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1、BJ130驱动桥部分设计验算与校核目 录一、课程设计任务书 1二、总体结构设计 2 三、主减速器部分设计 2 1、主减速器齿轮计算载荷的确定 22、 锥齿轮主要参数选择 43、主减速器强度计算 5四、差速器部分设计 61、差速器主参数选择 62、差速器齿轮强度计算 7五、半轴部分设计 81、半轴计算转矩T及杆部直径 82、受最大牵引力时强度计算 93、制动时强度计算 94、半轴花键计算 9六、驱动桥壳设计 101、桥壳的静弯曲应力计算 102、在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 113、汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 114、汽车紧急制动时的桥壳强度计算 125、 汽车受最大侧向力时
2、的桥壳强度计算 12七、参考书目 14八、课程设计感想 15一、课程设计任务书1、题目BJ130驱动桥部分设计验算与校核2、设计内容及要求（1）主减速器部分包括：主减速器齿轮的受载情况；锥齿轮主要参数选择；主减速器强度计算；齿轮的弯曲强度、接触强度计算。（2）差速器：齿轮的主要参数；差速器齿轮强度的校核；行星齿轮齿数和半轴齿轮齿数的确定。（3）半轴部分强度计算：当受最大牵引力时的强度；制动时强度计算。（4）驱动桥强度计算：桥壳的静弯曲应力 不平路载下的桥壳强度 最大牵引力时的桥壳强度 紧急制动时的桥壳强度 最大侧向力时的桥壳强度3、主要技术参数轴距L=2800mm轴荷分配：满载时前后轴载134
3、0/2735(kg)发动机最大功率：80ps n：3800-4000n/min发动机最大转矩17.5kgm n：2200-2500n/min传动比：i1=7.00； i0=5.833轮毂总成和制动器总成的总重：gk=274kg设计内容结果二、总体结构设计采用非断开式驱动桥，单级螺旋圆锥齿轮减速器。减速比：5.833桥壳形式：整体式半轴形式：全浮式差速器形式：直齿圆锥齿轮式三、主减速器部分设计由于所设计车型为轻型货车，主减速比不是很大，故采用单级单速主减速器。考虑到离地间隙问题，选用双曲面齿轮副传动，减小从动齿轮尺寸，增大最小离地间隙。又由于安装空间的限制，采用悬臂式支承。1、主减速器齿轮计算载
4、荷的确定 （1）按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Tce 式中：Tem发动机最大转矩, Tem=175NmKd动载系数，由性能系数fi确定当0.195magTem 16，fi0，所以选Kd1。 K液力变矩系数，该减速器无液力变矩器，K=1 i1变速器一档传动比，i17.00 if分动箱传动比，该减速器无分动箱，if1 i0主减速器传动比，i05.833 发动机到从动锥齿轮之间的传动效率，取90%n计算驱动桥数，n=1由上面数据计算得：Tce =6450Nm（2）按驱动轮打滑扭矩确定从动锥齿轮的计算转矩Tcs 式中：G2满载状态下一个驱动桥上的静载荷，G227350N m2汽
5、车最大加速度时的候车轴负载转移系数，取m21.1 轮胎与路面间的附着系数，取0.85 rr车轮滚动半径，rr=0.0254d/2+b(1-a)，查BJ130使用手册得知，轮胎规格为6.50-16-8，取a0.12，所以rr0.0254 16/2+6.5(1-0.12)0.348m im主减速器从动齿轮到车轮间传动比，im1 m主减速器从动齿轮到车轮间传动效率，m1由上面数据计算得：Tcs8899Nm（3）按日常平均行驶转矩确定从动齿轮计算转矩 式中： Ft汽车日常行驶平均牵引力, Ft=Ff+Fi+Fw+Fj。日常行驶忽略坡度阻力和加速阻力，Fi=Fj=0，滚动阻力Ff=Wf，其中货车滚动阻力
