八噸載重汽車驅(qū)動橋差速器設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、八噸載重汽車驅(qū)動橋差速器設(shè)計畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文),是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知,除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果,也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過奉獻(xiàn)的個人或集體,均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名: 日 期: 指導(dǎo)教師簽名: 日 期: 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(論文)的規(guī)定,即:按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(論文)的印刷本和電子版

2、本;學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽效勞;學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學(xué)校可以公布論文的局部或全部內(nèi)容。作者簽名: 日 期: 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要奉獻(xiàn)的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名: 日期:年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保存、使用學(xué)

3、位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保存并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或局部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名:日期:年 月 日 導(dǎo)師簽名:日期:年 月 日1 前言 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是八噸載重汽車驅(qū)動橋差速器設(shè)計。 在我國,隨著汽車工業(yè)高速開展,汽車重要零部件也得到相應(yīng)的開展,因而車橋系統(tǒng)也有了比較大的開展。為了能在競爭劇烈的車橋產(chǎn)品市場中占有份額, 各車橋生產(chǎn)廠家紛紛推出了承載能力強(qiáng)、技術(shù)含量高的車橋總成。汽車中的驅(qū)動橋和從動橋統(tǒng)稱車橋。其中驅(qū)

4、動橋位于傳動系的末端,其根本功用是將萬向傳動裝置傳來的動力折過90°角,改變力的傳遞方向,并由主減速器降低轉(zhuǎn)速,增大轉(zhuǎn)矩后,經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅(qū)動輪。 驅(qū)動橋一般由主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置及橋殼等部件組成。汽車驅(qū)動橋既是動力傳遞機(jī)構(gòu),又是行走機(jī)構(gòu),還起著支撐汽車荷重的作用。驅(qū)動橋承受著作用于路面和車架或車廂之間的鉛垂力以及它們之間的縱向力及橫向力。鉛垂力由懸架的彈性元件來傳遞,縱向力及橫向力也能由懸架的某些類型的彈性元件來傳遞。懸架的彈性元件為不能傳遞縱向力、橫向力的鋼板彈簧時(如螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧或其他),這些力可以通過懸架的導(dǎo)向裝置、封閉式傳

5、動軸的套管或特設(shè)的傳力桿來傳遞。 根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)的不同,車橋分為非斷開式和斷開式兩種。驅(qū)動車輪采用獨(dú)立懸架時,應(yīng)選用斷開式驅(qū)動橋;驅(qū)動車輪采用非獨(dú)立懸架時,那么選用非斷開式驅(qū)動橋。非斷開式驅(qū)動橋也稱為整體式驅(qū)動橋,其半軸套管與主減速器殼均與軸殼剛性地相連一個整體梁,因而兩側(cè)的半軸和驅(qū)動輪相關(guān)地擺動,通過彈性元件與車架相連。 主減速器將輸入的轉(zhuǎn)矩增大降低轉(zhuǎn)速,在發(fā)動機(jī)縱置時還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。因為使用要求的不同,主減速器的結(jié)構(gòu)也是不同的。按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目分為單級式主減速器和雙級式主減速器。其中的雙級式主減速器又可分為整體式主減速器和分開式主減速器兩種。假設(shè)雙級式主減速器的第二級

6、減速器齒輪有兩副,并分別置于兩側(cè)車輪附近,那么稱為輪邊減速器;有兩個檔位主減速器稱為雙速主減速器。 單級主減速器常由一對圓錐齒輪組成。這種主減速器結(jié)構(gòu)較簡單,質(zhì)量小、本錢低、使用簡單。但是主傳動比不能太大,一般不大于7.0,如果進(jìn)一步提高傳動比將會增大從動齒輪直徑,從而減小離地間隙(降低通過性),并且會使從動齒輪熱處理復(fù)雜。 在選擇主減速器形式的時候要考慮的因素有:汽車類型、使用條件、驅(qū)動橋的離地間隙、驅(qū)動橋數(shù)及其布置形式和主傳動比。其中傳動比的大小可以影響汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性。因而在通常狀況下單級主減速器廣泛用于乘用車和輕、中型商用車上。與單級主減速器相比,采用雙級主減速器可以在保證離地間隙

7、相同的情況下得到更大的傳動比,但是尺寸大,質(zhì)量較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造本錢高,傳動效率低。 汽車行駛時,左右車輪在同一時間內(nèi)所滾過的路程往往不等:在轉(zhuǎn)彎時,內(nèi)、外兩側(cè)車輪行程顯然不同,即外側(cè)車輪滾過的距離大于內(nèi)側(cè)車輪;在不平路面上行駛時,由于路面波形不同也會造成兩側(cè)車輪滾過的路程不等;即使在平直路面上行駛,由于輪胎氣壓、輪胎負(fù)荷、胎面磨損程度不同以及制造誤差等因素,左右車輪也會因滾動半徑不同而使左、右車輪行程不等。假設(shè)驅(qū)動橋的左、右車輪采用剛性連接,行駛時的過程中會產(chǎn)生驅(qū)動輪在路面上滑移或滑轉(zhuǎn),因而加劇輪胎磨損與功率和燃料的消耗或者導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和操縱性能惡化。汽車左右驅(qū)動輪間裝有輪間差速器可以防止這些

8、現(xiàn)象的發(fā)生,保證驅(qū)動橋兩側(cè)車輪在行程不等時可以具有不同的旋轉(zhuǎn)角速度以滿足汽車行駛的要求;在有些多橋驅(qū)動汽車上還裝有軸間差速器,用以提高通過性,同時防止在驅(qū)動橋間產(chǎn)生功率循環(huán)及由此引起的附加載荷,使傳動系零件損壞、輪胎磨損和燃料消耗增加。 差速器的作用用是在兩輸出軸間分配轉(zhuǎn)矩,并保證兩輸出軸有可能以不同的角速度轉(zhuǎn)動。差速器有很多結(jié)構(gòu)形式,按其結(jié)構(gòu)特征不同,分為齒輪式、凸輪式、渦輪式和牙嵌自由式等多種形式。 半軸將差速器半軸齒輪的輸出轉(zhuǎn)矩傳到驅(qū)動輪或輪邊減速器上。在非斷開式驅(qū)動橋內(nèi),半軸一般是實心的;在斷開式驅(qū)動橋內(nèi),一般要采用萬向傳動裝置給驅(qū)動輪傳遞動力;在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋內(nèi),半軸一般需要分為內(nèi)半軸和

