東風(fēng)EQ1092F型汽車分動(dòng)器的設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過(guò))

下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 摘 要 東風(fēng) EQ1092F 型汽車作為我國(guó)較先進(jìn)的軍用和民用汽車，有著廣泛的用途和重要的作用。在多軸驅(qū)動(dòng)的汽車上，為了將輸出的動(dòng)力合理的分配給各驅(qū)動(dòng)橋，設(shè)有分動(dòng)器。分動(dòng)器的功用就是將變速器輸出的動(dòng)力分配到個(gè)驅(qū)動(dòng)橋，并且進(jìn)一步增大扭矩。分動(dòng)器也是一個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，它單獨(dú)固定在車架上，其輸出軸與分動(dòng)器的輸出軸用萬(wàn)向傳動(dòng)裝置連接，分動(dòng)器的輸出軸有若干根，分別經(jīng)萬(wàn)向傳動(dòng)裝置與各驅(qū)動(dòng)橋相連。越野汽車在良好的道路行駛時(shí)，為減少功率消耗及傳動(dòng)系機(jī)件和輪胎磨損，一般要切斷通向前橋的動(dòng)力。在越野行駛時(shí)，根據(jù)需要接合前橋并 采用低速檔，增加驅(qū)動(dòng)輪數(shù)和驅(qū)動(dòng)力。 本文概述了分動(dòng)器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，介紹了分動(dòng)器領(lǐng)域的最新發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)工作原理做了闡述。本設(shè)計(jì)選用機(jī)械式分動(dòng)器，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、制造成本低和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。主要說(shuō)明了三軸式分動(dòng)器的設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)分動(dòng)器高低檔齒輪和軸以及軸承做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了受力分析、強(qiáng)度和剛度校核計(jì)算，對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了選型以及殼體得設(shè)計(jì) 。 關(guān)鍵詞 ：分動(dòng)器；三軸式；高低檔；校核；齒輪傳動(dòng)。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 ABSTRACT The DongfengEQ1092 cars are more advanced military and civilian cars, which are used widely and take the important role. In order to output the power to drive axle reasonably we settle transfer case drive in the car. The function of transfer case is output the power which from the gear box to drive axle and increase the torque. T he transfer case is a gear transmission system .It is fixed on the frame alone. The output axis and the transfer case output axis are connected by universal driven device .There are several output axis in transfer case, which link to driving axle by universal driving device .When the cross country vehicle running on the good way ,it always cut down the power to front axle in order to reduce consumption of transmitting mechanism and wheel. According to the need ,the cars connect the front axis and use low speed when in the off-road driving to increase the number of driven wheels and drive power. This paper outlines the transfer case and its further development meanwhile describe the theory of work. This design takes mechanical transfer case. It has a simple structure, high transmission efficiency, low manufacturing cost and working and reliable. Mainly to explain the three-axis sub-actuator design and calculation process, a reasonable choice to design the structure of the program. Accounting the low and high gear of transfer case and drive axis detailedly and analyses the stress and strength . Carrying out the type selected and shell design in a number of standard parts. Keywords: Thansfer； Triaxial type； Check； High low-grade； Gear transmission 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 目 錄 摘 要 . I ABSTRACT. II 第 1 章 緒 論 .1 1.1 概述 .3 1.2 分動(dòng)器類型和發(fā)展 .3 1.3 分動(dòng)器的功用及意義 .5 1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 .5 第 2 章 分動(dòng)器結(jié)構(gòu)的確定及主要參數(shù)的計(jì)算 .6 2.1 設(shè)計(jì)所依據(jù)的主要技術(shù)參數(shù) .6 2.2 分動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求 .6 2.3 分動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案的選擇 .7 2.4 傳動(dòng)方案 .8 2.5 齒輪的安排 .8 2.6 換擋結(jié)構(gòu)形式 .8 2.7 分動(dòng)器殼體 .9 2.8 分動(dòng)器的操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .9 2.9 傳動(dòng)比的計(jì)算 .9 2.10 中心距 A確定 . 11 2.11 本章小結(jié) . 11 第 3 章 分動(dòng)器的齒輪設(shè)計(jì) . 12 3.1 模數(shù)的確定 . 12 3.2 齒形壓力角及螺旋角 . 12 3.3 齒寬 . 13 3.4 各檔齒輪齒數(shù)的確定 . 13 3.4.1 低速檔齒輪副齒數(shù)的確定 . 13 3.4.2 對(duì)中心距進(jìn)行修正 . 14 3.4.3 確定其他齒輪的齒數(shù) . 15 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 3.5 齒輪損壞的原因和形式 . 17 3.6 齒輪的材料選擇 . 17 3.7 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 . 19 3.7.1 輪齒的彎曲應(yīng)力 . 19 3.7.2 輪齒觸應(yīng)接力 . 22 3.8 本章小結(jié) . 24 第 4 章 軸的設(shè)計(jì) . 25 4.1 軸的尺寸初選 . 25 4.2 軸的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) . 26 4.3 花鍵的形式和尺寸 . 29 4.4 軸承的設(shè)計(jì) . 29 4.5 齒輪和軸上的受力計(jì)算 . 31 4.6 軸的強(qiáng)度校核 . 33 4.7 本章小結(jié) . 36 結(jié) 論 . 37 參考文獻(xiàn) . 38 致 謝 . 39 附 錄 . 40 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 1 買(mǎi)文檔送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 2 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 3 1.1 概述 東風(fēng) EQ1092F 型汽車作為我國(guó)較先進(jìn)的軍用和民用汽車 ，有著廣泛的用途和重要的作用 17。越野車需要經(jīng)常在壞路和無(wú)路的情況下行駛，尤其是軍用汽車的行駛條件更為惡劣，這就要求增加汽車驅(qū)動(dòng)輪的數(shù)目，因此越野車都采用多軸驅(qū)動(dòng) 15。例如，如果一輛兩驅(qū)驅(qū)動(dòng)的汽車兩個(gè)輪子都陷入溝中，那汽車就無(wú)法將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)車輪與地面的摩擦產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力而繼續(xù)前進(jìn)。而假如這輛車的四個(gè)輪子都能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的話，那么還有兩個(gè)沒(méi)陷入溝中的車輪能正常工作，使汽車?yán)^續(xù)行駛。在多軸驅(qū)動(dòng)的汽車上，為了將輸出的動(dòng)力合理的分配給各驅(qū)動(dòng)橋，設(shè)有分動(dòng)器。 分動(dòng)器的功用就是將變速器輸出的動(dòng)力分配到驅(qū)動(dòng)橋，并且 增大扭矩。分動(dòng)器也是齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，它單獨(dú)固定在車架上，其輸入軸與變速器的輸出軸 相 連接，分動(dòng)器的輸出軸有若干 個(gè) ，分別經(jīng)萬(wàn)向傳動(dòng)裝置與各驅(qū)動(dòng)橋相連 15。 此 分動(dòng)器設(shè)有高低檔，以進(jìn)一步擴(kuò)大在困難地區(qū)行駛時(shí)的傳動(dòng)比。越野汽車在良好道路行駛時(shí)，為減小功率消耗及傳動(dòng)系機(jī)件和輪胎磨損，一 般 要切斷通前橋動(dòng)力。在越野行駛時(shí)， 根據(jù)需要接合前橋并采用 低速檔， 增加驅(qū)動(dòng)輪數(shù)和驅(qū)動(dòng)力。 