低速載貨汽車驅(qū)動橋的設(shè)計【小型民意汽車后驅(qū)動橋 輕型載貨汽車】
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畢業(yè)實習(xí)報告
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
學(xué) 生 姓 名 謝 新
班 級 B機制021班
學(xué) 號 0210110107
指 導(dǎo) 教 師 李書偉
日 期 2006.3.19
實 習(xí) 報 告
一、 概述
本次實習(xí)的主要目的是利用書本上所學(xué)的知識，來觀察各個企業(yè)的生產(chǎn)工藝過程和機械各部件的生產(chǎn)過程.了解車輛上各部件的作用、生產(chǎn)過程.結(jié)合自己的專業(yè)和畢業(yè)設(shè)計課題,仔細(xì)觀察各企業(yè),望對自己獨立設(shè)計有所幫助.
二、 實習(xí)過程
3月9日 江蘇江淮動力股份有限公司
3月10日 江蘇悅達(dá)鹽城拖拉機制造有限公司和江蘇悅達(dá)專用車有限公司
3月11日 東風(fēng)悅達(dá)起亞汽車有限公司
3月13日 鹽城市機床有限公司
三、 實習(xí)內(nèi)容
3月9號,我們來到了江蘇江淮動力股份有限公司.江蘇江淮動力股份有限公司是高科技民營企業(yè)—重慶東銀集團(tuán)旗下專業(yè)生產(chǎn)中、小功率發(fā)動機的大型企業(yè)，位居中國企業(yè)500強、中國農(nóng)機行業(yè)上市公司之列. 公司歷史悠久，創(chuàng)建于1945年，1959年開始生產(chǎn)發(fā)動機.現(xiàn)有員工3000人，年銷售收入21億元. 公司長期注重技術(shù)創(chuàng)新，投資億元建成省級企業(yè)技術(shù)中心和國家級博士后科研工作站，建有具有國際先進(jìn)水平的CAD/CAM/CAT（計算機輔助設(shè)計、制造、測試）網(wǎng)絡(luò)，擁有行業(yè)首家以三維激光實體掃描儀、三維激光成型機等先進(jìn)設(shè)備和計算機軟件為代表的RP技術(shù)，積極引進(jìn)應(yīng)用同步開發(fā)、虛擬設(shè)計、快速原型制造、反求工程等高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品，確立了企業(yè)在行業(yè)技術(shù)進(jìn)步方面的領(lǐng)先地位。產(chǎn)品創(chuàng)新著著領(lǐng)先同行，逐步形成了具有自主版權(quán)和江動特色的輕型多缸機、節(jié)能單缸機、小型汽油機、小馬力單缸機和發(fā)電機組（柴、汽油）五大系列，400多個品種的優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)?！敖瓌印碑a(chǎn)品以其嚴(yán)格的合乎國際規(guī)范的質(zhì)量管理體系和成熟完善的服務(wù)保證體系，通過了ISO9000和2000版ISO9001國際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，在國內(nèi)外市場享有很高的聲譽，產(chǎn)品覆蓋全國30個省、市和自治區(qū)，同時遠(yuǎn)銷歐美亞非等30多個國家和地區(qū)，年產(chǎn)銷各類發(fā)動機近100萬臺，位居同行業(yè)前茅?！敖瓌印碑a(chǎn)品曾榮獲國家質(zhì)量金質(zhì)獎，被確定為江蘇省重點名牌產(chǎn)品，“JD”商標(biāo)為江蘇省著名商標(biāo)。他們以“真情成就未來”，江動將以更好產(chǎn)品、更優(yōu)服務(wù)，全心全意滿足客戶需求，爭做行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，實現(xiàn)“國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流”為戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo).建立了一整套工藝生產(chǎn)留水線.有完整的加工工藝過程.
3月10日,我們來到了江蘇悅達(dá)鹽城拖拉機制造有限公司和江蘇悅達(dá)專用車有限公司.
江蘇悅達(dá)鹽城拖拉機制造有限公司創(chuàng)建于1959年，是中國中、小馬力拖拉機的重點企業(yè)之一，為上市公司——江蘇悅達(dá)投資股份有限公司的骨干企業(yè)。公司擁有資產(chǎn)5.08億元人民幣，職工1500余人，。2003年公司出口創(chuàng)匯額超過3000萬美元，出口交貨值位居全國同行業(yè)前茅。“黃?！迸?、“黃海金馬”牌拖拉機深受國內(nèi)外用戶的喜愛。具備年產(chǎn)8萬臺手扶拖拉機和3萬臺輪式拖拉機的能力。主要產(chǎn)品有：黃海牌-12型、151型、81型系列手扶拖拉機和黃海金馬-180、200、220、250、300、350、400、450、500、550、700、720、750系列及四輪驅(qū)動系列輪式拖拉機?！包S?！迸坪汀包S海金馬”牌拖拉機暢銷國內(nèi)20多個省市自治區(qū)，并遠(yuǎn)銷到美國、英國、法國、東南亞、中東等60多個國家和地區(qū)，曾多次承擔(dān)國家援外經(jīng)濟項目. 江蘇悅達(dá)鹽城拖拉機制造有限公司技術(shù)力量雄厚，生產(chǎn)設(shè)備精良，加工工藝先進(jìn)，測試手段齊全，質(zhì)量保證體系完善，具有較強的產(chǎn)品開發(fā)與制造能力.
江蘇悅達(dá)專用車有限公司系江蘇悅達(dá)集團(tuán)和世界500強企業(yè)日本富士重工業(yè)株式會社合作，全面引進(jìn)國際領(lǐng)先的垃圾車生產(chǎn)、制造和管理的專業(yè)生產(chǎn)后壓縮式垃圾車的制造企業(yè)。注冊資本5000萬元，投資總額1.8億元.現(xiàn)有沖壓、焊接、總裝、涂裝、檢測等先進(jìn)設(shè)備工藝。公司秉承“挑戰(zhàn)自我，追求卓越”的企業(yè)精神和“為客戶創(chuàng)造價值；為員工創(chuàng)造收益；為合作商創(chuàng)造利潤；為股東創(chuàng)造回報；為政府創(chuàng)造稅收”的經(jīng)營哲學(xué)。在各位領(lǐng)導(dǎo)和同仁的支持下，以日本垃圾車第一品牌的富士重工50年的生產(chǎn)歷史和97項專利技術(shù)為支撐，專一制造中國壓縮式垃圾車精品.最大限度地滿足中國城市環(huán)保發(fā)展和用戶不斷變化的需求.該公司技術(shù)先進(jìn),采用先進(jìn)高效的液壓系統(tǒng)設(shè)計，提高作業(yè)效率;采用可靠的PLC電控系統(tǒng)，機電液一體化控制，自動化程度高; 專有的反R裝載軌跡，雙向壓縮，裝載效率高（專利技術(shù)）; 上裝部分采用專用高強度防腐鋼板，提高了車輛使用壽命; 駕駛室內(nèi)增設(shè)工作指示燈，操作方便;刮板的動態(tài)化設(shè)計,推刮料流暢輕松.另外,該公司也有先進(jìn)的工藝..全面引進(jìn)日本富士重工的垃圾車生產(chǎn)、制造和管理技術(shù)先進(jìn)的質(zhì)量保證;采用了日本富士重工高精度的檢測儀器.
