某電動驅(qū)動橋設(shè)計三維圖紙模型

某電動驅(qū)動橋設(shè)計三維圖紙模型,電動,驅(qū)動,設(shè)計,三維,圖紙,模型 某電動驅(qū)動橋設(shè)計（只需要畫三維圖紙）驅(qū)動橋為非斷開式驅(qū)動橋 電動機為縱置式 主減速器為雙曲面錐齒輪傳動主動齒輪為懸臂式支撐 差速器為對稱式圓錐行星齒輪差速器 2 個行星齒輪 半軸為半浮式半軸 橋殼為鋼板沖壓焊接式整體式驅(qū)動橋 數(shù)據(jù)能根據(jù)論文來的就根據(jù)數(shù)據(jù)來 不行的就大概估一下 看著比例協(xié)調(diào)就行 主要是部件結(jié)構(gòu)跟著論文走 編號 201512122015121226南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計題 目 某型電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計學(xué)生姓名 向啟勇學(xué) 號 2015121226學(xué) 院 機電工程與自動化學(xué)院專 業(yè) 車輛工程班 級 20151212指導(dǎo)教師 李趙昕 正高級工程師二〇一九年六月南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）誠信承諾書本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）（題目：某型電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計）是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的成果。盡本人所知，除了畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。作者簽名： 年 月 日 （學(xué)號）：畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙i某型電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計摘 要汽車是現(xiàn)代文明的重要標(biāo)志，融入了現(xiàn)代大量先進科學(xué)技術(shù)。汽車作為一種道路交通工具，在國防建設(shè)和人民生產(chǎn)、生活等方面起著不可替代的作用。而其中的電動汽車又有著清潔能源的稱號，大大的減少了不可再生資源資源的消耗和環(huán)境污染。當(dāng)代乃至未來電動汽車將逐步取代傳統(tǒng)汽油車。然而電動汽車還有很多技術(shù)難關(guān)沒有攻克，其中最大的困難就是續(xù)駛里程。在有限的能量供給情況下，如何通過改進電動汽車零部件設(shè)計方法和驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式來增加續(xù)駛里程是研究的重點方向。驅(qū)動橋是汽車傳動系的最終傳動部分，其基本功用首先是增大由傳動軸或者直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并降低轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)矩合理地分配給左、右驅(qū)動車輪達到一個差速的作用；其次，驅(qū)動橋還要承受來自路面和自身的垂直力、縱向力、橫向力，以及制動力矩和反作用力矩。其質(zhì)量性能直接決定了整車的安全性、經(jīng)濟性、舒適性等。本文闡述了驅(qū)動橋的基本原理，分析確定了電動汽車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)方案、主減速器總成、差速器總成、半軸、驅(qū)動橋殼等結(jié)構(gòu)形式；并對主要零件進行了強度校核，完善了驅(qū)動橋的整體設(shè)計。關(guān)鍵詞：電動汽車，續(xù)駛里程，驅(qū)動橋，主減速器，差速器畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙iiDesign of a type of electric vehicle drive axleAbstractAutomobile is an important symbol of modern civilization, which integrates a lot of advanced modern science and technology. As a road vehicle, automobile plays an irreplaceable role in national defense construction, people's production and life. Among them, electric cars also have the title of clean energy, greatly reducing the consumption of non-renewable resources and environmental pollution. Contemporary and even future electric cars will gradually replace traditional gasoline cars. But electric cars still have many technical hurdles to overcome, the biggest of which is range. In the case of limited energy supply, how to improve the design method of electric vehicle parts and drive system structure to increase the driving range is the focus of research.The drive axle is the final transmission part of the automobile transmission system, its basic function is to increase the torque from the drive shaft or directly from the transmission, and reduce the speed, and the torque is reasonably distributed to the left and right drive wheels to achieve a differential effect; Second, the drive axle also bears from the road and its own vertical force, longitudinal force, transverse force, as well as braking torque and reaction torque. Its quality performance directly determines the safety, economy and comfort of the