9、外半軸兩段,中間用等角速萬向節(jié)相連接。現(xiàn)代汽車根本上采用全浮式和半浮式兩種半軸支撐形式。 驅(qū)動橋橋殼也是汽車上的主要零部件之一,其中,非斷開式驅(qū)動橋的橋殼的作用是支撐汽車載重并將載荷傳給車輪。同時作用在驅(qū)動車輪上的各種力(如牽引力、制動力、側(cè)向力和垂向力)也經(jīng)過橋殼傳到懸架及車架或車廂上。因此,橋殼既是傳力件又是承載件。它也是主減速器、差速器及驅(qū)動車輪傳動裝置的外殼。 目前我國的汽車產(chǎn)業(yè)正在蓬勃的開展,特別是貨車產(chǎn)業(yè),后輪驅(qū)動汽車的平衡性和操作性隨之都有較大的提高。顧名思義,后輪驅(qū)動汽車在加速的時候,牽引力將不會由前輪發(fā)出,所以在加速轉(zhuǎn)彎時,司時機(jī)感到橫向握持力變大,操作性能變好。后橋驅(qū)動的維

10、修也很廉價,雖然構(gòu)造和車型的不同使得這種費(fèi)用有很大的差異。在設(shè)計變速器出現(xiàn)故障時,后輪驅(qū)動的汽車不需要對差速器進(jìn)行維修,但是前輪驅(qū)動的汽車來說就應(yīng)該加以維修了,因為兩部件是做在一起的。所以后輪驅(qū)動不但會使得乘車更加平安、舒適,也會使的維修費(fèi)用降低,從而獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益 本次設(shè)計的思路可分為以下幾點(diǎn):首先要選擇初始設(shè)計方案,本車屬于中型載重貨車,因而要采用后橋驅(qū)動,而且驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式要符合中型貨車的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求;接著選擇各部件結(jié)構(gòu)形式;最后選擇各部件具體參數(shù),設(shè)計出各部件主要尺寸,畫出圖紙。 驅(qū)動橋的設(shè)計:首先探究驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點(diǎn)及設(shè)計要求,詳細(xì)地分析了驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式及布

11、置方法;接著設(shè)計驅(qū)動橋車輪的傳動裝置和橋殼的結(jié)構(gòu)形式與計算。 載重汽車所要傳遞的轉(zhuǎn)矩比乘用車和客車以及輕型商用車都要大得多,為了能夠以較低的本錢運(yùn)輸較多的貨物,所以必然需要選擇功率較大的發(fā)動機(jī),這就需要穩(wěn)定的傳動系統(tǒng),同時驅(qū)動橋在傳動系統(tǒng)中又起著極其重要的作用。發(fā)動機(jī)相同時,采用性能優(yōu)良且與發(fā)動機(jī)匹配性比較高的驅(qū)動橋可以較大幅度的降低油耗。因而設(shè)計新型的驅(qū)動橋成為當(dāng)務(wù)之急。 本次所設(shè)計得出的驅(qū)動橋是在通過設(shè)計計算得出來的數(shù)據(jù)根底上,繪制出二維CAD圖,力求使它在制造工藝性,工作穩(wěn)定可靠性上盡可能的優(yōu)良,同時結(jié)構(gòu)簡單。為了使得經(jīng)濟(jì)效益好,設(shè)計得出的驅(qū)動橋降低了制造本錢費(fèi)用,由于結(jié)構(gòu)簡單,使得驅(qū)動

12、橋使用過程中的維護(hù)本錢大大降低。驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)設(shè)計也符合貨車的整體結(jié)構(gòu)要求。綜上,設(shè)計的產(chǎn)品到達(dá)了結(jié)構(gòu)簡單,修理、維修方便,零件制造工藝性好,制造容易,經(jīng)濟(jì)效益好的設(shè)計要求。2 總體方案的論證2.1 驅(qū)動橋的設(shè)計要求 在不同用途不同型號的汽車中,驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式也各不相同,但是在使用時對它們的根本要求卻是一致的。所以對驅(qū)動橋的根本要求可以歸納為以下幾點(diǎn): 1選擇的主減速比應(yīng)能使汽車在給定使用條件下具有最正確的動力性和經(jīng)濟(jì)性; 2在各種載荷及轉(zhuǎn)速的狀況下有較高的傳動效率; 3 在兩驅(qū)動車輪的角速度不同時,能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)且連續(xù)不斷的傳遞到兩個驅(qū)動車輪上; 4 當(dāng)左、右兩驅(qū)動車輪的附著系數(shù)不同時,能充分利

13、用汽車的牽引力; 5能承受和傳遞路面與車架或車廂之間的鉛垂力、縱向力和橫向力及其力矩; 6驅(qū)動橋各零部件在滿足強(qiáng)度高、剛性好、工作可靠及使用壽命長的條件下,盡量質(zhì)量小,特別是非懸掛質(zhì)量應(yīng)盡量減小,減小不平路面給驅(qū)動橋的沖擊載荷以改善汽車的平順性; 7 輪廓尺寸不能太大,便于汽車的總布置同時與所要求的驅(qū)動橋離地間隙相適應(yīng); 8齒輪及其他傳動機(jī)件工作平穩(wěn),無噪聲或低噪聲; 9設(shè)計驅(qū)動橋總成及零部件時盡量滿足零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車變形的要求; 10結(jié)構(gòu)簡單,修理、保養(yǎng)便捷;機(jī)件工藝性好,制造簡單。2.2 驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式選擇 汽車的驅(qū)動橋處于傳動系的末端,其根本功能將萬向

