驅動橋主減速器設計

驅動橋主減速器設計,驅動,減速器,設計 車輛工程課程設計 ——驅動橋主減速器設計 學 院 機械與汽車工程學院 組 別 09級車輛3班第12小組 指導教師 趙克剛 張征 學生姓名 楊坤 學 號 200930081487 提交日期 2012年 7 月 6日 《車輛工程專業(yè)課程設計》設計任務書 一．設計任務：商用汽車驅動橋設計(I) 二．基本參數(shù)：協(xié)助同組總體設計同學完成車輛性能計算后確定 三．設計內(nèi)容 主要進行驅動橋總成設計，設計的內(nèi)容包括： 1．查閱資料、調查研究、制定設計原則 2．根據(jù)給定的設計參數(shù)(發(fā)動機最大力矩，傳動系傳動比，驅動輪類型與規(guī)格，汽車總質量和使用工況，傳動效率，驅動時后軸載荷轉移系數(shù)，路面附著系數(shù))，選擇驅動橋總成的結構方案及零部件方案，協(xié)同設計出一套完整的驅動橋總成，設計過程中要進行必要的計算。 3．驅動橋結構設計和主要技術參數(shù)的確定 （1）主減速器基本參數(shù)的選擇和計算 （2）主減速器錐齒輪強度計算 （3）驅動橋殼設計 4．結合同組“商用汽車驅動橋設計(II)”設計結果繪制裝配圖及主要零部件的零件圖 四．設計要求 1．驅動橋總成（含差速器）的裝配圖，1號圖紙一張。 裝配圖要求表達清楚各部件之間的裝配關系，標注出總體尺寸，配合關系及其它需要標注的尺寸，在技術要求部分應寫出總成的調整方法和裝配要求。 2．主要零部件的零件圖，3號圖紙4張。 要求零件形狀表達清楚、尺寸標注完整，有必要的尺寸公差和形位公差。在技術要求應標明對零件毛胚的要求，材料的熱處理方法、標明處理方法及其它特殊要求。 3．編寫設計說明書。 五．設計進度與時間安排 本課程設計為2周 １．明確任務，分析有關原始資料，復習有關講課內(nèi)容及熟悉參考資料0.5周。 ２．設計計算 0.5周 ３．繪圖 0.5周 ４．編寫說明書、答辯 0.5周 六、主要參考文獻 1．成大先 機械設計手冊（第三版） 2．汽車工程手冊???? 機械工業(yè)出版社 3．陳家瑞 汽車構造（下冊） 人民交通出版社 4．王望予 汽車設計?????機械工業(yè)出版社 5．余志生 汽車理論???? 機械工業(yè)出版社 七．注意事項 （1）為保證設計進度及質量，設計方案的確定、設計計算的結果等必須取得指導教師的認可，尤其在繪制裝配圖前，設計方案應由指導教師審閱。圖面要清晰干凈；尺寸標注正確。 （2）編寫設計說明書時，必須條理清楚，語言通達，圖表、公式及其標注要清晰明確，對重點部分，應有分析論證，要能反應出學生獨立工作和解決問題的能力。 （3）獨立完成圖紙的設計和設計說明書的編寫，若發(fā)現(xiàn)抄襲或雷同按不及格處理。 八．成績評定 出勤情況（20%） 設計方案與性能計算（40%） 圖紙質量（20%） 說明書質量（20%） 評 語 總 成 績 指導教師 用汽車驅動橋設計(I) 一、主減速器結構方案分析 由于我們的轉動比i0=6.86，大于4.5，所以采用雙曲面齒輪傳動。同時i0<7，所以選用單級主減速器。故選用雙曲面齒輪單級主減速器。 二、主減速器支承方案選擇 主動錐齒輪采用懸臂式支承；從動錐齒輪均采用圓錐滾子軸承支承。 三、主減速器基本參數(shù)的選擇與設計計算 1、主減速比的確定 由i0=0.377*rr*npvamax*igH可計算出貨車的主減速器傳動比，再結合總設計的分配，最終確定主傳動比i0＝6.86。 