畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-輕型貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、<p>　　全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) </p><p><b>　　貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　DESIGN OF TRUCK TRANSAXLE </p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b>

2、;</p><p>　　年級(jí)專(zhuān)業(yè)及班級(jí)：2008級(jí)汽車(chē)服務(wù)工程(1)班</p><p>　　指導(dǎo)老師及職稱(chēng)： 講師</p><p>　　學(xué) 部：理工學(xué)部</p><p><b>　　湖南·長(zhǎng)沙</b></p><p>　　提交日期：2012年5月</p><p

3、>　　湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生</p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明</p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。同時(shí)，

4、本論文的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院、指導(dǎo)教師共同擁有。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。</p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名：</p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要…………………………………………………………

5、………………………………1</p><p>　　關(guān)鍵詞………………………………………………………………………………………1</p><p>　　1 前言 ………………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 課題背景及目的 …………………………………………………………………1</p><p>　　

6、1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………………………2</p><p>　　1.3 課題研究方法………………………………………………………………………2</p><p>　　1.4 論文研究?jī)?nèi)容………………………………………………………………………2</p><p>　　2 驅(qū)動(dòng)橋總體設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………

7、…3</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)……………………………………………………………………………3</p><p>　　2.2 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)方案…………………………………………………………………4</p><p>　　3 主減速器的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………5</p><p>　　3.1 主減速器的結(jié)構(gòu)

8、形式的選擇………………………………………………………5</p><p>　　3.1.1 主減速器的減速形式………………………………………………………5</p><p>　　3.1.2主減速器的齒輪類(lèi)型………………………………………………………5</p><p>　　3.1.3 主減速器錐齒輪的支撐形式及安置方法………………………6</p><p&

9、gt;　　3.2 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………7</p><p>　　3.2.1 主減速齒輪計(jì)算載荷的確定………………………………………………7</p><p>　　3.2.2 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇……………………………………………9</p><p>　　3.3 雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算………………………………………………

10、……10</p><p>　　3.4 主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算………………………………………………12</p><p>　　3.4.1 單位齒長(zhǎng)上的圓周力……………………………………………………12</p><p>　　3.4.2 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算……………………………………………………13</p><p>　　3.4.3 輪齒的接觸強(qiáng)

11、度計(jì)算……………………………………………………14</p><p>　　3.5 主減速器錐齒輪軸承的載荷計(jì)算………………………………………………15</p><p>　　3.5.1 錐齒輪齒面上的作用力…………………………………………………15</p><p>　　3.5.2 錐齒輪的軸向力和徑向力………………………………………………16</p>&l

12、t;p>　　3.5.3 錐齒輪軸承的載荷………………………………………………………17</p><p>　　3.6 主減速器齒輪的材料及熱處理…………………………………………………20</p><p>　　3.7 主減速器的潤(rùn)滑…………………………………………………………………21</p><p>　　4 差速器設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………

13、……………………22</p><p>　　4.1 差速器類(lèi)型的選擇………………………………………………………………22</p><p>　　4.2 差速器齒輪的基本參素?cái)?shù)選擇…………………………………………………23</p><p>　　4.2.1 行星齒輪數(shù)目的選擇……………………………………………………23</p><p>　　4.2.2

14、 行星齒輪球面半徑的確定………………………………………………23</p><p>　　4.2.3 行星齒輪與半軸齒輪齒數(shù)的選擇………………………………………23</p><p>　　4.2.4 差速器圓錐齒輪模數(shù)及半軸齒輪節(jié)圓直徑的初步確定………………24</p><p>　　4.2.5 壓力角……………………………………………………………………24</p&g

15、t;<p>　　4.2.6 行星齒輪安裝孔直徑及其深度的確定…………………………………25</p><p>　　4.3 差速器齒輪的幾何參數(shù)計(jì)算……………………………………………………25</p><p>　　4.4 差速器齒輪與強(qiáng)度計(jì)算…………………………………………………………27</p><p>　　5 半軸的設(shè)計(jì)…………………………………………

16、……………………………………27</p><p>　　5.1 半軸的形式………………………………………………………………………27</p><p>　　5.2 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算………………………………………………………………27</p><p>　　5.2.1 全浮式半軸計(jì)算載荷的確定……………………………………………27</p><p>　

17、　5.2.2 全浮式半軸桿部直徑的初選和確定……………………………………27</p><p>　　5.3 半軸的強(qiáng)度驗(yàn)算…………………………………………………………………28</p><p>　　5.3.1 全浮式半軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力……………………………………………………28</p><p>　　5.3.2 半軸花鍵的剪切應(yīng)力……………………………………………………28&

18、lt;/p><p>　　5.3.3 半軸花鍵的擠壓應(yīng)力……………………………………………………29</p><p>　　6 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………29</p><p>　　7 結(jié)論………………………………………………………………………………………29</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………

19、…………………………………………………………30</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………………31</p><p><b>　　貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　學(xué) 生： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)老

20、師： </b></p><p>　　(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)</p><p>　　摘 要：汽車(chē)后橋作為整車(chē)的一個(gè)關(guān)鍵部件，其產(chǎn)品的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)形式對(duì)整車(chē)對(duì)整車(chē)的安全使用性能影響是非常大的，而且隨著我們對(duì)汽車(chē)安全和使用性能的不斷重視，我們必須對(duì)驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行有效地優(yōu)化設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)參照傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)方式，進(jìn)行了輕型貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)。</p>&l

21、t;p>　　關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)橋；后橋；貨車(chē)</p><p>　　Design of Truck Transaxle</p><p>　　Student:Cao Wang</p><p>　　Tutor: Li Junzheng</p><p>　　(Oriental Science ＆Technology College of Hunan

22、Agricultural University, Changsha 410128)</p><p>　　Abstract: The car rear saxle, as a key part of the whole, its product's and structure forms have a great influence on the safe driving. With more values

23、 being put on the car use and its safe drving ,we must design truck transaxle effectively. This article demonstrate a new design of truck transaxle according to traditional model.The design is based on traditional drivin

24、g axle design mode ,carred out uck driving axle design.</p><p>　　Key words: saxle；rear saxle ；truck</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　1.1 課題背景及目的</p><p>　　隨著汽

