手动机械式分动器设计

手动机械式分动器设计,东风军用越野车,手动,机械式,分动器,设计,东风,军用,越野车 哈工大华德学院毕业设计（论文）评语 姓名： 周雨润 学号： 1089311230 专业： 交通运输（车辆工程工程） 毕业设计（论文）题目： 手动机械式分动器设计 　 工作起止日期： 2011 年 10 月 11 日起 2011年 12 月 29 日止 指导教师对毕业设计（论文）进行情况，完成质量及评分意见： 指导教师签字： 指导教师职称： 评阅人评阅意见： 评阅教师签字： 评阅教师职称： 答辩委员会评语： 根据毕业设计（论文）的材料和学生的答辩情况，答辩委员会作出如下评定： 学生 毕业设计（论文）答辩成绩评定为： 对毕业设计（论文）的特殊评语： 答辩委员会主任（签字） 职称： 答辩委员会副主任（签字）： 职称： 答辩委员会委员（签字）： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 周雨润 系部 汽车工程系 专业、班级 车辆工程0893112 指导教师姓名 李宏刚 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 ■是□否 题目名称 四驱汽车手动机械式分动器设计 一、设计（论文）目的、意义 在多轴驱动的汽车上，为了将输出的动力分配给各驱动桥需要设有分动器，兼作副变速器之用。分动器一般都设有高低档，以进一步扩大在困难地区行驶时的传动比及排挡数目，并用于克服汽车在坏路面上和无路地区的较大行驶阻力及获得最低稳定车速。 通过该分动器的设计，使学生加强对此类总成结构、功能等方面的深入认识和了解，同时，锻炼独立分析问题和解决问题的能力。 二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法） 本设计要求根据给定的设计参数，设计手动机械式分动器。 设计内容如下： （1）根据给定的设计参数，对设计的手动机械式分动器结构进行具体分析和选型，计算主要的结构参数，完成相应零部件的选择和校核； （2）根据说明书中计算的主要结构尺寸和参数，绘制主要零件图和装配图。 技术要求如下： （1）要求设计的手动机械式分动器能够满足装配性、加工工艺性等要求； （2）运动部件不会发生过约束或欠约束等问题，运动部件间不会产生运动干涉； （3）设计的承载部件应满足强度和刚度等方面的要求； （4）啮合的齿轮应不会发生根切、过变形等问题； （5）要求设计的分动器操纵轻便，润滑良好。 三、设计（论文）完成后应提交的成果 （一）计算说明部分 （1）提交设计说明书1份，字数1万以上 （2）设计说明书参考文献10篇以上，且有2篇外文参考文献 （3）设计说明书格式参照日志中的要求 （二）图纸部分 折合A0图纸两张，其中1张A0装配图 四、设计（论文）进度安排 2011年10月11日 教师下达任务书，开始毕业设计 2011年10月21日 准备开题答辩 2011年11月18日 由指导教师组织毕业设计中期自检工作 2011年11月25日 系里组织毕业设计中期检查，检查时要求图纸草图及说明书草稿全部完成 2011年12月9日 系里进行结题检查，结题时要求正式图纸完成并签字 2011年12月16日 完成全部设计图纸及文档并进行完最终修改 2011年12月19日 上午11点前，学生上交毕业设计论文全部材料 2011年12月29、30日 参加毕业设计答辩 五、主要参考资料 （1）机械设计手册，机械工业出版社，2004 （2）汽车设计，清华大学出版社，2001 （3）BOSCH汽车工程手册（中文第二版），北京理工大学出版社，2004 （4）郭新华，汽车构造，高等教育出版社，2008 （5）王望予，汽车设计，机械工业出版社，2004 （6）王黎钦、陈铁鸣，机械设计，哈尔滨工业大学出版社，2008 （7）裘文言，机械制图及CAD基础，上海交通大学出版社，2004 （8）朱龙根，机械零件设计手册，机械工业出版社，1997 （9）Chris Longhurst，The Transmission Bible （10）T.K.Garrett，The Motor Vehicle 六、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） 题 目 手动机械式分动器设计 专 业 车辆工程 学 号 1089311230 学 生 周雨润 指导教师 李宏刚 答辩日期 2011.12.30 哈工大华德学院 手动机械式分动器设计 摘要 本设计主要根据越野汽车的相关技术参数进行手动机械式分动器的设计。