雙級(jí)主減速器

1、汽車主減速器是驅(qū)動(dòng)橋最重要的組成部分，其功用是將萬向傳動(dòng)裝置傳來的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動(dòng)車輪，是汽車傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件。對發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車來說，主減速器還有改變動(dòng)力傳輸方向的作用。與國外相比，我國的車用減速器開發(fā)設(shè)計(jì)不論在技術(shù)上、制造工藝上，還是在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齒輪制造技術(shù)缺乏獨(dú)立開發(fā)與創(chuàng)新能力，技術(shù)手段落后。目前比較突出的問題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品開發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔次，缺乏有國際影響力的產(chǎn)品品牌，行業(yè)整體散亂情況依然嚴(yán)重。本課題設(shè)計(jì)的是中型客車雙級(jí)減速器，它由兩對齒輪副組成，i0較大，可以增大離地間

2、隙，提高了汽車的通過性，本文首先確定主要部件的結(jié)構(gòu)型式和主要設(shè)計(jì)參數(shù)；然后參考類似驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)，確定出總體設(shè)計(jì)方案；最后對主，從動(dòng)錐齒輪的強(qiáng)度進(jìn)行校核以及對支承軸承進(jìn)行了壽命校核。本文采用雙曲面錐齒輪作為中型客車的主減速器，希望這能作為一個(gè)課題繼續(xù)研究下去。總體來說，車用減速器發(fā)展趨勢和特點(diǎn)是向著六高、二低、二化方向發(fā)展，即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動(dòng)效率，低噪聲、低成本，標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化。關(guān)鍵字： 中型客車 驅(qū)動(dòng)橋 雙級(jí)減速橋 雙曲面錐齒輪 AbstractThe automobile main gear box is the driving axle most i

3、mportant constituent, its function is the motor torque which transmits the rotary transmission device transmits for actuates the wheel, is in the automobile power transmission reduces the rotational speed, to increase the torque the major component. The automobile which vertical sets to the engine,

4、the main gear box also has the change power transmission direction function. With overseas compares, our country's Che Yong reduction gear development design, no matter technically, in fabrication technology, has not the small disparity in the cost control, particularly the gear technique of man

5、ufacture lacks the independent development and innovation ability, the technological means is backward. At present the quite prominent question is, profession whole new product development ability is weak, the craft innovation and the management level are low, the business management way is more ext

6、ensive, perspective's product still for the low scale, deficient had the international influence product brand, the profession whole scattered in disorder situation is still serious. This topic is designed two-stage reducer medium-sized passenger car, which formed by the two pairs of gears, i0 g

7、reater ground clearance can be increased to improve the car's passing ability, this paper identify the main components of the structure type and the main design parameters ; and then refer to a similar drive axle of the structure, determine the overall design scheme; Finally, the driving and dri

8、ven bevel gears and check the strength of the life of the supporting bearings checked. In this paper, double-curved bevel gear reducer as the main medium-sized passenger car, hoping that this will be pursued as a topic.Generally speaking, the vehicle is turns toward six high, two low, two directions

9、 with the reduction gear trend of development and the characteristic to develop, namely high bearing capacity, high tooth face degree of hardness, high accuracy, high velocity, redundant reliability, high transmission efficiency, low noise, low cost, standardization, diversification.Keywords: two-st

10、age medium-sized passenger car axle hypoid bevel gear reducer Bridge目 錄摘要Abstract第一章 緒論31.1 引言31.2 國內(nèi)汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器發(fā)展現(xiàn)狀31.3 本設(shè)計(jì)基本參數(shù)5第二章 雙級(jí)主減速器結(jié)構(gòu)方案分析62.1 雙級(jí)主減速器的齒輪類型6 螺旋錐齒輪傳動(dòng)7 雙曲面齒輪傳動(dòng)8 圓柱齒輪傳動(dòng)10 蝸桿傳動(dòng)112.2 主減速器的減速形式1212雙級(jí)主減速器傳動(dòng)形式121315第三章 雙級(jí)主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案173.1 主動(dòng)錐齒輪的支承173.2 從動(dòng)錐齒輪的支承183.3 關(guān)于軸承的預(yù)緊19第四章 雙級(jí)主減