vehicle.This paper expounds the basic principle of the drive axle, and analyzes and determines the structural scheme, main reducer assembly, differential assembly, half-axle, drive axle housing and other structural forms of the drive axle for electric vehicles. And the main parts of the strength check, improve the overall design of the drive axle.Key Words：Electric vehicle; Mileage of continuous driving; Drive axle; Final drive; Differential畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙iii目 錄摘 要.ⅰAbstractⅱ第一章 引 言.11.1 課題的研究背景及意義 1.2 電動汽車驅(qū)動橋的發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1 驅(qū)動橋國外現(xiàn)狀1.2.2 驅(qū)動橋國內(nèi)現(xiàn)狀1.3 本文主要研究內(nèi)容 第二章 電動汽車驅(qū)動橋整體設(shè)計.2.1 驅(qū)動橋原理介紹 2.2 驅(qū)動橋設(shè)計的基本原則 2.3 驅(qū)動橋設(shè)計的原始技術(shù)參數(shù) 2.4 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案擬定 2.5 本章小結(jié) 第三章 主減速器設(shè)計.3.1 主減速器概述 3.2 主減速器的結(jié)構(gòu)形式 3.2.1 主減速器的齒輪類型3.2.2 主減速器的減速形式3.2.3 主減速器主、從動錐齒輪的支承形式3.3 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算 3.3.1 主減速器計算載荷的確定3.3.2 主減速器主要參數(shù)的選擇3.3.3 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計算3.3.4 主減速器雙曲面齒輪的強度計算畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙iv3.3.5 主減速器齒輪的材料及熱處理3.3.6 主減速器軸承的計算3.4 主減速器三維建模 第四章 差速器設(shè)計.4.1 差速器結(jié)構(gòu)形式選擇 4.2 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇 4.3 差速器齒輪的集合計算 4.4 差速器齒輪的強度計算 4.5 差速器三維建模 第五章 驅(qū)動半軸設(shè)計.5.1 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5.2 半浮式半軸的強度計算 5.3 半軸花鍵的強度計算 5.4 半軸材料的熱處理 5.5 半軸三維模型 第六章 驅(qū)動橋殼設(shè)計.6.1 驅(qū)動橋殼結(jié)構(gòu)選擇 6.2 驅(qū)動橋殼強度計算 第七章 驅(qū)動橋整體裝配圖.第八章 總結(jié)與展望.XX參考文獻.XX致謝.XX畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 1 -第一章 引 言1.1 課題的研究背景及意義20 世紀(jì) 80 年代以來，人們的環(huán)保意識以及健康意識越來越高，汽車行業(yè)人們所關(guān)注的重點也由汽車優(yōu)越性轉(zhuǎn)向環(huán)保性經(jīng)濟性。傳統(tǒng)的汽車已經(jīng)逐漸無法滿足大眾的消費意愿。我們需要的不再是大量消耗地球不可再生資源并釋放大量危害人體健康氣體的汽車，我們需要的是更加“清潔”的汽車，不消耗石油資源、“零排放”的新能源汽車。我們需要為自己為自己的子孫后代為我們的地球母親考慮的新型汽車。而電動汽車的出現(xiàn)完美的契合了需求，這使得電動汽車的研發(fā)和設(shè)計進入到一個全新的階段，世界各大汽車公司紛紛投入大量的人力和資金，研究于開發(fā)新型電動汽車。國內(nèi)各大汽車公司也紛紛引入國外大量先進技術(shù)，如計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助工程（CAE）、有限元分析方法（FEM ）、三維設(shè)計軟件（ CATIA）等，極大的減少了設(shè)計時間，減少了設(shè)計失誤，降低了生產(chǎn)成本。同時我國也推出了許多針對電動汽車的政策，支持和鼓勵電動汽車的開發(fā)和使用。2015 年以來我國新能源汽車呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，產(chǎn)量 37.9 萬輛，同比增長 3.5 倍，我國成為全世界最大的新能源汽車增量市場。種種表現(xiàn)無不說明我國的電動汽車行業(yè)正在展現(xiàn)欣欣向榮的一面。 [1]在電動汽車總成中每一個部件都起著至關(guān)重要的作用，而驅(qū)動橋作為最終傳動部件重要性不言而喻。驅(qū)動橋性能的優(yōu)劣能夠在很大程度上決定整車設(shè)計是否合理 [2]。迄今為止，我國對于電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計的性能要求還沒有明確規(guī)定的國家標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計過程中只能參考汽油車驅(qū)動橋的國家標(biāo)準(zhǔn)，也就導(dǎo)致了國內(nèi)電動汽車驅(qū)動橋發(fā)展緩慢。在國內(nèi)，能讓國人感到驕傲的汽車品牌寥寥無幾，在短時間內(nèi)基本追趕不上發(fā)達國家水平，但是在電動汽車領(lǐng)域我們起步還是較早的，憑著多年的技術(shù)積累與革新，我們的研究能夠走在世界發(fā)展的前面。希望通過對驅(qū)動橋的設(shè)計優(yōu)化進一步的推進電動汽車技術(shù)的整體進步，爭取早日用其替代傳統(tǒng)燃油車。另外，我國的石油完全是依靠進口的，如果我國能夠推廣和使用電動汽車將極大的減輕我國能源問題和作為發(fā)展中國家的國際壓力。畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 2 -[3]同時作為電動汽車產(chǎn)業(yè)先驅(qū)中的一員，中國也可以在其中分得一份蛋糕，將優(yōu)秀的電動汽車出口國外為我國的經(jīng)濟提供新鮮血液。1.2 電動汽車驅(qū)動橋的發(fā)展現(xiàn)狀自 2004 年起，國內(nèi)外電動汽車生產(chǎn)數(shù)量與保有數(shù)量急劇增加，并且不斷更新電池生產(chǎn)與驅(qū)動技術(shù)。