14、傳動裝置傳來的動力折過90°角,改變力的傳遞方向,并由主減速器降低轉(zhuǎn)速,增大轉(zhuǎn)矩后,經(jīng)差速器分配給左右半軸和驅(qū)動輪,到達(dá)差速的要求;同時,驅(qū)動橋還要承受作用于路面或車廂之間的垂直力、縱向力和橫向力。驅(qū)動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼(或梁)等組成。 圖2.1 驅(qū)動橋的總體布置形式簡圖a 普通的非斷開式驅(qū)動橋b 帶有搖擺式半軸的非斷開式驅(qū)動橋c 斷開式驅(qū)動橋 在選擇驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式時,應(yīng)當(dāng)考慮所涉及汽車的類型及使用、生產(chǎn)條件,同時也要和所設(shè)計汽車的其他部件,尤其是與懸架的結(jié)構(gòu)型式與特性相適應(yīng),這樣才能保證整個汽車預(yù)期使用性能的實現(xiàn)。在上文里提到的一般汽車驅(qū)動橋的各

15、項根本要求,盡管通用于各種汽車的驅(qū)動橋,但是因為汽車的類型和用途有很多不同,因而個重要程度是不一樣的。綜上就可以得出,因為設(shè)計中選擇的結(jié)構(gòu)型式為具體汽車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式,所以必須從以上所提到的各項要求中,找出所設(shè)計的汽車的獨(dú)特使用性能有直接重要影響的主要幾點(diǎn),從而保證所設(shè)計汽車的最重要的使用性能的實現(xiàn)2。 驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式,按其總體布置分類共有三種,普通的非斷開式驅(qū)動橋、帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋。按其工作特性分類,又可歸并為兩大類,非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋。 汽車驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式與其所用的懸架密切相關(guān)。假設(shè)是采用非獨(dú)立懸架時,驅(qū)動橋應(yīng)為非斷開式,即驅(qū)動橋殼(或梁)是一

16、根剛性梁,非斷開式驅(qū)動橋又可分為普通的非斷開式驅(qū)動橋、帶有擺動半軸的非斷開式驅(qū)動橋;假設(shè)是采用獨(dú)立懸架時,驅(qū)動橋應(yīng)為斷開式用以保證運(yùn)動協(xié)調(diào),這種狀況下主減速器和差速器分別裝在車架或車身上,車輪傳動裝置要采用萬向傳動裝置。2.3 非斷開式驅(qū)動橋 普通的非斷開式驅(qū)動橋,具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、工作可靠的諸多優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛的應(yīng)用在各種載貨汽車及公共汽車上,同時現(xiàn)在的大局部越野汽車和局部轎車上也采用這種結(jié)構(gòu)。 圖2.2 非斷開式驅(qū)動橋示意圖1?輪轂 2?橋殼 3?半軸 4?差速器 5?主減速器 普通非斷開式驅(qū)動橋的橋殼是一根支承在左、右驅(qū)動車輪上的剛性空心梁,而主減速器、差速器及半軸等傳動機(jī)件都裝在

17、橋殼中。因而在這時,整個驅(qū)動橋和驅(qū)動車輪的質(zhì)量以及傳動軸的局部質(zhì)量都屬于汽車的非懸掛質(zhì)量,導(dǎo)致汽車的非懸掛質(zhì)量較大,這是普通非斷開式驅(qū)動橋的一個很顯著的缺點(diǎn)。這種非斷開式驅(qū)動橋和輪轂、制動器及制動鼓的總質(zhì)量,大約能占一般載貨汽車底盤質(zhì)量的11%-16%。 通過以上的探究發(fā)現(xiàn),假設(shè)采用單級主減速器代替雙級主減速器,可以大大的減小驅(qū)動橋的質(zhì)量。此外,用球墨鑄鐵代替普通的可鍛鑄鐵來鑄造主減速器殼不僅能滿足強(qiáng)度要求,也可以減小驅(qū)動橋的質(zhì)量并且改進(jìn)鑄造工藝。另外普通非斷開式驅(qū)動橋的質(zhì)量也在很大程度上受橋殼的結(jié)構(gòu)型式的影響。 同時,非斷開式驅(qū)動橋的輪廓尺寸取決于其主減速器的結(jié)構(gòu)型式。由于一般汽車的輪胎尺寸

18、和驅(qū)動橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定,因而就限制了主減速器從動齒輪直徑的大小。對于最常見的主減速齒輪?普通的螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪來說,由于模數(shù)(由強(qiáng)度及壽命來確定)已定,從動齒輪的齒數(shù)愈少它的直徑就愈小,因而會導(dǎo)致主減速器的垂向輪廓尺寸也愈小,又因為齒輪齒數(shù)的選擇是有一定范圍的。所以給定主減速比的情況下,如果單級主減速器不能夠滿足驅(qū)動橋離地間隙要求,就要改用雙級減速結(jié)構(gòu)。但是雙級主減速器的質(zhì)量和制造本錢等諸多性能指標(biāo)都比單級主減速器差,因此一般只用于主減速比大于7.6且裝載質(zhì)量在6t以上的大型汽車上。一般的雙級主減速器,通常要把兩級減速齒輪放在一個主減速器殼內(nèi),也可以將第二級減速齒輪移向驅(qū)動車輪