根据匹配车型的使用条件和车辆参数选择分动器的结构形式，并按照分动器系统的设计步骤和要求，具体进行了分动器轴、齿轮等零部件的相关设计工作和校核工作，最后绘制了二维图纸。 关键词：分动器；手动机械式；设计 Design Of Manual Mechanical Actuator Abstract The design is based mainly on the Off-road vehicle related parameters at the design of the manual mechanical actuator. In accordance with the conditions of vehicles and vehicle parameters, in accordance with the actuator sub-system design steps and requirements, mainly related to design work, including the center distance of actuators, bevel gear and other parameters. And actuators, gears and other parts of the design and verification of the relevant work. Keywords: Actuator; Manual Mechanical; Design 目录 摘要 Abstract 1 绪论……………………………………………………………………………………………….1 1.1 分动器简介…………………………………………………………………………………….1 1.2 分动器构造及原理………………………………………………………………………….2 1.3 分动器类型…………………………………………………………………………………….3 1.4 分动器的功用和设计要求……………………………………………………………….4 2 分动器结构方案的选择…………………………………………………………………..5 2.1 传动方案………………………………………………………………………………………..5 2.2 齿轮的安排…………………………………………………………………………………….6 2.3 换挡结构形式…………………………………………………………………………………6 3 分动器主要参数的选择…………………………………………………………………..8 3.1 传动比分配…………………………………………………………………………………….8 3.2 中心距A………………………………………………………………………………………….8 4 分动器齿轮参数的确定…………………………………………………………………..9 4.1 模数……………………………………………………………………………………………….9 4.2 压力角α………………………………………………………………………………………..9 4.3 螺旋角β………………………………………………………………………………………..9 4.4 齿宽…………………………………………………………………………………………….10 4.5 各档齿轮齿数的分配…………………………………………………………………….10 5 分动器结构元件……………………………………………………………………………14 5.1 齿轮…………………………………………………………………………………………….14 5.2 轴及相关零件……………………………………………………………………………….14 6 啮合套传动副的设计计算……………………………………………………………..19 7 零件的校核…………………………………………………………………………………..20 