近年來，國內(nèi)電動汽車發(fā)展姿態(tài)良好，隨著政府扶持力度的加強，國內(nèi)電動汽車行業(yè)競爭力大幅度提升。在國外，美國丶日本和歐洲多國的電動汽車市場在2010 年開始啟動，電動汽車產(chǎn)業(yè)化進程顯著提高。電動汽車發(fā)展初期，驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式大體與傳統(tǒng)燃油汽車的布置方式一致,如圖（A）。當(dāng)時電動機控制技術(shù)不成熟，結(jié)構(gòu)中依然帶有變速器和離合器，驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式與燃油汽車驅(qū)動橋相同，只是將發(fā)動機更換成了電動機，屬于改造型電動汽車。這種改造型電動汽車可以增加電動汽車在起步時的啟動轉(zhuǎn)矩，增加低速時電動汽車的后備功率，但是電動汽車的自身質(zhì)量過重，造成大量的能源消耗，在電池能量又不充足的情況下大大的減少了續(xù)駛里程。隨著各種新型電動機的開發(fā)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，在總質(zhì)量的布置形式中取消了離合器和變速器，只需要一組電動機和逆變器，雖然這種布置形式對電動機的設(shè)計要求較高，但是大大降低了汽車質(zhì)量，提高能量傳遞效率，增加了續(xù)駛歷程?，F(xiàn)階段，電動汽車后驅(qū)動橋主要有縱置式驅(qū)動橋和橫置式驅(qū)動橋兩種結(jié)構(gòu)形式。 [4]縱置式驅(qū)動橋在傳遞扭矩的過程中需要采用圓錐齒輪來改變轉(zhuǎn)矩傳遞方向，在傳遞轉(zhuǎn)矩過程中，由于缺少二級減速器，則需要性能更加優(yōu)良的電動機；并且較大的傳動比增大了主減速器的設(shè)計尺寸，減小了最小離地間隙，降低了電動汽車的通過性和安全性，縱置式驅(qū)動橋的眾多設(shè)計弊端使得該結(jié)構(gòu)形式不能廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)中。橫置式驅(qū)動橋傳遞轉(zhuǎn)矩時，電動機和車橋是平行的，在傳遞動力的過程中，動力的傳遞方向沒有改變，只需要結(jié)構(gòu)簡單的直齒輪，所以該布置形式可以有效的保證動力的傳遞效率，提高能量利用率。在驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)布置上，可以加入二級減速器來提高主減速器的減速增扭的能力，降低對電動機的依賴性，達到合理分配傳動比，優(yōu)化驅(qū)動橋總成結(jié)構(gòu)的目的。 [5]同時可以減小主減速器的幾何尺寸，增加最小離地間隙，使汽車的總體布置更加合理，橫置式驅(qū)動橋是現(xiàn)代電動汽車的主要結(jié)構(gòu)方式。 [6]輕量化設(shè)計和高承受力將是電動汽車驅(qū)動橋的發(fā)展趨勢，電動汽車三大核心技術(shù)：畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 3 -動力電池、電機及控制系統(tǒng)。在有限電池能量儲存的情況下，延長電動汽車的續(xù)駛里程，輕量化設(shè)計技術(shù)將是解決問題的主要突破口?？梢酝ㄟ^優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，改變截面形狀和多種材料結(jié)合使用的方式，在保證結(jié)構(gòu)強度和剛度的基礎(chǔ)上減輕零部件的質(zhì)量，這同時需要先進的現(xiàn)代化設(shè)計方法。圖 1.1 電動機軸與驅(qū)動軸互相垂直（M 為電動機 C 離合器 GB 變速器 D 差速器）1.2.1 驅(qū)動橋國外現(xiàn)狀目前國外眾多汽車企業(yè)對驅(qū)動橋的生產(chǎn)已經(jīng)專業(yè)化、系列化。在國外，各大汽車制造商們紛紛使用計算機技術(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計，能夠模擬產(chǎn)品的各種性能。各項應(yīng)用軟件的開發(fā)，使得產(chǎn)品開發(fā)時間大大縮短，并且新車的性能有著很大的改善。美國通用汽車公司在新型驅(qū)動橋設(shè)計過程中就是運用了 CAD/CAE 技術(shù)，在驅(qū)動橋設(shè)計過程中可以對零部件進行直觀的檢測和結(jié)構(gòu)分析。德國西門子公司提出把初次設(shè)計技術(shù)從生產(chǎn)過程中分離出來的全新設(shè)計思路，運用標(biāo)準(zhǔn)化和系列化原理來減少產(chǎn)品零件數(shù)量的“合理化工程”思想，使用具有參數(shù)化設(shè)計功能的 CAD 軟件進一步完善初次設(shè)計理念，有效地縮短設(shè)計周期，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。在驅(qū)動橋疲勞壽命測試方面，國外發(fā)達國家也有較早研究。在 19 世紀(jì)初，隨著工業(yè)革命的興起，蒸汽機和載運設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用，在設(shè)備零件的截面突變出經(jīng)常發(fā)生斷裂現(xiàn)象，促使著人們?nèi)パ芯窟@一現(xiàn)象的原因。1842 年英國工程師 W.J.M.Rankine 發(fā)表了第一篇關(guān)于載運車輛疲勞壽命的文章“關(guān)于機車車輛的疲勞破壞問題”，此后零件的疲勞壽命問題被人們所廣泛關(guān)注。隨著人們安全意識的不斷增強，對汽車疲勞壽命和安全性能的要求越來越高，促使著各大汽車制造商投入大量的人力物力開發(fā)虛擬試驗系統(tǒng)。德國 SINCOTES 公司是疲勞壽命和疲勞行為方面的研究權(quán)威，其先進的數(shù)字控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 4 -可以非常精確的探知裂紋的生成，為大眾、寶馬、奔馳、通用、福特、本田和現(xiàn)代等大型汽車制造商提供疲勞試驗、斷裂韌性實驗和裂紋生長實驗。而國外因為先進的材料運用和結(jié)構(gòu)的不斷的優(yōu)化，其驅(qū)動橋承載力強、傳動效率高、更加輕量化。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，國外一流驅(qū)動橋比我國的驅(qū)動橋輕 10%到 20% 。輕量化的驅(qū)動橋使車輛產(chǎn)生更少的運行噪音，還減少材料的使用和自身功耗，更符合 21 世紀(jì)的低碳觀念。1.2.2 驅(qū)動橋國內(nèi)現(xiàn)狀我國的各大車企和高校推出各自品牌的新能源汽車，在 2012 年上汽集團推出自主品牌品牌純電動汽車。在 2014 年長安汽車首款電動汽車笨笨 MINI 下線，到 2020 年長安汽車將形成生產(chǎn) 20 萬輛節(jié)能與新能源汽車的能力。清華大學(xué)已經(jīng)完成燃料電池電動公共汽車的樣本開發(fā)工作，在深圳、廣州、武漢以及北京等城市的部分公交線上使用。