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I 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 課題 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2016 年 3 月 31 日 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) II 目 錄 摘 要 III ABSTRACT IV 第 1 章 緒論 1 1 1 研究背景及意義 1 1 2 國內(nèi)外研究概況與發(fā)展趨勢 1 1 3 設(shè)計(jì)要求及技術(shù)參數(shù) 2 第 2 章 總體結(jié)構(gòu)方案擬定 3 第 3 章 主減速器的設(shè)計(jì) 4 3 1 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 4 3 1 1 主減速器的齒輪類型 4 3 1 2 主減速器的減速形式 4 3 1 3 主從動(dòng)齒輪的支承形式 5 3 2 基本參數(shù)選擇與計(jì)算 5 3 2 1 主減速比 的確定 50i 3 2 2 齒輪計(jì)算載荷的確定 6 3 3 齒輪的設(shè)計(jì)與校核 10 3 3 1 主 從動(dòng)齒輪齒數(shù)的選擇 10 3 3 2 斜齒輪材料選擇 10 3 3 3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 10 3 3 4 校核齒面的接觸強(qiáng)度 13 3 4 軸承的選擇與校核 13 3 4 1 軸承的載荷計(jì)算 13 3 4 2 軸承型號(hào)的確定 15 第 4 章 差速器的設(shè)計(jì) 17 4 1 差速器結(jié)構(gòu)形式選擇 17 4 2 差速器齒輪設(shè)計(jì) 17 4 3 齒輪強(qiáng)度計(jì)算 19 4 3 1 齒輪材料選擇 19 4 3 2 校核計(jì)算 20 4 4 行星齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 4 4 1 行星齒輪軸的分類及選用 20 4 4 2 行星齒輪軸的尺寸設(shè)計(jì) 20 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) III 4 4 3 行星齒輪軸的材料 21 第 5 章 傳動(dòng)半軸的設(shè)計(jì) 22 5 1 半軸的型式選擇 22 5 2 半軸的設(shè)計(jì)與校核 22 5 2 1 半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 22 5 2 2 半軸的強(qiáng)度較核 23 5 3 半軸的結(jié)構(gòu) 材料及熱處理 25 5 4 萬向節(jié)的設(shè)計(jì) 25 5 4 1 萬向節(jié)結(jié)構(gòu)選擇 25 5 4 2 萬向節(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算 26 5 4 3 萬向節(jié)的材料及熱處理 27 總 結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 29 致 謝 30 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) IV 摘 要 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)微型汽車驅(qū)動(dòng)橋 微型汽車驅(qū)動(dòng)橋 滿足控制要求的方向和滿 足需求 主要由主減速器部分 差速器 半軸 通用驅(qū)動(dòng)軸的憲法 本設(shè)計(jì)根據(jù)給定的參數(shù) 首先對(duì)減速器的設(shè)計(jì) 主要是對(duì)主齒輪結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)了 具有幾何尺寸 其次 微分形式的選擇 利用微分形式對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器 然后 支承結(jié)構(gòu)形式半解析樹的概念和特點(diǎn)和形式的萬向節(jié) 最后 這些零件強(qiáng)度 校核軟件 AutoCAD 傳動(dòng)軸和主成分繪制裝配圖 關(guān)鍵詞 驅(qū)動(dòng)橋 主減速器 差速器 半軸 萬向節(jié) 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) V Abstract This article is designed to drive a passenger car steering axle drive axle steering for passenger cars the steering is necessary to meet the