3月11日,我們來到了東風(fēng)悅達(dá)起亞汽車有限公司進(jìn)行參觀.
東風(fēng)悅達(dá)起亞汽車有限公司系由東風(fēng)汽車公司、江蘇悅達(dá)投資股份有限公司、韓國起亞自動車株式會社按25％、25％、50％的股權(quán)結(jié)構(gòu)共同組建的中外合資轎車制造企業(yè)，注冊資本7000萬美元. 現(xiàn)已建成沖壓、焊裝、涂裝、總裝、檢測等先進(jìn)工藝生產(chǎn)線，具備年產(chǎn)5萬輛經(jīng)濟型車的生產(chǎn)能力. 主產(chǎn)品普萊特、千里馬系列經(jīng)濟型轎車均引進(jìn)韓國起亞先進(jìn)技術(shù)精心打造而成，以其新穎獨特的創(chuàng)意、優(yōu)美流暢的造型、舒適寬敞的乘坐空間以及強勁的動力、過硬的質(zhì)量和優(yōu)異的性能價格比，將在國內(nèi)經(jīng)濟型轎車市場呈現(xiàn)出更強的競爭力.公司在實施強強聯(lián)合戰(zhàn)略重組后，有效聚集合作各方優(yōu)勢資源，導(dǎo)入世界先進(jìn)的經(jīng)營理念和管理系統(tǒng)，全面推進(jìn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程再造，在采購供應(yīng)、生產(chǎn)組織、技術(shù)創(chuàng)新、營銷管理、質(zhì)量保障和人力資源開發(fā)等方面實現(xiàn)科學(xué)化、精益化管理，具有一定核心競爭力的東風(fēng)悅達(dá)起亞價值鏈已初步形成.
3月13日,我們到鹽城市機床有限公司進(jìn)行參觀.
該公司專業(yè)從事機床的研制、開發(fā)、生產(chǎn)有30年歷史,現(xiàn)年生產(chǎn)各類普通車床、高速精密車床、數(shù)控車床、鉆床及各類專用機床3000多臺套. 機床銷售覆蓋全國十四個省，并與南京第二機床廠合作生產(chǎn)、研制新產(chǎn)品，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大
四、 主減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析
根據(jù)以上參觀所看到的所學(xué)到的，再結(jié)合自己的設(shè)計課題.對汽車主減速器結(jié)構(gòu)作如下分析:
主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類型、減速器形式不同而不同.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.
1 螺旋錐齒輪傳動
螺旋錐齒輪傳動的主、從動齒輪軸線垂直相交于一點，齒輪并不同時在全長上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端.另外，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負(fù)荷、制造也簡單.但是在工作中噪聲大，對嚙合精度很敏感，齒輪副錐頂稍有不吻合便會使工作條件急劇變壞，并伴隨磨損增大和噪聲增大.為保證齒輪副的正確嚙合，必須將支承軸承預(yù)緊，提高支承剛度，增大殼體剛度.
2 雙曲面齒輪傳動
雙曲面齒輪傳動的主、從動齒輪的軸線相互垂直而不相交，主動齒輪軸線相對從動齒輪軸線在空間偏移一距離,此距離稱為偏移距. 由于偏移距正的存在，使主動齒輪螺旋角大于從動齒輪螺旋角. 根據(jù)嚙合面上法向力相等，可求出主、從動齒輪圓周力之比.
主減速器的減速形式可分為單級減速、雙級減速、雙速減速、單雙級貫通、單雙級減速配以輪邊減速等.
1．單級主減速器
單級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點.
2.雙級主減速器
雙級主減速器與單級相比，在保證離地間隙相同時可得到大的傳動比,但是尺寸、質(zhì)量均較大，成本較高。整體式雙級主減速器有多種結(jié)構(gòu)方案：第一級為錐齒輪，第二級為圓柱齒輪；第一級為錐齒輪，第二級為行星齒輪；第一級為行星齒輪，第二級為錐齒；第一級為圓柱齒輪，第二級為錐齒輪.
3 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)動機功率及變速器各擋速比的大小來選定的。大的主減速比用于汽車滿載行駛或在困難道路上行駛，以克服較大的行駛阻力并減少變速器中間擋位的變換次數(shù)；小的主減速比則用于汽車空載、半載行駛或在良好路面上行駛，以改善汽車的燃料經(jīng)濟性和提高平均車速。
五、 實習(xí)感想
這次的畢業(yè)實習(xí)一直讓我有個感覺,那就是我們在大學(xué)四年的課程中學(xué)習(xí)到了很多理論上的東西,而這些理論對于業(yè)界來說是大都用不上的,大多業(yè)界所需要的人才都是一些有一份專業(yè)技能的人才,尤其在我們這個機械科系,這個問題更是嚴(yán)重,像我們這樣的大學(xué)生可以說是什么都不會,在本科系的領(lǐng)域發(fā)展工作,仍然需要重新學(xué)習(xí)一些技能,比不上那些大專,職業(yè)學(xué)?；蚴羌夹g(shù)學(xué)院的學(xué)生,我想若是未來的大學(xué)課程中能有更多專業(yè)實習(xí)的課程,甚至是技術(shù)鑒定會更好,因為這樣可以讓大家掌握現(xiàn)今業(yè)界需求的脈動,提早學(xué)習(xí)工作所需要的技能,否則學(xué)校生活永遠(yuǎn)只是變相保護(hù)學(xué)生的溫床,而成為不了培育人才的跳板!