7.1 齿轮的校核…………………………………………………………………………………..21 7.2 轴的校核………………………………………………………………………………………23 8 总结…………………………………………………………………………………………….24 参考文献…………………………………………………………………………………………….25 致谢…………………………………………………………………………………………………….26 附录…………………………………………………………………………………………………….27 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 1 绪论 越野车需要经常在坏路和无路情况下行驶，尤其是军用汽车的行驶条件更为恶劣，这就要求增加汽车驱动轮的数目，因此，越野车都采用多轴驱动。例如，如果一辆前轮驱动的汽车两前轮都陷入沟中，那汽车就无法将发动机的动力通过车轮与地面的磨擦产生驱动力而继续前进。而假如这辆车的四个轮子都能产生驱动力的话，那么，还有两个没陷入沟中的车轮能正常工作，使汽车继续行驶。在多轴驱动的汽车上，为了将输出的动力分配给各驱动桥设有分动器。 1.1 分动器简介 装于多桥驱动汽车的变速器后，用于传递和分配动力至各驱动桥，兼作副变速器之用。常设两个档，低档又称为加力档。为了不使后驱动桥超载常设联锁机构，使只有结合前驱动桥以后才能挂上加力档，并用于克服汽车在坏路面上和无路地区的较大行程阻力及获得最低稳定车速。高速档为直接档或为减速档。 （1）带轴间差速器的分动器 各输出轴可以以不同的转速旋转，而转矩分配则由差速器传动比决定。据此，可将转矩按轴荷分配到各驱动桥。装有这种分动器的汽车，不仅挂加力档时可使全轮驱动，以克服坏路面和无路地区地面的较大阻力，而且挂分动器的高档时也可使全轮驱动，以充分利用附着重量及附着力，提高汽车在良好路面上的牵引性能。 （2）不带轴间差速器的分动器 各输出轴可以以相同的转速旋转，而转矩分配则与该驱动轮的阻力及其传动机构的刚度有关。这种结构的分动器在挂低档时同时将接通前驱动 桥；而挂高档时前驱动桥则一定与传动系分离，使变为从动桥以避免发生功率循环并降低汽车在好路面上行驶时的动力消耗及轮胎等的磨损。 （3）装有超越离合器的分动器 利用前后轮的转速差使当后轮滑转时自动接上前驱动桥，倒档时则用另一超越离合器工作。 分动器的功用就是将变速器输出的动力分配到各驱动桥，并且进一步增大扭矩，是越野车汽车传动系中不可缺少的传动部件，它的前部与汽车变速箱联接，将其输出的动力经适当变速后同时传给汽车的前桥和后桥，此时汽车全轮驱动，可在冰雪、泥沙和无路的地区地面行驶。大多数分动器由于要起到降速增矩的作用而比变速箱的负荷大，所以分动器中的常啮齿轮均为斜齿轮，轴承也采用圆锥滚子轴承支承。 1.2 分动器的构造及原理 分动器的输入轴与变速器的第二轴相连，输出轴有两个或两个以上，通过万向传动装置分别与各驱动桥相连。 图1-1 北京吉普切诺基汽车行星机构AMC207型分动器 分动器内除了具有高低两档及相应的换档机构外，还有前桥接合套及相应的控制机构。当越野车在良好路面上行驶时，只需后轮驱动，可以用操纵手柄控制前桥接合套，切断前驱动桥输出轴的动力。分动器的工作要求： （1）先接前桥，后挂低速档；　 （2）先退出低速档，再摘下前桥；上述要求可以通过操纵机构加以保证。 1.3 分动器类型 （1）分时四驱(Part－time 4WD) 这是一种驾驶者可以在两驱和四驱之间手动选择的四轮驱动系统，由驾驶员根据路面情况，通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或四轮驱动模式，这也是一般越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。最显著的优点是可根据实际情况来选取驱动模式，比较经济。 （2）全时四驱(Full－time 4WD) 这种传动系统不需要驾驶人选择操作，前后车轮永远维持四轮驱动模式，行驶时将发动机输出扭矩按50：50设定在前后轮上，使前后排车轮保持等量的扭矩。全时驱动系统具有良好的驾驶操控性和行驶循迹性，有了全时四驱系统，就可以在铺覆路面上顺利驾驶。