requirements but also to meet the driving requirements Which is mainly composed of the main reducer differential axle universal joints drive axle housing and so on The design according to the given parameters the first of the main reducer designed mainly for the final drive structure and geometry has been designed in the form of the final drive designed as a single stage main gear secondly to choose the form of differential differential form of ordinary symmetrical cone planetary gear differential Next axle configuration support form and the forms and characteristics of joints were analyzed design Finally the above parts of the strength check and draw of the steering assembly drawing with AutoCAD software drive axle and the main parts of drawings Keywords Steering drive axle The main reducer Differential Axle Universal joint 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒論 1 1 研究背景及意義 中國在全球汽車市場的第一個(gè)微型車正在成為一個(gè)重要的力量 據(jù)中國汽車工 業(yè)協(xié)會(huì) 一半 2009 年銷量微到 93 55 萬輛 同比增長 5 增長率顯著高于小型汽 車銷售 25 62 同期 成為最偉大的英雄的微型車的高速增長的國家銷售了 6 個(gè)月 鑒于目前情況 迷你扮演非常重要的角色 這使得整個(gè)市場形勢的 M 增加的車 過去五年 全國銷量迷你主要同比增長 10 萬輛 2008 年 共銷售汽車迷你 1 3 億 比 2007 年增長了 2 今年的刺激下 多好的政策 小銷售前所未有的爆炸性 增長 據(jù)統(tǒng)計(jì) 目前小型生產(chǎn)能力約 230 萬車 但到 2012 年將接近 400 萬 我們都知道 汽車市場 今年遇到了罕見的好政策 首先改革燃油稅 允許用 戶避免汽車維修成本 二是購置稅改革的國家 汽車位移小于 1 6 減稅 50 三是 汽車下鄉(xiāng)補(bǔ)貼 最高補(bǔ)貼 10 的國家的消費(fèi)者購買的產(chǎn)品范圍四車是石油價(jià)格上漲 預(yù)計(jì)明年將超過 90 美元汽車的價(jià)格同時(shí)滿足這四個(gè)政策 發(fā)展最大這種可能性 品 牌有馬 迷你市場開始進(jìn)入 市場前景迷你車如此巨大 因此 加強(qiáng)研究的微型車 尤其重要的是 作為小 型車主要由兩部分組成 傳動(dòng)軸的研究變得越來越重要 1 2 國內(nèi)外研究概況與發(fā)展趨勢 目前 橋梁在國內(nèi)市場占有多數(shù) 但仍有一定的軸數(shù)依賴進(jìn)口 一定空間的車 軸和國際空間秘書長主要在設(shè)計(jì)和研發(fā)能力 有研究和開發(fā)能力的工廠 一些制造 商仍然在相設(shè)施差距 例如施工車輛和車輛牽引運(yùn)動(dòng)過程中形狀嚙合接觸區(qū)不同的 是 國外設(shè)備的能力模擬的狀態(tài) 現(xiàn)在 我們的路 在技術(shù)領(lǐng)域的具體細(xì)節(jié) 該國的差距比較大 是世界級(jí)的 最終 后橋時(shí)間共 享的支持和這兩點(diǎn) 今年有了變化 此外 在結(jié)構(gòu) 比例越大使用更多的一級(jí)傳動(dòng) 軸 重量輕的技術(shù)方面 舒適的要求 將逐步 汽車節(jié)能 環(huán)保 舒適的發(fā)展趨勢 等 要求速度比車軸重量輕 高扭矩 噪音低 帶寬成本生產(chǎn) 使用壽命長 低 為了適應(yīng)不斷完善社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的要求和加入 WTO 后的新形勢和國內(nèi)汽 車工業(yè)發(fā)展 促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的重組和現(xiàn)代化 提高汽車產(chǎn)業(yè)的國際競爭力 以滿足 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 2 消費(fèi)者的需求在產(chǎn)品日益增長的需求 汽車 