2、主減速齒輪計算載荷的確定 采用格里森制計算載荷 （1）按發(fā)動機最大轉矩和最低擋傳動比確定從動錐齒輪的計算轉矩Tce Tce=Kd*Temax*k*i1*if*i0*η/n 式中，取n＝1, i0＝6.86, i1＝6.8, Kd＝1, η＝0.9, Temax＝366.5N／m 計算結果為Tce＝15386.8N.m （2）按驅動輪打滑轉矩確定從動錐齒輪的計算轉矩 Tcs=G2*m2'*φ*rr/(im*ηm) 式中，m2'＝1.1, ηm＝0.95 計算結果為Tcs=31492.2N.m Tce0.35, 取X＝0.4,Y＝0.4cot a Q=0.4FR+1.7FA=38789.74N Lh=12187h 軸承B的校核：選用32310型，查得軸承內(nèi)徑d＝50mm,e＝0.35,C＝122kN FA/FR=0<0.35, 取X＝1,Y＝0 Q=1*FR+0*FA=8252.6N Lh=21500h 軸承C的校核：選用30314型，查得軸承內(nèi)徑d＝50mm,e＝0.4,C＝208kN FA/FR=0.39<0.4 取X＝1,Y＝0 Q=1*FR+0*FA=16101.6N Lh=18463h 軸承D的校核：選用30314型，查得軸承內(nèi)徑d＝50mm,e＝0.4,C＝208kN FA/FR=0<0.4 取X＝1,Y＝0 Q=1*FR+0*FA=9355.6N Lh=112797h 7、錐齒輪材料的選擇 參考指導書，錐齒輪材料采用滲碳合金鋼20CrMnTi，因為模數(shù)m>5,所以滲碳層厚度為1.2mm，磷化層厚度0.01mm，之后采用噴丸工藝處理齒面，以提高工作壽命，再進行滲硫處理，降低齒輪副的磨損。 驅動橋殼設計 驅動橋殼的主要功用是支承汽車質量，并承受有車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車身，它同時又是主減速器，差速器和半軸的裝配體。 驅動橋殼應滿足如下設計要求： ① 應具有足夠的強度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常，并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應力； ② 在保證強度和剛度的情況下，盡量減小質量以提高行駛的平順性； ③ 保證足夠的離地間隙； ④ 結構工藝性好，成本低； ⑤ 保護裝于其中的傳動系統(tǒng)部件和防止泥水浸入； ⑥ 拆裝，調整，維修方便。 考慮的設計的是載貨汽車，驅動橋殼的結構形式采用鑄造整體式橋殼。 （一） 橋殼的受力分析與強度計算: 對于具有全浮式半軸的驅動橋，橋殼危險斷面通常在鋼板彈簧座內(nèi)側附近，橋殼端部的輪轂軸承座根部也應列為危險斷面進行強度驗算。 1）牽引力或制動力最大時，橋殼鋼板彈簧座處危險斷面的彎曲應力和扭轉切應力分別為 式中，——地面對車輪垂直反力在危險斷面引起的垂直平面內(nèi)的彎矩，，b為輪胎中心平面到板簧座之間的橫向距離，b＝230mm； ——一側車輪上的牽引力或制動力Fx2在水平面內(nèi)引起的彎矩， ； ——牽引或制動時,上述危險斷面所受轉矩，； ——危險斷面處（鋼板彈簧座附近）橋殼的抗彎、抗扭截面系數(shù)，具體見下： 截面圖如圖所示，其中B=150mm，b=130mm，H=1500mm，h=71300mm，=10mm，=10mm. 垂向彎曲截面系數(shù): = 84185.2mm 水平彎曲截面系數(shù): = 90266.7mm 扭轉截面系數(shù): =2×30×135×140=136000 mm =198.7MPa<[]=300～500 MPa =23.2MPa<[]=150～400 MPa 2) 側向力最大時，橋殼內(nèi)、外板簧座處斷面的彎曲應力分別為 式中 、——內(nèi)、外側車輪地面垂直反力； ——車輪滾動半徑； ——側滑時的附著系數(shù)，取1.0。 =65.7MPa<[]=300～500 MPa =265.4MPa<[]=300～500 MPa （3）汽車通過不平路面時，動載系數(shù)為k，危險斷面的彎曲應力為 k——對貨車，取2.0 =203.3MPa<[]=300～500 MPa 綜上，該設計的橋殼滿足這種條件下的強度要求。 11