但其缺点也很明显，那就是比较废油，经济性不够好。而且，车辆没有任何装置来控制轮胎转速的差异，一旦一个轮胎离开地面，往往会使车辆停滞在那里，不能前进。 （3）适时驱动(Real－time 4WD) 采用适时驱动系统的车辆可以通过电脑来控制选择适合当下情况的驱动模式。在正常的路面，车辆一般会采用后轮驱动的方式。而一旦遇到路面不良或驱动轮打滑的情况，电脑会自动检测并立即将发动机输出扭矩 分配给前排的两个车轮，自然切换到四轮驱动状态，免除了驾驶人的判断和手动操作，应用更加简单。不过，电脑与人脑相比，反应毕竟较慢，而且这样一来，也缺少了那种一切尽在掌握的征服感和驾驶乐趣。 1.4 分动器的功用和设计要求 分动器的功用就是将分动器输出的动力分配到各驱动桥，并且进一步增大扭矩。分动器也是一个齿轮传动系统，它单独固定在车架上，其输入轴与分动器的输出轴用万向传动装置连接，分动器的输出轴有若干根，分别经万向传动装置与各驱动桥相连。汽车全轮驱动，可在冰雪、泥沙和无路的地区地面行驶。 对分动器的设计要求要满足以下几点： 1） 便于制造、使用、维修以及质量轻、尺寸紧凑； 2） 保证汽车必要的动力性和经济性； 3） 换档迅速、省力、方便； 4） 工作可靠。不得有跳档及换档冲击等现象发生； 5） 分动器应有高的工作效率； 6） 分动器的工作噪声低。 2 分动器结构方案的选择 分动器的结构形式是多种多样的，各种结构形式都有其各自的优缺点，这些优缺点随着主观和客观条件的变化而变化。因此在设计过程中我们应深入实际，收集资料，调查研究，对结构进行分析比较，并尽可能地考虑到产品的系列化、通用化和标准化，最后确定较合适的方案。机械式具有结构简单、传动效率高、制造成本低和工作可靠等优点，在不同形式的汽车上得到广泛应用。本设计采用的结构方案如图2-1所示。 图2-1 分动器传动方案 2.1 传动方案 分动器的设计类比于变速器和减速器的设计。现在汽车大多数都采用中间轴式变速器，采用输入轴与后轮输出轴同轴的形式，输入轴的后端 经轴承在后轮输出轴的轴孔内，后轮输出要经过两对齿轮副的传递，因此传动效率有所降低。 2.2 齿轮的安排 各齿轮副的相对安装位置，对于整个分动器的结构布置有很大的影响，要考虑到以下几个方面的要求： 1）整车总布置 根据整车的总布置，对分动器输入轴与输出轴的相对位置和分动器的轮廓形状以及换挡机构提出要求 2）驾驶员的使用习惯 3）提高平均传动效率 4）改善齿轮受载状况 各挡位齿轮在分动器中的位置安排，考虑到齿轮的受载状况。承受载荷大的低挡齿轮，安置在离轴承较近的方，以减小铀的变形，使齿轮的重叠系数不致下降过多。分动器齿轮主要是因接触应力过高而造成表面点蚀损坏，因此将高挡齿轮安排在离两支承较远处。该处因轴的变形而引起齿轮的偏转角较小，故齿轮的偏载也小。 2.3 换档结构形式 目前用于齿轮传动中的换挡结构形式主要有三种： 1）滑动齿轮换挡 通常是采用滑动直齿轮进行换挡，但也有采用滑动斜齿轮换挡的。滑动直齿轮换挡的优点是结构简单、紧凑、容易制造。缺点是换挡时齿端面承受很大的冲击，会导致齿轮过早损坏，并且直齿轮工作噪声大。所以这种换挡方式，一般仅用在较低的档位上，例如变速器中的一挡和倒挡。采用滑动斜齿轮换挡，虽有工作平稳、承裁能力大、噪声小的优点，但它的换挡仍然避免不了齿端面承受冲击。 2）啮合套换挡 用啮合套换挡，可将构成某传动比的一对齿轮，制成常啮合的斜齿 轮。而斜齿轮上另外有一部分做成直的结合齿，用来与啮合套相啮合。 3）同步器换挡 现在大多数汽车的变速器都采用同步器。使用同步器可减轻接合齿在换挡时引起的冲击及零件的损坏。并且具有操纵轻便，经济性和缩短换挡时间等优点，从而改善了汽车的加速性、经济性和山区行驶的安全性。其缺点是零件增多，结构复杂，轴向尺寸增加，制造要求高，同步环磨损大，寿命低。但是近年来，由于同步器广泛使用，寿命问题已解决。比如在其工作表面上镀一层金属，不仅提高了耐腐性，而且提高了工作表面的摩擦系数。 3 分动器主要参数的选择 本设计选用亚川汽车齿轮集团有限公司的1800F33A分动箱，主要适用于东风军用越野车。 3.1 传动比分配 根据分动箱型号给出的参数，分动器高速级传动比：；低速级传动比：。 