推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展 特別是制 定汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策 生產(chǎn)質(zhì)量好 使用方便 低速載貨汽車的價(jià)格對(duì)于大多數(shù)消 費(fèi)者的需求 在國家的積極參與和支持汽車工業(yè)的發(fā)展 可以開發(fā)適合中國 車輛 和經(jīng)濟(jì)條件 包括道路 將大大有助于提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的汽車工業(yè) 1 3 設(shè)計(jì)要求及技術(shù)參數(shù) 設(shè)計(jì)微型車驅(qū)動(dòng)橋 菲亞特 550 基于菲亞特 500 打造 新車搭載了法拉利的 4 5 升 V8 引擎 采用后置設(shè)計(jì) 最大功率為 405 千瓦 由于菲亞特 550 車型參數(shù)尚未 公布本次參考菲亞特 500 參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì) 具體如下 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 kW rpm 75 6500 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 Nm rpm 133 4000 車身長 寬 高 mm 3547 1627 1497 變速箱 6 擋 AT 軸距 mm 2300 前輪距 mm 1407 后輪距 mm 1397 驅(qū)動(dòng)方式 前置前驅(qū) 前后輪胎規(guī)格 185 55 R15 最高時(shí)速 161Km h 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 3 第 2 章 總體結(jié)構(gòu)方案擬定 發(fā)動(dòng)機(jī)布置在前軸驅(qū)動(dòng)微型轎車 這是前軸驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向橋?yàn)闃蛄猴@然 在傳動(dòng) 軸的驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)裝置和半軸和萬向節(jié)連接的分段 使車輪轉(zhuǎn)動(dòng) 如圖 2 1 所示 圖 2 1 驅(qū)動(dòng)橋示意圖 1 主減速器 2 主減速器殼 3 差速器 4 內(nèi)半軸 5 半軸套管 6 萬向節(jié) 7 轉(zhuǎn)向節(jié)軸 8 外半軸 9 輪轂 10 輪轂軸承 11 轉(zhuǎn)向節(jié)殼體 12 主銷 13 主銷軸承 14 球形支座 通常 汽車驅(qū)動(dòng)橋是驅(qū)動(dòng)橋獨(dú)立懸架和必須匹配 當(dāng)左右驅(qū)動(dòng)輪獨(dú)立懸架 通 過各自的支撐體直接或 當(dāng)框架連接到驅(qū)動(dòng)輪的左 右方向之間基本上沒有橋 但 在習(xí)慣上仍稱為前驅(qū)動(dòng)橋 該橋結(jié)構(gòu)的車如圖 2 2 所示 1 主減速器 2 半軸 3 彈性元件 4 減振器 5 車輪 6 擺臂 7 擺臂軸 圖 2 2 由于需求是微型車的前驅(qū)動(dòng)橋 因?yàn)槭褂锚?dú)立懸架 同時(shí)考慮到微型汽車的舒 適性和協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng) 選擇斷開軸殼全局非剛性軸傳動(dòng) 減速器及其外殼安裝在車輛底 盤或車身兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車輪與車架或車身彈性接觸 并獨(dú)立地相對(duì)于車架或車身上 分 別驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)裝置 振蕩接頭萬向節(jié) 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 4 第 3 章 主減速器的設(shè)計(jì) 3 1 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)類型主減速齒輪 放置方法取決于主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪和 減速的形狀 3 1 1 主減速器的齒輪類型 主減速器的齒輪主要有螺旋錐齒輪 雙曲面齒輪 圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式 圖 3 1 齒輪傳動(dòng)形式 根據(jù)給定的技術(shù)參數(shù) 這種設(shè)計(jì)的汽車與基準(zhǔn)參考菲亞特 550 作為設(shè)計(jì)對(duì)象 由于汽車菲亞特 550 作為 T 型橫向傳輸 使輸出功率的方向平行的方向軸前軸和公 平的 因此 