11、速器齒輪載荷計(jì)算200的確定204.2 轉(zhuǎn)矩Tce的計(jì)算204.3 轉(zhuǎn)矩Tcs計(jì)算 21Tcf計(jì)算 22Tz計(jì)算 22第五章 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 24245.11從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑D2和端面模數(shù)m245.12主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬b1和b2 245.13雙曲面齒輪副偏移距E255.14中點(diǎn)螺旋角255.15齒輪法向壓力角的選擇255.16銑刀盤名義直徑2rd的選擇255.17主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算26275.21單位齒長上的圓周力275.22輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 285.23輪齒接觸強(qiáng)度計(jì)算295.24主減速器的潤滑 29 305.31選定精度等級(jí)、材料、齒輪及螺旋角 305

12、.32按齒輪接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)305.33按齒面彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)325.34幾何尺寸計(jì)算335.35第二級(jí)齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的校核34第六章 軸承的設(shè)計(jì)及校核 35356.11雙曲面錐齒輪齒面上的作用力356.12雙曲面錐齒輪軸承載荷3638第七章 軸的設(shè)計(jì)及校核41417.11第二級(jí)減速斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的圓周力417.12第二級(jí)減速斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的軸向力417.13第二級(jí)減速斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的徑向力414142第八章 鍵的設(shè)計(jì)與校核4444第九章 總結(jié)與致謝47第一章 緒論1.1 引言本課題是設(shè)計(jì)汽車驅(qū)動(dòng)橋雙級(jí)主減速器，故本說明書將以“驅(qū)動(dòng)橋雙級(jí)主減速器設(shè)計(jì)”內(nèi)容對驅(qū)動(dòng)橋以及雙級(jí)主減速器的結(jié)構(gòu)型式與設(shè)

13、計(jì)計(jì)算作一一介紹。汽車驅(qū)動(dòng)橋是汽車的重大總成，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動(dòng)橋還傳遞著傳動(dòng)系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動(dòng)性和操動(dòng)穩(wěn)定性等有直接影響。汽車主減速器是驅(qū)動(dòng)橋最重要的組成部分，故稱之為主減速器是由于它的減速比是傳動(dòng)系統(tǒng)中最大的，起到主要的降速增距作用，其功用是將萬向傳動(dòng)裝置傳來的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動(dòng)車輪，是汽車傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件。對發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車來說，

14、主減速器還有改變動(dòng)力傳輸方向的作用。汽車正常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通常在20003000r/min左右，這樣高的轉(zhuǎn)速直接傳到驅(qū)動(dòng)輪上，汽車將達(dá)到幾百公里的時(shí)速，如果將這么高的轉(zhuǎn)速只靠變速箱來降低下來，那么變速箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比則需要很大，齒輪的半徑也相應(yīng)加大，也就是說變速箱的尺寸會(huì)加大。另外，轉(zhuǎn)速下降，扭矩必然增加，也加大了變速箱與變速箱后一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)負(fù)荷。所以，在動(dòng)力向左右驅(qū)動(dòng)輪分流的差速器之前設(shè)置一個(gè)主減速器，可以使主減速器前面的傳動(dòng)部件，如變速箱、分動(dòng)器、萬向傳動(dòng)裝置等傳遞的扭矩減小，同時(shí)也減小了變速箱的尺寸和質(zhì)量，而且操控靈敏省力。根據(jù)汽車分類標(biāo)準(zhǔn)（GB/3730.1-2001），

15、車輛分為商用車和乘用車，車輛總質(zhì)量13T的商用車為重型汽車。對一些載質(zhì)量較大的載貨汽車和公共汽車來說，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和使用條件，要求主減速器具有較大的傳動(dòng)比時(shí)，需要用兩組減速齒輪實(shí)現(xiàn)兩次減速增扭的雙級(jí)主減速器。1.2 國內(nèi)汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器發(fā)展現(xiàn)狀目前我國正在大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)，尤其是中國加入WTO以后，中國的汽車工業(yè)迎來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，汽車工業(yè)將發(fā)生深刻的改變，中國汽車也將從封閉走向開放，國外一些先進(jìn)的汽車?yán)砟睿矊?huì)源源不段的輸入到中國汽車行業(yè)中來，中國汽車工業(yè)逐漸成為世界汽車整體市場的一個(gè)重要組成部分。汽車工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了零部件及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,作為汽車關(guān)鍵零部件之一的車橋系統(tǒng)也得到相應(yīng)

