《电动汽车传动系统》PPT课件.ppt

,4.4.4 差速器设计 车辆在行驶过程中，左、右车轮在同一时间内所滚过的路程往往是不相等的，如转弯、左右两轮胎内的气压不等、胎面磨损不均匀、两车轮上的负荷不均匀而引起车轮滚动半径不相等；左右两轮接触的路面条件不同，行驶阻力不等等。 如果驱动桥的左、右车轮刚性连接，则不论转弯行驶或直线行驶，均会引起车轮在路面上的滑移或滑转，一方面会加剧轮胎磨损、功率和燃料消耗，另一方面会使转向沉重，通过性和操纵稳定性变坏。,为此，在驱动桥的左、右车轮间都装有轮间差速器。在多桥驱动的汽车上还常装有轴间差速器，以提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷、传动系零件损坏、轮胎磨损和燃料消耗等。 差速器用来在两输出轴间分配转矩，并保证两输出轴有可能以不同角速度转动。差速器按其结构特征可分为齿轮式、凸轮式、蜗轮式和牙嵌自由轮式等多种形式。 一、差速器结构形式选择 (一)对称锥齿轮式差速器 汽车上广泛采用的差速器为对称锥齿轮式差速器，具有结构简单、质量较小等优点，应用广泛。它又可分为普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器和强制锁止式差速器等。,1普通锥齿轮式差速器 由于普通锥齿轮式差速器结构简单、工作平稳可靠，所以广泛应用于一般使用条件的汽车驱动桥中。图426为其示意图， 根据运动分析可得 1+ 2=2 0 (422) 当一侧半轴不转时，另一侧半轴将以两倍的差连器壳体角速度旋转；当差速器壳体不转时，左右半轴将等速反向旋转。,图426 普通锥齿轮式差速器示意图,根据力矩平衡可得 T1+T2=T0 (423) T2-T1=Tr 差速器性能常以锁紧系数k来表征，定义为差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比，由下式确定 k=TrT0 (424) 结合式(4-23)可得 T1=05T0(1-k) (425) T2=05T0(1+k) 定义半轴转矩比kb=T2T1，则kb与k之间有 kb=(1+k)/(1-k) (426),普通锥齿轮差速器的锁紧系数k一般为0.050.15，两半轴转矩比kb为1.111.35，这说明左、右半轴的转矩差别不大，故可以认为分配给两半轴的转矩大致相等，这样的分配比例对于在良好路面上行驶的汽车来说是合适的。但当汽车越野行驶或在泥泞、冰雪路面上行驶，一侧驱动车轮与地面的附着系数很小时，尽管另一侧车轮与地面有良好的附着，其驱动转矩也不得不随附着系数小的一侧同样地减小，无法发挥潜在牵引力，以致汽车停驶。,图4-27 摩擦片式差速器1-差速器壳 2-摩擦片 3-压盘 4-V形面 5-行星齿轮轴 6-行星齿轮 7-半轴齿轮,2. 摩擦片式差速器 为了增加差速器的内摩擦力矩，在半轴齿轮7与差速器壳1之间装上了摩擦片2(图4-27)。两根行星齿轮轴5互相垂直，轴的两端制成V形面4与差速器壳孔上的V形面相配，两个行星齿轮轴5的V形面是反向安装的。每个半轴齿轮背面有压盘3和主、从动摩擦片2，主、从动摩擦片2分别经花键与差速器壳1和压盘3相连。,当传递转矩时，差速器壳通过斜面对行星齿轮轴产生沿行星齿轮轴线方向的轴向力，该轴向力推动行星齿轮使压盘将摩擦片压紧。当左、右半轴转速不等时，主、从动摩擦片间产生相对滑转，从而产生摩擦力矩。此摩擦力矩Tr与差速器所传递的转矩T0成正比。