本設(shè)計(jì)不需要使用錐齒輪改變旋轉(zhuǎn)方向 可以滿足圓柱齒輪的齒輪 傳動(dòng)軸是通過功率約兩個(gè)半軸傳遞到車輪 3 1 2 主減速器的減速形式 汽車的乘客 因?yàn)?i 6 一般采用一級(jí)減速器的主要優(yōu)勢 減速驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品 單級(jí)單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋中是一個(gè)最簡單的結(jié)構(gòu) 制造工藝比較簡單 成本較低 是一種基本型卡車驅(qū)動(dòng)橋上 占有重要的地位 目前 重型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢 低速大扭矩傳動(dòng) 驅(qū)動(dòng)橋速比低發(fā)展 改 善道路狀況 特別是高速公路的快速發(fā)展 車輛的使用條件的重型汽車許多要求重 量減輕 因此 汽車產(chǎn)品不能像過去一樣 使用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提高其通過 以及輪邊 減速驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品相比 簡化了結(jié)構(gòu) 單級(jí)減速傳動(dòng)機(jī)械為了提高驅(qū)動(dòng)橋效率 減少 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 5 易損件 提高了可靠性 3 1 3 主從動(dòng)齒輪的支承形式 中心必須保證主減速器齒輪嚙合的良好局面 主從使他們工作得很好 好的齒 輪嚙合 齒輪 加工質(zhì)量的裝配調(diào)整軸承和減速器殼體的剛度有關(guān) 但還支持和齒 輪的剛度密切相關(guān) 1 主動(dòng)斜齒圓柱齒輪的支承 圖 3 3 主動(dòng)圓柱斜齒輪跨置式 主動(dòng)支護(hù)形式可分為齒輪懸臂支架和支架之間的式信息獲取 文學(xué) 演示程序 使用交叉支撐結(jié)構(gòu) 如圖 3 3 示 2 從動(dòng)斜齒圓柱齒輪的支承 圖 3 4 從動(dòng)圓柱斜齒輪支撐形式 從動(dòng)斜齒圓柱齒輪采用圓錐滾子軸承支承 如圖 3 4 示 為了增加支承剛度 兩軸承的圓錐滾子大端應(yīng)向內(nèi) 3 2 基本參數(shù)選擇與計(jì)算 3 2 1 主減速比 的確定0i 主減速比 選擇 車輛傳動(dòng)系統(tǒng)中的總傳動(dòng)比的設(shè)計(jì) 包括傳輸 變速箱和傳i 動(dòng)裝置的動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)裝置等 功率是確定的通過計(jì)算 由于工作條 件和車輛驅(qū)動(dòng)電機(jī) 傳動(dòng)比 包括主減速比 你可以使用一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和參數(shù) 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 6 傳遞主驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)比的優(yōu)化調(diào)整 主減速比 進(jìn)行最優(yōu)匹配 使汽車可以獲得0i 最佳動(dòng)力性和最佳燃油經(jīng)濟(jì)性 53 16209 37 037 0max ghpriVni 故取 5 0i 3 2 2 齒輪計(jì)算載荷的確定 由于不穩(wěn)定的傳輸負(fù)載行駛時(shí) 計(jì)算量要準(zhǔn)確地計(jì)算出主減速器是最 difficile c 往往是最大扭矩與傳動(dòng)系統(tǒng)的約束最小傳動(dòng)比和傳動(dòng)輪的滑動(dòng)面上的好的開始 在 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 7 這兩種情況下對(duì)上的從動(dòng)齒輪減速力矩 的較小者 在卡車和越野車的強(qiáng) jjeT 度計(jì)算的計(jì)算負(fù)荷 以檢查主減速器從動(dòng)齒輪的最大應(yīng)力 即 3 2 n KiTLej 0max 3 3 LB rjiGT 2 已知 mNTe 13ax 423 1785 Li9 0T 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 8 由后面式 3 5 計(jì)算得 故 0 pf20 K 由于該轎車只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋則 1n N m 3 4 pHRLBrTajmffniG 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 9 汽車或汽車列車的性能系數(shù) pf 3 5 max 195 06eTp Gf 當(dāng) 時(shí) 取 ax