16、的發(fā)展，各生產(chǎn)廠家基本上形成了專業(yè)化、系列化、批量化生產(chǎn)的局面。國際間的技術(shù)合作交流，還有激烈的市場競爭不僅使得車橋的整體質(zhì)量提高了，還使得各專業(yè)生產(chǎn)廠家增加車橋其附件的技術(shù)含量，所以，車橋系統(tǒng)中的減速器也隨著整車的發(fā)展不斷成長和成熟起來。隨著公路狀況的改善，特別是高速公路的迅猛發(fā)展和國家環(huán)保法規(guī)的完善，環(huán)保、舒適、快捷成為客車和貨車市場的主旋律。對整車主要總成之一的驅(qū)動(dòng)橋而言，小速比、大扭矩、傳動(dòng)效率高、成本低逐漸成為客車和貨車主減速器技術(shù)的發(fā)展趨勢。產(chǎn)品上，國內(nèi)卡車市場用戶主要以承載能力強(qiáng)、齒輪疲勞壽命高、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、易維護(hù)等特點(diǎn)的產(chǎn)品為首選。目前己開發(fā)的產(chǎn)品，如作為陜汽重卡黃金產(chǎn)業(yè)鏈的重要

17、一環(huán)，漢德車橋是國內(nèi)最大的斯太爾橋生產(chǎn)基地，也是國內(nèi)主要的重型車橋生產(chǎn)企業(yè)之一。自20世紀(jì)80年代獨(dú) 家引進(jìn)奧地利斯太爾橋生產(chǎn)技術(shù)以來，漢德車橋緊跟行業(yè)發(fā)展步伐，2004年與德國 MAN 公司開展技術(shù)合作的485單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋，一汽集團(tuán)和東風(fēng)公司的13噸級(jí)系列車橋?yàn)榇淼闹鳒p速器技術(shù)，都是在有效吸收國外同類產(chǎn)品新技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對國內(nèi)市場需求開發(fā)出來的高性能、高可靠性、高品質(zhì)的車橋產(chǎn)品。這些產(chǎn)品基本代表了國內(nèi)車用減速器發(fā)展的方向。通過整合和平臺(tái)化開發(fā)，目前國內(nèi)市場形成了457、460、480、500等眾多成型穩(wěn)定產(chǎn)品，并被用戶廣泛認(rèn)可和使用。設(shè)計(jì)開發(fā)上，CAD、CAE、CAM等計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，

18、以及AUTO CAD、UG、SolidWorks、PR/E等設(shè)計(jì)軟件先后應(yīng)用于主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和齒輪加工中，有限元分析、數(shù)模建立、虛擬試驗(yàn)分析等也被采用;齒輪設(shè)計(jì)也初步實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)編程的電算化。新一代減速器設(shè)計(jì)開發(fā)的突出特點(diǎn)是:不僅在產(chǎn)品性能參數(shù)上進(jìn)一步進(jìn)設(shè)計(jì)上完全遵從模塊化設(shè)計(jì)原則，產(chǎn)品配套實(shí)現(xiàn)車型的平臺(tái)化，造型和結(jié)構(gòu)更加合理，更宜于組織批量生產(chǎn)，更適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展，更能應(yīng)對頻繁的車型換代和產(chǎn)品系列化的特點(diǎn)，這些都對基礎(chǔ)件產(chǎn)品提出愈來愈高的配套要求，需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上不斷地進(jìn)行二次開發(fā)和持續(xù)改進(jìn)，以滿足快速多變的市場需求。與國外相比，我國的車用減速器開發(fā)設(shè)計(jì)不論在技術(shù)上、制造工藝上，還是