3.2 中心距A 将中间轴与第二轴之间的距离称为中心距A。它是一个基本参数，其大小不仅对分动器的外形尺寸、体积质量大小，而且对齿轮的接触强度有影响。中心距越小，齿轮的接触应力越大，齿轮寿命越短。因此，最小允许中心距应当保证齿轮有必要的接触强度来确定。分动器的轴经轴承安装在壳体上，从布置轴承的可能与方便和不影响壳体的强度考虑，要求中心距取大些。 根据经验公式： 式中，为分动器中心距（mm）；KA为中心距系数，取KA=8.9～12；Temax为输入最大扭矩（Nm）；i低为低速档传动比；为分动器传动效率，取95%。 可确定中心距： 取中心距A=130mm。 4 分动器齿轮参数的确定 4.1 模数 齿轮模数是一个重要参数，并且影响它的选取因素又很多，如齿轮的强度、质量、噪声、工艺要求、载荷等。决定齿轮模数的因素很多，其中最主要的是载荷的大小。由于高档齿轮和低档齿轮载荷不同，高速挡和低速档的模数不宜相同。从加工工艺及维修观点考虑，同一齿轮机械中的齿轮模数不宜过多。根据国家标准GB1357—78的规定，选取各齿轮副模数如下： 常啮合齿轮：mn=4mm； 低速档：mn=4mm， 高速挡：mn=3mm。 啮合套采用渐开线齿形，取m=3mm。 4.2 压力角α 压力角较小时，重合度较大，传动平稳，噪声较低；压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。对于轿车，为加大重合度以降低噪声，应取用小些的压力角；对于货车，为提高齿轮承载能力，应取用大些的压力角。实际上，因国家规定的标准压力角为，所以分动器齿轮采用的压力角为。 4.3 螺旋角β 螺旋角β一般范围为10°～35°。螺旋角增大使齿轮啮合系数增加、工作平稳、噪声降低、另外齿轮的强度也有所提高。但螺旋角太大，会使轴向力及轴承载荷过大。初选低速档啮合齿轮螺旋角β=20°。关于螺旋 角的方向，输入轴齿轮采用右旋，这样可使第一轴所受的轴向力直接经过轴承盖作用在分动器壳体上，避免了因轴向力一二两轴抱死的现象。中间轴齿轮全部采用左旋，因此中间轴上同时啮合的两对齿轮轴向力方向相反，轴向力可互相抵消一部分。 4.4 齿宽 齿轮宽度大，承载能力高。但齿轮受载后，由于齿向误差及轴的挠度变形等原因，沿齿宽方向受力不均匀，因而齿宽不宜太大。 齿宽可根据下列公式初选：直齿轮b=(4.5-7.5)m,斜齿轮b=(6.0-8.5)mn。 综合各个齿轮的情况，均为斜齿轮，齿宽选为30mm。 4.5 各档齿轮齿数的分配 4.5.1 确定低速档齿轮副齿数 在初选中心距、齿轮模数和螺旋角以后，可根据档数、传动比和传动方案来分配各档齿轮的齿数。 齿数和： 取S=61 根据经验数值，一轴低速档齿轮齿数在z1=24～28之间选取。通过下列关系对着三个数值得出的参数进行比较。 表 4-1 不同齿数时传动比对比 z1 z2 Z3 Z4 I低 24 37 35 26 2.075 25 36 36 25 2.074 26 35 37 24 2.075 27 34 38 23 2.081 28 33 39 22 2.089 通过比较可以得出z1=25，z2=36时，i低=2.074，与设计要求2.05最接近。 下面以z1=25为例对计算过程进行说明： z1=25，z2=36 修正中心距，取A=130。 重新确定螺旋角β，其精确值应为 下面根据方程组： 确定常啮合齿轮副齿数分别为。 重新确定螺旋角β，其精确值为 4.5.2 确定其他齿轮的齿数 齿轮5为中桥输出轴齿轮，因此齿轮5与后桥输出轴齿轮4各参数应相同。 低速档齿轮： 根据， 可以得出 于是可得，取 重新确定螺旋角β，其精确值为 表4-2 各齿轮基本参数 齿轮 高速档 低速档 常啮合 齿轮齿数 输入轴 中间轴 输入轴 中间轴 输出轴 中间轴 齿轮6 齿轮7 齿轮1 齿轮2 齿轮3 齿轮4 47 35 25 36 36 25 实际传动比i 0.745 1.44 1.44 螺旋角β 法面模数mn 3 4 4 法面齿顶高系数 1 1 1 法面顶隙系数 0.25 0.25 0.25 端面模数mt 3.1707 4.2623 4.2623 分度圆压力角 20° 20° 20° 分度圆直径d 149.02 110.98 106.56 153.44 153.44 106.56 中心距A 130 130 130 中心距变动系数 0 0 0 齿顶高ha 3 4 4 齿根高hf 3 .75 5 5 齿全高h 6.75 9 9 有效齿宽b 30 30 30 当量齿数zv 55.49 41.32 30.25 43.56 43.56 30.25 5 分动器结构元件 5.1 齿轮 分动器齿轮可以与轴设计为一体或者与轴分开，然后用键、过盈配合或者滑动、滚动支撑等方式之一与轴联接。