eT0 pf 和等見式 3 2 和式 3 3 下的說明 LBi nmae 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 10 m 147089 0125 96 01 438 NffnirGTpHRLBTajm 3 3 齒輪的設(shè)計(jì)與校核 3 3 1 主 從動(dòng)齒輪齒數(shù)的選擇 用接觸穩(wěn)定 噪聲低和具有高的疲勞強(qiáng)度 齒輪齒數(shù)和尺寸不小于 40 在汽車主 減速器 齒數(shù)不少于 9 查閱資料 經(jīng)方案論證 主減速器的傳動(dòng)比為 3 553 則 初步選定齒輪 取1 Z97 315 12 Zi 32 Z 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 11 3 3 2 斜齒輪材料選擇 3 3 3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式參考文獻(xiàn) 4 中式 5 45b 知 3 6 3214 FPdSnZYKTm 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 12 6 確定復(fù)合系數(shù) 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 13 因兩輪所選材料及熱處理相同 則 相同 故設(shè)計(jì)時(shí)按小齒輪的復(fù)合齒形系FP 數(shù) 代入即可 1FSY986 1cos9s33 ZV 由參考文獻(xiàn) 4 圖 5 38 查得 4 18FSY 將上述參數(shù)代入式 3 6 得 mZKTmFPdSn 59 478 95 014124 123231 按參考文獻(xiàn) 4 表 5 1 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 取 mmn 則中心距 mZman 6 10cos2 39 5cos 1 7 計(jì)算其它幾何尺寸如下表 表 3 1 主 從動(dòng)圓柱斜齒輪參數(shù) 參 數(shù) 符 號(hào) 主動(dòng)斜齒圓柱 齒輪 從動(dòng)斜齒圓柱 齒輪 齒數(shù) Z1 Z2 9 32 螺旋角 16 法面模數(shù) nm5 端面模數(shù) cost 5 2 法面壓力角 n 20 端面壓力角 cstasrt 20 74 分度圓直徑 ontzmd 46 8 166 4 基圓直徑 tb cs43 77 155 62 齒頂高 ha h2 1 0 1 n5 5 5 5 齒根高 hf1 hf2 1 0 25 5 75 5 75 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 14 0 1 nm 齒頂圓直徑 aah2d 57 8 177 4 齒根圓直徑 ff 35 3 154 9 當(dāng)量齒數(shù) 3vcosz10 13 36 03 3 3 4 校核齒面的接觸強(qiáng)度 3 4 軸承的選擇與校核 3 4 1 軸承的載荷計(jì)算 當(dāng)一個(gè)表面上的圓周力斜齒圓柱齒輪的徑向力和軸向力 計(jì)算確定 根據(jù)大小 的軸承裝置 主減速器 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承的負(fù)荷 圖 5 級(jí)減速器演示支持橫向尺寸 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 15 圖 3 5 單級(jí)主減速器軸承布置尺寸 圖 3 5 中各參數(shù)尺寸 a 46mm b 22mm c 90 5mm d 60 5mm 通過驅(qū)動(dòng)齒輪表面力 圖 3 6 所示 獲得各軸承的徑向力和軸向 圖 3 6 主動(dòng)斜齒圓柱齒輪齒面受力簡圖 軸承 A 徑向力 Fr 3 14 22azm1rzFD b F a 軸向力 Fa Faz 3 15 將各參數(shù)代入式 3 14 與 3 15 有 Fr 3997N Fa 2752N 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 16 3 4 2 軸承型號(hào)的確定 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 17 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 18 第 4 章 差速器的設(shè)計(jì) 4 1 差速器結(jié)構(gòu)形式選擇 汽車差速器廣泛采用對(duì)稱式錐齒輪差速器 結(jié)構(gòu)簡單 質(zhì)量小的優(yōu)點(diǎn)和廣泛的 應(yīng)用 它可以分為普通錐齒輪差速器 摩擦片式差速器和差速器鎖 普通差速器行星齒輪錐對(duì)稱的左 右殼 2 半軸齒輪 行星齒輪 4 汽車使用三 個(gè)行星齒輪 體積小 微型汽車使用兩個(gè)行星齒輪 行星齒輪軸 差很多四齒輪安 裝使用十字軸行星結(jié)構(gòu) 半軸齒輪 行星齒輪墊片等 由于其結(jié)構(gòu)簡單 運(yùn)行穩(wěn) 定 易于制造 用于道路車輛是非?？