在 2013 年奇瑞汽車股份有限公司和江淮汽車股份有限公司以及合肥工業(yè)大學(xué)聯(lián)合進行純電動乘用車產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)項目。到目前為止，我國電動汽車主要性能指標(biāo)達標(biāo)或者接近國際水平，關(guān)鍵部件技術(shù)水平提升滿足整車配套要求。我國電動汽車研究起步相對于發(fā)達國家不算太晚，但主要靠學(xué)習(xí)和總結(jié)國外發(fā)展經(jīng)驗和教訓(xùn)，結(jié)合國內(nèi)的具體情況，評估電動汽車在我國的發(fā)展方向和可能出現(xiàn)的問題。在驅(qū)動橋的設(shè)計方面，設(shè)計的方式方法由于引進國外先進設(shè)計軟件和硬件設(shè)備使之與國外差別不大。尤其在二維制圖（如：CAD）和三維建模(如：CATIA、Pro/E)方面，各大高校都已開設(shè)專門的課程，為汽車設(shè)計培養(yǎng)了大批人才。美中不足的我國的大多數(shù)車企沒有自己的驅(qū)動橋技術(shù)或者難以研發(fā)新型的驅(qū)動橋，多數(shù)靠進口成型驅(qū)動橋配套或者直接購買技術(shù)。在提升驅(qū)動橋質(zhì)量問題上中國正在逐漸向國外企業(yè)看齊，對驅(qū)動橋的應(yīng)力分析、有限元分析、疲勞壽命分析等等技術(shù)逐漸完善。過去國內(nèi)驅(qū)動橋疲勞壽命測試的主要方法是將驅(qū)動橋安裝到整車上，通過在不同的道路上進行實際測驗，能夠比較真實地反應(yīng)驅(qū)動橋的實際工作狀況，并且測驗結(jié)果比較符合實際的使用情況，能夠較為全面的檢測驅(qū)動橋性能。但是，整車實驗周期較長，所需的人力物力成本較高，由于存在各種實際原因而不能進行大規(guī)模的驅(qū)動橋測試實驗。近幾年來，我國逐步引入計算機控制技術(shù)、計算機虛擬仿真技術(shù)等，使用各種模擬手段重現(xiàn)驅(qū)動橋的工作情況，建立室內(nèi)臺架仿真系畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 5 -統(tǒng)，提高了測試精度，大大縮短了測試周期。1.3 本文主要研究內(nèi)容本論文的題目是某型電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計，以某電動汽車為參考車型，選擇適合該電動汽車的驅(qū)動橋類型，參照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計一款性能良好且適合該電動汽車的驅(qū)動橋，并對其進行相應(yīng)的校核，根據(jù)任務(wù)書的具體要求將本論文的主要研究內(nèi)容列于下：(1)選擇一款電動汽車，提取該電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)，對該電動汽車的驅(qū)動橋類型進行選型分析，確定合適的驅(qū)動橋類型；(2)研究和分析電動汽車驅(qū)動橋的主要結(jié)構(gòu)組成，從而對其主要零部件進行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；(3)對所設(shè)計的電動汽車驅(qū)動橋性能進行校核，確保所設(shè)計的驅(qū)動橋具有良好的工作性能要求。(5)為了清晰地展示所設(shè)計的驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)，繪制出該制動器的三維及二維結(jié)構(gòu)圖。第二章 電動汽車驅(qū)動橋整體設(shè)計2.1 驅(qū)動橋原理介紹電動汽車驅(qū)動橋位于傳動系末端，主要功用是減速增矩，將電動機所提供的轉(zhuǎn)矩合理的分配給左、右驅(qū)動車輪；其次，驅(qū)動橋還要承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力，以及制動力矩和反作用力矩等等。2.2 驅(qū)動橋設(shè)計的基本原則設(shè)計驅(qū)動橋時應(yīng)滿足以下基本要求： [7]（1）選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，以保證汽車在給定情況下具有最佳的動力性。（2）外廓尺寸小，保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過性要求。（3）齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。（4）在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下有高的傳動效率。（5）具有足夠的強度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車架間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能的降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，以減少不平地面的沖擊載荷，提高畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 6 -汽車行駛平順性。（6）與懸架導(dǎo)向機構(gòu)協(xié)調(diào)；對于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機構(gòu)運動協(xié)調(diào)。（7）結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，維修、調(diào)整方便。2.3 驅(qū)動橋設(shè)計的原始技術(shù)參數(shù)本次電動汽車驅(qū)動橋設(shè)計以比亞迪 E6 電動汽車為參考車型，提取該車驅(qū)動橋設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)，將具體的參數(shù)列于表 2-1。 [8]表 2-1 E6 技術(shù)參數(shù)表內(nèi) 容 E6 技術(shù)參數(shù)長 mm 4560寬 mm 1822高 mm 1630軸距 mm 2830輪距前/后 mm 1585/1560最小離地間隙 mm 150整備質(zhì)量 kg 2295/2455電機功率/扭矩 KW/(N·m） 75/450最高車速 Km/h 160輪胎規(guī)格 - 225/65 R17電機最高轉(zhuǎn)速 rpm 70002.4 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案擬定驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動車輪的懸架結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。根據(jù)驅(qū)動車輪的懸架結(jié)構(gòu)的不同，驅(qū)動橋可分為斷開式和非斷開式兩種形式。