25、車(chē)工業(yè)的發(fā)展和汽車(chē)技術(shù)的提高，驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)和制造工藝都在日益完善。驅(qū)動(dòng)橋和其他汽車(chē)總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中日益朝著“零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化”的方向發(fā)展及生產(chǎn)組織專(zhuān)業(yè)化目標(biāo)前進(jìn)。應(yīng)采用能以幾種典型的零部件，以不同方案組合的設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)方式達(dá)到驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的系列化或變形的目的，或力求做到將某一類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)橋以更多或增減不多的零件，用到不同的性能、不同噸位、不同用途并由單橋驅(qū)動(dòng)到多橋驅(qū)動(dòng)的許多變形汽車(chē)上。<

26、/p><p>　　本設(shè)計(jì)要求根據(jù)載貨汽車(chē)在一定的程度上有貨車(chē)的較好載貨性能，行駛范圍廣的特點(diǎn)，要求驅(qū)動(dòng)橋在保證日常使用基本要求的同時(shí)極力強(qiáng)調(diào)其對(duì)惡劣路況的適應(yīng)力。驅(qū)動(dòng)橋是汽車(chē)最重要的系統(tǒng)之一，是為汽車(chē)傳輸和分配動(dòng)力所設(shè)計(jì)的。通過(guò)本課題設(shè)計(jì)，使我們對(duì)所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行一次全面的，系統(tǒng)的回顧和總結(jié)，提高我們獨(dú)立思考能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)。</p><p>　　1.2 研究現(xiàn)狀和發(fā)展

27、趨勢(shì)</p><p>　　隨著汽車(chē)向采用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)和輕量化方向發(fā)展以及路面條件的改善,近年來(lái)主減速比有減小的趨勢(shì),以滿(mǎn)足高速行駛的要求。</p><p>　　為減小驅(qū)動(dòng)輪的外廓尺寸,目前主減速器中基本不用直齒圓錐齒輪。實(shí)踐和理論分析證明，螺旋錐齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)比直齒齒輪的最小齒數(shù)少。顯然采用螺旋錐齒輪在同樣傳動(dòng)比下，主減速器的結(jié)構(gòu)就比較緊湊。此外，它還具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲較小等優(yōu)點(diǎn)

28、。因而在汽車(chē)上曾獲得廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，準(zhǔn)雙曲面齒輪在廣泛應(yīng)用到轎車(chē)的基礎(chǔ)上，愈來(lái)愈多的在中型、重型貨車(chē)上得到采用。</p><p>　　在現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)展中，對(duì)主減速器的要求除了扭矩傳輸能力、機(jī)械效率和重量指標(biāo)外，它的噪聲性能已成為關(guān)鍵性的指標(biāo)。噪聲源主要來(lái)自主、被動(dòng)齒輪。噪聲的強(qiáng)弱基本上取決于齒輪的加工方法。區(qū)別于常規(guī)的加工方法，采用磨齒工藝，采用適當(dāng)?shù)哪ハ鞣椒梢韵跓崽幚碇挟a(chǎn)生的變形。因此，與常規(guī)加工方法相

29、比，磨齒工藝可獲得很高的精度和很好的重復(fù)性。</p><p>　　汽車(chē)在行駛過(guò)程中的使用條件是千變?nèi)f化的。為了擴(kuò)大汽車(chē)對(duì)這些不同使用條件的適應(yīng)范圍，在某些中型車(chē)輛上有時(shí)將主減速器做成雙速的，它既可以得到大的主減速比又可得到所謂多檔高速，以提高汽車(chē)在不同使用條件下的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　1.3 課題研究方法</p><p>　　本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋在結(jié)

30、構(gòu)上比較特殊，所以首先我會(huì)通過(guò)到汽修廠(chǎng)或者4S店找到自己想要設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)，其次我會(huì)通過(guò)上網(wǎng)查閱資料和利用圖書(shū)館的圖書(shū)資源來(lái)進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的計(jì)算，在設(shè)計(jì)過(guò)程中有不懂的也會(huì)請(qǐng)教指導(dǎo)老師，在老師的指導(dǎo)下完成本次的設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.4 論文研究?jī)?nèi)容</p><p>　　研究?jī)?nèi)容：國(guó)內(nèi)外載貨汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的研究資料論述、驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)方案選擇、主減速器設(shè)計(jì)計(jì)算、差速器設(shè)計(jì)計(jì)算、半軸設(shè)計(jì)計(jì)算

31、、驅(qū)動(dòng)橋殼的選擇。</p><p>　　2 驅(qū)動(dòng)橋總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋是汽車(chē)傳動(dòng)系的主要組成部分。汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋處于傳動(dòng)系的末端，其基本功用是增大由傳動(dòng)軸或直接由變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪具有汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還

32、要承受作用于路面和車(chē)架或車(chē)廂的鉛垂力、縱向力和橫向力。它要保證當(dāng)變速器處于最高擋時(shí)，在良好的路面上有足夠的牽引力以克服行駛阻力和獲得汽車(chē)最大的速度，這主要取決于驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比。雖然在汽車(chē)的整體設(shè)計(jì)時(shí)，從整車(chē)性能出發(fā)決定驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比，但是用什么形式的驅(qū)動(dòng)橋、什么結(jié)構(gòu)的主減速器和差速器等在驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)中要具體考慮。決大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車(chē)上是縱置的，為了使扭矩傳給車(chē)輪，驅(qū)動(dòng)橋必須改變扭矩的方向，同時(shí)根據(jù)車(chē)輛的具體要求解決左右扭矩的分配。整體式

33、驅(qū)動(dòng)橋一方面需要承擔(dān)汽車(chē)的載荷；另一方面車(chē)輪上的作用力以及傳遞扭矩所產(chǎn)生的作用力矩都要由驅(qū)動(dòng)橋承擔(dān)，所以驅(qū)動(dòng)橋的零件必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證機(jī)件的可靠工作。驅(qū)動(dòng)橋還必須滿(mǎn)足通過(guò)性和平順性的要求。</p><p>　　在一般的汽車(chē)結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)橋包括主減速器、差速器、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置和橋殼等組成。它們應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和壽命、良好的工藝、合適的材料和熱處理等。對(duì)零件應(yīng)進(jìn)行良好的潤(rùn)滑并減少系統(tǒng)的振動(dòng)和噪音等[1

34、]。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式雖然可以各不相同，但在使用中對(duì)它們的基本要求卻是一致的，其基本要求可以歸納為：</p><p>　?。?） 所選擇的主減速比能滿(mǎn)足車(chē)在給定使用條件下有最佳動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　?。?） 差速器在保證左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪能以汽車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速滾動(dòng)外并能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)而連續(xù)不斷（無(wú)脈動(dòng)）地傳遞給左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。&