煽康?最廣泛使用的車 在路上車特殊的和 各種各樣的卡車 一些越野車也使用這種結(jié)構(gòu) 但使用全地形車必須采取防滑措施 4 2 差速器齒輪設(shè)計(jì) 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 19 數(shù)和必須能被行星齒輪齒數(shù)整除 汽車差速齒輪大都采用壓力角 22 30 齒高系數(shù)為 0 8 的齒形 表 4 1 半軸齒輪與行星齒輪參數(shù) 序號(hào) 名稱 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 1 行星齒輪齒數(shù) 1z 10 應(yīng)盡量取最小值 1z 12 2 半軸齒輪齒數(shù) 2 14 25 且需滿足式 1 4 2 24 3 模數(shù) mm 3mm 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 20 4 齒面寬 b 0 25 0 30 A 0 b 10m 10mm 5 工作齒高 mhg6 1 gh 4 8mm 6 全齒高 578 5 415 7 壓力角 22 5 8 軸交角 90 9 節(jié)圓直徑 1mzd 2zd1 36 d2 72 10 節(jié)錐角 21arctn 190 1 26 56 1 63 44 11 節(jié)錐距 210sii dA 0A 40mm 12 周節(jié) t 3 1416mt 9 425mm 13 齒頂高 21agah z 2137 04 1ah 3 23mm2 1 57mm 14 齒根高 1f 1 788m ah 2f 1 788 2 1fh 2 13mm 2f 3 79mm 15 徑向間隙 c h g 0 188 0 051 c 0 615mm 16 齒根角 1 01artnAf 022arctnhf 1 3 05 2 5 41 17 面錐角 21 o 2 1o 31 97 2 66 49 18 根錐角 11 R 2 R1R 23 51 2R 58 03 19 外圓直徑 1cos2aohd 20 do1 41 78 do1 73 4 4 3 齒輪強(qiáng)度計(jì)算 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 21 4 3 1 齒輪材料選擇 差動(dòng)齒輪和主減速器 主要是用滲碳合金鋼材料 用于制造錐齒輪差速器為 20CrMoTi 22CrMnMo 和 20CrMo 等 由于差速器齒輪輪齒要求的精度較低 所以 精鍛差速器齒輪工藝已被廣泛應(yīng)用 初選差速器齒輪材料為 20CrMoTi 4 3 2 校核計(jì)算 4 4 行星齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 4 4 1 行星齒輪軸的分類及選用 許多類型的行星齒輪 差速器齒輪軸式有很多 最常見的是軸和橫軸 在小型 車由于沒有使用這個(gè)詞 以樹而高質(zhì)量的汽車荷載傳遞扭矩大 壽命的軸 提高承 載能力 橫向軸線 由四軸扭矩分配 生命樹可以有效的提高 此次設(shè)計(jì)選用十字軸 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 22 4 4 2 行星齒輪軸的尺寸設(shè)計(jì) 行星齒輪軸用直徑 d mm 為 d 4 5 dCnr 1 0T3 式中 T0 差速器傳遞的轉(zhuǎn)矩 Nm 1576 34Nm n 行星齒輪數(shù) 4 rd 行星齒輪支承面中點(diǎn)到錐頂?shù)木嚯x 20mm c 支承面許用擠壓應(yīng)力 取 69 MPa 將各參數(shù)代入式 4 5 中 有 d 16mm 4 4 3 行星齒輪軸的材料 樹種選擇應(yīng)滿足強(qiáng)度 熱平衡軸的延伸部分 以承受徑向載荷條件 有碳鋼和合金鋼材料常用軸 碳鋼便宜 應(yīng)力集中敏感性較低的合金鋼 被廣 泛使用 重要的或承受較大的軸 選擇適宜的 35 40 45 到 50 高質(zhì)量 如碳鋼 大多在 45 鋼為材料選擇軸 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 23 第 5 章 傳動(dòng)半軸的設(shè)計(jì) 5 1 半軸的型式選擇 媒體類型的類型主要取決于半軸半軸 半浮式支承負(fù)荷通過半軸是復(fù)雜的 但 它的結(jié)構(gòu)簡單 質(zhì)量小 體積小 成本低 質(zhì)量差等 是這樣的 使用條件 負(fù)載 能力和汽車不小型客貨車使用 基于這些特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)的微型汽車驅(qū)動(dòng)橋半浮式選擇半軸結(jié)構(gòu) 5 2 半軸的設(shè)計(jì)與校核 5 2 1 半軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 24 5 2 2 半軸的強(qiáng)度較核 1 縱向力 2XF最大和側(cè)向力 