低速載貨汽車的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)

(安徽理工大學(xué) 安徽 淮南 232001)

一、引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得汽車在人們生活中所占比重越來(lái)越大，而輕型載貨汽車在汽車的生產(chǎn)和制造中占有較大份額，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的驅(qū)動(dòng)橋的需求增長(zhǎng)。它可以降低生產(chǎn)總成本，推動(dòng)低速載貨汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

二、驅(qū)動(dòng)橋整體設(shè)計(jì)構(gòu)造

(1)單級(jí)主減速器。主要用來(lái)用來(lái)減小轉(zhuǎn)速和增加轉(zhuǎn)矩，一般由軸、軸承組合、齒輪、箱體組成，能夠提高能量傳遞效率。(2)差速器。其作用是分配主減速器輸出轉(zhuǎn)矩其，可以使電動(dòng)車左、右驅(qū)動(dòng)輪分別同時(shí)以不同轉(zhuǎn)速進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)驅(qū)動(dòng)橋殼。橋殼擬采用分段式橋殼，主要作用是承載電動(dòng)車總體重量，將主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)軸等部件進(jìn)行固定和支撐，封閉的空間使其具有內(nèi)部潤(rùn)滑、外部防止灰塵異物等進(jìn)人橋殼內(nèi)的作用，橋殼的設(shè)計(jì)還應(yīng)根據(jù)尺寸與懸架等配合。(4)驅(qū)動(dòng)軸。對(duì)于低速載貨汽車來(lái)說(shuō)，一般采用半浮式驅(qū)動(dòng)軸。主要作用是傳動(dòng)動(dòng)力，其可使差速器與驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行連接。與輪轂用螺釘連接傳遞轉(zhuǎn)矩。

三、具體設(shè)計(jì)及說(shuō)明

(一)主減速器的設(shè)計(jì)

1.主減速器的結(jié)構(gòu)形式

本設(shè)計(jì)采用的是組合式橋殼的單級(jí)主減速器。單級(jí)主減速器體積小、傳動(dòng)效率高。主、從動(dòng)錐齒輪軸承與橋殼鑄成一體的主減速器殼直接支承，強(qiáng)度大，使其在汽車生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，保證了主減速器結(jié)構(gòu)緊湊和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的性能。

2.主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承形式

本設(shè)計(jì)采用的騎馬式支承。主減速器主動(dòng)齒輪的安置方法和支撐形式度影響其支承強(qiáng)度。騎馬式支承可以加大支承強(qiáng)度。當(dāng)存在載荷作用時(shí)，齒輪的變形程度減小，能夠減小到懸臂式支承的1/30以下。但主動(dòng)錐齒輪后軸承徑向負(fù)荷比懸臂式可以減小至1/5-1/7，因此齒輪承載能力可提高10%左右。

3.主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承形式

載荷在軸承之問(wèn)的分布、軸承的型式和支撐問(wèn)距離決定主減速器從動(dòng)錐齒輪的支撐剛度。圓錐滾子軸承大多用在兩端支承，它們的圓錐滾子大端相向朝內(nèi)，小端相背朝外。在差速器殼體上安裝有從動(dòng)錐齒輪軸承，其尺寸較大，進(jìn)而使得剛度滿足設(shè)計(jì)要求。

4.主減速器的基本參數(shù)選擇

(1)主減速比i0的確定。主減速比i0和傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比iT的確定由整車動(dòng)力計(jì)算得到：

rr——車輪的滾動(dòng)半徑，m；np——發(fā)動(dòng)機(jī)所能達(dá)到的最大轉(zhuǎn)速；vamax——汽車行駛的最高車速；igh——最高擋的傳動(dòng)比；計(jì)算得主減速器比值為7.68，確定類型為單級(jí)主減速器。查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)得，驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙數(shù)值為220mm。

(2)主減速齒輪荷載的計(jì)算。對(duì)于低速載貨汽車而言，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)速是根據(jù)平均牽引力來(lái)確定的，即：

(二)差速器的設(shè)計(jì)

1.差速器的結(jié)構(gòu)形式

本設(shè)計(jì)采用對(duì)稱式圓錐齒輪差速器。對(duì)稱式齒輪差速器分為圓錐式和圓柱式。圓錐齒輪差速器因其耐化學(xué)和腐蝕性強(qiáng)、降噪和減震、壽命長(zhǎng)，高負(fù)荷承載力、重量輕，成本低、易于成型，潤(rùn)滑性好等特點(diǎn)，在輕型載貨汽車中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.差速器的基本參數(shù)選擇

由上述公式求出圓錐齒輪的大端模數(shù)：

由此可得，節(jié)圓半徑d：

d1=z1m=6×0.4=2.4mm

d2=z2m=34×0.4=13.6mm

(三)驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)選用分段式橋殼。驅(qū)動(dòng)橋殼支承并保護(hù)主減速器、差速器和驅(qū)動(dòng)軸軸等，使驅(qū)動(dòng)車輪的軸向相對(duì)位置固定。汽車行駛時(shí)，將路面反作用力和力矩經(jīng)懸架傳給車架。橋殼既是承載件也是傳動(dòng)件，同時(shí)作為主減速器、差速器以及半軸的外殼。分段式橋殼一般分為兩部分，每部分由一個(gè)主減速器殼和兩個(gè)半軸套管以及凸緣盤組成，半軸套管與殼體用螺栓聯(lián)接。

(四)驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用半浮式半軸。半浮式半軸承受的載荷復(fù)雜，但它質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、造價(jià)低。半浮式半軸在低速載貨汽車中得到了廣泛應(yīng)用。

四、結(jié)論

本設(shè)計(jì)涵蓋了驅(qū)動(dòng)橋零部件(差速器、主減速器、橋殼和驅(qū)動(dòng)軸)的設(shè)計(jì)和選用，計(jì)算選擇了差速器和主減速器部件的理想?yún)?shù)，為推動(dòng)低速載貨汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了一定的理論基礎(chǔ)。