5
鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 2006
低速載貨汽車的后驅(qū)動橋設(shè)計
摘要：驅(qū)動橋采用普通非斷開式驅(qū)動橋。它結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、工作可靠，廣泛應(yīng)用于各種載貨汽車。其特點是橋殼是一根支撐在左、右驅(qū)動車輪上的剛性空心梁，而齒輪及半軸等所有的傳動機件都裝在其中。采用組合式橋殼的單級主減速器。單級主減速器代替雙級主減速器可大大減小驅(qū)動橋的質(zhì)量。其具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制造成本低等優(yōu)點。差速器則采用對稱式圓錐行星齒輪差速器。差速器殼裝在主減速器從動齒輪上。結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便是選擇它的主要原因。另外，采用可分式橋殼。整個橋殼由一個垂直結(jié)合面分為左右兩個部分，每一個部分均由一個鑄件殼體和一個壓入其外端的半軸套管組成。該結(jié)構(gòu)的橋殼制造工藝簡單、主減速器軸承支承剛度好。
本設(shè)計從所設(shè)計的汽車的類型及使用、生產(chǎn)條件出發(fā)，并和所設(shè)計汽車的其他部件相適應(yīng)，設(shè)計出既定用途的汽車的驅(qū)動橋，從而保證所設(shè)計汽車的最重要的使用性能的實現(xiàn)。
關(guān)鍵字：低速貨車；驅(qū)動橋；設(shè)計。
Design of the transaxle of the low-speed truck
Abstract: The transaxle adopts the ordinary not-disconnecting-type transaxle. Because of its simple structure, cheap fabrication cost and reliability, it is applied widely. Its Characteristic is that the bridge shell is a rigidity hollow beam which is supported on the left and right wheels, gears, half-axis and other transmission components. The main gear box uses combined type single stage. The single stage compared to double one can reduce the quality of the transaxle a lot. It has many merits of simple structure, small quality, compact size, low production cost. The differential mass uses symmetrical type and circular cone planet gear. The shell of the differential device is assembled with the driven gear of the transaxle that it is has advantages of simple structure, steadily work and conveniently making. It uses separated type axis shell. The whole shell is divided in to left and right parts by vertical plane. Every part is made up of a casting shell and a semi-axis driven tube which is pressed in outside. This structure has advantages of simple manufacture craft and good supporting rigidity of main gear box bearing.
This design is proceeded from the types, production and working of the truck. It is adapted to other parts of the truck design. At last, the set use transaxle of the truck is designed, to ensure the most important operational performance of the truck is realized.
Key words: Low speed truck, Transaxle, Design.
整改報告
畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)到最后階段，經(jīng)過幾次反復(fù)修改，包括CAD圖結(jié)構(gòu)、說明書和外文翻譯的修改，已初步完成畢業(yè)設(shè)計的要求和內(nèi)容。
在上次的畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯中，經(jīng)過看圖及說明書，老師給我指出了圖中的錯誤和說明書中存在的問題?；厝ズ蠼?jīng)仔細(xì)推敲和參考老師給出的要求，作出了如下修改：
1． 按照畢業(yè)設(shè)計說明書格式的要求，修改說明書的各個標(biāo)題，包括一、二、三級標(biāo)題。其中題目如“摘要”、“目錄”、“前言”等，用黑體三號加粗，居中，段前后一行。
2． 在排版上，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計說明書的要求，作了修改。公式居中書寫，公式的編號用圓括號括起放在公式右邊行末。插圖上有序號和圖題，圖序號和圖題放在圖下放居中處。
3． 在說明書內(nèi)容上，根據(jù)指導(dǎo)老師要求，充實了文章的內(nèi)容。使說明條理清晰，文章緊湊。
4． 在CAD制圖上，修改了尺寸標(biāo)注。按照要求，補全了尺寸標(biāo)注且符合規(guī)范。
5． 根據(jù)要求設(shè)置修改了標(biāo)注的字體。
6． 查看資料，補全了技術(shù)要求。
7． 在線型選擇上，合理選擇粗細(xì)線的比例，使CAD圖美觀。
8． 選用適當(dāng)?shù)牟牧稀?
9． 重新考慮總裝圖和零件圖的圖號，使圖號名稱一致。
10． 修改標(biāo)題欄，包括字體、大小。
經(jīng)過重新修改，希望能使老師滿意。
目錄
1 前言 1
1.1 本課題的來源、基本前提條件和技術(shù)要求 1
1.2 本課題要解決的主要問題和設(shè)計總體思路 1
1.3 預(yù)期的成果 2
2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及現(xiàn)狀的介紹 3
3 總體方案論證 4
4 具體設(shè)計說明 7
4.1 主減速器的設(shè)計 7
4.1.1 主減速器的結(jié)構(gòu)型式 7
4.1.2 主減速器主動錐齒輪的支承型式及安裝方法 10