19、并靠近輪轂,作為輪邊減速器。2.4 斷開式驅(qū)動橋 假設(shè)果僅從外觀上看,斷開式驅(qū)動橋區(qū)別于非斷開式驅(qū)動橋的一個很明顯特點(diǎn)就是前者沒有一個用于連接左右驅(qū)動車輪的剛性整體外殼或梁。斷開式驅(qū)動橋的橋殼是分段的,并且彼此之間可以做相對運(yùn)動,因而這種橋稱為斷開式驅(qū)動橋。另外,由于斷開式驅(qū)動橋總是與獨(dú)立懸掛相匹配,因此又被稱為獨(dú)立懸掛驅(qū)動橋。斷開式驅(qū)動橋的中段,主減速器及差速器總成懸置在車架橫梁或車廂底板上,并與傳動軸及一局部驅(qū)動車輪傳動裝置的質(zhì)量共同屬于汽車的懸掛質(zhì)量,而兩側(cè)的驅(qū)動車輪那么通過獨(dú)立懸架的彈性元件與車架或車廂彈性聯(lián)接。因此,兩側(cè)驅(qū)動車輪都能夠彼此獨(dú)立的相對于車架或車廂做上下擺動,相應(yīng)的驅(qū)動車

20、輪的傳動裝置及其外面的殼或套管也做對應(yīng)的擺動。所以斷開式驅(qū)動橋又稱為“帶有擺動式半軸的驅(qū)動橋。 圖2.3 斷開式驅(qū)動橋1?主減速器 2?半軸 3?彈性元件 4?減振器 5?驅(qū)動車輪 6?擺臂 7?擺臂軸 2.5 多橋驅(qū)動的布置 眾所周知,為了提高汽車的裝載量和通過性,一些重型汽車及所有的越野汽車上都是采用多橋驅(qū)動,其中最常采用的有4×4、6×6、8×8等驅(qū)動型式,而各驅(qū)動橋又采用貫穿式和非貫穿式兩中布置。 圖2.4 非貫穿式驅(qū)動橋與貫穿式驅(qū)動橋的布置簡圖a 6×6汽車非貫穿式驅(qū)動橋的布置b 8×8汽車貫穿式驅(qū)動橋的布置2.6 驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)方案確實

21、定 由于本次設(shè)計載重汽車的驅(qū)動橋,首先應(yīng)該考慮的是結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、工作可靠。普通非斷開式驅(qū)動橋可以很好的滿足這個要求,所以這種橋廣泛用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上。 根據(jù)本次設(shè)計的特點(diǎn)和積累的經(jīng)驗,最后本設(shè)計選用非斷開式驅(qū)動橋。其結(jié)構(gòu)如以下圖。 圖2.5 非斷開式驅(qū)動橋1?半軸 2?圓錐滾子軸承 3?支承螺栓 4?主減速器從動錐齒輪 5?油封 6?主減速器主動錐齒輪 7?彈簧座 8?墊圈 9?輪轂 10?調(diào)整螺母3 主減速器設(shè)計 主減速器在汽車傳動系中的作用是減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩。它通過齒數(shù)少的錐齒輪帶動齒數(shù)多的錐齒輪到達(dá)以上的作用。在發(fā)動機(jī)縱置的汽車中,其主減速器還通過錐齒輪傳動來改變

22、動力方向。由于汽車需要行使各種道路上,其驅(qū)動輪上必須要具有一定的驅(qū)動力矩和轉(zhuǎn)速,在動力向左右驅(qū)動輪分流的差速器之前設(shè)置一個主減速器后,就能夠使主減速器前面的傳動部件(如變速器、萬向傳動裝置等)所傳遞的扭矩增大,從而可使其尺寸及質(zhì)量減小、操縱省力1。驅(qū)動橋中主減速器的設(shè)計應(yīng)滿足如下根本要求: 1 所計算的主減速比應(yīng)能保證汽車有最優(yōu)的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。 2 選用主減速器在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率,其次與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要協(xié)調(diào)。 3 設(shè)計外型輪廓尺寸要盡量小,保證必要的離地間隙,以提高汽車的通過性;齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn),噪音要盡量小。 4 在保證驅(qū)動橋足夠的強(qiáng)度、剛度的必要要求下,應(yīng)

23、保證質(zhì)量要小,以改善汽車的平順性。 5 力求到達(dá)結(jié)構(gòu)簡單,加工工藝性好,制造容易,拆裝、調(diào)整方便,便于維護(hù),使用壽命長。3.1 主減速器的結(jié)構(gòu)型式 主減速器的結(jié)構(gòu)型式主要是根據(jù)齒輪類型、減速器型式差異而不同。3.1.1 主減速器齒輪的類型 (1)螺旋錐齒輪傳動圖3.1 a的主、從動齒輪軸線垂直相交于一點(diǎn),齒輪不同時在全長上嚙合,而是從一端逐漸連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。另外,由于受到輪齒端面重疊的影響,任何時候都至少有兩對以上的輪齒同時嚙合,所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負(fù)荷而且制造也簡單。但是缺點(diǎn)也很明顯,工作中噪聲很 大,對嚙合精度特別的敏感,齒輪副錐頂如果發(fā)生不吻合就會使齒輪的工作條件產(chǎn)生急劇變

24、壞,就會產(chǎn)生磨損增大和噪聲增大等不利影響。因而必須將支承軸承預(yù)緊,提高軸承的支承剛度,同時增加殼體的剛度,以保證齒輪副的正確嚙合。 圖3.1 主減速器齒輪四種傳動形式a 螺旋錐齒輪傳動b 雙曲面齒輪傳動 c 圓柱齒輪傳動 d 蝸桿傳動 (2)雙曲面齒輪傳動圖3.1 b的特點(diǎn)是主、從動齒輪的軸線相互垂直而不相交,并且主動齒輪軸相對于從動齒輪軸線向上或向下偏移一個距離,稱為偏移距E。這是與螺旋錐齒輪傳動不同之處。存在偏移距會使的主動齒輪螺旋角大于從動齒輪螺旋角,這里將兩螺旋角之差稱為偏移角。 雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪的尺寸相同的條件下,雙曲面齒輪傳動可以得到更大的傳動比;從另一個角度說,當(dāng)傳動比一定