35、lt;/p><p>　?。?） 當(dāng)左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與地面的附著系數(shù)不同時(shí)，應(yīng)能充分利用汽車(chē)的牽引力。</p><p>　?。?） 能承受和傳遞路面和車(chē)架式車(chē)廂的鉛垂力、縱向力和橫向力以及驅(qū)動(dòng)時(shí)的反作用力矩和制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力矩。</p><p>　?。?） 驅(qū)動(dòng)橋各零部件在保證其強(qiáng)度、剛度、可靠性及壽命的前提下應(yīng)力求減小簧下質(zhì)量，以減小不平路面對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的沖擊載荷，從而改善

36、汽車(chē)的平順性。</p><p>　?。?） 輪廓尺寸不大以便于汽車(chē)的總體布并與所要求的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙相適應(yīng)。</p><p>　?。?） 齒輪與其他傳動(dòng)機(jī)件工作平穩(wěn)，無(wú)噪聲。</p><p>　　（8） 驅(qū)動(dòng)橋總成及零部件的設(shè)計(jì)應(yīng)能滿(mǎn)足零件的標(biāo)準(zhǔn)化，部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車(chē)變型的要求。</p><p>　　2.2 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)

37、方案</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的總成的結(jié)構(gòu)型式，按其總體布置來(lái)說(shuō)有三種：普通的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋、帶有擺動(dòng)半軸的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋合和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋[5]。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的懸架形式密切相關(guān)。當(dāng)車(chē)輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為非斷開(kāi)式（或稱(chēng)為整體式），即驅(qū)動(dòng)橋是一根連接左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的剛性空心梁，而主減速器、差速器及車(chē)輪傳動(dòng)裝置（由左、右半軸組成）都裝在它里面。當(dāng)采用

38、獨(dú)立懸架時(shí)，為保證運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為斷開(kāi)式。這種驅(qū)動(dòng)橋無(wú)剛性的整體外殼，主減速器及其殼體裝在車(chē)架或車(chē)身上，兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪則與車(chē)架或車(chē)身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨(dú)立地分別相對(duì)于車(chē)架或車(chē)身作上下擺動(dòng)，車(chē)輪傳動(dòng)裝置采用萬(wàn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。為了防止運(yùn)動(dòng)干涉，應(yīng)采用花鍵軸或一種允許兩軸能有適量軸向移動(dòng)的萬(wàn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。</p><p>　　非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是一跟支承在左右驅(qū)動(dòng)車(chē)論上的剛性空心梁，而主減速器、差速器及半軸等傳動(dòng)機(jī)件都

39、裝在其中。這時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的質(zhì)量以及傳動(dòng)軸的部分質(zhì)量都是屬于汽車(chē)的非懸掛質(zhì)量，使汽車(chē)的非懸掛質(zhì)量較大，這是普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的一個(gè)缺點(diǎn)。整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋通過(guò)彈性懸架與車(chē)架連接。非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的質(zhì)量以及傳動(dòng)軸的部分質(zhì)量都是屬于汽車(chē)的非懸掛質(zhì)量。因此，在汽車(chē)的平順性、操縱穩(wěn)定性和通過(guò)性等方面不如斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。但是斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造工藝性好、成本低、工作可靠、維修調(diào)整容易，因而廣泛用在各種載貨汽車(chē)、客車(chē)及多數(shù)

40、的越野汽車(chē)和部分轎車(chē)上。</p><p>　　1—主減速器 2—套筒 3—差速器 4、7—半軸 5—調(diào)整螺母</p><p>　　6—調(diào)整墊片 8—橋殼</p><p>　　圖.1 非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋</p><p>　　Fig.1 Undivided transaxle</p><p>　　非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

41、考慮到所設(shè)計(jì)的輕型載貨汽車(chē)的載重和各種要求，其價(jià)格要求要盡量低，故其生產(chǎn)成本應(yīng)盡可能降低。另由于輕型載重汽車(chē)對(duì)驅(qū)動(dòng)橋并無(wú)特殊要求，和路面要求并不高，故本設(shè)計(jì)采用普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋?，F(xiàn)代驅(qū)動(dòng)橋主要由主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。其結(jié)構(gòu)圖如1所示：</p><p>　　3 主減速器的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 主減速器的結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><

42、p>　　3.1.1 主減速器的減速形式</p><p>　　單級(jí)主減速器：由于單級(jí)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊及制造成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用在主減速比i0<7.6的各種中、小型汽車(chē)上。根據(jù)該輕型載貨汽車(chē)的的載荷小，主傳動(dòng)比〈7.6的特點(diǎn)，采用單級(jí)主減速器優(yōu)勢(shì)突出。</p><p>　　3.1.2 主減速器的齒輪類(lèi)型</p><p>　　螺旋錐

43、齒輪 雙曲面齒輪 圓柱齒輪傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng)</p><p>　　圖2 主減速器的幾種齒輪類(lèi)型</p><p>　　Fig.2 Main type of gear reducer</p><p>　　在現(xiàn)代汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋上，主減速器采用得最廣泛的是螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪。雙曲面齒輪其主、從動(dòng)齒輪軸線(xiàn)不相交而呈空

44、間交叉。其空間交叉角也都是采用90º。主動(dòng)齒輪軸相對(duì)于從動(dòng)齒輪軸有向上或向下的偏移，稱(chēng)為上偏置或下偏置。這個(gè)偏移量稱(chēng)為雙曲面齒輪的偏移距。當(dāng)偏移距大到一定程度時(shí)，可使一個(gè)齒輪軸從另一個(gè)齒輪軸旁通過(guò)。這樣就能在每個(gè)齒輪的兩邊布置尺寸緊凄的支承。這對(duì)于增強(qiáng)支承剛度、保證輪齒正確嚙合從而提高齒輪壽命大有好處。雙曲面齒輪的偏移距使得其主動(dòng)齒輪的螺旋角大于從動(dòng)齒輪的螺旋角。因此，雙曲面?zhèn)鲃?dòng)齒輪副的法向模數(shù)或法向周節(jié)雖相等，但端面模數(shù)或端