1.2 分動(dòng)器類型和發(fā)展 （ 1） 分時(shí) 驅(qū)動(dòng) (Part time 4WD) 這是一種駕駛者可以在兩驅(qū)和四驅(qū)之間手動(dòng)選擇的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由駕駛員根據(jù)路面 情況，通過(guò)接通或斷開(kāi)分動(dòng)器來(lái)變化兩輪驅(qū)動(dòng)或四輪驅(qū)動(dòng)模式，這也是一般越野下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 4 車或四驅(qū) SUV 最常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)模式。最顯著的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選取驅(qū)動(dòng)模式，比較經(jīng)濟(jì)。 （ 2） 全時(shí) 驅(qū)動(dòng) (Full time 4WD) 這種傳動(dòng)系統(tǒng)不需要駕駛?cè)诉x擇操作，前后車輪永遠(yuǎn)維持四輪驅(qū)動(dòng)模式，行駛時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩按 50： 50 設(shè)定在前后輪上，使前后排車輪保持等量的扭矩。全時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的駕駛操控性和行駛循跡性，有了全時(shí)四驅(qū)系統(tǒng)，就可以在鋪覆路面上順利駕駛。但其缺點(diǎn)也很明顯，那就是比較廢油，經(jīng)濟(jì)性不夠好。而且，車輛沒(méi)有任何裝置來(lái)控 制輪胎轉(zhuǎn)速的差異，一旦一個(gè)輪胎離開(kāi)地面，往往會(huì)使車輛停滯在那里，不能前進(jìn)。 （ 3） 適時(shí)驅(qū)動(dòng) (Real time 4WD) 采用適時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛可以通過(guò)電腦來(lái)控制選擇適合當(dāng)下情況的驅(qū)動(dòng)模式。在正常的路面，車輛一般會(huì)采用后輪驅(qū)動(dòng)的方式。而一旦遇到路面不良或驅(qū)動(dòng)輪打滑的情況，電腦會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并立即將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩分配給前排的兩個(gè)車輪，自然切換到 四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，免除了駕駛?cè)说呐袛嗪褪謩?dòng)操作，應(yīng)用更加簡(jiǎn)單。不過(guò)，電腦與人腦相比，反應(yīng)畢竟較慢，而且這樣一來(lái)，也缺少了那種一切盡在掌握的征服感和駕駛樂(lè)趣。 分動(dòng)器已經(jīng)發(fā)展 到第五代：第一代的分動(dòng)器基本上為分體結(jié)構(gòu)，直齒輪傳動(dòng)、雙換檔軸操作、鑄鐵殼體；第二代分動(dòng)器雖然也是分體結(jié)構(gòu)，但已改為全斜齒齒輪傳動(dòng)、單換檔軸操作和鋁合金殼體，一定程度上提高了傳動(dòng)效率、簡(jiǎn)便了換檔、降低了噪音與油耗；第三代分動(dòng)器增加了同步器，使多軸驅(qū)動(dòng)車輛具備在行進(jìn)中換檔的功能；第四代分動(dòng)器的重大變化在于采用了聯(lián)體結(jié)構(gòu)以及行星齒輪加鏈傳動(dòng)，從而優(yōu)化了換檔及大大提高了傳動(dòng)效率和性能；第五代分動(dòng)器殼體采用壓鑄鋁合金材料、齒型鏈傳動(dòng)輸出，其低擋位采用行星斜齒輪機(jī)構(gòu)，使其輕便可靠、傳動(dòng)效率高、操縱簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音 更低。分動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是前輸出軸傳動(dòng)系統(tǒng)皆采用低噪聲的多排鏈條傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)相對(duì)齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)有傳動(dòng)平穩(wěn)、嗓聲小、中心距誤差要求低、軸承負(fù)荷較小及防止共振。分動(dòng)器功能上的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩容量大、重量輕、傳動(dòng)效率高、噪音小、換擋輕便準(zhǔn)確，大大改善了多驅(qū)動(dòng)車輛的轉(zhuǎn)矩分配，進(jìn)而提高了整車性能。 本設(shè)計(jì)為 EQ1092F 型汽車手動(dòng)三軸式分動(dòng)器的設(shè)計(jì)，駕駛者可以在 4 驅(qū)和 6 驅(qū)之間進(jìn)行手動(dòng)選擇。東風(fēng) EQ1092F 型汽車是在 EQ1090 車型的基礎(chǔ)上，對(duì)提高整車安全性、可靠性、舒適性等方面采取了重大改進(jìn)后開(kāi)發(fā)的車型 17。提高了軍用 汽車的戰(zhàn)術(shù)性能，進(jìn)而提高部隊(duì)的戰(zhàn)斗力本車型的分動(dòng)器選用機(jī)械式分動(dòng)器。機(jī)械式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、制造成本低和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 5 10。 1.3 分動(dòng)器的功用及意義 分動(dòng)器的功用就是將分動(dòng)器輸出的動(dòng)力分配到驅(qū)動(dòng)橋，并且增大扭矩 。 分動(dòng)器也是齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，它單獨(dú)固定在車架上，其輸入軸與分動(dòng)器的輸出軸 相 連接，分動(dòng)器的輸出軸有若干根，分別經(jīng)萬(wàn)向傳動(dòng)裝置與各驅(qū)動(dòng)橋相連 3。 