19、在成本控制上都存在不小的差距，尤其是齒輪制造技術(shù)缺乏獨(dú)立開發(fā)與創(chuàng)新能力，技術(shù)手段落后(國外己實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)編程化、電算化)。目前比較突出的問題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品開發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔次，缺乏有國際影響力的產(chǎn)品品牌，行業(yè)整體散亂情況依然嚴(yán)重。這需要我們加快技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步的步伐，提高管理水平，加快與國際先進(jìn)水平接軌，開發(fā)設(shè)計(jì)適應(yīng)中國國情的高檔車用減速器總成，由仿制到創(chuàng)新，早日縮小并消除與世界先進(jìn)水平的差距。近幾年來，國內(nèi)汽車生產(chǎn)廠家，如重汽集團(tuán)、福田汽車、江淮汽車等通過與國外卡車巨頭，如沃爾沃、通用、五十鈴、現(xiàn)代、奔馳、雷諾等進(jìn)行合資合作，

20、在車橋減速器的開發(fā)上取得了顯著的進(jìn)步。目前，上汽集團(tuán)、東風(fēng)、一汽、北汽等各大汽車集團(tuán)也正在開展合作項(xiàng)目，希望早日實(shí)與世界先進(jìn)技術(shù)的接軌，爭取設(shè)計(jì)開發(fā)的新突破。總體來說，車用減速器發(fā)展趨勢和特點(diǎn)是向著六高、二低、二化方向發(fā)展，即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高傳動(dòng)效率，低噪聲、低成本，標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用。從發(fā)動(dòng)機(jī)的大馬力、低轉(zhuǎn)速的發(fā)展趨勢以及商用車的最高車速的提升來看，公路用車橋減速器應(yīng)該向小速比方向發(fā)展:在最大輸出扭矩相同時(shí)齒輪的使用壽命要求更高(齒輪疲勞壽命平均可達(dá)50萬次以上);在額定軸荷相同時(shí)，車橋的超載能力更強(qiáng);主減速器齒輪使用

21、壽命更長、噪音更低、強(qiáng)度更大，潤滑密封性能更好;整體剛性好，速比范圍寬。1.3 本設(shè)計(jì)基本參數(shù)設(shè)計(jì)的車型：中型客車參考車型：哈爾濱牌HKC6978AHT中型團(tuán)體客車外型尺寸（長寬高）： 968024803000后輪距：1800mm總質(zhì)量：Gn11648kg滿載時(shí)后橋總質(zhì)量：6989kg ,68492.2 N發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)注額定功率： 118 kw發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速： 3000 r/min發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩： 431 N·m最高車速： km/h變速器前進(jìn)檔最大速比： 7.31驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目： n1主減速比： i0車輪滾動(dòng)半徑： 0.489(m)第二章 雙級(jí)主減速器結(jié)構(gòu)方案分析主減速器是汽車傳動(dòng)系中減小轉(zhuǎn)

22、速、增大扭矩的主要部件，它是依靠齒數(shù)少的錐齒輪帶動(dòng)齒數(shù)多的錐齒輪。對發(fā)動(dòng)機(jī)縱置的汽車，其主減速器還利用錐齒輪傳動(dòng)以改變動(dòng)力方向。由于汽車在各種道路上行使時(shí)，其驅(qū)動(dòng)輪上要求必須具有一定的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速，在動(dòng)力向左右驅(qū)動(dòng)輪分流的差速器之前設(shè)置一個(gè)主減速器后，便可使主減速器前面的傳動(dòng)部件如變速器、萬向傳動(dòng)裝置等所傳遞的扭矩減小，從而可使其尺寸及質(zhì)量減小、操縱省力。驅(qū)動(dòng)橋中主減速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：a）所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車既有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。b）外型尺寸要小，保證有必要的離地間隙；齒輪其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪音小。c）在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率；與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與動(dòng)協(xié)調(diào)。d