可表示为 (427) 式中，rf为摩擦片平均摩擦半径；rd为差速器壳v形面中点到半轴齿轮中心线的距离；f为摩擦因数；z为摩擦面数；为V形面的半角。 摩擦片式差速器的锁紧系数k可达06，kb可达4。这种差速器结构简单，工作平稳，可明显提高汽车通过性。,3强制锁止式差速器 当一个驱动轮处于附着系数较小的路面时，可通过液压或气动操纵，啮合接合器(即差速锁)将差速器壳与半轴锁紧在一起，使差速器不起作用，这样可充分利用地面的附着系数，使牵引力达到可能的最大值。使用中，在汽车进入难行驶路段之前操纵差速锁锁止差速器；在驶出难行驶路段刚进入较好路段时，应及时将差速锁松开，以避免出现因无差速作用带来的不良后果。 对于装有强制锁止式差速器的4x2型汽车，假设一驱动轮行驶在低附着系数min的路面上，另一驱动轮行驶在高附着系数的路面上，这样装有普通锥齿轮差速器的汽车所能发挥的最大牵引力Ft为,(428) 式中，G2为驱动桥上的负荷。 如果差速器完全锁住，则汽车所能发挥的最大牵引力Ft为 (429) 可见，采用差速锁将普通锥齿轮差速器锁住，可使汽车的牵引力提高(+ min)/2min倍，从而提高了汽车通过性。 当然，如果左、右车轮都处于低附着系数的路面，虽锁住差速器，但牵引力仍超过车轮与地面间的附着力，汽车也无法行驶。,强制锁止式差速器可充分利用原差速器结构，其结构简单，操作方便。目前，许多使用范围比较广的重型货车上都装用差速锁。,(二)滑块凸轮式差速器 图428为双排径向滑块凸轮式差速器。 差速器的主动件是与差速器壳1连接在一起的套，套上有两排径向孔，滑块2装于孔中并可作径向滑动；滑块两端分别与差速器的从动元件内凸轮4和外凸轮3接触。内、外凸轮分别与左、右半轴用花健连接。当差速器传递动力时，主动套带动滑块并通过滑块带动内、外凸轮旋转，同时允许内、外凸轮转速不等。理论上凸轮形线应是阿基米德螺线，为加工简单起见，可用圆弧曲线代替。,图4-28 滑块凸轮式差速器 1-差速器壳 2-滑块 3-外凸轮 4-内凸轮,(三)蜗轮式差速器 蜗轮式差速器(图429)也是一种高摩擦自锁差速器。蜗杆2、4同时与行星蜗轮3与半轴蜗轮1、5啮合，从而组成一行星齿轮系统。这种差速器半轴的转矩比为 kb=tan(+ )/tan(-) (4-30) 式中， 为蜗杆螺旋角； 为摩擦角。 蜗轮式差速器的半轴转矩比kb可高达5.679.00，锁紧系数k达0.70.80但在如此高的内摩擦情况下，差速器磨损快、寿命短。当把kb降到2.653.00，k降到0.450.50时，可提高该差速器的使用寿命。由于这种差速器结构复杂，制造精度要求高，因而限制了它的应用。,图4-29 蜗轮式差速器 1、5-半轴蜗轮 2、4-蜗杆 9-行星蜗轮,(四)牙嵌式自由轮差速器 牙嵌式自由轮差速器(图430)是自锁式差速器的一种。装有这种差速器的汽车在直线行驶时，主动环可将由主减速器传来的转矩按左、右轮阻力的大小分配给左、右从动环(即左、右半轴)。当一侧车轮悬空或进入泥泞、冰雪等路面时，主动环的转矩可全部或大部分分配给另一侧车轮。当转弯行驶时，外侧车轮有快转的趋势，使外侧从动环与主动环脱开，即中断对外轮的转矩传递；内侧车轮有慢转的趋势，使内侧从动环与主动环压得更紧，即主动环转矩全部传给内轮。由于该差速器在转弯时是内轮单边传动，会引起转向沉重，当拖带挂车时尤为突出。此外，由于左、右车轮的转矩时断时续，,车轮传动装置受的动载荷较大，单边传动也使其受较大的载荷。 牙嵌式自由轮差速器的半轴转矩比kb是可变的，最大可为无穷大。该差速器工作可靠，使用寿命长，锁紧性能稳定，制造加工也不复杂。 