由于越野車輛發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩比較大，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)仍可輸出較大的轉(zhuǎn)矩，加上變速箱的傳動(dòng)比變化范圍較大，能夠很 好地滿足車輛的使用要求， 因此，依據(jù)越野車的的主要技術(shù)指標(biāo)、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速和車輛行駛條件，來(lái)確定 分動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式的選擇、設(shè)計(jì)參數(shù)的選取及各大零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算。 1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要是依據(jù) 東風(fēng) EQ1092F 型汽車的 有關(guān)參數(shù)，通過(guò) 分動(dòng)器 各部分參數(shù)的選擇和計(jì)算，設(shè)計(jì)出一種基本符合要求的 三軸式分動(dòng)器 。本 設(shè)計(jì) 主要完成下面一些主要工作： (1)掌握汽車分動(dòng)器結(jié)構(gòu)及工作原理，繪出結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖。 (2)確定主要零部件（齒輪、軸等）主要設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。 (3)確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。 (4)使用 AutoCAD 完成工程圖紙。 (5)編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 6 第 2 章 分動(dòng)器結(jié)構(gòu)的確定及主要參數(shù)的計(jì)算 2.1 設(shè)計(jì)所依據(jù)的主要技術(shù)參數(shù) 本設(shè)計(jì)是根據(jù) 東風(fēng) EQ1092F型汽車手動(dòng)三軸式分動(dòng)器 而開(kāi)展的，設(shè)計(jì)中所采用的相關(guān)參數(shù)均來(lái)源于此種車型，具體參數(shù)如下所示 ： 最大輸入轉(zhuǎn)速： 3000r/min； 最小輸入轉(zhuǎn)速： 600r/min； 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 353N m 最高車速 90km/h 輪胎規(guī)格 9.00-20-12PR 整備質(zhì)量 4310kg 最大載重 5000kg 主減速 器傳動(dòng)比 6.33 分動(dòng)器高擋傳動(dòng)比 2.05 低擋傳動(dòng)比 1.08 輸入最大轉(zhuǎn)矩 742.44N m 分動(dòng)器的主要參數(shù)（中心距、齒輪模數(shù)、軸徑等）選擇可按照變速器的參數(shù)選擇計(jì)算公式進(jìn)行。 2.2 分動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求 分動(dòng)器也是齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，它單獨(dú)固定在車架上，其輸入軸與分動(dòng)器的輸出軸 相下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 7 連接，分動(dòng)器的輸出軸有若干根，分別經(jīng)萬(wàn)向傳動(dòng)裝置與各驅(qū)動(dòng)橋相連。汽車全輪驅(qū)動(dòng)，可在冰雪、泥沙和無(wú)路的地區(qū)地面行駛。 對(duì)分動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求要滿足以下幾點(diǎn)： 1） 便于制造、使用、維修以及質(zhì)量輕、尺寸緊湊； 2） 保證汽車必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì) 性； 3） 換檔迅速、省力、方便； 4） 工作可靠。不得有跳檔及換檔沖擊等現(xiàn)象發(fā)生； 5） 分動(dòng)器應(yīng)有高的工作效率； 6） 分動(dòng)器的工作噪聲低； 2.3 分動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案的選擇 分動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，各種結(jié)構(gòu)形式都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，這些優(yōu)缺點(diǎn)隨著主觀和客觀條件的變化而變化。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們應(yīng)深入實(shí)際，收集資料，調(diào)查研究，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析比較，并盡可能地考慮到產(chǎn)品的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，最后確定較合適的方案。 機(jī)械式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、制造成本低和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用 。