2YF為 0 此時(shí)垂向力 縱向力最大值 計(jì)算時(shí) 可 GmZ 2 2 GmFZX 2m 取 1 2 取為 0 8 半軸彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 為 5 3 3 2dFaZX 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 25 5 4 3 216drFX 式 5 3 5 4 中 a 為輪轂支承軸承到車輪中心平面之間的距離 合成應(yīng)力為 5 5 24 n 計(jì)算得 NGmFZ 2 64 107 2 2 X 36 51 80 2 MPadFaZX53 7433 r0 18632 Pan375 42 2 側(cè)向力 最大和縱向力 0 此時(shí)意味著汽車發(fā)生側(cè)滑 YF2XF 外輪上的垂直反力 和內(nèi)輪上的垂直反力 分別為 iZ2 iZ2 5 6 5 0 122 BhGgoZ 5 7 2ZiF 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 26 5 10 3 22 daFroZoYo 5 11 3 22 iZriYi 計(jì)算得 NBhGFgoZ 30 85 5 0 122 Zi 697 42 oY30851 NFiZi 2 MPadaroZoYo 1506 49 332 F iZriYi 7 232 3 汽車通過不平路面 垂向力 最大 縱向力 0 側(cè)向力 02ZF2XF2YF 此時(shí)垂直力最大值 為2Z 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 27 5 12 22 1kGFZ 式中 k 為運(yùn)載系數(shù) 微型車 k 1 75 貨車 k 2 0 越野車 k 2 5 半軸彎曲應(yīng)力 為 5 13 3 23216dakGFZ 由于微型車 K 1 75 MPadakZ5236 14862323 綜上述計(jì)算得 均未超過半軸的許用應(yīng)力 550MPa 故半軸強(qiáng)度校核滿足要求 5 3 半軸的結(jié)構(gòu) 材料及熱處理 半軸多采用含鉻的中碳合金鋼制造 如 40Cr 40CrMnMo 40CrMnSi 40CrMoA 35CrMnSi 35CrMnTi 等 新型的觀點(diǎn) 是我國發(fā)展為材料 半軸很好的熱 r sultats traitement 半軸的方法通過淬火和回火 調(diào)質(zhì)后的桿部硬度要求 hb388 444 法蘭部分可以小于 hb248 金近年來采用高頻 感應(yīng)淬火工藝的頻率越來越高 這種處理方法可以半軸表面淬火硬度達(dá) 63 hrc52 硬化層深度約 1 3 的半徑 籽粒硬度可作為 hrc30 35 沒有淬火區(qū) 法蘭 等 硬 度范圍內(nèi) 可以連接到 hb248 277 en 強(qiáng)度高的硬化層本身 和半軸表面形成大的殘 余壓應(yīng)力 以及采用噴丸 滾壓邊緣半根軸突過渡周期和其他技術(shù)極大地提高了半 軸靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度 特別是疲勞強(qiáng)度提高顯著 5 4 萬向節(jié)的設(shè)計(jì) 5 4 1 萬向節(jié)結(jié)構(gòu)選擇 為驅(qū)動(dòng)軸 驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)輪的應(yīng)采用萬向節(jié)傳動(dòng) 使車輪轉(zhuǎn)動(dòng) 電機(jī)的軸上 往往轉(zhuǎn)向裝置驅(qū)動(dòng)輪在中和附近的輪子 每個(gè)節(jié)點(diǎn)部分球籠式萬向固定式 圖 6 射頻部分 和伸縮節(jié)球籠式萬向型 見第六節(jié)車 62 應(yīng)用于獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 28 圖 6 1 固定型球籠式萬向節(jié) 圖 6 2 伸縮型球籠式萬向節(jié) 圖 6 3 RF 節(jié)與 VL 節(jié)在驅(qū)動(dòng)橋中的布置 5 4 2 萬向節(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 29 表 6 1 Birfield 型球籠式萬向節(jié)的系列數(shù)據(jù) 單位 軸頸直徑 鋼球直徑 星形套最 大直徑 星形套最 小直徑 星形套槽 距 星形套花 鍵齒數(shù) 球形殼外 徑 44 5 33 338 53 34 47 79 9 18 18 160 5 4 3 萬向節(jié)的材料及熱處理 在傳遞轉(zhuǎn)矩之間的鋼球與滾道產(chǎn)生更多的接觸應(yīng)力 因此材料的強(qiáng)勁需求 球 殼和星形套 15NiMo 合金低碳鋼制造 經(jīng)滲碳 淬火和收入 鋼球選擇鋼球滾動(dòng) 15Cr 材料 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 30 