4.1.3 主減速器從動錐齒輪的支承型式及安裝方法 11
4.1.4 主減速器的基本參數(shù)的選擇及計算 11
4.2 差速器的設(shè)計 14
4.2.1差速器的結(jié)構(gòu)型式 14
4.2.2差速器的基本參數(shù)的選擇及計算 16
4.3 半軸的設(shè)計 17
4.3.1半軸的結(jié)構(gòu)型式 17
4.3.2半軸的設(shè)計與計算 17
4.4驅(qū)動橋殼結(jié)構(gòu)選擇 20
5 結(jié)論 22
參 考 文 獻(xiàn) 23
1 前言
本課題是進(jìn)行民意汽車后驅(qū)動橋的設(shè)計。設(shè)計出小型民意汽車后驅(qū)動橋，包括主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置及橋殼等部件，協(xié)調(diào)設(shè)計車輛的全局。
1.1 本課題的來源、基本前提條件和技術(shù)要求
a.本課題的來源：輕型載貨汽車在汽車生產(chǎn)中占有大的比重。驅(qū)動橋在整車中十分重要，設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉的驅(qū)動橋，能大大降低整車生產(chǎn)的總成本，推動汽車經(jīng)濟的發(fā)展。
b.要完成本課題的基本前提條件是：在主要參數(shù)確定的情況下，設(shè)計選用驅(qū)動橋的各個部件，選出最佳的方案。
c.技術(shù)要求：設(shè)計出的驅(qū)動橋符合國家各項輕型貨車的標(biāo)準(zhǔn)[1]，運行穩(wěn)定可靠，成本降低，適合本國路面的行駛狀況和國情。
1.2 本課題要解決的主要問題和設(shè)計總體思路
a. 本課題解決的主要問題：設(shè)計出適合本課題的驅(qū)動橋。汽車傳動系的總?cè)蝿?wù)是傳遞發(fā)動機的動力，使之適應(yīng)于汽車行駛的需要。在一般汽車的機械式傳動中，有了變速器還不能完全解決發(fā)動機特性與汽車行駛要求間的矛盾和結(jié)構(gòu)布置上的問題。首先是因為絕大多數(shù)的發(fā)動機在汽車上的縱向安置的，為使其轉(zhuǎn)矩能傳給左、右驅(qū)動車輪，必須由驅(qū)動橋的主減速器來改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，同時還得由驅(qū)動橋的差速器來解決左、右驅(qū)動車輪間的轉(zhuǎn)矩分配問題和差速要求。其次，需將經(jīng)過變速器、傳動軸傳來的動力，通過驅(qū)動橋的主減速器，進(jìn)行進(jìn)一步增大轉(zhuǎn)矩、降低轉(zhuǎn)速的變化。因此，要想使汽車驅(qū)動橋的設(shè)計合理，首先必須選好傳動系的總傳動比，并恰當(dāng)?shù)貙⑺峙浣o變速器和驅(qū)動橋。
b. 本課題的設(shè)計總體思路：非斷開式驅(qū)動橋的橋殼，相當(dāng)于受力復(fù)雜的空心梁，它要求有足夠的強度和剛度，同時還要盡量的減輕其重量。所選擇的減速器比應(yīng)能滿足汽車在給定使用條件下具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟性。對載貨汽車，由于它們有時會遇到坎坷不平的壞路面，要求它們的驅(qū)動橋有足夠的離地間隙，以滿足汽車在通過性方面的要求。驅(qū)動橋的噪聲主要來自齒輪及其他傳動機件。提高它們的加工精度、裝配精度，增強齒輪的支承剛度，是降低驅(qū)動橋工作噪聲的有效措施。驅(qū)動橋各零部件在保證其強度、剛度、可靠性及壽命的前提下應(yīng)力求減小簧下質(zhì)量，以減小不平路面對驅(qū)動橋的沖擊載荷，從而改善汽車行駛的平順性。
1.3 預(yù)期的成果
設(shè)計出小型民意汽車的驅(qū)動橋，包括主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置及橋殼等部件，配合其他同組同學(xué)，協(xié)調(diào)設(shè)計車輛的全局。使設(shè)計出的產(chǎn)品使用方便，材料使用最少，經(jīng)濟性能最高。
a. 提高汽車的技術(shù)水平，使其使用性能更好，更安全，更可靠，更經(jīng)濟，更舒適，更機動，更方便，動力性更好，污染更少。
b. 改善汽車的經(jīng)濟效果，調(diào)整汽車在產(chǎn)品系列中的檔次，以便改善其市場競爭地位并獲得更大的經(jīng)濟效益
2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及現(xiàn)狀的介紹
為適應(yīng)不斷完善社會主義市場經(jīng)濟體制的要求以及加入世貿(mào)組織后國內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新形勢，推進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級，全面提高汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭力，滿足消費者對汽車產(chǎn)品日益增長的需求，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，特制定汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。通過該政策的實施，使我國汽車產(chǎn)業(yè)在2010年前發(fā)展成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，為實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的目標(biāo)做出更大的貢獻(xiàn)。政府職能部門依據(jù)行政法規(guī)和技術(shù)規(guī)范的強制性要求，對汽車、農(nóng)用運輸車(民意車及三輪汽車，下同)、摩托車和零部件生產(chǎn)企業(yè)及其產(chǎn)品實施管理，規(guī)范各類經(jīng)濟主體在汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的市場行為。民意汽車，在汽車發(fā)展趨勢中，有著很好的發(fā)展前途。生產(chǎn)出質(zhì)量好，操作簡便，價格便宜的民意汽車將適合大多數(shù)消費者的要求。在國家積極投入和支持發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)的同時，能研制出適合中國國情，包括道路條件和經(jīng)濟條件的車輛，將大大推動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會經(jīng)濟的提高。