23、）在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)量小，以改善汽車平順性。e）結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。2.1 雙級(jí)主減速器的齒輪類型主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類型、減速形式的不同而不同。按齒輪副結(jié)構(gòu)型式分，主減速器的齒輪傳動(dòng)主要有螺旋錐齒輪式傳動(dòng)、雙曲面齒輪式傳動(dòng)、圓柱齒輪式傳動(dòng)（又可分為軸線固定式齒輪傳動(dòng)和軸線旋轉(zhuǎn)式齒輪傳動(dòng)即行星齒輪式傳動(dòng)）和蝸桿蝸輪式傳動(dòng)等形式。 螺旋錐齒輪傳動(dòng)圖2.11 螺旋錐齒輪傳動(dòng)螺旋錐齒輪傳動(dòng)(圖2.1-1)的主、從動(dòng)齒輪軸線垂直相交于一點(diǎn)，齒輪并不同時(shí)在全長上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。另外，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對

24、以上的輪齒同時(shí)嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負(fù)荷、制造也簡單。但是在工作中噪聲大，對嚙合精度很敏感，齒輪副錐頂稍有不吻合便會(huì)使工作條件急劇變壞，并伴隨磨損增大和噪聲增大。為保證齒輪副的正確嚙合，必須將支承軸承預(yù)緊，提高支承剛度，增大殼體剛度。為了減少驅(qū)動(dòng)橋的外輪廓尺寸，主減速器中基本不用直齒圓錐齒輪而采用螺旋錐齒輪。因?yàn)槁菪F齒輪不發(fā)生根切（齒輪加工中產(chǎn)生輪齒根部切薄現(xiàn)象，致使齒輪強(qiáng)度大大降低）的最小齒數(shù)比直齒輪的最小齒數(shù)少，使得螺旋錐齒輪在同樣的傳動(dòng)比下主減速器結(jié)構(gòu)較緊湊。 雙曲面齒輪傳動(dòng)圖2.12 雙曲面齒輪傳動(dòng)雙曲面齒輪傳動(dòng)(圖2.12a)的主、從動(dòng)齒輪的軸線相互垂直而不相交，主動(dòng)齒

25、輪軸線相對從動(dòng)齒輪軸線在空間偏移一距離E，此距離稱為偏移距。由于偏移距E的存在，使主動(dòng)齒輪螺旋角大于從動(dòng)齒輪螺旋角(圖54)。根據(jù)嚙合面上法向力相等，可求出主、從動(dòng)齒輪圓周力之比(2-1)圖2.12b雙曲面齒輪副受力情況式中,F1、F2分別為主、從動(dòng)齒輪的圓周力；1、2分別為主、從動(dòng)齒輪的螺旋角。螺旋角是指在錐齒輪節(jié)錐表面展開圖上的齒線任意一點(diǎn)A的切線TT與該點(diǎn)和節(jié)錐頂點(diǎn)連線之間的夾角。在齒面寬中點(diǎn)處的螺旋角稱為中點(diǎn)螺旋角(圖2.12b)。通常不特殊說明，則螺旋角系指中點(diǎn)螺旋角。雙曲面齒輪傳動(dòng)比為(2-2)式中，為雙曲面齒輪傳動(dòng)比；、分別為主、從動(dòng)齒輪平均分度圓半徑。螺旋錐齒輪傳動(dòng)比為(2-3

26、)令，則。由于>，所以系數(shù)K>1，一般為1.251.50。這說明：（1)當(dāng)雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面齒輪傳動(dòng)有更大的傳動(dòng)比。（2)當(dāng)傳動(dòng)比一定，從動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪有較大的直徑，較高的輪齒強(qiáng)度以及較大的主動(dòng)齒輪軸和軸承剛度。（3)當(dāng)傳動(dòng)比一定，主動(dòng)齒輪尺寸相同時(shí)，雙曲面從動(dòng)齒輪直徑比相應(yīng)的螺旋錐齒輪為小，因而有較大的離地間隙。另外，雙曲面齒輪傳動(dòng)比螺旋錐齒輪傳動(dòng)還具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1)在工作過程中，雙曲面齒輪副不僅存在沿齒高方向的側(cè)向滑動(dòng)，而且還有沿齒長方向的縱向滑動(dòng)?？v向滑動(dòng)可改善齒輪的磨合過程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。（2)由于存在