總 結(jié) 微型汽車的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)使用斷開連接驅(qū)動(dòng)軸 該結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種微型車 介紹了結(jié)構(gòu)形式和原理驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)計(jì)算 主要鑒別 減速器 半軸和 萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)尺寸 強(qiáng)度 并繪制圖裝配圖和零件 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理 符合實(shí)際應(yīng)用 功率和非常經(jīng)濟(jì) 整體設(shè)計(jì)和部分可以 滿足需求方 該系列標(biāo)準(zhǔn)變體 與汽車和產(chǎn)品部件的維修和維護(hù) 工藝品 零部件 制造容易 但是這個(gè)設(shè)計(jì)過程仍有許多不足之處 在設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)尺寸 設(shè)計(jì)參數(shù) 根據(jù)經(jīng) 驗(yàn) 他帶來了一些錯(cuò)誤 此外 在一個(gè)小的方面 因?yàn)闀r(shí)間問題 沒有得到足夠的 重視 為學(xué)生和老師的批評(píng) 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 31 參考文獻(xiàn) 1 張小虞 葉平 汽車工程手冊(cè) 設(shè)計(jì)篇 M 人民交通出版社 2001 2 劉惟信 汽車設(shè)計(jì) M 清華大學(xué)出版社 3 安繼儒 中外常用金屬材料手冊(cè) M 陜西科學(xué)技術(shù)出版社 2005 4 陳家瑞 汽車構(gòu)造 M 北京 人民交通出版社 2002 4 5 余志生 汽車?yán)碚?第三版 M 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 6 王望予 汽車設(shè)計(jì) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 7 劉柯軍 高淑蘭 汽車半軸失效分析 J 汽車工藝與材料 2004 07 8 徐灦 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 9 朱孝錄 主編 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 10 廖念釗等編 互換性與技術(shù)測量 第四版 北京 中國計(jì)量出版社 2000 11 王明珠 主編 工程制圖學(xué)及計(jì)算機(jī)繪圖 北京 國防工業(yè)出版社 1998 12 Yu Jianfei Intelligent design system for mini cars driving axle D Nanjing University of Science 2002 13 Wang Liang Drive Axle optimal design D Hebei University of Technology 2006 微型轎車驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 32 致 謝 大學(xué)生活即將結(jié)束 在未來的幾年 我遇到了很多朋友熱心幫助教授工作設(shè)計(jì) 成功的完成不是他們的熱情幫助和顧問的指導(dǎo) 教師和學(xué)生在這里都給予指導(dǎo)和幫 助我畢業(yè)這表示最誠摯的謝意 首先 設(shè)計(jì)指導(dǎo) 感謝你緊張的工作 試圖引導(dǎo)時(shí)間 我們總是關(guān)心我們的進(jìn) 展?fàn)顩r 要求我們掌握幫助教師管理在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中 從實(shí)際操作數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段 它提供了指導(dǎo) 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中 她與我們一起解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題 其次 給予幫助教師設(shè)計(jì)的畢業(yè)生 與我的同學(xué)以誠摯的感謝 在設(shè)計(jì)的過程 中 他們給了我很多的幫助和無私的關(guān)懷 感謝他們 此外 也給所有的學(xué)生我的幫助表示感謝 總之 本設(shè)計(jì)的結(jié)果是教師和學(xué)生 在一個(gè)月內(nèi) 我們合作的非常愉快 教會(huì) 我很多偉大的真理 是一種資產(chǎn) 我的生活 我在新教師和學(xué)生對(duì)我的幫助表示感 謝