45、面周節(jié)是不等的。主動(dòng)齒輪的端面模數(shù)或端面周節(jié)大于從動(dòng)齒輪的。這一情況就使得雙曲面齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪有更大的直徑和更好的強(qiáng)度和剛度。其增大的程度與偏移距的大小有關(guān)。另外，由于雙曲面?zhèn)鲃?dòng)的主動(dòng)齒輪的直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合齒輪的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪當(dāng)量曲率半徑為大，從而使齒面間的接觸應(yīng)力降低。隨偏移距的不同，雙曲面齒輪與接觸應(yīng)力相當(dāng)?shù)穆菪F齒輪比較，負(fù)荷可提高至175％。雙曲面主動(dòng)齒輪的螺旋角

46、較大，則不產(chǎn)生根切的最</p><p>　　由于雙曲面主動(dòng)齒輪螺旋角的增大，還導(dǎo)致其進(jìn)入嚙合的平均齒數(shù)要比螺旋錐齒輪相應(yīng)的齒數(shù)多，因而雙曲面齒輪傳動(dòng)比螺旋錐齒輪傳動(dòng)工作得更加平穩(wěn)、無(wú)噪聲，強(qiáng)度也高。雙曲面齒輪的偏移距還給汽車(chē)的總布置帶來(lái)方便[1]。 </p><p>　　輕型載貨汽車(chē)的傳動(dòng)比大于5，且對(duì)離地間隙有較高的要求，鑒于上述雙曲面齒輪具有的特點(diǎn)，選擇雙曲面齒輪的主減速器。這種主減速

47、器由一對(duì)圓錐齒輪、一對(duì)圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，零件結(jié)構(gòu)如3所示．</p><p>　　1—螺母; 2—后橋凸緣; 3—油封; 4—前軸承; 5—主動(dòng)錐齒輪調(diào)整墊片;</p><p>　　6—隔套; 7—墊片; 8—位置調(diào)整墊片; 9—后軸承;10—主動(dòng)錐齒輪</p><p>　　圖3 主動(dòng)錐齒輪及調(diào)整裝置零件圖</p><p>

48、;　　Fig .3 Driving bevel gear and equipment parts</p><p>　　3.1.3 主減速器錐齒輪的支撐形式及安置方法</p><p>　　在殼體結(jié)構(gòu)及軸承型式已定的情況下，主減速器主動(dòng)齒輪的支承型式及安置方法，對(duì)其支承剛度影響很大，這是齒輪能否正確嚙合并具有較高使用壽命的重要因素之一。</p><p>　　現(xiàn)在汽車(chē)

49、主減速器主動(dòng)錐齒輪的支承型式有懸臂式、騎馬式兩種。裝載質(zhì)量為2t以上的汽車(chē)主減速器主動(dòng)齒輪都是采用騎馬式支承。但是騎馬式支承增加了導(dǎo)向軸承支座，是主減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本提高。轎車(chē)和裝載質(zhì)量小于2t的貨車(chē)，常采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小、成本較低的懸臂式結(jié)構(gòu)。在這里采用懸臂式結(jié)構(gòu)合理。</p><p><b>　　圖4 懸臂式支承</b></p><p>　　Fig.4

50、Cantilever bridge structure</p><p>　　主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承剛度依軸承的型式、支承間的距離和載荷在支承之間的分布而定。為了增加支承剛度，支承間的距離應(yīng)盡可能縮小。兩端支承多采用圓錐滾子軸承，安裝時(shí)應(yīng)使他們的圓錐滾子的大端相向朝內(nèi)，小端相背朝外。</p><p>　　3.2 主減速器的基本參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　

51、　3.2.1 主減速齒輪計(jì)算載荷的確定</p><p>　　按以下三種工況進(jìn)行從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)矩計(jì)算</p><p>　?。?）通常是將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比時(shí)和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪打滑時(shí)這兩種情況下。作用于主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩(Tje、Tjh)的較小者，作為載貨汽車(chē)和越野汽車(chē)在強(qiáng)度計(jì)算中用以驗(yàn)算主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力的計(jì)算載荷，即：</p><p>　　=6

52、221 N·m 　 （1）</p><p>　　=12112 N·m （2）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Temax——發(fā)動(dòng)機(jī)量大轉(zhuǎn)矩，N·

53、m；300 N·m</p><p>　　i1——變速器最低檔傳動(dòng)比i1=4.3 </p><p>　　i0—— 主減速比i0= 5.3</p><p>　　——上述傳動(dòng)部分的效率，取=0.9</p><p>　　——負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)1.3</p><p>　　Kd——超載系數(shù)，對(duì)于一般載貨汽車(chē)、礦用汽車(chē)和越野汽車(chē)

54、以及液力傳動(dòng)的各類(lèi)汽車(chē)取Kd=1</p><p>　　n——該車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目取1</p><p>　　G2——汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，N；對(duì)后橋來(lái)說(shuō)還應(yīng)考慮到汽車(chē)加速時(shí)的負(fù)荷增大量；32550 N</p><p>　　——輪胎對(duì)路面的附著系數(shù)，對(duì)于安裝一般輪胎的公路用汽車(chē)，取=0.85；對(duì)越野汽車(chē)取=1.0；對(duì)于安裝專(zhuān)門(mén)的肪滑寬輪胎的高級(jí)轎車(chē)取=1

55、.25；貨車(chē)為一般公路用車(chē)取=0.85；此車(chē)取0.85</p><p>　　rr——車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，m；0.394m</p><p>　　，——分別為由所計(jì)算的主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)效率和減速比(例如輪邊減速器等)。該車(chē)無(wú)輪邊減速器，故=97%，=1;</p><p>　　故Tc=6221 N·m</p><p>　?。?/p>

56、2）上面求得的計(jì)算載荷，是最大轉(zhuǎn)矩而不是正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩，不能用它作為疲勞損壞的依據(jù)。對(duì)于公路車(chē)輛來(lái)說(shuō)，使用條件較非公路車(chē)輛穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)所謂平均比牽引力的值來(lái)確定的，即主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tjm (N·m)為：</p><p>　　[5] （3）</p><p>　　=2101.5 N·m

57、 </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Ga——汽車(chē)滿(mǎn)載總重，N；取54550N</p><p>　　GT——所牽引的掛車(chē)滿(mǎn)載總重，N，但僅用于牽引車(chē)；</p><p>　　fR——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，計(jì)算時(shí)轎車(chē)取fR＝0.010～0.015；載貨汽車(chē)取0.015