图430 牙嵌式自由轮差速器,二、普通锥齿轮差速器齿轮设计 (一)差速器齿轮主要参数选择 1行星齿轮数n 行星齿轮数n需根据承载情况来选择。通常情况下，轿车：n=2；货车或越野车 n=4。 2行星齿轮球面半径Rb 行星齿轮球面半径Rb反映了差速器锥齿轮节锥距的大小和承载能力，可根据经验公式来确定 (431) 式中，Kb为行星齿轮球面半径系数，Kb=2.53.0，对于有四个行星齿轮的轿车和公路用货车取小值，对于有两个行星齿轮的轿车及四个行星齿轮的越野车和矿用车取大值；Td为差速器计算转矩(Nm)，Td=minTce，Tcs；Rb为球面半径(mm)。,行星齿轮节锥距A0为 A0=(0.980.99)Rb (432) 3行星齿轮和半轴齿轮齿数z1、z2 为了使轮齿有较高的强度，希望取较大的模数，但尺寸会增大，于是又要求行星齿轮的齿数z1应取少些，但z1一般不少于10。半轴齿轮齿数z2在1425选用。大多数汽车的半轴齿轮与行星齿轮的齿数比z2z1在1520的范围内。 为使两个或四个行星齿轮能同时与两个半轴齿轮啮合，两半轴齿轮齿数和必须能被行星齿轮数整除，否则差速齿轮不能装配。,4行星齿轮和半轴齿轮节锥角1、2，及模数m 行星齿轮和半轴齿轮节锥角1、2分别为 1=arctan(z1z2) (4-33) 2 =arctan(z2z2) 锥齿轮大端端面模数m为 m=2A0 sin 1 /z1=2A0sin 2 /z2 (4-34) 5压力角a 汽车差速齿轮大都采用压力角为2230，齿高系数为0.8的齿形。某些重型货车和矿用车采用25压力角，以提高齿轮强度。,6行星齿轮轴直径d及支承长度L 行星齿轮轴直径d(mm)为 (4-35) 式中，T0为差速器壳传递的转矩(Nm)，n为行星齿轮数；rd为行星齿轮支承面中点到锥顶的距离(mm)，约为半轴齿轮齿宽中点处平均直径的一半；c为支承面许用挤压应力，取98MPa。 行星齿轮在轴上的支承长度L为 L=1.1d (436),(二)差速器齿轮强度计算 差速器齿轮的尺寸受结构限制，而且承受的载荷较大，它不像主减速器齿轮那样经常处于啮合传动状态，只有当汽车转弯或左、右轮行驶不同的路程时，或一侧车轮打滑而滑转时，差速器齿轮才能有啮合传动的相对运动。因此，对于差速器齿轮主要应进行弯曲强度计算。轮齿弯曲应力w(Mpa)为 (437) 式中，n为行星齿轮数；J为综合系数；b2、d2分别为半轴齿轮齿宽及其大端分度圆直径(mm)；T为半轴齿轮计算转矩(Nm)，T=0.6T0；,按主减速器齿轮强度计算的有关数值选取。 当T0=minTce，Tcs时，w =980MPa；当T0=TcF时，w=210MPa。 差速器齿轮与主减速器齿轮一样，基本上都是用渗碳合金钢制造，目前用于制造差速器锥齿轮的材料为20CrMnTi、20CrMoTi、22CrMnMo和20CrMo等。由于差速器齿轮轮齿要求的精度较低，所以精锻差速器齿轮工艺巳被广泛应用。,三、粘性联轴器结构及在汽车上的布置 粘性联轴器是一种利用液体粘性传递动力的装置。它以其优良的性能不仅广泛应用于四轮驱动汽车上，而且也应用于两轮驱动汽车上。 1粘性联轴器结构和工作原理 粘性联轴器结构简图如图431所示。内叶片2与A轴1以花键连接，叶片可在轴上滑动；外叶片6与壳体3也以花键连接，但叶片内有隔环7，防止外叶片轴向移动。隔环的厚度决定了内、外叶片的间隙。叶片上各自加工有孔或槽，壳体内充入作为粘性工作介质的硅油4，用油封密封。