27、偏移距，雙曲面齒輪副使其主動(dòng)齒輪的大于從動(dòng)齒輪的，這樣同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多，重合度較大，不僅提高了傳動(dòng)平穩(wěn)性，而且使齒輪的彎曲強(qiáng)度提高約30。（3)雙曲面齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合輪齒的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪為大，其結(jié)果使齒面的接觸強(qiáng)度提高。（4)雙曲面主動(dòng)齒輪的變大，則不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)可減少，故可選用較少的齒數(shù)，有利于增加傳動(dòng)比。（5)雙曲面齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪較大，加工時(shí)所需刀盤刀頂距較大，因而切削刃壽命較長。（6)雙曲面主動(dòng)齒輪軸布置在從動(dòng)齒輪中心上方，便于實(shí)現(xiàn)多軸驅(qū)動(dòng)橋的貫通，增大傳動(dòng)軸的離地高度。布置在從動(dòng)齒輪中心下方可降低萬向傳動(dòng)軸的高度，有利于降低轎

28、車車身高度，并可減小車身地板中部凸起通道的高度。但是，雙曲面齒輪傳動(dòng)也存在如下缺點(diǎn)：（1)沿齒長的縱向滑動(dòng)會(huì)使摩擦損失增加，降低傳動(dòng)效率。雙曲面齒輪副傳動(dòng)效率約為96，螺旋錐齒輪副的傳動(dòng)效率約為99。（2)齒面間大的壓力和摩擦功，可能導(dǎo)致油膜破壞和齒面燒結(jié)咬死，即抗膠合能力較低。（3)雙曲面主動(dòng)齒輪具有較大的軸向力，使其軸承負(fù)荷增大。（4)雙曲面齒輪傳動(dòng)必須采用可改善油膜強(qiáng)度和防刮傷添加劑的特種潤滑油，螺旋錐齒輪傳動(dòng)用普通潤滑油即可。由于雙曲面齒輪具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，因而它比螺旋錐齒輪應(yīng)用更廣泛。一般情況下，當(dāng)要求傳動(dòng)比大于4.5而輪廓尺寸又有限時(shí)，采用雙曲面齒輪傳動(dòng)更合理。這是因?yàn)槿绻３种鲃?dòng)

29、齒輪軸徑不變，則雙曲面從動(dòng)齒輪直徑比螺旋錐齒輪小。當(dāng)傳動(dòng)比小于2時(shí)，雙曲面主動(dòng)齒輪相對螺旋錐齒輪主動(dòng)齒輪顯得過大，占據(jù)了過多空間，從而減小離地間隙，影響汽車的通過性，這時(shí)可選用螺旋錐齒輪傳動(dòng)，因?yàn)楹笳呔哂休^大的差速器可利用空間。對于中等傳動(dòng)比，兩種齒傳動(dòng)均可采用。 圓柱齒輪傳動(dòng)圖2.13圓柱齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng)(圖2.13a)一般采用斜齒輪，廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)橫置且前置前驅(qū)動(dòng)的轎車驅(qū)動(dòng)橋(圖2.13b)和雙級(jí)主減速器貫通式驅(qū)動(dòng)橋。圖2.13b 發(fā)動(dòng)機(jī)橫置且前置前驅(qū)動(dòng)轎車驅(qū)動(dòng)橋 蝸桿傳動(dòng)圖2.14蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)(圖2.14)傳動(dòng)與錐齒輪傳動(dòng)相比有如下優(yōu)點(diǎn)：1)在輪廓尺寸和結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小的情況下，可