58、～0.020；越野汽車(chē)取0.020～0.035；該車(chē)取0.015</p><p>　　fH——汽車(chē)正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)。通常，轎車(chē)取0.08；載貨汽車(chē)和城市公共汽車(chē)取0.05～0.09；長(zhǎng)途公共汽車(chē)取0.06～0.10，越野汽車(chē)取0.09～0.30。該車(chē)取0.07;</p><p>　　fP——汽車(chē)或汽車(chē)列車(chē)的性能系數(shù)：</p><p><b>　

59、　=-6.6</b></p><p>　　由于fP計(jì)算為負(fù)，取0值。則fP=0</p><p>　　注意：當(dāng)計(jì)算主減速器主動(dòng)齒輪時(shí)，應(yīng)將各式分別除以該齒輪的減速比及傳動(dòng)效率。</p><p>　?。?）主動(dòng)錐齒輪的轉(zhuǎn)矩計(jì)算[5]</p><p>　　Tz=TC/ i0=6221 /0.955.3=1235.55 N·m

60、 （4）</p><p>　　Tz’=Tjm/ i0=2101.5/0.955.3=417.38N·m （5）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Tc，Tjm——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N

61、3;m。按最低檔傳動(dòng)比時(shí)Tc ＝6221N·m，按從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tjm?。?101.5N·m</p><p>　　i0 ——主減速比5.3；</p><p>　　——上述傳動(dòng)部分的效率，取=95%；</p><p>　　3.2.2 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇</p><p>　?。?）齒數(shù)的選擇。對(duì)于單級(jí)主減速器

62、，當(dāng)i0較大時(shí)，則應(yīng)盡量使主動(dòng)齒輪的齒數(shù)取值小些，以得到滿(mǎn)意的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙。當(dāng)i0≥6時(shí)，z1的最小值可取為5，但為了嚙合平穩(wěn)及提高疲勞強(qiáng)度，Z1最好大于5。當(dāng)i0較小(如i0=3.5～5)時(shí)，引可取為7～12，但這時(shí)常常會(huì)因主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)太多、尺寸太大而不能保證所要求的橋下離地間隙。為了磨合均勻，主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)z1，z2之間應(yīng)避免有公約數(shù)；為了得到理想的齒面重疊系數(shù)，其齒數(shù)之和對(duì)于載貨汽車(chē)應(yīng)不少于40，對(duì)于轎車(chē)應(yīng)不少于50。&

63、lt;/p><p>　　本車(chē)的主減速比為5.3，主減速比較小，參考文獻(xiàn)[5]表3-10、3-13后選用Z1=8，Z2=35；實(shí)際主減速比為4.4；Z1+Z2=43>40符合要求。</p><p>　　（2）節(jié)圓直徑和端面模數(shù)的選擇。可根據(jù)文獻(xiàn)[1]推薦的從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩中取較小值按經(jīng)驗(yàn)公式選出：</p><p><b>　?。?） </b>

64、;</p><p>　　=（13.0～16.0）=（239.09～294.27）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　d2——從動(dòng)錐齒輪的節(jié)圓直徑，mm；</p><p>　　Kd2——直徑系數(shù)，Kd2=13.0～16.0；</p><p>　　Tc——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N&#

65、183;m; 6221 N·m</p><p>　　初選=260 則齒輪端面模數(shù)=/=260/35=7.43</p><p>　　==357.43=260.05</p><p>　?。?）齒面寬的選擇。汽車(chē)主減速器螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的從動(dòng)齒輪齒面寬B(mm)推薦為[10]：</p><p>　　B=0.155d2

66、 （7） </p><p>　　=0.155260.5＝38.09mm </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　

67、d2——從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，260.05mm。</p><p>　　小錐齒輪的齒面寬一般要比大錐齒輪的大10%,故取41.90mm。</p><p>　　（4）雙曲面齒輪的偏移距E。轎車(chē)、輕型客車(chē)和輕型載貨汽車(chē)主減速器的E值，不應(yīng)超過(guò)從動(dòng)齒輪節(jié)錐距A0的40%(接近于從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑d 2的20%)；而載貨汽車(chē)、越野汽車(chē)和公共汽車(chē)等重負(fù)荷傳動(dòng)，E則不應(yīng)超過(guò)從動(dòng)齒輪節(jié)錐距A0的20%（或取E值

68、為d：的10%～12%，且一般不超過(guò)12%）。傳動(dòng)比愈大則正也應(yīng)愈大，大傳動(dòng)比的雙曲面齒輪傳動(dòng)，偏移距E可達(dá)從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑d2的20％～30％。但當(dāng)E大干d2的20％時(shí)，應(yīng)檢查是否存在根切[5]。該車(chē)屬輕負(fù)荷傳動(dòng)，故取E為30mm。</p><p>　?。?）雙曲面齒輪的偏移方向與螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的螺旋方向。它是這樣規(guī)定的，由從動(dòng)齒輪的錐頂向其齒面看去并使主動(dòng)齒輪處于右側(cè)，這時(shí)如果主動(dòng)齒輪在從動(dòng)齒輪中心線(xiàn)

69、上方時(shí)，則為上偏移，在下方時(shí)則為下偏移。雙曲面齒輪的偏移方向與其輪齒的螺旋方向間有一定的關(guān)系：下偏移時(shí)主動(dòng)齒輪的螺旋方向?yàn)樽笮?，從?dòng)齒輪為右旋；上偏移時(shí)主動(dòng)齒輪為右旋，從動(dòng)齒輪為左旋[1]。</p><p>　　該車(chē)取下偏移主動(dòng)齒輪為左旋，從動(dòng)齒輪為右旋。</p><p>　?。?）齒輪法向壓力角的選擇。格里森制規(guī)定轎車(chē)主減速器螺旋錐齒輪選用14°30′，或16°的法向

70、壓力角；載貨汽車(chē)和重型汽車(chē)則應(yīng)分別選用20°、22°30′的法向壓力角。對(duì)于雙曲面齒輪，由于其主動(dòng)齒輪輪齒兩側(cè)的法向壓力角不等，因此應(yīng)按平均壓力角考慮，載貨汽車(chē)選用22°30′的平均壓力角，轎車(chē)選用19°的平均壓力角。當(dāng)zl≥8時(shí)，其平均壓力角均選用21°15′[1]。</p><p>　　該轎車(chē)取齒輪法向壓力角為20°</p><p