输入轴上的低速档齿轮与轴制成一体制成齿轮轴，高速挡齿轮用平键固定在输入轴上；中间轴上的齿轮均设计成与轴分开的形式，并以滚针轴承联接；后桥输出轴上的齿轮与轴做成一体。 5.2 轴及相关零件 设计轴时主要考虑以下几个问题：轴的直径和长度，轴的结构形状，轴的强度和刚度，轴上花键的形式和尺寸等。 5.2.1 轴的尺寸初选 在已经确定了中心距A 后，第二轴和中间轴中部直径可以初步确定，d=0.45A=0.45×130mm=58.5mm。在草图设计过程中，将最大直径确定为如下数值：输入轴dmax=60，中间轴dmax=60mm，输出轴dmax=70mm。 5.2.2 轴的结构 轴的结构形状应保证齿轮、啮合套及轴承等安装、固定，并与工艺要求有密切关系。本设计中，输入轴和低速档齿轮做成一体，前端通过矩形花键安装半联轴器，其后端通过滚针轴承安装在后桥输出轴齿轮内腔里。高速档齿轮通过普通平键固定在输入轴上。中间轴有旋转式和固定式两种，本设计中采用旋转式中间轴。中间轴与啮合套的齿座做成一体，两端通过圆锥滚子轴承支撑。高、低速档齿轮均用滚针轴承安装在轴上，常啮合齿轮通过花键固定在轴上。中间轴两端有螺纹，用来定位轴承。后桥 输出轴与其上齿轮做成一体，齿轮有内腔以安装输入轴，齿轮悬臂布置，采用两个圆锥滚子轴承支撑。中桥输出轴上的齿轮用平键固定在轴上，与前桥输出轴对接处有渐开线花键，通过啮合套可以与前桥输出轴上的渐开线花键联接，用以接上、断开前桥输出。 5.2.3 花键的形式和尺寸 输入轴的花键部分直径可按下式初选，式中K为经验系数，K=4.0～4.6；Temax为最大输入转矩（Nm）。d=34.65～39.85mm，根据《机械设计综合课程设计》表6-58，取输入轴矩形花键尺寸： 。 其中N为键数，d为小径，D为大径，B为键宽 其他各花键的形式和尺寸根据轴的结构和尺寸确定，具体参数列为下。 后桥输出轴矩形花键： ； 前桥输出轴矩形花键： ； 中桥输出轴矩形花键： 5.2.4 轴承的选用 分动器的轴经轴承安装在壳体的轴承孔内，常采用圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴承等。轴承的选用受到结构的限制，并随所承受载荷的特点不同而不同，在此设计中选用圆锥滚子轴承装于壳体上，轴承的直径根据分动器中心距和轴的直径确定，保证壳体后壁两轴承孔之间的距离不小于6mm。在齿轮与轴不是固定联接，并要求两者有相对运动的地方，采用滚针轴承。 5.2.5 轴的结构设计 1）输入轴 输入轴的最小直径在安装联轴器的花键处，联轴器的计算转矩，取KA=1.3，则： 查《机械设计综合课程设计》手册表6-97，选用YL11型凸缘联轴器，其公称转矩为。半联轴器的孔径为45mm，故取，，CD段装有圆锥滚子轴承，查《机械设计综合课程设计》表6-67选孔径为50mm的30210型圆锥滚子轴承与之配合其尺寸为d×D×T×B×C×a=50mm×90mm×21.75mm×20mm×17mm×20mm，故取DE段固定齿轮，故取，根据整体结构取FG处是齿轮轴上的纸轮6，分度圆直径GH段安装滚针轴承，由于只承受弯矩故可取，滚针轴承尺寸d×D×C=40×45×27。 2）后桥输出轴 为了防止两轴研合到一起引起两周对接卡死，输入轴与后桥输出轴间留有0.5mm的间隙，IK段是齿轮轴上的齿轮3，分度圆直径KL段安装轴承，查表取孔径70mm的30214型圆锥滚子轴承，其尺寸为d×D×T×B×C×a=70mm×125mm×26.25mm×24mm×21mm×25.8mm，故，LM段根据端盖结构取，MN段安装轴承，查表选取孔径为65mm的30213型圆锥滚子轴承，其尺寸为d×D×T×B×C×a=65mm×120mm×24.75mm×23mm×20mm×23.8mm取NO段安装输出轴联轴器，取。 