6、系数f为0.0150.020，取f=0.016，W=40750N，因此Ff=652N；空气阻力Fw=CDAua2 /21.15，货车空气阻力系数CD为0.801.00，取CD=0.9，迎风面积A=4m2，日常平均行驶车速ua50 km/h，因此Fw=426N。计算得到：Ft=1078N。rr车轮滚动半径，rr=0.348mim主减速器从动齿轮到车轮间传动比，im1m主减速器从动齿轮到车轮间传动效率，m1n计算驱动桥数，n=1由上面数据计算得：Tcf375Nm（4）从动锥齿轮计算转矩当计算锥齿轮最大应力时，TcminTce，Tcs，Tce=6450Nm，Tcs8899Nm，所以Tc= Tce =
7、6450Nm。当计算锥齿轮疲劳寿命时，TcTcf，Tcf375Nm，所以TcTcf375Nm。（5）主动锥齿轮的计算转矩 式中：G主从动锥齿轮间传动效率，对于弧齿锥齿轮副G95。当计算锥齿轮最大应力时，Tc6450Nm，计算得Tz=1164Nm；当计算锥齿轮疲劳寿命时，Tc375Nm，计算得Tz=68 Nm。2、 锥齿轮主要参数选择（1）主从动齿轮齿数Z1，Z2i0=5.833，查表得推荐主动锥齿轮最小齿数z1=7，则从动锥齿轮z2=75.833=40.8，取整为41，重新计算主减速比为i0=41/7=5.857。重新计算Tce=6457Nm，Tcs=8899Nm，Tcf375Nm。当计算锥齿
8、轮最大应力时，TcminTce，Tcs=6457Nm；当计算锥齿轮疲劳寿命时，TcTcf =375Nm。为保证可靠性，计算时取Tc=6457Nm。 （2）从动锥齿轮分度圆直径D2和端面模数ms根据经验公式，式中：KD2直径系数，KD21316，取15计算得D2=280mm则ms=D2/Z2=280/41=6.83mm 同时，ms满足 式中： Km为模数系数，Km=0.30.4，取Km=0.4计算得ms=7.45取两个计算结果的较小值并取整为ms=7mm，重新计算D2=287mm。主动锥齿轮大端分度圆直径D1=D2/i0 =49mm。（3）齿面宽b从动齿轮齿面宽b2=0.155D2=43mm，m
9、s=7mm,满足b210ms。主动齿轮齿面宽b1=1.1b2=1.143mm=47mm。 （4）双曲面小齿轮偏移距E所设计车辆为轻型货车，要求E不大于0.2D2取E=0.15D2=42mm（5）中点螺旋角双曲面锥齿轮由于存在E，所以m1与m2不相等取=35，=2则m1=36 ，m2 =34 （6）螺旋方向发动机旋转方向为逆时针，为避免轮齿卡死而损坏，应使轴向力离开锥顶方向，符合左手定则，所以主动齿轮左旋，从动齿轮右旋。 （7）法向压力角货车法向平均压力角取2230。3、主减速器强度计算（1）单位齿长圆周力p主减速器锥齿轮的表面耐磨性常用轮齿上的单位齿长圆周力p来估算，式中：Temax发动机最大
10、输出转矩，Temax=175Nmi1变速器传动比，i1=7D1主动锥齿轮中心分度圆直径，D1=49mmb2从动齿面宽，b2=43mm将数值代入，计算得：p=1163N/mm查表得单位齿长圆周力许用值p=1429 N/mm，P1.6mm时，Ks =（ms/25.4）0.25=0.75Km齿面载荷分配系数。跨置式支撑结构Km=11.1，取Km=1Kv质量系数 ，Kv1ms 从动锥齿轮断面模数，ms=7mmb齿面宽，主动齿轮b1=47mm，从动齿轮b2=43mm D分度圆直径，主动齿轮D1=49mm，从动齿轮D2=280mm Jw综合系数，通过查图得，主动齿轮Jw=0.35，从动齿轮Jw=0.29
11、对于从动齿轮： 按最大弯曲应力计算w2=396MPa，w=700MPa，w2w，满足设计要求；按疲劳弯曲应力计算w2=23MPa，w=210 MPa，w2w ，满足设计要求。 对于主动齿轮：按最大弯曲应力计算w1=309MPa，w=700MPa，w2w，满足设计要求；按疲劳弯曲应力计算w1=18 MPa，w=210MPa，w2w，满足设计要求。（3）齿轮接触强度 式中： Cp综合弹性系数，钢的齿轮Cp=231.6 D1主动锥齿轮大端分度圆直径，D1=49mmTz主动齿轮计算转矩。按最大弯曲应力算时Tz=1164 Nm，按疲劳弯曲应力算时Tz=68 NmK0过载系数，取K01Ks尺寸系数，Ks=1Km齿面载荷分配系数。跨置式支撑结构Km=11.1，取Km=1Kf表面品质系数，Kf=1Kv质量系数 ，Kv1bb1和b2中较小的齿面宽，b=b2=43mm JJ齿面接触强度的综合系数，