斷開式驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)特點是沒有連接左右驅(qū)動車輪的剛性整體外殼或梁，主減速器、差速器及其殼體安裝在車架或車身上，減速器、差速器等結(jié)構(gòu)質(zhì)量均為簧上質(zhì)量，從而改善汽車的行駛平穩(wěn)性，提高平均行駛速度，減小了汽車行駛時作用于車輪和車橋上的動載荷，提高了零部件的使用壽命，增加了汽車離地間隙。非斷開式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠，廣泛應(yīng)用于各種商用車和部分乘用車上。但由于其簧下質(zhì)量較大，對汽車的行駛平順性和降低動載荷有不利畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 7 -影響。驅(qū)動橋可以布置在汽車前軸，也可以布置于汽車后軸，或者前后軸同時為驅(qū)動軸。驅(qū)動橋前置時電動汽車具有高通過性、行駛散熱性等特點。驅(qū)動橋后置時，有效提高承載能力和車輛驅(qū)動爬坡能力等特點，廣泛應(yīng)用于電動運輸車。綜上，本文基于設(shè)計要求，選取非斷開式后驅(qū)動橋，并且選用電動機軸與驅(qū)動橋軸相互垂直的驅(qū)動模式。2.5 本章小結(jié)本章主要介紹了驅(qū)動橋的作用、分類及設(shè)計原則。驅(qū)動橋的主要作用就是增矩減速，改變傳遞方向以及承受力與力矩，根據(jù)目前常用的驅(qū)動橋類型歸納出兩種結(jié)構(gòu)形式的驅(qū)動橋并對其具體的結(jié)構(gòu)進行了介紹，從而對該電動汽車的驅(qū)動橋進行選型分析，選擇適合該電動汽車的驅(qū)動橋類型，為后文電動汽車驅(qū)動橋具體的設(shè)計計算奠定基礎(chǔ)。第三章 主減速器設(shè)計3.1 主減速器概述主減速器的作用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并降低其轉(zhuǎn)速，以及當(dāng)電動機縱置時還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。為滿足不同的使用要求，主減速器的結(jié)構(gòu)形式也是不同的。3.2 主減速器的結(jié)構(gòu)形式主減速器可根據(jù)齒輪類型、減速形式以及主、從動齒輪的支承形式不同分類。3.2.1 主減速器的齒輪類型按照齒輪副結(jié)構(gòu)分，可分為弧齒錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿四類。（1）弧齒錐齒輪傳動弧齒錐齒輪傳動中，主、從動齒輪的軸線相互垂直且相交于一點，如圖 3-1a）所示。由于輪齒端面重疊的緣故，至少有兩隊以上的齒輪同時嚙合，因此可以承受較大的負載，而且其齒輪不是在齒的全長上同時嚙合，而是逐漸由齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端，所以工作平穩(wěn)，噪聲和震動較小，但對嚙合精度要求較高，易導(dǎo)致磨損和噪聲的增加。畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 8 -（2）雙曲面齒輪傳動雙曲面齒輪傳動（圖 3-1b）的特點是主、從動齒輪的軸線相互垂直而不相交，且主動齒輪軸線相對從動齒輪軸線向上或向下偏移一距離。其重合度大，工作平穩(wěn)性好，齒輪彎曲強度和接觸強度高（比弧齒錐齒輪高 30%）。但缺點是沿齒長方向的縱向滑動會使摩擦損失增加，降低傳動效率。且雙曲面齒輪齒面間的壓力和摩擦功較大，可能導(dǎo)致油膜破壞和齒面燒結(jié)咬死，扛膠合能力差。因此必須用含防刮傷添加劑的雙曲面齒輪油，且不可用其他潤滑油代替。 [9]（3）圓柱齒輪傳動圓柱齒輪傳動（圖 3-1c）其結(jié)構(gòu)簡單，一般用于前橫置前驅(qū)動汽車的單級主減速器和雙級主減速器以及輪邊減速器中，得到廣泛的應(yīng)用，一般采用斜齒輪。（4）蝸輪蝸桿傳動如圖 3-1d ，其質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，調(diào)整容易。其主要缺點是材料成本較高，傳動效率低。(a) (b) (c) (d)圖 3-1由于本文采用的電動機縱置與驅(qū)動橋垂直的驅(qū)動形式，同時考慮到設(shè)計的簡易性，故采用雙曲面齒輪傳動。3.2.2 主減速器的減速形式則主減速器傳動比：[10] （3-1）8.5160723.0.37imax ????ghprivn畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 9 -式中： -車輪的滾動半徑，由以上參數(shù)得滾動半徑為 0.352m；r-最大功率時的電動機的轉(zhuǎn)速，r/min;pn-汽車的最高車速，Km/h；maxv-變速器最高擋傳動比，通常為 1。ghi由于主減速器的傳動比 i0=5.8≤7，故采用單級主減速器。單級主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、尺寸緊湊、制造成本低等優(yōu)點。在乘用車（一般 i0=3～4.5）以及總質(zhì)量較小的商用車上得到廣泛運用。3.2.3 主減速器主、從動錐齒輪的支承形式主減速器必須保證主、從動齒輪有良好的嚙合狀況，才能使它們很好的工作。齒輪的正確嚙合，除了跟齒輪的加工質(zhì)量、齒輪的裝配調(diào)整及軸承、主減速器殼體的剛度有關(guān)以外，還與齒輪的支承剛度有關(guān)。主動錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種。本課題選型的汽車作為裝載質(zhì)量在 2 噸的汽車，經(jīng)查閱資料，裝配案例，采用懸臂式支承。其特點是在錐齒輪大端一側(cè)有較長得軸，并在其安裝一對圓錐滾子軸承。從動錐齒輪的支承剛度與軸承的形式、支承間的距離及載荷在軸承之間的分布比例有關(guān)（圖 3-2）。從動錐齒輪多采用圓錐滾子軸承。而兩端軸承的圓錐滾子大端向內(nèi)會達到增加軸承剛度的作用。其中 c 與 d 的值十分重要，c＋d 要不小于從動錐齒輪打斷分度圓直徑的 70%且 c≧d。 [11]圖 3-23.3 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算3.3.1 主減速器計算載荷的確定本課題將采用格里森齒制錐齒輪計算載荷的三種確定方法。畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 10 -（1）按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動比確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 ceTN·m （3-2）niTked?01maxce?式中：—猛接離合器所產(chǎn)生的動載系數(shù)；液力變矩器： ，具有手動操縱的機械變dk 1?dk速器的高性能賽車： ，性能系數(shù) 的汽車： ， ＞0 的汽車： =2 或由3?dk0?jf jfdk經(jīng)驗選定。性能系數(shù)由下式計算（3-3）?時當(dāng) 時當(dāng) 16m0.95m195.06axax?eeTgTgjf ????????