71、>　　3.3 雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　表1 主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸參數(shù)表[5]</p><p>　　Table1 Geometric dimensions for double gear final drive parameter table</p><p><b>　　續(xù)表1</b></p>

72、<p>　　3.4 主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　3.4.1 單位齒長(zhǎng)上的圓周力</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　p——單位齒長(zhǎng)上的圓角力，N／mm；</p><p&

73、gt;　　P——作用在齒輪上的圓周力，N，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Teamx和最大附著力矩兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算；</p><p>　　F——從動(dòng)齒輪的齒面寬，mm。</p><p>　　按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)：</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　第一擋：</b><

74、/p><p>　　135 N/< 210 N/</p><p><b>　　直接檔：</b></p><p>　　=479 N/< 700 N/</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Temax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N·m；</

75、p><p>　　ig——變速器傳動(dòng)比，常取1檔及直接檔進(jìn)行計(jì)算；１檔為4.3；直接檔為１</p><p>　　d1——主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，59.43mm。</p><p>　　F—一從動(dòng)齒輪的齒面寬，38.09mm</p><p>　　n——該車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目；該客車(chē)采用發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)ｎ為１</p><p>　　——分動(dòng)器的轉(zhuǎn)

76、動(dòng)比;</p><p>　　按驅(qū)動(dòng)輪打滑的轉(zhuǎn)矩計(jì)算：</p><p><b>　　(10)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　則Ｐ＝1150MPa〈1429MPa</p><p>　　許用單位齒長(zhǎng)上的圓周力如下表2</p>

77、<p>　　表2 許用單位齒長(zhǎng)上的圓周</p><p>　　Table 2 Allwable gear units on long circular</p><p>　　目前，由于技術(shù)的進(jìn)步，可在上述許用值的基礎(chǔ)上增加10%—25%，從上可知設(shè)計(jì)的齒輪符合要求。</p><p>　　3.4.2 輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算</p><p&g

78、t;　　汽車(chē)主減速器螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪輪齒的計(jì)算彎曲應(yīng)力 (N／mm2)為：</p><p><b>　　(11)</b></p><p>　　按(Tje、Tjh)較小值校核</p><p>　　主動(dòng)齒輪的彎曲強(qiáng)度：</p><p>　　=2027 〈2800N/</p><p>　　從動(dòng)齒輪

79、的彎曲強(qiáng)度校核：</p><p>　　=1109 〈1750N/</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Tj——齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N·m，對(duì)于主動(dòng)齒輪還需將上述計(jì)算轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到主動(dòng)齒輪上；</p><p>　　K0—一超載系數(shù)；取1</p><p>　　Ks——尺寸

80、系數(shù)，反映材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等有關(guān)。當(dāng)端面模數(shù)m≥1.6mm時(shí)，Ks==0.829；</p><p>　　Km——載荷分配系數(shù)，當(dāng)兩個(gè)齒輪均用騎馬式支承型式時(shí)，Km＝1.00~1.10；當(dāng)一個(gè)齒輪用騎馬式支承時(shí)，Km＝1.10~1.25。支承剛度大時(shí)取小值；Km取1.1</p><p>　　Kv——質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋齒輪，當(dāng)輪齒接觸良好、周節(jié)及徑向跳動(dòng)精度高時(shí)，可

81、取Kv＝1；</p><p>　　F——計(jì)算齒輪的齒面寬38.09mm；</p><p>　　Z——計(jì)算齒輪的齒數(shù)是8；</p><p>　　m——端面模數(shù)7.43mm；</p><p>　　J——計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)（或幾何系數(shù)），它綜合考慮了齒形系數(shù)、載荷作用點(diǎn)的位置、載荷在齒間的分布、有效齒面寬、應(yīng)力集中系數(shù)及慣性系數(shù)等對(duì)彎曲應(yīng)力計(jì)算

82、的影響。參照?qǐng)D5=0.28</p><p>　　圖5 計(jì)算用彎曲綜合系數(shù)</p><p>　　Fig.5 Calculation of bending coefficient</p><p>　　3.4.3 輪齒的接觸強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　圓錐齒輪與雙曲面齒輪齒面的計(jì)算接觸應(yīng)力 (MPa)為：</p><p&

83、gt;<b>　　(12)</b></p><p>　　按(Tje、Tjh)較小值校核輪齒的接觸強(qiáng)度：</p><p>　　=2027 MPa<</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　Tz、Tc——分別為主動(dòng)齒輪的工作轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩，N·m；</p&g

84、t;<p>　　Cp——材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鋼制齒輪副取232.6N1/2／mm；</p><p>　　d1——主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，46.818mm；</p><p>　　Kf——表面質(zhì)量系數(shù)，對(duì)于制造精確的齒輪可取Kf=1；</p><p>　　F——齒面寬，38.09mm，取齒輪副中的較小值(一般為從動(dòng)齒輪齒面寬)；</p><p

85、>　　J一一計(jì)算接觸應(yīng)力的綜合系數(shù)，J取0.17。主、從動(dòng)齒輪的接觸應(yīng)力是相同的。當(dāng)按日常行駛轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)，許用接觸應(yīng)力為1750MPa；當(dāng)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)，許用接觸應(yīng)力為2800MPa。計(jì)算時(shí)應(yīng)將上述計(jì)算轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到主動(dòng)齒輪上。</p><p>　　3.5 主減速器錐齒輪軸承的載荷計(jì)算</p><p>　　3.5.1 錐齒輪齒面上的作用力</p><p>　

86、　齒寬中點(diǎn)處的圓周力： (13)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T—作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩，作用在主減速器主動(dòng)齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩見(jiàn)下式[5]：</p><p><b>　　其中： </b></p>&

87、lt;p><b>　　--發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　--變速器在各擋的使用率，參考文獻(xiàn)[5]的表3-14選取</p><p>　　--變速器各擋的傳動(dòng)比</p><p>　　--變速器在各擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率，參考文獻(xiàn)[5]的表3-41選取</p><p>　　其中，為變速器處于第i檔時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

88、矩</p><p>　　所以主動(dòng)錐齒輪的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩為=261 N·m </p><p>　　--該齒輪齒面寬中點(diǎn)的分度圓直徑</p><p><b>　　（14）</b></p><p>　　mm （15）</p><p>　　主動(dòng)齒輪有：