3）中间轴 de段是啮合套外齿轮8，分度圆直径，，啮合套齿轮8与两边的齿轮7、2各留有0.5mm的间隙，齿轮7、2的总齿宽为45mm，齿轮2、4间留有间隙5mm，所以，bc、fg段安装轴承，取孔径为50mm的30210型圆锥滚子轴承，，ab、gh段做成螺纹用于轴的两端固定，取。 4）中桥输出轴 ef段安装齿轮5，取，bc、fg段安装轴承，取孔径为60mm的30212型圆锥滚子轴承，其尺寸为d×D×T×B×C×a=60mm×110mm×23.75mm×22mm×19mm×22.3mm，，de、cd段根据结构取，，ab段渐开线齿轮分度 圆直径，gh段安装联轴器，。 5）前桥输出轴 cd段齿轮分度圆直径，bc段安装一对圆锥滚子轴承，取孔径为50mm的30210型圆锥滚子轴承，，ab段安装联轴器，取。 6 啮合套传动副的设计计算 啮合套轮齿为直齿，其齿廓曲线为渐开线，啮合角为20°，模数取3mm，齿顶高系数，其他参数与普通齿轮一样，齿数一般为30～80。 高、低速换档啮合套，取z=32，则分度圆直径为，结合套宽28mm；接前桥、断前桥啮合套，取z=18，则分度圆直径为d=3×18mm=54mm，结合套宽28mm。齿轮7、2上的小齿轮齿宽均选10mm，大齿轮小齿轮间距均选5mm。 7 零件的校核 当挂上低速档时传递的转矩最大，因此只要校核低速档时的强度就可以了。 挂上低速档时： 输入轴传递的转矩 中间轴传递的转矩 后桥输出轴传递的转矩 后桥输出轴齿轮受力分析： 7.1 齿轮的校核 对齿轮进行分析可知，后桥输出轴上的常啮合齿轮副受力最大。因此校核后桥输出轴上的齿轮副。 7.1.1 轮齿接触强度校核 齿轮材料选为20CrMnTi，渗碳淬火处理，齿面硬度52~68HRC，7级精度（GB 10095-88）。 齿面接触应力 1） 选=1. 3。 2） 。 3） b=30mm。 4） d3=153.44mm。 5） 由《机械设计》图10-26查得，0.78，则 +=1.54。 6） u=i34=1.44。 7） 由《机械设计》图10-30选取区域系数=2.37。 8） 由《机械设计》表10-6查得材料的弹性影响系数=189.8MPa。 9） 由《机械传动装置设计手册》图2-12查得==1650MPa。 按《机械传动装置设计手册》表2-27中说明，许用接触应力 []=0.9=1485MPa。 计算： 满足条件。 7.1.2 齿根弯曲强度校核 齿根弯曲应力 1） 计算载荷系数 圆周速度v==2.33m/s 由《机械设计》表10-2查得使用系数=1.25；根据v=2.33m/s，7级精度，由《机械设计》图10-8查得=1.05；由《机械设计》表10-3查得齿间载荷分配系数==1.2；由《机械设计》表10-4查得=1.05；由《机械设计》图10-13查得=1.035。 K==1.25×1.05×1.2×1.035=1.63 2） 查取齿形系数。 由《机械设计》表10-5查得=2.44，=2.62。 3）查取应力校正系数。 由《机械设计》表10-5查得=1.654，=1.59。 4）计算纵向重合度。 =0.318tanβ=0.318×30/153.44×25×tan20.2052°=0.572 5）根据纵向重合度，从《机械设计》图10-28查得螺旋角影响系数=0.91。 6）计算弯曲疲劳许用应力。 取安全系数S=1.25，则 []=MPa=798MPa 由此计算： 7.2 轴的校核 后桥输出轴强度最弱，因此首先对其校核。 对于30214型圆锥滚子轴承，a=25.8mm，因此作为悬臂梁的轴长 L=15mm+10mm+24mm-25.8mm=23.2mm。 按弯扭合成应力校核轴的强度，取α=0.6，轴的计算应力 轴的材料为20Cr，渗碳淬火，由《机械设计》表15-1查得。因此，故安全。 8 总结 分动器是传动系中的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。分动器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。本设计依据高低档传动比设计越野汽车手动机械式分动器。其特点是结构简单、紧凑、传动效率高、噪声低。