本設(shè)計(jì)采用的結(jié)構(gòu)方案如圖 2.1 所示 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 8 圖 2.1 分動(dòng)器傳動(dòng)示意圖 2.4 傳動(dòng)方案 分動(dòng)器的設(shè)計(jì)類比于變速器和減速器的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在汽車大多數(shù)都采用中間軸式變速器，由汽車構(gòu)造中汽車分動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖，采用輸入軸與后輪輸出軸同軸的形式，輸入軸的后端經(jīng)軸承在后輪輸出軸的軸孔內(nèi)，后輪輸出要經(jīng)過(guò)兩對(duì)齒輪副的傳遞，因此傳動(dòng)效率有所降低 15。 2.5 齒輪的安排 各齒輪副的相對(duì)安裝位置，對(duì)于整個(gè)分動(dòng)器的結(jié)構(gòu)布置有很大的影響，要考慮到以下幾個(gè)方面的要求： 1）整車總布置 根據(jù)整車的總布置，對(duì)分動(dòng)器輸入軸與輸出軸 的相對(duì)位置和分動(dòng)器的輪廓形狀以及換擋機(jī)構(gòu)提出要求 2）駕駛員的使用習(xí)慣 3）提高平均傳動(dòng)效率 4）改善齒輪受載狀況 各擋位齒輪在分動(dòng)器中的位置安排，考慮到齒輪的受載狀況。承受載荷大的低擋齒輪，安置在離軸承較近的方，以減小鈾的變形，使齒輪的重疊系數(shù)不致下降過(guò)多。分動(dòng)器齒輪主要是因接觸應(yīng)力過(guò)高而造成表面點(diǎn)蝕損壞，因此將高擋齒輪安排在離兩支承較遠(yuǎn)處。該處因軸的變形而引起齒輪的偏轉(zhuǎn)角較小，故齒輪的偏載也小。 2.6 換擋結(jié)構(gòu)形式 目前用于齒輪傳動(dòng)中的換擋結(jié)構(gòu)形式主要有三種： 1）滑動(dòng)齒輪換擋 通常是采用滑動(dòng) 直齒輪進(jìn)行換擋，但也有采用滑動(dòng)斜齒輪換擋的?；瑒?dòng)直齒輪換擋的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、容易制造。缺點(diǎn)是換擋時(shí)齒端面承受很大的沖擊，會(huì)導(dǎo)致齒輪過(guò)早損壞，并且直齒輪工作噪聲大。所以這種換擋方式，一般僅用在較低的檔位上，例如變速器中的一擋和倒擋。采用滑動(dòng)斜齒輪換擋，雖有工作平穩(wěn)、承裁能力大、噪聲小的優(yōu)點(diǎn)，但它的換擋仍然避免不了齒端面承受沖擊。 2）嚙合套換擋 用嚙合套換擋，可將構(gòu)成某傳動(dòng)比的一對(duì)齒輪，制成常嚙合的斜齒輪。而斜齒輪上另外有一部分做成直的接合齒，用來(lái)與嚙合套相嚙合。這種結(jié)構(gòu)既具有斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克 服了滑動(dòng)齒輪換擋時(shí)，沖擊力集中在 1 2個(gè)輪齒上的缺陷。因?yàn)樵趽Q下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 9 擋時(shí)，由嚙合套以及相嚙合的接合齒上所有的輪齒共同承擔(dān)所受到的沖擊，所以嚙合套和接合齒的輪齒所受的沖擊損傷和磨損較小。 它的缺點(diǎn)是增大了分動(dòng)器的軸向尺寸，未能徹底消陳齒輪端面所受到的沖擊。 3）同步器換擋 現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器。使用同步器可減輕接合齒在換擋時(shí)引起的沖擊及零件的損壞。并且具有操縱輕便，經(jīng)濟(jì)性和縮短換擋時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，從而改善了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和山區(qū)行駛的安全性。其缺點(diǎn)是零件增多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向尺寸增加，制造要求高，同步 環(huán)磨損大，壽命低。但是近年來(lái)，由于同步器廣泛使用，壽命問(wèn)題已解決。比如在其工作表面上鍍一層金屬，不僅提高了耐腐性，而且提高了工作表面的摩擦系數(shù)。 2.7 分動(dòng)器殼體 殼體采用灰鑄鐵鑄造工藝。 殼體壁厚取 10mm；殼體側(cè)面的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪齒頂之間留有 5 8mm 的間隙；齒輪齒頂?shù)椒謩?dòng)器底部之間留有不小于 15mm的間隙。 為了注油和放油，在分動(dòng)器上設(shè)計(jì)有注油孔和放油孔。注油孔位置位于殼體的中部，它的作用是加油和油面檢視用。放油孔設(shè)計(jì)在殼體的最低處，放油螺塞采用永恒磁性螺塞，可以吸住存留于潤(rùn)滑油內(nèi)的金屬顆粒。為了保持 分動(dòng)器內(nèi)部為大氣壓力，在分動(dòng)器頂部裝有通氣塞。 2.8 分動(dòng)器的操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 分動(dòng)器的操縱機(jī)構(gòu)為機(jī)械式，其高低檔的變換和前橋驅(qū)動(dòng)橋的接合、分離都采用嚙合套和換擋叉式結(jié)構(gòu)，換擋輕便靈活。越野汽車在良好道路行駛時(shí)，為減小功率消耗及傳動(dòng)系機(jī)件和輪胎摩擦，一般均切斷通前橋動(dòng)力。在越野行駛時(shí)，若需低速檔動(dòng)力，則為了防止后橋及中橋超載，應(yīng)使低速檔動(dòng)力由所有驅(qū)動(dòng)橋分擔(dān)。為此，對(duì)分動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)有如下特殊要求：非先接上前橋，不得掛上低速檔；非先退出低速檔，不得摘下前橋。 2.9 傳動(dòng)比的計(jì)算 為了增強(qiáng)汽車在不好道路的驅(qū)動(dòng)力，目 前，四驅(qū)車一般用 2 個(gè)檔位的分動(dòng)器，分為高檔和低檔 .