在新政策《汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中，在2010年前，我國就要成為世界主要汽車制造國，汽車產(chǎn)品滿足國內(nèi)市場大部分需求并批量進(jìn)入國際市場；2010年，汽車生產(chǎn)企業(yè)要形成若干馳名的汽車、摩托車和零部件產(chǎn)品品牌；通過市場競爭形成幾家具有國際競爭力的大型汽車企業(yè)集團(tuán)，力爭到2010年跨入世界500強企業(yè)之列，等等。同時，在這個新的汽車產(chǎn)業(yè)政策描繪的藍(lán)圖中，還包含許多涉及產(chǎn)業(yè)素質(zhì)提高和市場環(huán)境改善的綜合目標(biāo)，著實令人鼓舞。然而，不可否認(rèn)的是，國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀離產(chǎn)業(yè)政策的目標(biāo)還有相當(dāng)?shù)木嚯x。自1994年《汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》頒布并執(zhí)行以來，國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了顯著變化，企業(yè)規(guī)模效益有了明顯改善，產(chǎn)業(yè)集中度有了一定程度提高。但是，長期以來困擾中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的散、亂和低水平重復(fù)建設(shè)問題，還沒有從根本上得到解決。多數(shù)企業(yè)家預(yù)計，在新的汽車產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵下，將會有越來越多的汽車生產(chǎn)企業(yè)按照市場規(guī)律組成企業(yè)聯(lián)盟，實現(xiàn)優(yōu)勢互補和資源共享。
3 總體方案論證
驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式按齊總體布置來說共有三種，即普通的非斷開式驅(qū)動橋，帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋。
圖3-1 驅(qū)動橋的總體布置型式簡圖
(a)普通非斷開式驅(qū)動橋；(b)帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋；(c)斷開式驅(qū)動橋
方案（一）：非斷開式驅(qū)動橋
圖3-2 非斷開式驅(qū)動橋
普通非斷開式驅(qū)動橋[2]，如圖3-2，由于其結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、工作可靠，最廣泛地用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上，在多數(shù)的的越野汽車和部分轎車上也采用這種結(jié)構(gòu)。它的具體結(jié)構(gòu)是橋殼是一根支承在左、右驅(qū)動車輪上的剛性空心梁，而齒輪及半軸等所有的傳動機件都裝在其中。這時整個驅(qū)動橋、驅(qū)動車輪及部分傳動軸均屬簧下質(zhì)量，使汽車的簧下質(zhì)量較大，這是它的一個缺點。采用單級主減速器代替雙級主減速器可大大減小驅(qū)動橋質(zhì)量。采用鋼板沖壓-焊接的整體式橋殼及鋼管擴制的整體式橋殼，均可顯著地減輕驅(qū)動橋的質(zhì)量。
驅(qū)動橋的輪廓尺寸主要決定于主減速器的型式。在汽車的輪胎尺寸和驅(qū)動橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定的情況下，也就限定了主減速器從動齒輪直徑的尺寸。在給定主減速器速比的條件下，如果單級主減速器不能滿足離地間隙要求，則可改用雙級結(jié)構(gòu)。后者僅推薦用于主減速比大于7.6且載貨在6t以上的大型汽車上。在雙級主減速器中，通常是把兩級減速齒輪放在一個主減速器殼內(nèi)，也可以將第二級減速齒輪移向驅(qū)動車輪并靠近輪轂，作為輪邊減速器。在后一種情況下又有五種布置方案可供選擇。
方案（二）：斷開式驅(qū)動橋
圖3-3 斷開式驅(qū)動橋
斷開式驅(qū)動橋區(qū)別于非斷開式驅(qū)動橋的明顯特點在于前者沒有一個連接左右驅(qū)動車輪的剛性整體外殼或梁[2]。斷開式驅(qū)動橋的橋殼是分段的，并且彼此之間可以做相對運動，所以這種橋稱為斷開式的。另外，它又總是與獨立懸架相匹配，故又稱為獨立懸掛驅(qū)動橋。這種橋的中段，主減速器及差速器等是懸置在車架橫梁或車廂底板上，或與脊梁式車架相聯(lián)。主減速器、差速器與傳動軸及一部分驅(qū)動車輪傳動裝置的質(zhì)量均為簧上質(zhì)量。兩側(cè)的驅(qū)動車輪由于采用獨立懸掛則可以彼此獨立地相對于車架或車廂作上下擺動，相應(yīng)地就要求驅(qū)動車輪的傳動裝置及其外殼或套管，作相應(yīng)擺動。所以斷開式驅(qū)動橋也稱為“帶有擺動半軸的驅(qū)動橋” 。
汽車懸掛總成的類型及其彈性元件與減振裝置的工作特性是決定汽車行駛平順性的主要因素，因汽車簧下部分質(zhì)量的大小，對其平順性也有顯著的影響。斷開式驅(qū)動的簧下質(zhì)量較小，又與獨立懸架相配合，致使驅(qū)動車輪與地面的接觸情況及對各種地形的適應(yīng)性比較好，由此可大大地減小汽車在不平路面上行駛時的振動和車廂傾斜；提高汽車的行駛平順性和平均行駛速度；減小車輪和車橋上的動載荷及零件的損壞，提高其可靠性及使用壽命。但是，由于斷開式驅(qū)動橋及與其相配的獨立懸掛的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故這種結(jié)構(gòu)主要見于對行駛平順性要求較高的一部分及一些越野汽車上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車或多橋驅(qū)動的重型越野汽車。
方案（三）：多橋驅(qū)動的布置
為了提高裝載量和通過性，有些重型汽車及全部中型以上的越野汽車都是采用多橋驅(qū)動，常采用4×4、6×6、8×8等驅(qū)動型式[2]。在多橋驅(qū)動的情況下，動力經(jīng)分動器傳給各驅(qū)動橋的方式有兩種。相應(yīng)這兩種動力傳遞方式，多橋驅(qū)動汽車各驅(qū)動橋的布置型式分為非貫通式與貫通式。前者為了把動力經(jīng)分動器傳給各驅(qū)動橋，需分別由分動器經(jīng)各驅(qū)動橋自己專用的傳動軸傳遞動力，這樣不僅使傳動軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。而對8×8汽車來說，這種非貫通式驅(qū)動橋就更不適宜，也難與布置了。
為了解決上述問題，現(xiàn)代多橋驅(qū)動汽車都是采用貫通式驅(qū)動橋的布置型式。
在貫通式驅(qū)動橋的布置中，各橋的傳動軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，并且各驅(qū)動橋分別用自己的傳動軸與分動器直接聯(lián)接，而是位于分動器前面的或后面的各相鄰兩橋的傳動軸，是串聯(lián)布置的。汽車前后兩端的驅(qū)動橋（第一、第四橋）的動力，是經(jīng)分動器并貫通中間橋（分別穿過第二、第三橋）而傳遞的。其優(yōu)點是，不僅減少了傳動軸的數(shù)量，而且提高了各驅(qū)動橋零件的相互通用性，并且簡化了結(jié)構(gòu)、減小了體積和質(zhì)量。這對于汽車的設(shè)計（如汽車的變形）、制造和維修，都帶來方便。四橋驅(qū)動的越野汽車也可采用側(cè)邊式及混合式的布置。
經(jīng)上述分析，考慮到所設(shè)計的輕型載貨汽車的載重和各種要求，其價格要求要盡量低，故其生產(chǎn)成本應(yīng)盡可能降低。另由于輕型載重汽車對驅(qū)動橋并無特殊要求，和路面要求并不高，故本設(shè)計采用普通非斷開式驅(qū)動橋。
4 具體設(shè)計說明
4.1 主減速器的設(shè)計