89、 </p><p><b>　　=50.27</b></p><p>　　F1=10.38KN</p><p>　　對(duì)于從動(dòng)齒輪有： （16）</p><p><b>　　=12

90、.32 KN</b></p><p>　　式（14）—（15）中：</p><p><b>　　--從動(dòng)齒輪齒面寬</b></p><p><b>　　--從動(dòng)齒輪節(jié)錐角</b></p><p>　　--分別為主、從動(dòng)齒輪的螺旋角</p><p>　　--分別為主

91、、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)</p><p>　　3.5.2 錐齒輪的軸向力和徑向力</p><p><b>　　（1）軸向力</b></p><p>　　主動(dòng)齒輪： （17）</p><p><b>　　=10800 N</b></p>&

92、lt;p>　　從動(dòng)齒輪： （18）</p><p><b>　　=2310 N</b></p><p><b>　?。?）徑向力</b></p><p>　　主動(dòng)齒輪： （19）</p><

93、p><b>　　=2060 N</b></p><p>　　從動(dòng)齒輪： （20） </p><p><b>　　=9700 N</b></p><p>　　上述的式4個(gè)式中，為錐齒輪的法向壓力角；為螺旋角：為節(jié)錐角</p><p>　　當(dāng)錐

94、齒輪齒面所受的圓周力、軸向力與徑向力計(jì)算確定后，根據(jù)主減速器軸承的布置尺寸，即可求出軸承所受的載荷。主動(dòng)錐齒輪軸的材料選用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。[11]查表7-1得材料的強(qiáng)度極限 =700MPa；查表7-12得 =65MPa </p><p>　　可以推出軸所滿(mǎn)足條件的最小直徑：</p><p><b>　?。?1） </b></p><p>

95、;<b>　　=25.69mm</b></p><p>　　其中c由文獻(xiàn)[13]的表7-11中取得c=100；；n分別為發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率和轉(zhuǎn)速，其值由表2-1中可得。</p><p>　　即取=30 mm </p><p>　　3.5.3 錐齒輪軸承的載荷</p><p>

96、　　(1)主動(dòng)齒輪軸承的選擇</p><p>　　初選 a=65,b=40</p><p>　　軸承A，B的徑向載荷分別為</p><p><b>　?。?2）</b></p><p><b>　?。?3）</b></p><p>　　已知 =10.80KN，=2.06KN，

97、a=65mm,b=40mm, 所以由式（22）和（23）得:</p><p>　　軸承A的徑向力 </p><p><b>　　軸承B的徑向力</b></p><p><b>　　KN</b></p><p>　　軸承A，B的徑向載荷分別為</p><p><b

98、>　　KN</b></p><p>　　對(duì)于軸承A，承受軸向載荷和徑向載荷所以采用圓錐滾子軸承，所承受的當(dāng)量動(dòng)載荷Q=XR+YA</p><p><b>　　Q——當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p><b>　　X——徑向系數(shù)</b></p><p><b>　　Y——軸

99、向系數(shù)</b></p><p>　　此時(shí)X=0.4，Y=1.9[5]</p><p>　　所以Q=16.83×0.4+10.8×1.9=27.25</p><p>　　根據(jù)公式： (24)</p><p>　　式中: ——

100、為溫度系數(shù)，在此取1.0;</p><p>　　——為載荷系數(shù)，在此取1.2</p><p>　　ε——壽命指數(shù)，取ε=</p><p>　　所以==2.703×10s</p><p>　　假設(shè)汽車(chē)行駛十萬(wàn)公里大修，對(duì)于無(wú)輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋來(lái)說(shuō)，主減速器的主動(dòng)錐齒輪軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速為</p><p><b

101、>　　(25)</b></p><p>　　式中： ——輪胎的滾動(dòng)半徑為390mm</p><p><b>　　n——軸承計(jì)算轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　——汽車(chē)的平均行駛速度，km/h;對(duì)于載貨汽車(chē)和公共汽車(chē)可取30～35 km/h，在此取35km/h。</p><p>　　所以有上式可得==

102、238.72 r/min</p><p>　　所以軸承能工作的額定軸承壽命：</p><p>　　h (26) </p><p>　　式中: ——軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速，r/min。</p><p>　　由上式可得軸承A的使用壽命</p><p>　　代入公式(2-

103、25)</p><p><b>　　C=97.86KN</b></p><p>　　A軸承選 32307 GB/T 297-94[5]</p><p>　　對(duì)于軸承B，承受徑向載荷和徑向載荷所以采用圓錐滾子軸承，所承受的當(dāng)量動(dòng)載荷Q=XR+YA</p><p><b>　　Q——當(dāng)量動(dòng)載荷</b>&

104、lt;/p><p><b>　　X——徑向系數(shù)</b></p><p><b>　　Y——軸向系數(shù)</b></p><p><b>　　Q=7.02KN</b></p><p>　　根據(jù)公式(24) </p><p>

105、;<b>　　C=25.66KN</b></p><p>　　B軸承選 30208 GB/T 297-94[6]</p><p>　?。?）從動(dòng)齒輪軸承的選擇</p><p>　　初選c=75mm,d=85mm.</p><p><b>　　KN</b></p><p>&l

106、t;b>　　從動(dòng)齒輪軸向力</b></p><p><b>　　(27)</b></p><p>　　——從動(dòng)齒輪中點(diǎn)螺旋角，其值為34.23°；</p><p>　　——從動(dòng)齒輪根錐角，其值為70.78°。</p><p><b>　　KN</b></p

107、><p><b>　　從動(dòng)齒輪徑向力</b></p><p><b>　　KN</b></p><p>　　從動(dòng)輪齒寬中點(diǎn)處分度圓直徑</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　對(duì)于軸承C,</b></

108、p><p>　　徑向力 (28)</p><p><b>　　KN</b></p><p><b>　　軸向力</b></p><p>　　當(dāng)量動(dòng)載荷 Q=XR=YA</p><p>　　其中e=0.3[5]</p>

109、<p>　　此時(shí)X=1,Y=0, 所以Q=9.42KN。</p><p>　　根據(jù)公式(24)： </p><p><b>　　C=28.56KN</b></p><p>　　選取30210圓錐滾子軸承[5]。</p><p><b>　　對(duì)于軸承D,</b

110、></p><p>　　徑向力 (29)</p><p><b>　　KN</b></p><p><b>　　軸向力FAc=0</b></p><p>　　當(dāng)量動(dòng)載荷 Q=XR=YA</p><p><b>　　