30、得到較大的傳動(dòng)比(614)。2)在任何轉(zhuǎn)速下使用均能工作得非常平穩(wěn)且無噪聲。3)便于汽車的總布置及貫通式多橋驅(qū)動(dòng)的布置。4)能傳遞大的載荷，使用壽命長。5)結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，調(diào)整容易。但是由于蝸輪齒圈要求用高質(zhì)量的錫青銅制作，故成本較高；另外，傳動(dòng)效率較低（)。齒圈要求用高質(zhì)量錫青銅制造，成本高。蝸桿傳動(dòng)主要用于生產(chǎn)批量不大的個(gè)別重型多橋驅(qū)動(dòng)汽車和具有高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的大客車上。2.2 主減速器的減速形式主減速器的減速形式可分為單級(jí)減速、雙級(jí)減速、雙速減速、單雙級(jí)貫通、單雙級(jí)減速配以輪邊減速等，本課題主要是分析雙級(jí)主減速器的減速形式。2.2.1雙級(jí)主減速器的目的對一些載質(zhì)量較大的載貨汽車和公共汽

31、車，越野車來說，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和使用條件，要求主減速器具有較大的傳動(dòng)比，由一對錐形齒輪構(gòu)成的單級(jí)主減速器已不能保證足夠的離地間隙，這時(shí)則需要用兩對減速齒輪降速增矩的雙級(jí)主減速器。雙級(jí)主減速器傳動(dòng)形式整體式雙級(jí)主減速器主要有三種結(jié)構(gòu)方案：a）第一級(jí)螺旋齒輪或雙曲面齒輪、第二級(jí)圓柱齒輪(圖2a)圖2ab)第一級(jí)行星齒輪、第二級(jí)螺旋或雙曲面齒輪(圖2b)圖2bc）第一級(jí)圓柱、第二級(jí)螺旋或雙曲面齒輪(圖2c)圖2ca）3a)。3ab）3b）3b3c）3c圖4所示的雙級(jí)主減速器仿真圖。第一級(jí)為錐齒輪傳動(dòng)，第二級(jí)為圓柱斜齒輪傳動(dòng)。第一級(jí)從動(dòng)錐齒輪16加熱后套在中間軸14的凸緣上并用鉚釘鉚緊。第二級(jí)主動(dòng)圓柱

32、齒輪與中間軸制成一體。中間軸兩端通過錐形軸承支承在主減速器殼上，由于其右端靠近從動(dòng)錐齒輪受力大，故該端的軸承大于左端的軸承。圓柱從動(dòng)齒輪夾在兩半差速器殼之間，用螺栓與差速器殼緊固在一起。 圖4雙級(jí)主減速器仿真圖1-第二級(jí)從動(dòng)齒輪；2-差速器殼；3-調(diào)整螺母；4、15-軸承蓋；5-第二級(jí)主動(dòng)齒輪；6、7、8、13-調(diào)整墊片；9-第一級(jí)主動(dòng)錐齒輪軸；10-軸承座；11-第一級(jí)主動(dòng)錐齒輪；12-主減速器殼；14-中間軸；16-第一級(jí)從動(dòng)錐齒輪；17-后蓋雙級(jí)主減速器主要有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： (1)第一級(jí)為圓錐齒輪傳動(dòng)，其調(diào)整裝置與單級(jí)主減速器類同。 (2)第二級(jí)為圓柱齒輪傳動(dòng)。圓柱齒輪多采用斜齒或人字齒

33、，傳力干穩(wěn)。人字齒輪傳動(dòng)消除斜齒輪產(chǎn)生軸向力的缺點(diǎn)。 (3)由于雙級(jí)減速，減小了從動(dòng)錐齒輪的尺寸，其背面一般不需要止推裝置。 (4)主動(dòng)錐齒輪后方的空間小，常為懸臂式支承。 (5)因有中間軸，故多了一套調(diào)整裝置。但第二級(jí)圓柱齒輪的軸向移動(dòng)只能調(diào)整齒的嚙合長度，使嚙合副互相對正，不能調(diào)整嚙合印痕和間隙。 (6)雙級(jí)主減速器的減速比為兩對齒輪副減速比的乘積。設(shè)第一級(jí)的減速比為、第二級(jí)的減速比為，則雙級(jí)主減速器的總傳動(dòng)比.。主減速器也需要調(diào)整，調(diào)整方法參考東風(fēng)EQ1090E主減速器的調(diào)整，第一級(jí)主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊度用軸肩前面調(diào)整墊片8調(diào)整；軸向位置用調(diào)整墊片7移動(dòng)軸承座10來調(diào)整；中間軸軸承預(yù)緊度及