本設(shè)計(jì)也采用 2個(gè)檔位。 選擇最低檔傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑等來(lái)綜合考慮、確定。 根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著條件 ，檔數(shù)和傳動(dòng)比 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 10 reriMF （ 2.1） 式中： i -汽車的總傳動(dòng)比 eM -發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 -汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率 r -車輪的半徑 汽車爬陡坡時(shí)車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。故有 mgFF （ 2.2） 式中 ： -路面的附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 =0.6 m -汽車的總質(zhì)量 g -重力加速度 948.03 5 34 8 3.06.08.99 3 1 0erMrmgi低分iiii KD 1 （ 2.3） 式中 ： i -汽車總傳動(dòng)比 Di -主減速器傳動(dòng)比 1Ki -變速器一檔傳動(dòng)比 低分i -分動(dòng)器低檔傳動(dòng)比 故 05.231.733.6 941 KD ii ii 低分根據(jù)設(shè)計(jì)要求 08.1高分i 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為 353N m， 齒輪傳動(dòng)效率為 99%，離合器傳動(dòng)效率為 99%，軸承傳動(dòng)效率為 96%故 mNTT49.335%96%99353m a x1 承離發(fā) 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 11 mNiTT k85.3181%96%9949.335512 齒承 mNiTT k44.7 4 245.2%96%9985.3 1 823 齒承 2.10 中心距 A 確定 將中間軸與第二軸之間的距離稱為中心距 A。它是一個(gè)基本參 數(shù)，其大小不僅對(duì)分動(dòng)器的外形尺寸、體積個(gè)質(zhì)量大小，而且對(duì)輪齒的接觸強(qiáng)度有影響。中心距越小，齒輪的接觸應(yīng)力越大，齒輪壽命越短。因此，最小允許中心距應(yīng)當(dāng)由保證輪齒有必要的接觸強(qiáng)度來(lái)確定。分動(dòng)器的軸經(jīng)軸承安裝在殼體上， 從布置 分動(dòng)器 的可能與方便和不因同一垂直面上的兩軸承孔之間的距離過(guò)小而影響殼體的強(qiáng)度考慮，要求中心距取大些。還有， 分動(dòng)器 中心取得過(guò)小，會(huì)使 分動(dòng)器 長(zhǎng)度增加，并因此使軸的剛度被削弱和使齒輪的嚙合狀態(tài)變壞 。 。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： 3 ge m a x i 低TKA A（ 2.4） 式中 ： 為分動(dòng)器中心距（ mm）； KA 為中心距系數(shù)，取 KA=8.9 12； Temax 為輸入最大扭矩（ N m）； i 低 為低速檔傳動(dòng)比；g為分動(dòng)器傳動(dòng)效率，取 96%。 可確定中心距： mm17.13699.10096.005.244.742129.8 3）（）（A 為檢測(cè)方便，圓整中心距 A=130mm。 2.11 本章小結(jié) 本章主要闡述了分動(dòng)器方案的選擇，根據(jù)各換擋結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)缺點(diǎn)選擇換擋形式，通過(guò)齒輪的形式確定了傳動(dòng)的形式，說(shuō)明了殼體和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。根據(jù)本車的 主要參數(shù)，通過(guò)計(jì)算確定了輸入轉(zhuǎn)矩和中心距，為齒輪的齒數(shù)分配及軸的選擇提供了依據(jù)。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 12 第 3 章 分動(dòng)器的齒輪設(shè)計(jì) 3.1 模數(shù)的確定 齒輪模數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)，并且影響它的選取因素又很多，如齒輪的強(qiáng)度、質(zhì)量、噪聲、工藝要求、載荷等。 決定齒輪模數(shù)的因素很多，其中最主要的是載荷的大小。由于高檔齒輪和低檔齒輪載荷不同，股高速擋和低速檔的模數(shù)不宜相同。從加工工藝及維修觀點(diǎn)考慮，同一齒輪機(jī)械中的齒輪模數(shù)不宜過(guò)多。 所選模數(shù)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T1357 1987 的規(guī)定，。接合齒和嚙合套多采用 漸開(kāi)線齒形。由于工藝上的考慮，同 分動(dòng)器 中的結(jié)合齒采用同一模數(shù)。選取較小模數(shù)并增多齒數(shù)有利于換擋。 選取各齒輪副模數(shù)如下： 常嚙合齒輪： mn=4mm； 低速檔： mn=4mm， 高速擋： mn=3mm。 嚙合套采用漸開(kāi)線齒形，取 m=3mm 3.2 齒形壓力角及螺旋角 齒形與分度圓交點(diǎn)的徑向線與該點(diǎn)的齒形切線所夾的銳角被稱為分度圓壓下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 13 力角 。一般所說(shuō)的壓力角 ,都是指分度圓壓力角 。 汽車變速器的齒形、壓力角及螺旋角按表 3.1 選取。 