,图4-31 粘性联轴器结构简图 1- A轴 2-内叶片 3-壳体 4-硅油 5-B轴 6-外叶片 7-隔环,粘性联轴器属于液体粘性传动装置，是依靠硅油的粘性阻力来传递动力，即通过内、外叶片间硅油的油膜剪切力来传递动力。一般在密封的壳体内填充了占其空间80一90%的硅油(其余是空气)，高粘度的硅油存在于内、外叶片的间隙内。当A轴与B轴之间有转速差时，内、外叶片间将产生剪切阻力，使转矩由高速轴传递到低速轴。它所能传递的转矩与联轴器的结构、硅油粘度及输入轴、输出轴的转速差有关。,2粘性联轴器在车上的布置 根据全轮驱动形式的不同，粘性联轴器在汽车上有不同的布置形式。 图432为粘性联轴器作为轴间差速器限动装置的简图。轴间差速器壳体上的齿轮1与变速器输出轴上的齿轮相啮合，壳体内的左齿轮通过空心轴2与右侧的前桥差速器6壳体相连，右齿轮通过空心轴4和齿轮7等与后桥差速器壳上的齿轮相连。粘性联轴器5的壳体与空心轴4相连，内叶片连接在空心轴2上，这样它就与轴间差速器3并联在一起，内、外叶片的转速分别反映了前、后差速器壳体的转速。,图432 粘性联轴器用作轴间差速器的限动装置 1-齿轮(与变速器轴出轴上的齿轮相啮合) 2、4-空心轴 3-轴间差速器 5-粘性联轴器 6-前桥差速器 7-齿轮 8-锥齿轮(通向后桥),当前、后桥差速器壳体转速相近时，粘性联轴器内、外叶片转速相近，它并不起限动作用，此时轴间差速器将转矩按固定比例分配给前、后桥。当某一车轮(如前轮)严重打滑时，前桥差速器壳的转速升高，粘性联轴器的内、外叶片转速差增大，阻力矩增大，轴间差速器中与后桥相连的转速较低的齿轮就获得了较大的转矩，使附着条件较好的后轮产生与附着条件相适应的较大的驱动力。 在有些汽车中，用粘性联轴器取代了轴间差速器。当汽车正常行驶时，前、后轮转速基本相等，粘性联轴器不工作，此时相当于前轮驱动。当汽车加速或爬坡时，汽车质心后移，的轮将出现打滑现象，转速升高，前、后轮出现转速差，粘性联轴器开始工作，将部分转矩传给后桥，使之产生足够驱动力帮助前轮恢复正常的附着状态，提高了它的动力性。由于粘性传动不如机械传动可靠，所能传递的转矩较小，故该形式主要用于轿车和轻型汽车中。,4.4.5车轮传动装置设计 车轮传动装置位于传动系的末端，其基本功用是接受从差速器传来的转矩并将其传给车轮。对于非断开式驱动桥，车轮传动装置的主要零件为半轴；对于断开式驱动桥和转向驱动桥(图433)，车轮传动装置为万向传动装置。讲述半轴的设计。 一、结构形式分析 半轴根据其车轮端的支承方式不同，可分为半浮式、34浮式和全浮式三种形式。 半浮式半轴(图434a)的结构特点是半轴外端支承轴承位于半轴套管外端的内孔，车轮装在半轴上。半浮式半轴除传递转矩外，其外端还承受由路面对,图433 转向驱动桥 1轮毂 2-轮毂轴承 3-制动鼓 4-固定弹簧 5-等速万向节,车轮的反力所引起的全部力和力矩。半浮式半轴结构简单，所受载荷较大，只用于轿车和轻型货车及轻型客车上。 34浮式半轴(图437b)的结构特点是半轴外端仅有一个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的端部，直接支承着车轮轮毂，而半轴则以其端部凸缘与轮毂用螺钉联接。该形式半轴受载情况与半浮式相似，只是载荷有所减轻，一般仅用在轿车和轻型货车上。,全浮式半轴(图437c)的结构特点是半轴外端的凸缘用螺钉与轮毂相联，而轮毂又借用两个圆锥滚子轴承支承在驱动桥壳的半轴套管上。理论上来说，半轴只承受转矩，作用于驱动轮上的其它反力和弯矩全由桥壳来承受。