25、、從動齒輪尺寸相同時,雙曲面主動齒輪比螺旋錐齒輪的直徑更大,從而有較高的輪齒強(qiáng)度,較大的主動齒輪軸和較大的軸承剛度;再從第三個角度看,當(dāng)傳動比和主動齒輪尺寸一定時,雙曲面從動齒輪直徑比相應(yīng)的螺旋錐齒輪小,因而能夠增大主減速器殼處的離地間隙。 但是,雙曲面齒輪傳動也有其缺點(diǎn),那就是摩擦較嚴(yán)重,另外在工作過程中, 除了沿齒高方面的側(cè)向滑動之外,還有沿齒長方向的縱向滑動,從而大大降低傳動效率。 (3)圓柱齒輪傳動圖3.1 c結(jié)構(gòu)在發(fā)動機(jī)橫置或者前置前驅(qū)動的乘用車驅(qū)動橋和雙級主減速器驅(qū)動橋以及輪邊減速器上得到了廣泛的應(yīng)用,這里的齒輪均為斜齒輪。 (4)蝸桿蝸輪傳動圖3.1 d結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于在輪廓尺寸較

26、小、結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小的情況下能夠得到較大的傳動比(傳動比可大于7),并且工作平穩(wěn)、噪聲低;便于汽車的總體布置,適宜把多驅(qū)動橋汽車的驅(qū)動橋布置成貫穿式;同時可以傳遞大的載荷,使用壽命長;而且結(jié)構(gòu)簡單,拆裝方便,調(diào)整容易。但是其缺點(diǎn)也是很明顯,蝸桿蝸輪傳動效率較低,本錢較高,要求采用價格高的材料(蝸輪齒圈要求用高質(zhì)量錫青銅)。由于以上特點(diǎn),蝸桿蝸輪傳動僅在生產(chǎn)批量不大的少數(shù)場合得到應(yīng)用。3.1.2 主減速器的減速型式 主減速器的減速型式有很多種。大致可分為單級減速、雙級減速、雙速減速、單雙級貫穿、單雙級減速配以輪邊減速等。 (1)單級主減速器 單級主減速器圖3.2一般由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或者由

27、蝸輪蝸桿組成,具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、本錢低、使用簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是其主傳動比不能太大,一般是i07,進(jìn)一步提高i0會增大從動齒輪直徑,從而減小離地間隙,且使從動齒輪熱處理困難。 單級主減速器的諸多優(yōu)點(diǎn)使之廣泛應(yīng)用于轎車和輕、中型貨車的驅(qū)動橋中。 圖3.2 單級主減速器 (2)雙級主減速器 雙級主減速器圖3.3與單級主減速器相比,在保證離地間隙相同時能夠得到大的傳動比,i0一般可以到達(dá)712。但是其尺寸、質(zhì)量均較大,本錢也較高。它主要應(yīng)用于中、重型貨車、越野車和大客車上。 整體式雙級主減速器有多種結(jié)構(gòu)方案:第一級為錐齒輪,第二級為圓柱齒輪;第一級為錐齒輪,第二級為行星齒輪;第一級為行星齒輪,第

28、二級為錐齒輪;第一級為圓柱齒輪,第二級為錐齒輪。 對于第一級為錐齒輪、第二級為圓柱齒輪的雙級主減速器,有、與、又能夠有縱向水平、斜向和垂向三種布置方案。 縱向水平布置可以使減速器總成的垂向輪廓尺寸減小,從而使的汽車的質(zhì)心高度降低,但是也使得縱向尺寸增加,這種形式用在長軸距的汽車上可適當(dāng)減小傳動軸長度,但是卻不利于短軸距汽車的總體布置,會使得傳動軸過短,從而引起萬向傳動軸夾角加大。垂向布置能夠使驅(qū)動橋縱向尺寸減小,同時可以減小萬向傳動軸夾角,但是由于主減速器殼固定在橋殼的上方,不但會使的垂向輪廓尺寸增大,而且也使得橋殼剛度降低,這不利于齒輪工作。這種布置可便于貫穿式驅(qū)動橋的布置。斜向布置有利于傳

29、動軸的布置和橋殼剛度的提高。 在具有錐齒輪和圓柱齒輪的雙級主減速器中,在分配傳動比時,圓柱齒輪副和錐齒輪副傳動比的比值一般在1.42.0之間,而錐齒輪副傳動比一般在1.73.3之間,這樣能夠減小錐齒輪嚙合時的軸向載荷和作用在從動錐齒輪以及圓柱齒輪上的載荷,同時又可使主動錐齒輪的齒數(shù)適當(dāng)增多,使其支承軸頸的尺寸適當(dāng)加大以改善其支承剛度,提高了嚙合的平穩(wěn)性和工作的可靠性。 圖3.3 雙級主減速器 (3)雙速主減速器 在雙速主減速器內(nèi)通過齒輪的不同組合能夠獲得兩種傳動比。所以它與普通變速器相配合的時候,能夠得到雙倍于普通變速器的擋位。 雙速主減速器一般應(yīng)用在一些單橋驅(qū)動的重型汽車上。 (4)貫穿式主

30、減速器 貫穿式主減速器根據(jù)減速型式的不同可分成單級和雙級兩種形式。單級貫穿式主減速器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,體積小,質(zhì)量小,并能夠使中、后橋的大局部零件,尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換性,主要用于輕型多橋驅(qū)動的汽車上。 (5)單雙級減速配輪邊減速器 在設(shè)計重型汽車、礦山自卸車、越野車和大型公共汽車的驅(qū)動橋時,由于傳動系統(tǒng)的總傳動比大,為了使變速器、分動器、傳動軸等總成所受載荷盡量的減小,往往要將驅(qū)動橋的減速比分配得較大。當(dāng)主減速比大于12時,一般的整體式雙級主減速器就很難到達(dá)要求,此時經(jīng)常采用輪邊減速器。另外,由于半軸、差速器及主減速器從動齒輪等零件所承受的載荷大為減小,使它們的尺寸可以盡量減