由于本課題汽車滿載質(zhì)量為 2455kg，故 ，則 ；64.0.max＜?e 2?dk—電動機最大轉(zhuǎn)矩（N·m），在此取 450；emaxT—變速器一擋傳動比，在此取 2.75；1i—主減速器傳動比，在此取 5.8；0—電動機到萬向傳動軸之間的傳動效率，在此取 0.9；?—計算驅(qū)動橋數(shù)，在此取 1。n由以上數(shù)據(jù)得出： 12901.857.24001maxce ????niTked?mN?（2）按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 csT（3-4）mriGT??2cs?N?式中：—滿載狀態(tài)下一個驅(qū)動橋上的靜載荷（N），預(yù)設(shè)后橋上承受的靜載荷為2G15000N；—汽車最大加速度時的后軸負荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，乘用車： =1.2～1.4，此處取2m? 2m?畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 11 -1.2；—輪胎與路面間的附著系數(shù)，此處取 0.85；?—車輪滾動半徑，此處取 0.352m；r—主減速器從動齒輪到車輪之間的傳動比，此處取 1.0；mi—主減速器主動齒輪到車輪之間的傳動效率，此處取 0.9。?由以上數(shù)據(jù)得：59849.01328252 ????mrcsiGT??mN?（3）按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪得計算轉(zhuǎn)矩 cfT（3-5）???PHRmrTacf ffni?????式中：—為汽車滿載時的總質(zhì)量，此處取 24550N；Ga—所牽引的掛車滿載時總質(zhì)量，此處為 0；T—道路滾動阻力系數(shù)，乘用車一般取值為 0.010~0.015，此處取 0.012；Rf—汽車正常行駛時的平均爬坡能力系數(shù)，此處取 0.08；H—汽車的性能系數(shù)，此處取 0；Pf， ， —在（3-4）、（3-5）中已做說明。mi?n則： ?????830.21.9.013524???????PHRmrTacf ffniG mN?（本小節(jié)所有公式均參考《汽車設(shè)計》王望予 編著 P148-149）3.3.2 主減速器主要參數(shù)的選擇主減速器錐齒輪的主要參數(shù)有主、從動錐齒輪齒數(shù) 和 、從動錐齒輪大端分度圓1z2畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 12 -直徑 和端面模數(shù) 、主、從動錐齒輪齒面寬 和 、雙曲面齒輪副的偏移距離 E、2Dsm1b2中點螺旋角 、法相壓力角 等。 [12]??（1）主、從動錐齒輪齒數(shù) 和1z2選擇時應(yīng)遵循以下要求：1）為了磨合均勻， 、 之間應(yīng)該避免有公約數(shù)。1z22）為了有好的齒面重合度和高的齒輪彎曲強度， 。40z21?＋3）對于乘用車 ，才能嚙合平穩(wěn)、噪聲更小、疲勞強度更高。9z1?4）主傳動比較大時， 盡量取得小一點，以便得到好的離地間隙。此處初選 ， ， 。1?z37240z21＞?（2）從動錐齒輪大端部分分度圓直徑 和端面模數(shù)2Dsm可由公式得出：D（3-6）3c22TKD?式中， 為直徑系數(shù)，一般取 13.0～15.3； 為從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩（N·m），2DKcT。??csecT,min?帶入數(shù)據(jù)得： ??m278~3659841.3~02??）（初選 。 250?D齒輪端面模數(shù) 可由下式得：sm（3-7）2/zDs?帶入數(shù)據(jù)得： 6.83750s同時， 還應(yīng)滿足sm畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 13 -（3-8）3cmsTK?式中， 為模數(shù)系數(shù)，取 0.3～0.4。mK帶入數(shù)據(jù)得： ??2.7~4598.0~3??s由于 ，在 5.4～7.2 范圍內(nèi)，故可取。6.8s?（3）主、從動錐齒輪齒面寬 和1b2對于從動從動錐齒輪齒面寬 ，應(yīng)不大于節(jié)錐距 的 0.3 倍，且 或者2As210mb?，同時 比 大 10%。綜上此處取 mm， mm。2215.0Db?1b2 431?b9（4）雙曲面齒輪副偏移距 EE 值過大將使齒面縱向滑動過大，從而引起齒面早期磨損和擦傷；E 值過小，則不能發(fā)揮雙曲面齒輪傳動的特點。對于乘用車， ，且 。故本課題 E20.D?240%AE?取 50mm（5）中點螺旋角 ?螺旋角沿齒寬是變化得，齒輪大端的螺旋角最大，齒輪小端的螺旋角最小，且雙曲面齒輪副的中點螺旋角是不相等的。螺旋角大小的選擇與齒面重合度 有關(guān)。雙曲面齒輪副的平均螺旋角一般為F?35°～40°，此處取 35°。（6）螺旋方向螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響著所受軸向力的方向。此處選主動錐齒輪左旋，從動錐齒輪右旋。擋變速器掛前進擋時，主動齒輪的軸向力離開錐頂，使得主、從動齒輪有分離趨勢而達到防卡死的效果。（7）法向壓力角 ?法向壓力角大一些可以增加齒輪強度，減少齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)。對于小負荷工作的齒輪，一般采用小壓力角，可使齒輪運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小。對于雙曲面齒輪，乘用車一般為 19°或者 20°，此處取 20°。畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 14 -3.3.3 主減速器齒輪的幾何尺寸計算表 3-1 齒輪具體參數(shù)( , =0.2)1??ahc序號 參數(shù) 計算公式 主動錐齒輪 從動錐齒輪1 齒數(shù) z9 372齒輪大端分度圓直徑 2D250mm3 端面模數(shù) sm6.84 齒面寬 b43mm 39mm5 工作齒高 sagh??213.6mm6 齒全高 ??sc?14.96mm7 齒頂高 sam? 6.8mm8 齒根高 sfch?8.16mm9 法相壓力角 ?20°10 軸交角 ?90°11 節(jié)圓直徑 zmds?61mm 252mm12 齒輪副偏移距 E50mm 138mm13 節(jié)錐角 211arctnz?1290????13.66° 76.34°14 節(jié)錐距 21sinidA130mm 140mm15 周節(jié) smt46.3?21.36mm16 徑向間隙 sc? 1.36mm畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 15 -17 齒根角 2arctnAhf??3.58°18 面錐角1??a2??17.24° 79.92°19 根錐角11??f22f10.08° 72.76°20 齒頂圓直徑 ?cosaahd??74.22mm 255.21mm21節(jié)錐頂點止齒輪外緣距離121inKA?212si?aKhd?124.39mm 23.89mm22 理論弧齒厚21st?skmS???86.015.51 5.8523 齒側(cè)間隙 152~.B0.15mm24 螺旋角 ?35° ?2325 螺旋方向 主動齒輪左旋，從動齒輪右旋26 驅(qū)動齒輪 小齒輪27 旋轉(zhuǎn)方向 向齒輪背面看去，主動齒輪為順時針，從動齒輪為逆時針28 齒輪齒面寬中點的分度圓直徑 12122cosin??zDbdmf??58.61mm 214.75mm3.3.4 主減速器雙曲面齒輪的強度計算在設(shè)計計算過后還應(yīng)對計算數(shù)據(jù)進行強度校核，以保證設(shè)計物有足夠的強度和壽命。畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 16 -（1）單位齒長圓周力主減速器錐齒輪的表面耐磨性，通常用齒輪上的單位齒長圓周力來估算，即（3-9）2bFp?式中，F(xiàn) 為作用在輪齒上的圓周力（N);b 2為從動錐齒輪的齒面寬（mm），此處取39mm。按電動機最大轉(zhuǎn)矩計算時N/m （3-10）213max0bdiTpge??式中， 為電動機最大轉(zhuǎn)矩，在此取 450N·m； 為變速器的傳動比，此處取maxeT gi2.75； 為主動齒輪節(jié)圓直徑，此處取 61mm。1d帶入數(shù)據(jù)得： N·m104.353926.7540???p按驅(qū)動輪打滑的轉(zhuǎn)矩計算時（3-11）3210??bDrmGp?始終符號同前。代入數(shù)據(jù)得： N·m4.733950.81??經(jīng)查閱資料，許用單位齒長上得圓周力[p]=1116.25N·m，上面兩式中所求皆小于該值，故合格。（2）齒輪彎曲強度錐齒輪輪齒得齒根彎曲應(yīng)力為(3-12)3012??wsvmcwbDJkT?畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 17 -式中， 為所計算齒輪得計算轉(zhuǎn)矩，對于從動齒輪： 和 ，對于主CT ??cseT,minc?f動齒輪則需按著該式換算（ ）此處取 1146N·m； 為過載系數(shù)，此處取 1；GcziT?0?0k為尺寸系數(shù)，此處取 0.72； 為齒面載荷分配系數(shù)，此處取 1.0； 為質(zhì)量系數(shù)，skmk vk此處取 1.0； 為所計算齒輪得齒面寬； 為所討論齒輪得大端分度圓直徑； 為所計bDwJ算齒輪得齒輪彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)，取法見參考文獻[10]P 339，此處主動齒輪取 0.312，從動齒輪取 0.292。帶入數(shù)據(jù)得：主動齒輪彎曲應(yīng)力： ??MPaw 70295.Pa1043.296.810742 ????? ?? ＜213? ＜從動齒輪彎曲應(yīng)力： ??w 4.10.5. ＜PaPa0652936810172 ?????? ?? ＜故主減速器彎曲強度滿足要求。（3）齒輪接觸強度錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為（3-13）10201??Jvfmszpj bkTDc?式中，D 1為主動錐齒輪大端分度圓直徑；b 取 b1和 b2中的較小值；k s為尺寸系數(shù)，通常取 1.0；k f為齒面品質(zhì)系數(shù)，通常取 1.0；c p為綜合彈力系數(shù)，取 232.6N1/2mm；J J為齒面接觸強度的綜合系數(shù)，此處取 0.12.帶入數(shù)據(jù)得： ??MPaPaj 28062010.23917584263. ????? ?? ＜j 17538.5? ＜主、從動齒輪得齒面接觸應(yīng)力是相同的，故主、從動齒輪均滿足接觸強度要求。3.3.5 主減速器齒輪的材料及熱處理畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 18 -好的材料決定使用壽命與性能的優(yōu)劣，錐齒輪的材料應(yīng)有如下要求：（1）有較高的彎曲疲勞強度和表面接觸疲勞強度，齒面有較高的硬度從而提高耐磨性。（2）輪齒心部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，防止沖擊載荷過大而使齒根折斷。（3）材料易于加工，熱處理后材料無變形。（4）選用合金材料時，盡可能少用鉻、鎳元素。綜上，本課題選用滲碳合金鋼 20CrMnTi。其特點是表面有含碳較高的硬化層，具有較高抗彎強度，而心部較軟，有良好的韌性。同時因為含碳量較低，鍛造性能和可加工性較好。 [13]在齒輪表面進行 0.005～0.020mm 的磷化處理或者鍍銅、鍍錫，能有效的減輕齒輪間的磨損、咬死、膠合等現(xiàn)象。對齒面進行應(yīng)力噴丸處理，可提高齒輪壽命的 25%。3.3.6 主減速器軸承的計算錐齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。該法向力可分解為沿齒輪切線方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。(1)齒寬中點處的圓周力 齒寬中點處的圓周力 F 為（3-14）2mDTF?式中，T 為作用在從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩；D m2為從動齒輪齒寬中點處的分度圓直徑，由式（3-15）確定，即（3-15）22sin?bm??式中，D2 為從動齒輪大端分度圓直徑;b 2為從動齒輪齒面寬； 為從動齒輪節(jié)錐角。2?且 （3-16） 2121cos//??F帶入數(shù)據(jù)得：N7.41K23cos58.s/2121 ???畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 19 -NF8.3K76.4sin39250????（2）錐齒輪的軸向力和徑向力圖 3-3 為主動錐齒輪齒面受力圖。其螺旋方向為左旋，從錐頂看旋轉(zhuǎn)方向為逆時針。FT為作用在節(jié)錐面上的齒面寬中點 A 處的法向力;在 A 點處的螺旋方向的法平面內(nèi)，F(xiàn) T分解成兩個相互垂直的力 FN、和 Ff. FN垂直于 0A 且位于∠OOA 所在的平面，F(xiàn) f位于以 0A 為切線的節(jié)錐切平面內(nèi)。F f在此切平面內(nèi)又可分解成沿切線方向的圓周力 F 和沿節(jié)錐母線方向的力 Fs。F 與 Ff之間的夾角為螺旋角 β， FT與 Ff之間的夾角為法相壓力角 α。這樣有（3-17）??tansicocos/ns FFTN??則軸向力 Faz和徑向力 FRz分別為（3-18）?sinNaz?（3-19）icosRz??帶入數(shù)據(jù)得：主動錐齒輪：軸向力 ??NFaz 5931cosinstco???????徑向力 Rz 60ictas??從動錐齒輪：軸向力 ??NF297cosintcoa ??????徑向力 Rc 435icstas??畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 20 -圖 3-3 主動錐齒輪齒面受力圖（3）錐齒輪軸承的載荷當(dāng)錐齒輪齒面上所受的圓周力、軸向力和徑向力計算確定后，根據(jù)主減速器齒輪軸承的布置尺寸，即可求出軸承所受的載荷。