表 3.1 汽車分動(dòng)器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角 項(xiàng)目 車型 齒形 壓力角 螺旋角 轎車 高齒并修形的齒形 5.14 ， 15 ， 16 ， 5.16 25 45 一般貨車 GB1356-78 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形 20 18 26 重型車 GB1356-78 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形 低擋、倒擋齒輪 5.22 ， 25 小螺旋角 壓力角較小時(shí)，重合度較大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲較低；壓力角較大時(shí)，可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。對(duì)于轎車，為加大重合度以降低噪聲，應(yīng)取用小些的壓力角；對(duì)于貨車，為提高齒輪承載能力，應(yīng)取用大些的壓力角。 實(shí)際上，因國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20 ，所以分動(dòng)器齒輪采用的壓力角為 20 。 斜齒輪在 分動(dòng)器 中得到廣泛應(yīng)用。選取斜齒輪的螺旋角，應(yīng)該注意它對(duì)齒輪工作噪聲、齒輪的強(qiáng)度和軸向力有影響。在齒輪選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。實(shí)驗(yàn)還證明：隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度也相應(yīng)提高。不過(guò)當(dāng)螺旋角大于 時(shí)，其抗彎強(qiáng)度驟然下降，而接觸強(qiáng)度仍繼續(xù)上升。因此，從提高低擋齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，并不希望用過(guò)大的螺旋角，以 15 25 為宜；而從提高高擋齒輪的接觸強(qiáng)度和增加重合度著眼，應(yīng)當(dāng)選用較大的螺旋角。 但螺旋角太大，會(huì)使軸向力及軸承 載荷過(guò)大。初選低速檔嚙合齒輪螺旋角 =20。 3.3 齒寬 齒輪寬度大，承載能力高。但齒輪受載后，由于齒向誤差及軸的撓度變形等原因，沿齒寬方向受力不均勻，因而齒寬不宜太大。 通?？梢愿鶕?jù)齒輪模數(shù)來(lái)選擇齒寬 b。 ncmkb（ 3.1） 式中：ck 齒寬系數(shù)，直齒輪取 0.74.4 kc ，斜齒輪取 6.80.7 kc ； nm 法面模數(shù)。 齒寬可根據(jù)下列公式初選：直齒輪 b=(4.58.0)m,斜齒輪 b=(7.08.6)mn。 綜合各個(gè)齒輪的情況，均為斜齒輪 : 設(shè)計(jì) b=4 (7.08.6)=2834.4， 齒寬均選為 30mm。 3.4 各檔齒輪齒數(shù)的確定 3.4.1 低速檔齒輪副齒數(shù)的確定 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 14 在初選中心距、齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可根據(jù)檔數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來(lái)分配各檔齒輪的齒數(shù)。 齒數(shù)和： 1.61420c o s1302c o s2zS 21nmAz（ 3.2） 圓整取 S=61 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，一軸低速檔齒輪齒數(shù)在 z1=24 28 之間選取。通過(guò)表 3.2 對(duì)這三個(gè)數(shù)值得出的參數(shù)進(jìn)行比較。 表 3.2 不同齒數(shù)時(shí)傳動(dòng)比對(duì)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 通過(guò)比較可以得出 z1=25， z2=36 時(shí)， i 低 =2.074，與設(shè)計(jì)要求 2.05 最接近。 所以： z1=25， z2=36 3.4.2 對(duì)中心距進(jìn)行修正 因?yàn)橛?jì)算齒數(shù)和z后，經(jīng)過(guò)取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的z和齒輪變位系數(shù)重新計(jì)算中心距 A ，再以修正后的中心距 A 作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)，故中心距變?yōu)?mmmmA n8.12920cos2461cos2Sm（ 3.3） 修正中心距，取 A=130。 重新確定螺旋角，其精確值應(yīng)為 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 15 9121202052.201302614cos2cos12ASm n下面根據(jù)方程組： 4236.1362505.261420c o s1302c o s221431243zzizzmAzzn低確定常嚙合齒輪副齒數(shù)分別為 2536z43 z，。 重新確定螺旋角，其精確值為 9121202052.201302614cos2cos1134ASm n3.4.3 確定其他齒輪的齒數(shù) 齒輪 5為中橋輸出軸齒輪，因此齒輪 5 與后橋輸出軸齒輪 3各參數(shù)應(yīng)相同。 低速檔齒輪： 75.0362508.1z3467zziz 高（ 3.4） 根據(jù)， 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 16 0 3 2 8.1)75.01(253636)1(t a nt a n674336734zzzzz可以得出， 8463206 1 3 2.190 3 2 8.12 0 5 2.20t a nt a n 167 826.8136132.19c o s1302c o s2 6776，取nmAzz于是可得， 。