31、小。但是由于每個驅(qū)動輪旁均需要設(shè)置一個輪邊減速器,就使的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,本錢提高,布置輪轂、軸承、車輪和制動器就會產(chǎn)生較大困難。3.1.3 結(jié)構(gòu)方案確實定 根據(jù)以上各種型式不同的特點(diǎn),本次設(shè)計選用單級螺旋錐齒輪傳動。3.2 主減速器主、從動錐齒輪的支承方案 主減速器為了能夠使各部件很好的工作,就必須保證主、從動齒輪具有良好的嚙合狀況,。齒輪的正確良好嚙合,除了與齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、主減速器殼體的剛度有關(guān)以外,還與齒輪的支承剛度存在密切的相關(guān)。3.2.1 主動錐齒輪的支承 主動錐齒輪的支承形式可分為兩種:懸臂式支承和跨置式支承。 圖3 .4 主減速器錐齒輪的幾種支撐形式a 主動錐齒輪懸臂式

32、 b 主動錐齒輪跨置式 c 從動錐齒輪 懸臂式支承結(jié)構(gòu)圖3.4 a的特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長的軸頸,在軸頸上安裝兩個圓錐滾子軸承。為了減小懸臂的長度a同時又增加兩支承間的距離b,以增加支承剛度,就要使兩圓錐滾子軸承的大端朝外,使作用在齒輪上的離開錐頂?shù)妮S向力由靠近齒輪的那個軸承承受,而反向軸向力那么是由另一個軸承承受。為了使支承剛度盡可能地增加,支承距離b應(yīng)大于2.5倍的懸臂長度a,且應(yīng)大于齒輪節(jié)圓直徑的70%,另外靠近齒輪的軸徑應(yīng)不小于尺寸a。同時為了拆裝更加方便,應(yīng)使靠近齒輪的軸承的軸徑比另一個軸承的支承軸徑大些?？拷X輪的支承軸承有時也可以采用圓柱滾子軸承,這樣的話另一軸承必須采用

33、能承受雙向軸向力的雙列圓錐滾子軸承1。 跨置式支承結(jié)構(gòu)圖3.4 b的特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均有軸承支承,這樣就可以大大增加軸承的支承剛度,同時又能使軸承負(fù)荷減小,而且齒輪嚙合條件改善,因此齒輪的承載能力就會高于懸臂式齒輪的承載能力。此外,由于齒輪大端一側(cè)軸頸上的兩個相對安裝的圓錐滾子軸承之間距離很小,就能夠縮短主動齒輪軸的長度,使的布置更緊湊,并且能夠減小傳動軸夾角,這些都有利于整車布置。跨置式支承中的導(dǎo)向軸承都是圓柱滾子軸承,并且內(nèi)外圈可以別離或者根本不帶內(nèi)圈。由于它僅僅需要承受徑向力,尺寸也能夠根據(jù)布置位置而定,是不容易損壞的一個軸承。 由于本次設(shè)計需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩,且兼顧經(jīng)濟(jì)性,故而選用跨

34、置式支承。3.2.2 從動錐齒輪的支承2 從動錐齒輪的支承圖3.4 c,其支承剛度與軸承的型式、支承間的距離及軸承之間的分布比例有關(guān)。從動錐齒輪很多情況下采用圓錐滾子軸承支承。為了增加支承剛度,兩軸承的圓錐滾子大端應(yīng)向內(nèi),以減小尺寸c+d的大小。為了使從動錐齒輪反面的差速器殼體有足夠的位置用來設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)支承穩(wěn)定性,c+d不應(yīng)小于從動錐齒輪大端分度圓直徑的70%。為了使載荷能夠盡量平均的分配在兩軸承上,應(yīng)當(dāng)盡量使尺寸c等于或大于尺寸d。 在具有大的主傳動比和有徑向尺寸較大的從動錐齒輪的主減速器中,為了防止從動錐齒輪因受軸向力作用而產(chǎn)生偏移,通常在從動錐齒輪的外緣反面加設(shè)輔助支承圖3.5。輔

35、助支承與從動錐齒輪反面之間存在的間隙,應(yīng)當(dāng)能夠保證偏移量到達(dá)允許極限時能制止從動錐齒輪繼續(xù)發(fā)生變形。主、從動齒輪受載變形或移動的許用偏移量如圖3.6所示。 圖3.5 從動齒輪輔助支撐 圖3.6 主、從動錐齒輪的許用偏移量3.3 主減速器的根本參數(shù)選擇與設(shè)計計算3.3.1 主減速器比確實定 主減速比的大小,對主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸及質(zhì)量大小都有很大的影響。主減速比i0的選擇,應(yīng)當(dāng)在汽車總體設(shè)計時和傳動系的總傳動比i0一起,由整車的動力計算來確定。驅(qū)動橋的主減速比i0是主減速器設(shè)計的依據(jù),是設(shè)計主減速器時的原始參數(shù)。 對于貨車和具有很大功率儲藏的轎車、長途公共汽車來說,在給定發(fā)動機(jī)最大功率p

36、a及其轉(zhuǎn)速np的情況下,所選擇的 i0值應(yīng)能保證汽車有盡可能高的最高車速va。這時值i0應(yīng)按下式來確定: (3.1)式中: ?車輪的滾動半徑:0.509m; ?最大功率時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速:2900r/min; ?汽車的最高車速:90km/h; ?變速器量高檔傳動比,通常為1; 按照(3.1)求得的i0值應(yīng)與同類汽車的主減速比相比較,并考慮到主從動主減速齒輪可能有的齒數(shù),對i0值予以校正并最后確定下來。 根據(jù)所選定的主減速比i0值,就能夠根本上確定主減速器的減速型式(單級、雙級等),并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。由得出的i0值確定本設(shè)計選用單級主減速器。3.3.2 主減速器齒輪的設(shè)計載荷

