齿轮中心线的下方。
图双曲面齿轮的偏移和螺旋方向
a、b主动齿轮轴线下偏移c、d主动齿轮轴线上偏移
(5)中点螺旋角
越大,则重合度越大,轮齿强度越大,啮合齿数越多,传动安稳。
越小,齿轮上所受的轴向力越大,轴承载荷越大,轴承寿命缩短。
'
255Z2
90
E
40
'
1
255
535
Z1
d2
(6)螺旋方向
采纳原则:挂行进当时,齿轮轴向力为走开锥顶的方向,使主从动齿轮有分别的趋向,
防备齿轮卡死。
选用主动齿轮左旋(从锥顶看,齿形从中心线上半部分向右倾斜)。
(7)法向压力角
的选择
法向压力角大一些能够增添齿轮强度,减少不发生根切的最小齿数。
过大易使齿顶变尖,端面重合度降低。
选用2230'。
主减速器齿轮计算载荷确实定
(1)主减速比的选择
rrnp
i0
1201
vmaxigh
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
6
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
rr:车轮转动半径
np:发动机输出功率最大时主轴转速4000rmin
vmax:最高车速120km/h
igh:变速器最高档速比1
为了获取足够的贮备功率,i0一般加大10%—25%,取加大10%,则i0×。
因为:Z18,Z237,
所以最后选择:i0Z2Z237/。
(2)从动齿轮计算载荷确实定
①按发动机最大转矩计算:
Tce
kdTemaxki1ifi0
n
3262Nm
1
kd:猛接离合器所产生的动载系数
Temax:发动机的最大转矩
k:液力变矩器变距系数,kk0121,k0为最大变矩系数
i1:变速器一档传动比
if:分动器传动比
i0:主减速器的减速比
:发动机到驱动桥之间的传动效率
:计算驱动桥数②按驱动轮打滑:
Tcs
G2m2rr
nm
imm
4392
11
G2:满载状态下的后桥静载荷
m2':最大加快度时的后轴负荷系数
:轮胎与路面间的附着系数
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
7
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
rr:轮胎的转动半径
im:主减速器从动齿轮到车轮之间的传动比
:主减速器主动齿轮到车轮之间的传动效率
③按汽车平时行驶均匀转矩确立的从动轮的计算的转矩
Tcf:
G(fR
fH
fP)rr
)
834nm
Tcf
n
1
11
iL
L
:汽车满载总重
fR:道路的转动阻力系数
fH:汽车正常使用的均匀爬坡能力
fP:汽车在爬坡时的加快能力系数
:轮边传动效率
:计算驱动桥数
(3)主动齿轮的计算转矩Tz
Tc
Tz
i0G
Tc:从动齿轮的计算转矩
i0:主减速器的减速比
G:主从动齿轮间的传动效率,取90%
按发动机的最大扭矩和传动系最低档速比确立的主动锥齿轮的计算转矩:
TZe
Tce
3262
735nm
i0G
按驱动轮打滑转矩确立的主动锥齿轮的计算转矩:
Tcs
4392
TZs
989nm
i0G
按汽车平时行驶均匀转矩确立的主动锥齿轮的计算转矩:
TZf
TcF
834
i0G
188nm
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
8
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计
轻型卡车驱动桥设计教学设计