， 14.3586.47z76 z圓整取 。， 3547z76 z重新確定螺旋角，其精確值為 1653188 8 7 9.181 3 02823c o s2)(c o s176167Azzm n齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)如表 3.3 所示： 表 3.3 齒輪各參數(shù)數(shù)據(jù) 齒輪 高速檔 低速檔 常嚙合 齒輪齒數(shù) 輸入軸 齒輪 6 中間軸 齒輪 7 輸入軸 齒輪 1 中間軸 齒輪 2 輸出軸 齒輪 3 中間軸 齒輪 4 35 26 25 36 36 25 實(shí)際傳動(dòng)比 i 0.745 1.44 1.44 螺旋角 165318 912120 912120 法面模數(shù) mn（ mm） 3 4 4 法面齒頂高系數(shù) anh 1 1 1 法面頂隙系數(shù) nc 0.25 0.25 0.25 分度圓壓力角 n 20 20 20 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 17 分度圓直徑 d（ mm） 149.02 110.68 106.56 153.44 153.44 106.56 中心距 A（ mm） 130 130 130 齒頂高 ha（ mm） 3 4 4 齒根高 hf（ mm） 3.75 5 5 齒全高 h（ mm） 6.75 9 9 有效齒寬 b（ mm） 30 30 30 當(dāng)量齒數(shù) zv 55.49 41.32 30.25 43.56 43.56 30.25 3.5 齒輪損壞的原因和形式 齒輪在嚙合過(guò)程中，輪齒根部產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，過(guò)渡轉(zhuǎn)角處又有應(yīng)力集中，故當(dāng)齒輪受到足夠大的載荷作用，其根部的彎曲應(yīng)力超過(guò)材料的許用應(yīng)力時(shí)，輪齒就會(huì)斷裂。這種由于強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生的斷裂，其斷面為一次性斷裂所呈現(xiàn)的粗狀顆粒面。在汽車分動(dòng)器 中這種情況很少發(fā)生。而最常見(jiàn)的斷裂則是由于在重復(fù)載荷作用下使齒根受拉面的最大應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)疲勞裂縫而逐漸擴(kuò)展到一定深度后所產(chǎn)生的折斷，其疲勞斷面在疲勞裂縫部分呈光滑表面，而突然斷裂部分呈粗粒狀表面 14。 分動(dòng)器 低擋小齒輪由于載荷大而齒數(shù)少、齒根較弱，其主要 破壞形式就是這種彎曲疲勞斷裂。 齒面點(diǎn)蝕是常用的高擋齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度的形式。齒面長(zhǎng)期在脈動(dòng)的接觸應(yīng)力作用下，會(huì)逐漸產(chǎn)生大量與齒面成尖角的小裂縫。嚙合時(shí)由于齒面的相互擠壓，使充滿了潤(rùn)滑油的裂縫處油壓增高，導(dǎo)致裂縫的擴(kuò)展，最后產(chǎn)生剝落，使齒面上產(chǎn)生大量的扇形小麻點(diǎn)，即是所謂點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕使齒形誤差加大而產(chǎn)生動(dòng)載荷，甚至可能引起輪齒折斷。通常是靠近節(jié)圓根部齒面處的點(diǎn)蝕較靠近節(jié)圓頂部齒面出的點(diǎn)蝕嚴(yán)重；主動(dòng)小齒輪較被動(dòng)大齒輪嚴(yán)重。 對(duì)于高速重載齒輪，由于齒面相對(duì)滑動(dòng)速度高、接觸壓力大且接觸區(qū)產(chǎn)生高溫而使齒面間的潤(rùn)滑油 膜破壞，使齒面直接接觸。在局部高溫、高壓下齒面互相熔焊粘連，齒面沿滑動(dòng)方向形成撕傷痕跡的損壞形式成為齒面膠合。在一般汽車變速器中，產(chǎn)生膠合損壞的情況較少。 增大輪齒根部齒厚，加大齒根圓角半徑，采用高齒，提高重合度，增多同時(shí)嚙合的輪齒對(duì)數(shù)，提高輪齒柔度，采用優(yōu)質(zhì)材料等，都是提高輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的措施。合理選擇齒輪參數(shù)及變位系數(shù)，增大齒廓曲率半徑，降低接觸應(yīng)力，提高齒面強(qiáng)度等，可提高齒面的接觸強(qiáng)度。采用黏度大、耐高溫、耐高壓的潤(rùn)滑油，提高油膜強(qiáng)度，提高齒面強(qiáng)度，選擇適當(dāng)?shù)凝X面表面處理方法和鍍層等，是防止齒面膠合 的措施。 3.6 齒輪的材料選擇 1、齒輪材料的選擇原則 (1)滿足工作條件的要求 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 18 不同的工作條件，對(duì)齒輪傳動(dòng)有不同的要求，故對(duì)齒輪材料亦有不同的要求。但是對(duì)于一般動(dòng)力傳輸齒輪，要求其材料具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，而且齒面硬，齒芯軟。 (2)合理選擇材料配對(duì) 如對(duì)硬度 350HBS 的軟齒面齒輪，為使兩輪壽命接近，小齒輪材料硬度應(yīng)略高于大齒輪，且使兩輪硬度差在 30 50HBS 左右。為提高抗膠合性能，大、小輪應(yīng)采用不同鋼號(hào)材料。 (3)考慮加工工藝及熱處理工藝 大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵；中 等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常采用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而又要求不