37、確實定 (1)按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動比確定從動齒輪的計算轉(zhuǎn)矩式中: ?發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩:390N?m; ?液力變矩器變矩系數(shù):1; ?動載系數(shù):1; ?變速器一檔傳動比:7.64; ?分動器傳動比:1; ?主減速器傳動比:6.183; ?從發(fā)動機(jī)到主減速器從動齒輪之間的傳動效率:0.9; ?計算驅(qū)動橋數(shù):n1; (2)按驅(qū)動輪打滑扭矩確定從動輪計算轉(zhuǎn)矩 (3.3)式中:?后驅(qū)動橋在滿載狀態(tài)下的靜載荷:40000N; ?汽車最大加速度時的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù):1.1; ?車輪的滾動半徑:標(biāo)準(zhǔn)中輪胎外直徑1018mm,滾動半徑0.509m;?輪胎與路面之間的附著系數(shù):0.85; ?主減速器從動齒輪

38、到車輪間的傳動比:1; ?主減速器從動齒輪到車輪間的傳動效率:0.95; (3)按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動齒輪計算轉(zhuǎn)矩 N?m (3.4)式中:?汽車總質(zhì)量:7100; ?道路滾動阻力系數(shù):0.015; ?公路坡度系數(shù):0.05; ?汽車性能系數(shù):0; 在強(qiáng)度校核時取min,即16580.580N?m 計算主動錐齒輪時,應(yīng)將以上各式分別除以該對齒輪的減速比及傳動效率。3.3.3 主減速器齒輪根本參數(shù)的選擇 (1)主動錐齒輪齒數(shù)z1,從動齒輪齒數(shù)z2 選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)時應(yīng)考慮如下因素:為了磨合均勻,z1、z2之間應(yīng)防止有公約數(shù);為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強(qiáng)度,主、從動齒輪齒

39、數(shù)和應(yīng)不小于40;為了嚙合平穩(wěn)、噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度,對于貨車,z1一般不少于6;當(dāng)主傳動比i0較大時,盡量使z1取得小些,以便得到滿意的離地間隙;對于不同的主傳動比,z1和z2應(yīng)有適宜的搭配。 本次設(shè)計選擇z17,z244。 (2)從動齒輪大端分度圓直徑D2,端面模數(shù)m 對于單級主減速器,D2對驅(qū)動橋殼尺寸有影響,D2大將影響橋殼的離地間隙;D2小那么影響跨置式主動齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。 校核模數(shù):式中: km為模數(shù)系數(shù),為0.30.4,本次取0.4; 計算得m10.199>8.91,所以合格. (3)主、從動錐齒輪齒面寬度b1、b2 錐齒輪齒面設(shè)計過寬并不能使齒

40、輪的強(qiáng)度和壽命增大,反而會引起因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄導(dǎo)致的切削刀頭頂面寬度過窄及刀尖圓角過小。這樣,不但減小了齒根圓半徑,加大了應(yīng)力集中,同時還降低了刀具的使用壽命。此外,在安裝時存在位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因,使齒輪工作時載荷都集中于輪齒小端,會引起輪齒小端過早的損壞和產(chǎn)生疲勞損傷。另外,齒面過寬也會引起裝配空間的減小。但是如果齒面過窄,輪齒外表的耐磨性又會降低。 從動錐齒輪齒面寬b2推薦不大于其節(jié)錐距A0的0.3倍,即b20.3A0,而且b2應(yīng)滿足b210 m,一般也推薦b20.155D2。對于螺旋錐齒輪,b1一般比b2大10%。 (4)中點(diǎn)螺旋角 選擇時,必須要考慮它對齒面重

41、合度、輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響。中點(diǎn)螺旋角越大,那么齒面重合度也越大,同時嚙合的齒數(shù)越多,傳動就越平穩(wěn),噪聲也越低,而且輪齒的強(qiáng)度越高。 汽車主減速器螺旋錐齒輪螺旋角或雙曲面齒輪副的平均螺旋角一般為35°40°。貨車一般選用較小值以防止軸向力過大,通常取35°。螺旋方向為:主動左旋,從動右旋。 (5)法向壓力角 法向壓力角大一些可以增加輪齒強(qiáng)度,使得齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)減少。但是對于小尺寸的齒輪,壓力角過大易使齒頂變尖及刀尖寬度過小,并使齒輪端面重合度下降。因此,本設(shè)計選取20°30。3.3.4 主減速器圓弧錐齒輪的幾何尺寸計算表3.1 主減速器圓

42、弧錐齒輪的幾何尺寸計算用表工程計 算 公 式計 算 結(jié) 果主動齒輪齒數(shù)Z17從動齒輪齒數(shù)Z244齒面寬b66.519 mm全齒高19.95 mm法向壓力角軸交角90°節(jié)圓直徑65.023 mm390.143 mm節(jié)錐角arctan90°-9.039°80.961°96°°83.956°根錐角6.043°77.967°齒頂圓直徑 3.3.5 主減速器錐齒輪的強(qiáng)度計算 (1)單位齒長上圓周力 按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計算: P 1364.484 N?m (3.10) 式中: ?發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩:390N?m; ?變速器

43、傳動比:7.64; ?主動錐齒輪分度圓直徑:m65.023mm; ?從動齒輪齒面寬:60.472mm; 上式計算得:P1364.484N?m<P1429Mpa,所以齒輪外表耐磨性合格。 (2)齒輪的彎曲強(qiáng)度計算 從動錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為: Mpa (3.11) 式中: ?齒面載荷分布系數(shù):1; ?過載系數(shù):一般取1; ?尺寸系數(shù):0.7696; ?質(zhì)量系數(shù):1; ?齒輪齒面寬度:60.472mm;43mm; ?綜合系數(shù):0.27; 計算得:449.651Mpa<700Mpa,所以,齒輪彎曲強(qiáng)度合格。 (3)齒輪接觸強(qiáng)度計算 錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為: 2589.508Mpa