4.1.1 主減速器的結(jié)構(gòu)型式
主減速器的結(jié)構(gòu)型式，主要是根據(jù)其齒輪類型、主動齒輪和從動齒輪的安置方法以及減速型式的不同而異。
在現(xiàn)代汽車驅(qū)動橋上，主減速器采用得最廣泛的是“格里森”（ Gleason）制或“奧利康”（Oerlikon）制的螺旋錐齒輪和雙面錐齒輪。
圖4-1 螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪傳動
(a)螺旋錐齒輪傳動；(b)雙曲面齒輪傳動
采用雙曲面齒輪。他的主、從動齒輪軸線不相交而呈空間交叉。其空間交叉角（即將一軸線平移，使之與另一軸線相交的交角）也都是采用90°。主動齒輪軸相對于從動齒輪軸有向上或向下的偏移，稱為上偏置或下偏置。這個偏移量稱為雙曲面齒輪的偏移距。當(dāng)偏移距大到一定程度，可使一個齒輪軸從另一個齒輪軸旁通過。這樣就能在每個齒輪的兩邊布置尺寸緊湊的支承。這對于增強支承剛度、保證齒輪正確嚙合從而提高齒輪壽命大有好處。和螺旋錐齒輪由于齒輪的軸線相交而使得主、從動齒輪的螺旋角相等的情況不同，雙曲面齒輪的偏移距使得主動齒輪的螺旋角大于從動齒輪的螺旋角。因此，雙曲面?zhèn)鲃育X輪副的法向模數(shù)或法向周節(jié)雖相等，但端面模數(shù)或端面周節(jié)是不等的。主動齒輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)是大于從動齒輪的。這一情況就使得雙曲面齒輪傳動的主動齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪傳動的主動齒輪有更大的直徑和更好的強度和剛度。其增大的程度與偏移距的大小有關(guān)。另外，由于雙曲面?zhèn)鲃拥闹鲃育X輪的直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合齒輪的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪當(dāng)量曲率半徑為大，從而使齒面間的接觸應(yīng)力降低。隨偏移距的不同，雙曲面齒輪與接觸應(yīng)力相當(dāng)?shù)穆菪F齒輪比較，負(fù)荷可提高至175%。雙曲面主動齒輪的螺旋角較大，則不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)可減少，所以可選用較少的齒數(shù)，這有力于大傳動比傳動。當(dāng)要求傳動比大而輪廓尺寸又有限時，采用雙曲面齒輪更為合理。因為如果保持兩種傳動的主動齒輪直徑一樣，則雙曲面從動齒輪的直徑比螺旋錐齒輪的要小，這對于主減速比的傳動有其優(yōu)越性。對中等傳動比，兩種齒輪都能很好適應(yīng)。由于雙曲面主動齒輪螺旋角的增大，還導(dǎo)致其進(jìn)入嚙合的平均齒數(shù)要比螺旋錐齒輪相應(yīng)的齒數(shù)多，因而雙曲面齒輪傳動比螺旋錐齒輪沖動工作更加平穩(wěn)、無噪聲，強度也高。雙曲面齒輪的偏移距還給汽車的總布置帶來方便。
圖4-5 采用組合式橋殼的單級主減速器
減速型式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，但它主要取決于由動力性、經(jīng)濟性等整車性能所要求的主減速比 的大小及驅(qū)動橋下的離地間隙、驅(qū)動橋的數(shù)目及布置型式等。
本設(shè)計采用組合式橋殼的單級主減速器（圖）。單級主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制造成本低等優(yōu)點。其主、從動錐齒輪軸承都直接支承在與橋殼鑄成一體的主減速器殼上，結(jié)構(gòu)簡單、支承剛度大、質(zhì)量小、造價低。
4.1.2 主減速器主動錐齒輪的支承型式及安裝方法
圖4-2 主動錐齒輪齒面受力圖
在殼體結(jié)構(gòu)及軸承型式已定的情況下，主減速器主動齒輪的支承型式及安置方法，對其支承剛度影響很大，這是齒輪能否正確捏合并具有較高使用壽命的因素之一。
圖4-3 騎馬式支承
1-調(diào)整墊圈；2-調(diào)整墊片
本設(shè)計采用騎馬式支承（圖4-3）。齒輪前、后兩端的軸頸均以軸承支承。騎馬式支承使支承剛度大為增加，使齒輪在載荷作用下的變形大為減小，約減小到懸臂式1/30以下。而主動錐齒輪后軸承的徑向負(fù)荷比懸臂式的要減小至1/5～1/7。齒輪承載能力較懸臂式可提高10%左右。此外，由于齒輪大端一側(cè)前軸承及后軸承之間的距離很小，可以縮短主動錐齒輪軸的長度，使布置更緊湊，這有利于減小傳動軸夾角及整車布置。騎馬式支承的導(dǎo)向軸承（即齒輪小端一側(cè)的軸承）都采用圓柱滾子式的，并且其內(nèi)外圈可以分離，以利于拆裝。為了進(jìn)一步增強剛度，應(yīng)盡可能地減小齒輪大端一側(cè)兩軸承間的距離，增大支承軸徑，適當(dāng)提高軸承的配合的配合緊度。
4.1.3 主減速器從動錐齒輪的支承型式及安裝方法
圖4-4 主減速器從動錐齒輪的支承型式及安置辦法
主減速器從動錐齒輪的支承剛度依軸承的型式、支承間的距離和載荷在軸承之間的分布而定。兩端支承多采用圓錐錐子軸承，安裝時使它們的圓錐滾子大端相向朝內(nèi)，而小端相背朝外。
為了防止從動齒輪在軸向載荷作用下的偏移，圓錐滾子軸承也應(yīng)預(yù)緊。由于從動錐齒輪軸承是裝在差速器殼上，尺寸較大，足以保證剛度。球面圓錐滾子軸承（圖4-4（b））具有自動調(diào)位的性能，對軸的歪斜的敏感性較小，這在主減速器從動齒輪軸承的尺寸大時極其重要。
4.1.4 主減速器的基本參數(shù)的選擇及計算
主減速比,驅(qū)動橋的離地間隙和計算載荷，是主減速器設(shè)計的原始數(shù)據(jù)。
A. 主減速比的確定
主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時汽車的動力性和燃料經(jīng)濟性都有直接影響。的選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計時和傳動系的總傳動比一起由整車動力計算來確定。可利用在不同下的功率平衡圖來研究對汽車動力性的影響。通過優(yōu)化設(shè)計，對發(fā)動機與傳動系參數(shù)作最價匹配的方法來選擇值，可使汽車獲得最佳的動力性和燃料經(jīng)濟性。
為了得到足夠的功率儲備而使最高車速稍有下降，按下式計算[3]：
式中：—車輪滾動半徑，m；
—變速器最高檔傳動比；
—汽車最高車速；
—發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速
根據(jù)所選定的主減速比值，確定主減速器的減速型式為單級。查表得汽車驅(qū)動橋的離地間隙為200mm.
B．主減速齒輪計算載荷的計算
通常是將發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩配以傳動系最低檔傳動比時和驅(qū)動車輪打滑時這兩種情況下作用于主減速器從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩（、）的較下者，作為載貨汽車和越野汽車在強度計算中用以驗算主減速器從動齒輪最大應(yīng)力的計算載荷。既[3]：
式中：—發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，；
—由發(fā)動機到所計算的主減速器從動齒輪之間的傳動系最低檔傳動比；
—上述傳動部分的效率，?。?