111、e=0.3[6]</b></p><p>　　此時(shí)X=1,Y=0, 所以Q=6.47KN。</p><p>　　根據(jù)公式(24)得 </p><p><b>　　C=24.52KN</b></p><p>　　軸承D選取30210圓錐滾子軸承[5]。</p&

112、gt;<p>　　從上可知設(shè)計(jì)的齒輪符合要求。</p><p>　　3.6 主減速器齒輪的材料及熱處理</p><p>　　汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作相當(dāng)繁重，與傳動(dòng)系其他齒輪比較，它具有載荷大、作用時(shí)間長(zhǎng)、載荷變化多、帶沖擊等特點(diǎn)。其損壞形式主要有齒板彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕(剝落)、磨損和擦傷等。據(jù)此對(duì)驅(qū)動(dòng)橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求[13]：</p>&

113、lt;p>　　（1）具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和表面接觸疲勞強(qiáng)度以及較好的齒面耐磨性，故齒表面應(yīng)有高的硬度；</p><p>　?。?）輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下輪齒根部折斷；</p><p>　?。?）鋼材的鍛造、切削與熱處理等加工性能良好，熱處理變形小或變形規(guī)律性易控制，以提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少制造成本并降低廢品率；</p><p>　　

114、（4）選擇齒輪材料的合金元素時(shí)要適應(yīng)我國(guó)的情況。例如，為了節(jié)約鎳、鉻等我國(guó)發(fā)展了以錳、釩、硼、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)。</p><p>　　汽車(chē)主減速器和差速器圓錐齒輪與雙曲面齒輪目前均用滲碳合金鋼制造。常用的鋼號(hào)有20CrMnTi，22CrMnMo，20CrNiMo，20MnVB和20Mn2TiB。</p><p>　　用滲碳合金鋼制造齒輪，經(jīng)滲碳、淬火、回火后，輪齒表面硬度可高

115、達(dá)HRC58～64，而芯部硬度較低，當(dāng)端面模數(shù)m>8時(shí)為HRC29～45，當(dāng)m<8時(shí)為HRC32～45。</p><p>　　對(duì)于滲碳層深度有如下的規(guī)定：當(dāng)端面模數(shù)m≤5時(shí)，為0.9～1.3mm；m>5～8時(shí)，為1.0～1.4mm；m>8時(shí)，為1.2～1.6mm。所以此設(shè)計(jì)中的滲碳層深度為1.0mm</p><p>　　由于新齒輪潤(rùn)滑不良，為了防止齒輪在運(yùn)行初期產(chǎn)生

116、膠合、咬死或擦傷，防止早期磨損，圓錐齒輪與雙曲面齒輪副(或僅大齒輪)在熱處理及精加工(如磨齒或配對(duì)研磨)后均予以厚度為0.005～0.010～0.020mm的磷化處理或鍍銅、鍍錫。這種表面鍍層不應(yīng)用于補(bǔ)償零件的公差尺寸，也不能代替潤(rùn)滑。</p><p>　　對(duì)齒面進(jìn)行噴丸處理有可能提高壽命達(dá)25%。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，為了提高其耐磨性可進(jìn)行滲硫處理。滲硫處理時(shí)的溫度低，故不會(huì)引起齒輪變形。滲硫后摩擦系數(shù)可顯著降

117、低，故即使?jié)櫥瑮l件較差，也會(huì)防止齒輪咬死、膠合和擦傷等現(xiàn)象產(chǎn)生[11]。</p><p>　　3.7 主減速器的潤(rùn)滑</p><p>　　主減速器及差速器的齒輪、軸承以及其他摩擦表面均需潤(rùn)滑，其中尤其應(yīng)注意主減速器主動(dòng)錐齒輪的前軸承的潤(rùn)滑，因?yàn)槠錆?rùn)堵不能靠潤(rùn)滑油的飛濺來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此，通常是在從動(dòng)齒輪的前端近主動(dòng)齒輪處的主減速殼的內(nèi)壁上設(shè)一專(zhuān)門(mén)的集油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤(rùn)滑油收集起來(lái)

118、再經(jīng)過(guò)進(jìn)油孔引至前軸承圓錐滾子的小端處，由于圓錐滾子在旋轉(zhuǎn)時(shí)的泵油作用，使?jié)櫥陀蓤A錐浪子的小端通向大端，并經(jīng)前軸承前端的回油孔流回驅(qū)動(dòng)橋殼中間的油盆中，使?jié)櫥偷玫窖h(huán)。這樣不但可使軸承得到良好的潤(rùn)滑、散熱和清洗，而且可以保護(hù)前端的油封不被損壞。為了保證有足夠的潤(rùn)滑油能流進(jìn)差速器，有的采用專(zhuān)門(mén)的導(dǎo)油匙。</p><p>　　為了防止因溫度升高而使主減速器殼和橋殼內(nèi)部壓力增高所引起的謂油，應(yīng)在主減速器殼上或橋殼上

119、裝置通氣塞，后者應(yīng)避開(kāi)油濺所及之處。加油孔應(yīng)設(shè)置在加油方便處，抽孔位置也決定了油面位置低處，但應(yīng)考慮到汽車(chē)在通過(guò)障礙時(shí)放油塞不易被撞掉。</p><p>　　4 差速器設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　根據(jù)汽車(chē)行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求和實(shí)際的車(chē)輪、道路以及它們之間的相互關(guān)系表明：汽車(chē)在行駛過(guò)程中左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的行程往往是有差別的。例如，轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)車(chē)輪的行程總要比內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)。另外，即使汽車(chē)

120、作直線(xiàn)行駛，也會(huì)由于左右車(chē)輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路面垂向波形的不同，或由于左右車(chē)輪輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度的不同以及制造誤差等因素引起左右車(chē)輪外徑不同或滾動(dòng)半徑不相等而要求車(chē)輪行程不等。在左右車(chē)輪行程不等的情況下，如果采用一根整體的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪軸將動(dòng)力傳給左右車(chē)輪，則會(huì)由于左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速雖相等而行程卻又不同的這一運(yùn)動(dòng)學(xué)上的矛盾，引起某一驅(qū)動(dòng)車(chē)輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)或滑移。這不僅會(huì)使輪胎過(guò)早磨損、無(wú)益地消耗功率和燃料及使驅(qū)動(dòng)車(chē)輪軸超載等，還會(huì)