44、 (3.12)式中: ?材料彈性系數(shù):/mm; ?主動齒輪計算轉(zhuǎn)矩:; 按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計算3010.42N?m; ?過載系數(shù):1; ?尺寸系數(shù):1; ?齒面載荷系數(shù):1; ?質(zhì)量系數(shù):1; b?齒寬:bmin、; ?齒面接觸應(yīng)力的綜合系數(shù):0.19; 計算得:2589.508Mpa<2800Mpa; 主、從動齒輪的齒面接觸應(yīng)力是相同的,經(jīng)過上式校核,齒輪的接觸強(qiáng)度合格。3.4 主減速器軸承的載荷計算3.4.1 錐齒輪齒面上的作用力 錐齒輪在工作過程中,相互嚙合的齒面上作用有一個法向力。該法向力可以分解為沿齒輪切向方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。 對于圓錐齒

45、輪的齒面中點(diǎn)的分度圓直徑,為了計算作用在齒輪的圓周力,首先需要確定計算轉(zhuǎn)矩。汽車在行駛過程中,變速器擋位需要不停的改變,且發(fā)動機(jī)也不全處于最大轉(zhuǎn)矩狀態(tài),因而主減速器齒輪的工作轉(zhuǎn)矩處于經(jīng)常的變化之中。實踐說明,軸承的主要損壞形式為疲勞損傷,所以應(yīng)按輸入的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩Td進(jìn)行計算。 + N?m(3.13) 式中:?發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩,在此取390N?m; ,?變速器在各擋的使用率;依次為0.5%,2%,5%,15%,77.5%; ,?變速器各擋的傳動比;依次為7.64,5.58,3.82,2.53,1; ,?變速器在各擋時的發(fā)動機(jī)的利用率; 主、從動齒輪齒面寬中點(diǎn)處的分度圓直徑、 (1)齒寬中點(diǎn)處的圓周力

46、 齒寬中點(diǎn)處的圓周力為:式中: ?作用在該齒輪上的轉(zhuǎn)矩,作用在主減速器主動錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩,451.4 N?m; ?該齒輪的齒面寬中點(diǎn)處的分度圓直徑。 (2)錐齒輪的軸向力和徑向力 圖3.7 主動錐齒輪齒面的受力圖 如上圖3.7,主動錐齒輪螺旋方向為左旋,從錐頂看旋轉(zhuǎn)方向為逆時針,法向力FT 作用在節(jié)錐面上的齒面寬中點(diǎn)A處,在A點(diǎn)處螺旋方向的法平面內(nèi),FT可以分解成兩個相互垂直的力FN和Ff,FN垂直于OA并且位于OOA所在平面,Ff位于以O(shè)A為切線的節(jié)錐切平面內(nèi)。Ff在這個平面內(nèi)又可分解為沿切線方向的圓周力F和沿節(jié)圓母線方向的力FS。F與Ff之間的夾角就是螺旋角,FT與Ff之間的夾角就是法

47、向壓力角,于是就有: (3.17) (3.18)(3.19) 所以可以得出,作用在主動錐齒輪齒面上的軸向力和徑向力分別為: N (3.20) N (3.21)3.4.2 錐齒輪軸承載荷的計算 在確定了錐齒輪齒面上所受的圓周力、軸向力和徑向力之后,只要根據(jù)主減速器齒輪軸承的布置尺寸,就能夠求出軸承所受的載荷。軸承的軸向載荷就是上面所說的齒輪的軸向力。但假設(shè)是采用圓錐滾子軸承作支承時,還應(yīng)考慮到徑向力所引起的派生軸向力的影響。而軸承徑向載荷即為上述齒輪的徑向力,圓周力及軸向力三者所引起的軸承徑向支承反力的向量和。當(dāng)主減速器的齒輪尺寸,支承形式和軸承位置都已經(jīng)確定的狀況下,就能夠簡單的計算出軸承的徑

48、向載荷。 圖3.8 主減速器軸承的布置尺寸 軸承A,B的徑向載荷分別為 R N(3.22) N(3.23) 根據(jù)上式13248.5N,6682.5N,其中a146mm ,b92mm,c54mm; 所以軸承A的徑向力3290.723N。其軸向力為0。 軸承B的徑向力7998.54N。 綜上所述: 1 軸承A,采用圓柱滾子軸承N208E內(nèi)徑40,外徑80。 2 軸承B,是一對軸承,對于成對安裝的軸承組的計算當(dāng)量載荷時徑向動載荷系數(shù)X和軸向動載荷系數(shù)Y值按雙列軸承選用。在此選用30212型軸承。 3 對于從動齒輪的軸承C,D的徑向力由計算公式較核,軸承C,D均采用30216內(nèi)徑80,外徑140。3.

49、5 主減速器錐齒輪的材料1 與傳動系其他齒輪比較,主減速器錐齒輪的工作相當(dāng)繁重,它具有載荷大、作用時間長、載荷變化多、有沖擊等特點(diǎn)。其損壞形式主要有輪齒根部彎曲折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕、磨損和擦傷等。根據(jù)這些情況,對驅(qū)動橋齒輪的材料及熱處理應(yīng)有以下要求: 1 具有高的彎曲疲勞強(qiáng)度和外表接觸疲勞強(qiáng)度,以及較好的齒面耐磨性,故齒外表應(yīng)有高的硬度; 2 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)律易控制,以提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短制造時間、減小生產(chǎn)本錢并降低廢品率; 3 輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷,防止在沖擊載荷下輪齒根部折斷; 4 選擇齒輪材料的合金元素要適應(yīng)我國的情況。例如,為了節(jié)約鎳、鉻等元素,我國開展了以錳、釩、鈦、鉬、硅為主的合金結(jié)構(gòu)鋼系統(tǒng)。 汽車主減速器用的螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪以及差速器用的直齒錐齒輪,目前都是用滲碳合金鋼制造,其鋼號主要有:21CrMnTi, 22CrMnMo, 20CrNiMo, 20MnVB和20Mn2TiB等。 由于新齒輪潤滑不良,為了防止齒輪在運(yùn)行初期產(chǎn)生膠合、咬死或擦傷,防止早期磨損,圓錐齒輪