—超載系數(shù)，對于一般載貨汽車、礦用汽車和越野汽車以及液力傳動的各類汽車取；
—該車的驅(qū)動橋數(shù)目；
—汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負(fù)載，N；對后橋來說還要考慮到汽車加速時的負(fù)荷增大量；
—輪胎對路面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用汽車，??；
—車輪的滾動半徑，m；
，—分別為由所計算的主減速器從動齒輪到驅(qū)動輪之間的傳動效率和減速比（例如輪邊減速器等）。
由式（4-2）、式（4-3）求得的計算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩不能用它作為疲勞損壞的依據(jù)。對于公路車輛來說，使用條件較非公路車輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均牽引力來確定的，即主減速器從動齒輪的平均計算轉(zhuǎn)矩（Nm）為[4]
式中：—汽車裝載總重，N；
—所牽引的掛車滿載總重，N，但僅用于牽引車；
—道路滾動阻力系數(shù)；
—汽車正常使用時的平均爬坡能力系數(shù)；
—汽車或汽車列車的性能系數(shù)。
當(dāng)時 取
=22
C．主減速齒輪基本參數(shù)的選擇
a.齒數(shù)的選擇
對于單級主減速器，當(dāng)較大時，則應(yīng)盡量使主動齒輪的齒數(shù)取得小些，以得到滿意的驅(qū)動橋離地間隙。當(dāng)6時，的最小值可取為5，但為了嚙合平穩(wěn)及提高疲勞強度，最好大于5。取， [5]。
b.節(jié)圓半徑的選擇
可根據(jù)從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩（見式4-4、式4-5并取兩者中較小的一個為計算依據(jù)）按經(jīng)驗公式選出：
式中 —從動錐齒輪的節(jié)圓半徑，mm；
—直徑系數(shù)，??；
—計算轉(zhuǎn)矩，。
c.齒輪端面模數(shù)的選擇
選定后可按式算出從動齒輪大端端面模數(shù)，并用下式校核：
式中 —模數(shù)系數(shù)。
d.齒面寬的選擇
汽車主減速器雙曲面齒輪的從動齒輪齒面寬為：
4.2 差速器的設(shè)計
4.2.1差速器的結(jié)構(gòu)型式
差速器選用對稱式圓錐行星齒輪差速器。其結(jié)構(gòu)原理如圖（4-6）所示[6]。普通對稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右殼，2個半軸齒輪，4個行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪等組成。其工作原理如圖所示。為主減速器從動齒輪或差速器殼的角速度；、分別為左右驅(qū)動車輪或差速器半軸齒輪的角速度；為行星齒輪繞其軸的自轉(zhuǎn)角速度。
圖4-6 普通圓錐齒輪差速器的工作原理簡圖
當(dāng)汽車在平坦路面上直線行駛時，差速器各零件之間無相對運動，則有
這時，差速器殼經(jīng)十字軸以力帶動行星齒輪繞半軸齒輪中心作“公轉(zhuǎn)”而無自轉(zhuǎn)（）。行星齒輪的輪齒以的反作用力。對于對稱式差速器來說，兩半軸齒輪的節(jié)圓半徑相同，故傳給左、右半軸的轉(zhuǎn)矩均等于，故汽車在平坦路面上直線行駛時驅(qū)動左、右車輪的轉(zhuǎn)矩相等。
當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時，假如左右輪之間無差速器，則按運動學(xué)要求，行程長的外側(cè)車輪將產(chǎn)生滑移，而行程短的內(nèi)側(cè)車輪將產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)。由此導(dǎo)致在左、右輪胎切線方向上各產(chǎn)生一附加阻力，且它們的方向相反，如圖所示。當(dāng)裝有差速器時，附加阻力所形成的力矩使差速器起差速作用，以免內(nèi)外側(cè)驅(qū)動車輪在地面上的滑轉(zhuǎn)和滑移，保證它們以不同的轉(zhuǎn)速和正常轉(zhuǎn)動。當(dāng)然，若差速器工作時阻抗其中各零件相對運動的摩擦大，則扭動它的力矩就大。在普通的齒輪差速器中這種摩擦力很小，故只要左、右車輪所走路程稍有差異，差速器開始工作。
當(dāng)差速器工作時，行星齒輪不僅有繞半軸齒輪中心的“公轉(zhuǎn)”，而且還有繞行星齒輪以角速度為的自轉(zhuǎn)。這時外側(cè)車輪及其半軸齒輪的轉(zhuǎn)速將增高，且增高量為（為行星齒輪齒數(shù)，為該側(cè)半軸齒輪齒數(shù)），這樣，外側(cè)半軸齒輪的角速度為：
在同一時間內(nèi)，內(nèi)側(cè)車輪及其半軸齒輪（齒數(shù)為）的轉(zhuǎn)速將減低，且減低量為，由于對稱式圓錐齒輪差速器的兩半軸齒數(shù)相等，于是內(nèi)側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為：
由以上兩式得差速器工作時的轉(zhuǎn)速關(guān)系為
即兩半軸齒輪的轉(zhuǎn)速和為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍。
由式（4-9）知：
當(dāng)時，，或
當(dāng)時，
當(dāng)時，
最后一種情況，有時發(fā)生在使用中央制動時，這時很容易導(dǎo)致汽車失去控制，使汽車急轉(zhuǎn)和甩尾。
4.2.2差速器的基本參數(shù)的選擇及計算
由于差速器亮是裝在主減速器從動齒輪上，故在確定主減速器從動齒輪尺寸時．應(yīng)考慮差速器的安裝；差速器殼的輪廓尺寸也受到從動齒輪及主動齒輪導(dǎo)向軸承支座的限制。
1．差速器齒輪的基本參數(shù)選擇
A．行星齒輪的基本參數(shù)選擇
本載貨汽車選用4個行星齒輪[7]。
B．行星齒輪球面半徑的確定
圓錐行星齒輪差速器的尺寸通常決定于行星齒輪背面的球面半徑，它就是行星齒輪的安裝尺寸，實際上代表了差速器圓錐齒輪的節(jié)錐矩，在一定程度上表征了差速器的強度。
球面半徑可根據(jù)經(jīng)驗公式來確定：
式中：—行星齒輪球面半徑系數(shù)；
—計算轉(zhuǎn)矩，。
確定后，即可根據(jù)下式預(yù)選其節(jié)錐矩：
C．行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇
選用行星齒輪齒數(shù)為10，半軸齒輪齒數(shù)為16。
D．差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定
先初步求出行星齒輪和半軸齒輪的節(jié)錐角，：
；
式中：，為行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)
再求出圓錐齒輪的大端模數(shù)：
節(jié)圓半徑右下式求得：
4.3 半軸的設(shè)計
4.3.1半軸的結(jié)構(gòu)型式
采用半浮式半軸。半浮式以靠近外端的軸頸直接支承在置于橋殼外端內(nèi)孔中的軸承上，而端部則以具有錐面的軸頸及鍵與車輪輪轂相固定。半浮式半軸承受的載荷復(fù)雜，但它結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價低廉等優(yōu)點。
圖4-7 半浮式半軸的結(jié)構(gòu)型式與安裝
4.3.2半軸的設(shè)計與計算
半軸的主要尺寸是它的直徑，設(shè)計與計算時首先應(yīng)合理的確定其計算載荷。
半軸的計算要考慮以下三種可能的載荷工況：
A．縱向力（驅(qū)動力或制動力）最大時（），附著系數(shù)取0.8，沒有側(cè)向力作用；
