JP5A.0 总车装配图.exb.dwg
JP5A.2-10 牙箱总成.exb.dwg
JP5A.2-10-02一级主动齿轮.exb.dwg
JP5A.2-10-03二级主动齿轮.exb.dwg
JP5A.2-10-05一级从动齿轮.exb.dwg
JP5A.2-10-07二级从动齿轮.exb.dwg
设计说明书.doc
高尔夫球车后桥（驱动桥）作为汽车四大总成之一，它承载着高尔夫球车的满载荷负重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；后桥（驱动桥）还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。高尔夫球车驱动桥结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外，也对汽车的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。另外，高尔夫球车驱动桥在汽车的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。由上述可见，高尔夫球车驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要涉及到所有的现代机械制造工艺。本文参照传统驱动桥的设计方法进行了高尔夫球车驱动桥的设计。本文首先确定主要部件的结构型式和主要设计参数；然后参考类似驱动桥的结构，确定出总体设计方案；最后对一二级主，从动圆柱齿轮，半轴齿轮和全浮式半轴强度进行校核以及对支承轴承进行了寿命校核。
本设计有以下两大难题，一是将发动机输出扭矩通过万向传动轴将动力传递到后轮子上，达到更好的车轮牵引力与转向力的有效发挥，从而提高载重汽车的行驶能力。二是差速器向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。
本设计具有以下的优点：由于的是采用二级圆柱斜齿轮主减速器，使得整个后桥 的结构简单，制造工艺简单，从而大大的降低了制造成本。并且，提高了传动的可靠性。
本设计的最大特点是：主减速器是采用传统的圆柱斜齿轮减速器，与其他的齿轮相比，具有工作平稳，噪音和振动小的优点，且经济性好。
关键词：高尔夫球车;后桥;二级主减速器;圆柱斜齿轮
2.1 主减速器的结构形式
主减速器的结构形式主要是根据其齿轮的类型，主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速形式的不同而异。
2.1.1 主减速器的齿轮类型
主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮，双曲面齿轮，圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。在此选用弧齿锥齿轮传动，其特点是主、从动齿轮的轴线垂直交于一点。由于轮齿端面重叠的影响，至少有两个以上的轮齿同时啮合，因此可以承受较大的负荷，而且其轮齿不是在齿的全长上同时啮合，而是逐渐有齿的一端连续而平稳的地转向另一端，所以工作平稳，噪声和振动小。而弧齿锥齿轮还存在一些缺点，比如对啮合精度比较敏感，齿轮副的锥顶稍有不吻合就会使工作条件急剧变坏，并加剧齿轮的磨损和使噪声增大；但是当主传动比一定时，主动齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮比相应的弧齿锥齿轮小，从而可以得到更大的离地间隙，有利于实现汽车的总体布置。不过，像圆柱齿轮传动只在节点处一对齿廓表面为纯滚动接触而在其他啮合点还伴随着沿齿廓的滑动一样，螺旋锥齿轮与双曲面齿轮传动都有这种沿齿廓方向的滑动。此外，双曲面齿轮传动还具有沿齿长方向的纵向滑动。这种滑动有利于唐合，促使齿轮副沿整个齿面都能较好地啮合，因而更促使其工作平稳和无噪声。但双曲面齿轮的纵向滑动产生较多的热量，使接触点的温度升高，因而需要用专门的双曲面齿乾油来润滑，且其传动效率比螺旋锥齿轮略低，达96％。其传动效率与倔移距有关，特别是与所传递的负荷大小及传动比有关。负荷大时效率高。螺旋锥齿轮也是一样，其效率可达99％。两种齿轮在载荷作用下对安装误差的敏感性本质上是相同的。如果螺旋锥齿轮的螺旋角与相应的双曲面主、从动齿轮螺旋角的平均值相同，则双曲面主动齿轮的螺旋角比螺旋锥齿轮的大，而其从动齿轮的螺旋角则比螺旋锥齿轮的小，因而双曲面主动齿轮的轴向力比螺旋锥齿轮的大，而从动齿轮的轴向力比螺旋锥齿轮的小。两种齿轮都在同样的机床上加工，加工成本基本相同。然而双曲面传动的小齿轮较大，所以刀盘刀顶距较大，因而刀刃寿命较长。
2.1.2 主减速器的减速形式
由于i=11.3>6，一般采用双级主减速器，双级减速驱动桥产品的优势：双级减速驱动车桥是驱动桥中结构比较简单的一种，制造工艺较简单，成本较低，经济性好；目前高尔夫球车发动机由于在载荷较小的情况下，选用双级圆柱齿轮传动的装置，来完成高尔夫球车的慢速与平稳的驾驶要求，双级的传动虽然效率有所下降，但是其平稳性好，适合在高尔夫球场上的行驶；
2.1.3 主减速器一二级主，从动圆柱齿轮的支承形式
作为一个载荷较小，极速不高的高尔夫球车来说，其支承形式很简单，不用过于复杂。装于轮齿大端一侧轴颈上的轴承，多采用两个可以预紧以增加支承刚度的圆锥滚子轴承，其中位于驱动桥前部的通常称为主动圆柱齿轮前轴承，其后部紧靠齿轮背面的那个齿轮称为主动圆柱齿轮后轴承；当采用骑马式支承时，装于齿轮小端一侧轴颈上的轴承一般称为导向轴承。导向轴承都采用圆柱滚子式，并且内外圈可以分离（有时不带内圈），以利于拆装。 其他各级齿轮的支撑形式也大致差不多.
2.2 主减速器的基本参数选择与设计计算
2.2.1主减速器电动机的选择
（1）选择电动机类型
按工作要求用Y型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为72V。
（2）选择电动机容量
电动机所需工作功率，按参考文献[1]有
由式2.1.1得
kw
可取工作机效率 0.96
传动装置的总效率
查参考文献[1]第10章中表10-2机械传动和摩擦副的效率概略值，确定各部分效率为：联轴器效率，滚动轴承传动效率（一对）
开式齿轮传动效率，代入得
所需电动机功率为
因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可，由参考文献[1]第19章所示Y型三相异步电动机的技术参数，选电动机的额定功率为4 kw。
（3）确定电动机转速
卷筒轴工作转速为
由参考文献[1]可知，两级圆柱斜齿轮减速器一般传动比范围为8~40，则总传动比合理范围为，故电动机转速的可选范围为
符合这一范围的同步转速有1500和3000两种方案进行比较。由参考文献[1]表19-1查得电动机数据及计算出的总传动比列于表1中
目录
前言 5
1 高尔夫球车发展简介 6
1.1.1 国内电动车行业发展现状 6
1.1.2 国内电动车行业发展前景 7
2 主减速器设计 9
2.1 主减速器的结构形式 9
2.1.1 主减速器的齿轮类型 9
2.1.2 主减速器的减速形式 10
2.1.3 主减速器主，从动锥齿轮的支承形式 10
2.2 主减速器的基本参数选择与设计计算 10
2.2.1 电机的选择 10
2.2.2 主减速器传动装置的总传动比及其分配 11
2.2.3 主减速器传动装置的运动和动力参数计算 12
2.2.4 主减速器圆柱齿轮零件的设计计算 13
2.2.5 主减速器轴的设计及其计算 21
2.2.6 主减速器轴承寿命的校核 34
2.2.7 润滑与密封 37
结论 39
参考文献 40
致谢 41