着重对分动器齿轮的结构参数、轴的结构尺寸等进行设计计算，同时对各结构件进行分析设计。 参考文献 （1）机械设计手册，机械工业出版社，2004 （2）汽车设计，清华大学出版社，2001 （3）BOSCH汽车工程手册（中文第二版），北京理工大学出版社，2004 （4）郭新华，汽车构造，高等教育出版社，2008 （5）王望予，汽车设计，机械工业出版社，2004 （6）王黎钦、陈铁鸣，机械设计，哈尔滨工业大学出版社，2008 （7）裘文言，机械制图及CAD基础，上海交通大学出版社，2004 （8）朱龙根，机械零件设计手册，机械工业出版社，1997 （9）Chris Longhurst，The Transmission Bible （10）T.K.Garrett，The Motor Vehicle 致谢 在这次为期两个多月的毕业设计，我收获良多，获得了许多珍贵的知识，学到了在许多书本上不可能收录的东西。例如如何最大限度的利用规范，如何把规范里的明文规定运用到实际上去，如何独立思考，如何与人相处融洽等等。总之，这次毕业设计使我在身心都得到了锻炼，在此十分感谢我的导师李宏刚，以及在设计上给予我莫大帮助的同学，朋友。最后再次说声感谢。 附录 Off-road vehicles need roads and access roads are often in a bad case of driving, especially military vehicles driving conditions become more severe, which requires increasing the number of car wheel, therefore, have adopted the multi-axis drive off-road vehicles. For example, if a front wheel drive car into a ditch two front wheels are in, that car will not be able to power the engine friction with the ground through the wheels have driven and continue to move forward. And if the car's four wheels driving force can be generated, then, did not fall into the ditch and two wheels working, making the car kept running. In multi-axis drive the car, the output power to be allocated to each drive axle with sub-actuators. Installed in multi-drive vehicle of transmission after the bridge for the transmission and distribution power to the drive axle, double vice transmission purposes. Standing two files, also known as low-grade afterburner file. After the drive axle in order not to overload the permanent interlocking institutions, so that only the combination of front axle to hang after the afterburner file, and is used to overcome the bad roads and vehicles in roadless areas of greater resistance and a minimum travel speed and stability. High gear reducer for direct file or files. 27