B．側(cè)向力最大時，其最大值發(fā)生于側(cè)滑時，為，側(cè)滑時輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)在計算中取1.0，沒有縱向力作用；
C．垂向力最大時，這發(fā)生在汽車以可能的高速通過不平路面時，其值為，是動載荷系數(shù)，這時沒有縱向力和側(cè)向力作用。
半浮式半軸的設(shè)計計算，應(yīng)根據(jù)上述三種載荷工況進(jìn)行
圖4-8 半浮式半軸及受力簡圖
a． 半浮式半軸在上述第一種工況下
半軸同時承受垂向力、縱向力所引起的彎矩以及由引起的轉(zhuǎn)矩。
對左、右半軸來說，垂向力，為
式中：—滿載靜止汽車的驅(qū)動橋?qū)λ降孛娴妮d荷，N；
—汽車加速和減速時的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)；
—一側(cè)車輪（包括輪轂、制動器等）本身對水平地面的載荷，N。
縱向力按最大附著力計算，即
式中：—輪胎與地面的附著系數(shù)。
左、右半軸所承受的合成彎矩為
轉(zhuǎn)矩為
b． 半浮式半軸在上述第二種載荷工況下
半軸只受彎矩。在側(cè)向力的作用下，左、右車輪承受的垂向力、和側(cè)向力、各不相等，而半軸所受的力為
式中：—驅(qū)動車輪的輪矩，mm；
—汽車質(zhì)心高度，mm；
—輪胎與路面的側(cè)向附著系數(shù)；
左、右半軸所受的彎矩分別為：
c．半浮式半軸在上述第三種載荷工況下半軸只受垂向彎矩：
式中：—動載系數(shù)。
4.4驅(qū)動橋殼結(jié)構(gòu)選擇
驅(qū)動橋橋殼是汽車上的主要零件之一，非斷開式驅(qū)動橋的橋殼起著支承汽車荷重的作用，并將載荷傳給車輪。作用在驅(qū)動車輪上的牽引力、制動力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過橋殼傳到懸掛及車架或車廂上。因此橋殼既是承載件又是傳動件，同時它又是主減速器、差速器及驅(qū)動車輪傳動裝置（半軸）的外殼。
在汽車行駛過程中，橋殼承受繁重的載荷，設(shè)計時必須考慮在動載荷下橋殼有足夠的強度和剛度。為了減小汽車的簧下質(zhì)量以利于降低動載荷、提高汽車的行駛平順性，在保證強度和剛度的前提下應(yīng)力求減小橋殼的質(zhì)量。橋殼還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便以利于降低成本。其結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)方便。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時，還應(yīng)考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。
選用可分式橋殼。它的結(jié)構(gòu)如圖所示，整個橋殼由一個垂直結(jié)合面分為左右兩部分，每一部分均由一個鑄件殼提和一個壓入其外端的半軸套管組成。半軸套管與殼體用鉚釘聯(lián)接。
圖4-9 可分式橋殼
5 結(jié)論
此次設(shè)計了驅(qū)動橋及其各個部件，包括驅(qū)動橋的設(shè)計、主減速器的設(shè)計、差速器的設(shè)計、半軸的設(shè)計和橋殼的設(shè)計。
所選擇的主減速比在滿足汽車在給定使用的條件下，具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟性。差速器在保證左、右驅(qū)動車輪能以汽車動力學(xué)所要求的差速滾動外并能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)而連續(xù)不斷地傳遞給左、右驅(qū)動車輪。驅(qū)動橋各零部件在保證其強度、剛度、可靠性及使用壽命的前提下，減小簧下質(zhì)量。初步改善了汽車的平順性。選用的結(jié)構(gòu)簡單，維修也比較方便，制造容易。但同時，在驅(qū)動橋的設(shè)計上還存在著不足，有待解決。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] GB18320-2001，農(nóng)用運輸車 安全技術(shù)條件 [S]．
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[3] 劉惟信.汽車設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.
[4] 成大先.機械設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004，1.
[5] 周開勤.機械零件手冊[M].北京：高等教育出版社，2001.
[6] 溫芳,黃華梁.基于模糊可靠度約束的差速器行星齒輪傳動優(yōu)化設(shè)計[J].2004.6.
[7] 成大先．機械設(shè)計手冊（1~4冊）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993．
致 謝
為期三個多月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，回顧整個過程，我深有感受。在設(shè)計工作開始之前，李老師帶領(lǐng)我們參觀了很多汽車企業(yè)，老師和一些技術(shù)人員認(rèn)真地給我們講解了其工作原理，分析了各部件的功能特性和構(gòu)造，避免了我在畢業(yè)設(shè)計過程中的盲目性。在設(shè)計過程中，我翻閱了大量的相關(guān)資料，同時將大一至大四上學(xué)期所學(xué)的相關(guān)專業(yè)課本認(rèn)真的溫習(xí)了一邊，增加了很多理論知識。以前我對汽車的工作原理、工廠的工作環(huán)境和汽車的構(gòu)造，沒什么認(rèn)識，但通過這次設(shè)計，我了解了，也感受到了?？傊?，這次設(shè)計，使我將四年中所學(xué)到的基礎(chǔ)知識得到了一次綜合應(yīng)用，使學(xué)過的知識結(jié)構(gòu)得到科學(xué)組合，同時也從理論到實踐發(fā)生了一次質(zhì)的飛躍，可以說這次設(shè)計是理論知識與實踐運用之間互相過渡的橋梁。
知識的鞏固固然重要，但能力的培養(yǎng)同樣不可忽略。我覺得這次設(shè)計的完成,不僅鍛煉了我搞設(shè)計的工作能力，培養(yǎng)了我獨立思考的能力，解決困難的方法，并且也培養(yǎng)了我獨立﹑創(chuàng)新﹑力求先進(jìn)的思想。同時我認(rèn)識到：無論做什么事，只要你深入的去做，難事不難，但如果你不去用心的做，易事不易。機不可失，我在這次的設(shè)計中傾注了大量的心血，盡一切力量爭取將設(shè)計做到在最好。我認(rèn)為我在這段時間內(nèi)所有的收獲，對我今后的學(xué)習(xí)和工作會是一筆難得的財富。
由于本人以前對汽車結(jié)構(gòu)和制造過程了解不多，實踐知識更是不足，但李老師總是耐心地給我講解有關(guān)方面的知識，及時了解我設(shè)計中遇到的難題，使我得以在短時間內(nèi)完成設(shè)計工作，同時教導(dǎo)我們不管是在以后的工作還是學(xué)習(xí)中，都要保持治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。在本次畢業(yè)設(shè)計中，李老師以及其他指導(dǎo)老師付出了辛勤的勞動，在此向他們表示衷心的感謝。此次設(shè)計的圓滿完成與同組其他人員的通力合作也是分不開的，他們給了我許多幫助和指點，在此一并表示感謝！
由于自己能力所限，時間倉促,設(shè)計中還存在許多不足之處，懇請各位老師同學(xué)給予批評指正。
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