但由于桥壳变形、轮毂与差速器半轴齿轮不同心、半轴法兰平面相对其轴线不垂直等因素，会引起半轴的弯曲变形，由此引起的弯曲应力一般为570MPa。全浮式半轴主要用于中、重型货车上。,图4-34 半轴结构形式简图及受力情况 a)半浮式 b)34浮式 c)全浮式,二、半轴计算 1全浮式半轴 全浮式半轴的计算载荷可按车轮附着力矩M。计算 （438) 式中，G2为驱动桥的最大静载荷；rr为车轮滚动半径；m2为负荷转移系数；为附着系数，计算时 i取0.8。 半轴的扭转切应力为 (4-39) 式中， 为半轴扭转切应力；d为半轴直径。,半轴的扭转角为 (4-40 ) 式中，为扭转角；l为半轴长度；G为材料剪切弹性模量；Ip为半轴断面极惯性矩，Ip= d432。 半轴的扭转切应力宜为500700MPa，转角宜为每米长度615。,2半浮式半轴 半浮式半轴设计应考虑如下三种载荷工况： (1)纵向力Fx2最大，侧向力Fy2为0,此时垂向力Fz2=m2G22，纵向力最大值 Fx2= Fz2 =m2G2 2 ，计算时，m2可取12， 取08。 半轴弯曲应力。和扭转切应力 为 (441) 式中，a为轮毂支承轴承到车轮中心平面之间的距离，如图4-34所示。,合成应力 (4-42) (2)侧向力Fy2最大，纵向力Fx2=0，此时意味着发生侧滑；外轮上的垂直反力Fz20和内轮上的垂直反力Fz2i分别为 (443) 式中，hg为汽车质心高度；B2为轮距； 1为侧滑附着系数，计算时1可取10。 外轮上侧向力Fy20和内轮上侧向力Fy2i分别为 (444),内、外车轮上的总侧向力Fy2为G2 1 。 这样，外轮半轴的弯曲应力o和内轮半轴的弯曲应力i分别为 (445),(3)汽车通过不平路面，垂向力Fz2最大，纵向力Fx2=0，侧向力Fy2=0；此时垂直力最大值Fz2为： Fz2=kG2/2 (450) 式中，k为动载系数，轿车：k=1.75，货车：k=2.0，越野车：k=2.50 半轴弯曲应力为 (446) 半浮式半轴的许用合成应力为600750MPa。,334浮式半轴 34浮式半轴计算与半浮式类似，只是半轴的危险断面不同，危险断面位于半轴与轮毂相配表面的内端。 半轴和半轴齿轮一般采用渐开线花健连接，对花键应进行挤压应力和键齿切应力验算挤压应力不大于200MPa，切应力不大于73MPa。,三、半轴可靠性设计 在汽车设计中，可靠性已成为比较重要的技术指标之一。对于产品设计，须考虑各参量的统计分散性，进行随机不确定分析，真实正确地反映产品的强度与受载等情况。 1可靠度计算 对于全浮式半轴来说，所受的扭转切应力按下式计算 (447) 式中，T为半轴所传递的转矩；d为半轴的直径。,根据二阶矩技术，以应力极限状态表示的状态方程为 (448) 式中，r为半轴材料的扭转强度；X为基本随机变量矢量：X=(r，T，d)。 设基本随机变量矢量X的均值E(X)=(r， T, d)T，方差D(X)= (r2,0,0,0, r2,0,0,0, d2,0,0,0)T ，且认为这些随机变量是服从正态分布的相互独立的随机变量。g(X)是反映半轴状态和性能的状态函数，可表示半轴的两种状态： g(X)0 失败状态 g(X)0 安全状态,将g(X)在均值E(X)= 处展开成二阶泰勒级数，可得到g(X)的二阶近似均值g和一阶近似方差g2 (4-49) 不论g(X)服从什么分布，可靠性指标定义为 =g / g (450) 可靠度的一阶估计量为 R=() (451) 式中，( )为标准正态分布函数。