根據(jù)[7]P154 圖 5-19 可得圖上A、B、C、D 四個軸承上的載荷：其中參數(shù)為 a=17mm;b=45mm;c=100mm;d=100mm;Dm1=58.61mm;Dm2=214.75mm軸承 A：徑向力： ????212???????????????aDFbabFmzRz軸向力： z帶入數(shù)據(jù)得：徑向力=6004N 軸向力=5931N軸承 B：徑向力：212???????????aDFbamzRz軸向力：0帶入數(shù)據(jù)得：徑向力=20503N 軸向力=0軸承 C：徑向力： ??22??????????????dcDFdcFbmaRc軸向力： a代入數(shù)據(jù)得：徑向力=5314N 軸向力=2097N軸承 D：徑向力： ??22c???????????????dcDFdFmaR軸向力：0畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 21 -代入數(shù)據(jù)得：徑向力=4295N 軸向力=0對于軸承 A，初選圓錐滾子軸承 32305,基本額定動載荷 。 [14]KNCr5.61?計算當(dāng)量動載荷 P 0.2815463?徑 向 力軸 向 力又圓錐滾子軸承 e 的值為 0.35，0.218＜e，得 X=1，Y=0。則當(dāng)量動載荷 N????軸 向 力徑 向 力 YXP則軸承得額定壽命 L（10 6轉(zhuǎn)）：（3-20）???????C式中，C 為軸承的額定動載荷； 為壽命指數(shù)，圓錐滾子軸承取 10/3。代入數(shù)據(jù)得：L=2.33×10 3在實際計算中，常以工作小時數(shù)表示軸承得額定壽命，h （3-21）n601??Lh式中，n 為軸承得計算轉(zhuǎn)速，r/min，可根據(jù)汽車得平均行駛速度 vam計算。r/min (3-22)ramv.2式中， 為輪胎滾動半徑，取 0.352m； 為汽車得平均行駛速度，Km/h，此處取r a60Km/h。帶入數(shù)據(jù)得： hLh856490.32619???一般汽車軸承使用壽命為 10000～25000h，而 Lh＞10000～25000，故軸承符合使用要求。軸承 B、C、D 強度都可按此方法得出，其強度皆能滿足要求。3.4 主減速器三維建模第四章 差速器設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 22 -汽車行駛時，左、右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路程往往不等。例如，轉(zhuǎn)彎時內(nèi)、外兩側(cè)車輪行程顯然不同，即外側(cè)車輪滾過的距離大于內(nèi)側(cè)車輪；汽車在不平路面上行駛時，由于路面波形不同也會造成兩側(cè)車輪滾過的路程不等;即使在平直路面上行駛，由于輪胎氣壓、輪胎負荷、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素的影響，也會引起左、右車輪因滾動半徑不同而使左、右車輪行程不等。如果驅(qū)動橋的左、右車輪剛性連接，則行駛時不可避免地會產(chǎn)生驅(qū)動輪在路面上滑移或滑轉(zhuǎn)。這不僅會加劇輪胎磨損與功率和燃料的消耗，而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和操縱性能惡化。為了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生，汽車左、右驅(qū)動輪間都裝有輪間差速器，從而保證了驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度，滿足了汽車行駛運動學(xué)的要求;在多橋驅(qū)動汽車上還常裝有軸間差速器，以提高通過性，同時避免在驅(qū)動橋間產(chǎn)生功率循環(huán)及由此引起的附加載荷，使傳動系零件損壞、輪胎磨損和增加燃料消耗等。 [15]差速器用來在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩，并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動。差速器按其結(jié)構(gòu)特征不同，分為齒輪式、凸輪式、蝸輪式和牙嵌自由輪式等多種形式。4.1 差速器結(jié)構(gòu)形式選擇汽車上最常用得差速器一般為對稱錐齒輪式差速器，它具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小等優(yōu)點。它又分為普通錐齒輪式差速器、摩擦片式差速器和強制鎖式差速器。本課題則采用普通錐齒輪式差速器（對稱式圓錐行星齒輪差速器），其結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)可靠，廣泛運用于一般使用條件下得汽車驅(qū)動橋中。如圖 4-1 所示，其由差速器左右殼，2 個半軸齒輪，4 個行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。圖 4-14.2 差速器齒輪的基本參數(shù)選擇畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙- 23 -（1）行星齒輪數(shù) n行星齒輪數(shù)需根據(jù)承載情況來選擇，乘用車一般取兩個，此處取 n=2。（2）行星齒輪球面半徑 Rb為了顯示差速器錐齒輪節(jié)錐距的大小和承載能力一般用行星齒輪球面半徑 Rb確定。（4-1）3dbTK?式中， 為行星齒輪球面半徑系數(shù)，一般取 2.5～3.0，此處取 3.0； 為差速器bK dT計算轉(zhuǎn)矩（N·m），T d=min[Tce，T cs]，此處取 5984N·m帶入數(shù)據(jù)得： mRb54980.3??行星齒輪節(jié)錐距 A0為（4-2）??bR.~.帶入數(shù)據(jù)得： ，此處取 53mm。5346290?（3）行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù) z1和 z2取較大的模數(shù)時，齒輪有較高的強度，但尺寸較大，故要求行星齒輪的齒數(shù) z1應(yīng)取小一點，但 z1齒數(shù)應(yīng)大于或等于 10。半軸齒輪齒數(shù)應(yīng)在 14 到 25 之間。且要求半軸齒輪齒數(shù)與行星齒輪齒數(shù)之比在 1.5～2.0 內(nèi)。為了行星齒輪和半軸齒輪能完美嚙合，半軸齒輪的齒數(shù)必須能被行星齒輪數(shù)整除。綜上所述：取 z1=10；z 2=20。（4）行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角 及模數(shù) m21?、（4-3）??????1221/arctnz?錐齒輪大端的端面模數(shù) m 為（4-4）2010sisi??zAz帶入數(shù)據(jù)得： 7.463.2.521 ??，， ???（5）壓力角 α汽車差速齒輪大都采用壓力角為 22°30′、齒高系數(shù)為 0.8 的齒形。