,2可靠性设计 给定半轴可靠度R，查表得可靠性指标 ，由式(449)经推导整理得 (4-52) 式中 根据加工误差和3法则，取半轴直径标准差d为0.005倍的半轴直径均值d，求解式(452)即可求得半轴的最小直径的均值d和标准差d。,四、半轴的结构设计 对半轴进行结构设计时，应注意如下几点； 1)全浮式半轴杆部直径可按下式初步选取 (4-53) 式中，d为半轴杆部直径(mm)；M 为半轴计算转矩(Nmm)，按式(442)计算；K为直径系数，取0.2050.218。 根据初选的d，按前面的应力公式进行强度校核。 2)半轴的杆部直径应小于或等于半轴花键的底径，以便使半轴各部分达到基本等强度。,3)半轴的破坏形式大多是扭转疲劳损坏，在结构设计时应尽量增大各过渡部分的圆角半径，尤其是凸缘与杆部、花键与杆部的过渡部分，以减小应力集中。 4)对于杆都较粗且外端凸缘也较大时，可采用两端用花健连接的结构。 5)设计全浮式半轴杆部的强度储备应低于驱动桥其它传力零件的强度储备，使半轴起 一个“熔丝”的作用。半浮式半轴直接安装车轮，应视为保安件。,4.4.6 驱动桥壳设计 驱动桥壳的主要功用是支承汽车质量，并承受由车轮传来的路面反力和反力矩，并经悬架传给车架(或车身)；它又是主减速器、差速器、半轴的装配基体。 驱动桥壳应满足如下设计要求： 1)应具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常并不使半轴产生附加弯曲应力。 2)在保证强度和刚度的前提下，尽量减小质量以提高汽车行驶平顺性。 3)保证足够的离地间隙。 4)结构工艺性好，成本低。 5)保护装于其上的传动系部件和防止泥水浸入。 6)拆装、调整、维修方便。,一、驱动桥壳结构方案分析 驱动桥壳大致可分为可分式、整体式和组合式三种形式。 1可分式桥壳 可分式桥壳(图435)由一个垂直接合面分为左右两部分，两部分通 过螺栓联接成一体。 每一部分均由一铸 造壳体和一个压入 其外端的半轴套管 组成，轴管与壳体 用铆钉连接。,这种桥壳结构简单，制造工艺性好，主减速器支承刚度好。但拆装、调整、维修很不方便，桥壳的强度和刚度受结构的限制，曾用于轻型汽车上，现已较少使用。 2整体式桥壳 整体式桥壳(图4-36)的特点是整个桥壳是一根空心梁，桥壳和主减速器壳为两体。它具有强度和刚度较大，主减速器拆装、调整方便等优点。 按制造工艺不同，整体式桥壳可分为铸造式(图436a)、钢板冲压焊接式(图436b)和扩张成形式三种。,图4-36 整体式桥壳 a)铸造式 b)钢板冲压焊接式,铸造式桥壳的强度和刚度较大，但质量大，加工面多，制造工艺复杂，主要用于中、重型货车上。钢板冲压焊接式和扩张成形式桥壳质量小，材料利用率高，制造成本低，适于大量生产，广泛应用于轿车和中、小型货车及部分重型货车上。 3组合式桥壳 组合式桥壳(图437)是将主减速器壳与部分桥壳铸为一体，而后用无缝钢管分别压入壳体两端，两者间用塞焊或销钉固定。 它的优点是从动齿轮轴承的支承刚度较好，主减速器的装配、调整比可分式桥壳方便，然而要求有较高的加工精度，常用于轿车、轻型货车中。,图4-37 组合式桥壳,二、驱动桥壳强度计算 对于具有全浮式半轴的驱动桥，强度计算的载荷工况与半轴强度计算的三种载荷工况相同。图438为驱动桥壳受力图，桥壳危险断面通常在钢板弹簧座内侧附近，桥壳端部的轮毂轴承座根部也应列为危险断面进行强度验算。 (1) 当牵引力或制动力最大时，桥壳钢板弹簧座处危险断面的弯曲应力 和扭转切应力 分别为 (454),式中，Mv为地面对车轮垂直反力在危险断面引起的垂直平面内的弯矩，Mv=m2 G2b2；b为轮胎中心平面到板簧座之间的横向距离，如图441所示；Mh为一侧车轮上的牵引力或制动力Fx2在水平面内引起的弯矩，Mh=Fx2 b；TT为牵引或制动时，上述危险断面所受转矩，TT=Fx2rr；Wv、Whh、WT分别为危险断面垂直平面和水平面弯曲的抗弯截面系数及抗扭截面系数。,图438 桥壳受力简图,(2)当侧向力最大时，桥壳内、外板簧座处断面的弯曲应力i、 o分别为 (455) 式中，Fz2i、Fz2o为内、外侧车轮地面垂直反力；ri为车轮滚动半径； 1为侧滑时的附着系数。 (3)当汽车通过不平路面时，动载系数为k，危险断面的弯曲应力 为 (456) 桥壳的许用弯曲应力为300500MPa，许用扭转切应力为150400MPa。可锻铸铁桥壳取较小值，钢板冲压焊接桥壳取较大值。,4.4.7 驱动桥的结构元件 一、支承轴承的预紧 为了提高主减速器锥齿轮的支承刚度，改善齿轮啮合的平稳性，应对支承锥齿轮的圆锥滚子轴承进行预紧。但是如果预紧力过大，会使轴承工作条件变坏，降低传动效率，加速轴承的磨损，还会导致轴承过热而损坏等。通常轴承预紧度的大小用轴承的摩擦力矩来衡量。 预紧后的轴承摩擦力矩的合理值应根据试验确定。对于货车，主动锥齿轮滚锥轴承的摩擦力矩一般为13Nm。,主动锥齿轮轴承预紧力的调整可利用精选两轴承内圈之间的套筒长度(图410)、调整垫片厚度(图416)等方法进行。在使用中采用这些方法不太方便，因为若得到合适的轴承预紧度往往需反复调整多次。近年来，采用轴向具有弹性的波形套筒调整轴承预紧度的方法空用得较多。波形套筒安置在两轴承内圈之间(图439a)或轴承与轴肩之间，其上有一波纹区或其它容易产生轴向变形的部分。该套筒的轴向载荷与轴向变形之间具有如图439b所示的特性。A点为流动点，当轴承预紧后，波形套选在A点以后的塑性变形区工作，由于该区载荷变形曲线平坦，因而容易使轴承预紧度保持在规定范围内。但每拆装一次，由于材料的冷作硬化，套筒的一端需要加一薄垫片，以使波形套筒再次在塑性区工作。波形套用冷拔低碳无缝钢管制造。一个新的波形套拆装3-4次就会因塑性太小而报废，这是波形套的主要缺点。,图439 波形套筒及其特性 从动锥齿轮滚锥轴承预紧力，靠轴承外侧的调整螺母(图416)或主减速器壳与轴承盖之间的调整垫片(图415)来调整。,二、锥齿轮啮合调整 在轴承预紧度调整之后，须进行锥齿轮啮合调整，以保证齿轮副啮合印迹正常，并使齿轮大端处齿侧间隙在适当的范围内(一般为0.10.35mm)。主减速器锥齿轮正确的啮合印迹位于齿高中部稍偏小端。当轮齿啮合印迹不正常或齿侧间隙不适宜时，可加、减主减速器壳与轴承之间的调整垫片(图416)，在轴向移动主动锥齿轮，对从动锥齿轮轴承外两调整螺母旋进、旋出相同的角度，或将主减速器壳一侧的垫片(图416)的一部分取出放到另一侧，以便移动从动锥齿轮，从而实现对锥齿轮的啮合调整。,三. 润滑 对于螺旋锥齿轮主减速器，可加注一般的齿轮油，但对于双曲面齿轮主减速器，则必须加注双曲面齿轮油。加油孔应设在加油方便之处，放油孔应设在桥壳最低处。为了防止因主减速器和桥壳中部温度高使壳内气压增大而引起漏油，需装通气塞。 差速器壳上应开孔使润滑油能进入，以保证差速齿轮和滑动表面的润滑。 主动锥齿轮上的后轴承距从动锥齿轮较远，无法采用飞溅润滑。为此，常在主减速器壳上设置油道，齿轮飞溅出来的油进入油杯状的油口，经油道流到后轴承处。主动锥齿轮轴的后轴承滚锥大端向外，有向外泵油的作用，因而在该轴承外侧要有回油道口，使油能流回桥壳，以保护油封不被破坏。,