34、從動(dòng)錐齒輪的軸向位置利用軸兩端軸承蓋處的墊片6和13調(diào)整；墊片厚度增減-調(diào)整預(yù)緊度；墊片等量地從一邊調(diào)到另一邊-調(diào)整從動(dòng)錐齒輪的軸向位置。 由于一般中重型載貨汽車和大型客車，越野車需要較大的傳動(dòng)比，增大離地間隙，提高汽車通過性，所以本設(shè)計(jì)采用縱向水平布置的第一級(jí)螺旋齒輪、第二級(jí)圓柱齒輪的雙級(jí)主減速器。第三章 雙級(jí)主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案主減速器中心必須保證主從動(dòng)齒輪具有良好的嚙合狀況，才能使它們很好地工作。齒輪的正確嚙合，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密切相關(guān)。3.1 主動(dòng)錐齒輪的支承主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承

35、兩種。懸臂式支承結(jié)構(gòu)(圖a)的特點(diǎn)是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長的軸頸，其上安裝兩個(gè)圓錐滾子軸承。為了減小懸臂長度倪和增加兩支承間的距離b，以改善支承剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子的大端朝外，使作用在齒輪上離開錐頂?shù)妮S向力由靠近齒輪的軸承承受，而反向軸向力則由另一軸承承受。為了盡可能地增加支承剛度，支承距離b應(yīng)大于2.5倍的懸臂長度a，且應(yīng)比齒輪節(jié)圓直徑的70還大，另外靠近齒輪的軸徑應(yīng)不小于尺寸a。為了方便拆裝，應(yīng)使靠近齒輪的軸承的軸徑比另一軸承的支承軸徑大些。靠近齒輪的支承軸承有時(shí)也采用圓柱滾子軸承，這時(shí)另一軸承必須采用能承受雙向軸向力的雙列圓錐滾子軸承。支承剛度除了與軸承形式、軸徑大小、支承間距離和

36、懸臂長度有關(guān)以外，還與軸承與軸及軸承與座孔之間的配合緊度有關(guān)。懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡單，支承剛度較差，用于傳遞轉(zhuǎn)矩較小的轎車、輕型貨車的單級(jí)主減速器及許多雙級(jí)主減速器中。圖a跨置式支承結(jié)構(gòu)(圖b)的特點(diǎn)是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣可大大增加支承剛度，又使軸承負(fù)荷減小，齒輪嚙合條件改善，因此齒輪的承載能力高于懸臂式。此外，由于齒輪大端一側(cè)軸頸上的兩個(gè)相對安裝的圓錐滾子軸承之間的距離很小，可以縮短主動(dòng)齒輪軸的長度，使布置更緊湊，并可減小傳動(dòng)軸夾角，有利于整車布置。但是跨置式支承必須在主減速器殼體上有支承導(dǎo)向軸承所需要的軸承座，從而使主減速器殼體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本提高。另外，因主、從動(dòng)齒輪之間的空間

37、很小，致使主動(dòng)齒輪的導(dǎo)向軸承尺寸受到限制，有時(shí)甚至布置不下或使齒輪拆裝困難?？缰檬街С兄械膶?dǎo)向軸承都為圓柱滾子軸承，并且內(nèi)外圈可以分離或根本不帶內(nèi)圈。它僅承受徑向力，尺寸根據(jù)布置位置而定，是易損壞的一個(gè)軸承。圖b在本設(shè)計(jì)中，由于載荷量超過2噸，故采用跨置式。3.2 從動(dòng)錐齒輪的支承從動(dòng)錐齒輪的支承(圖1)，其支承剛度與軸承的形式、支承間的距離及軸承之間的分布比例有關(guān)。從動(dòng)錐齒輪多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。為了使從動(dòng)錐齒輪背面的差速器殼體處有足夠的位置設(shè)置加強(qiáng)肋以增強(qiáng)支承穩(wěn)定性，c+d應(yīng)不小于從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑的70。為了使載荷能盡

38、量均勻分配在兩軸承上，應(yīng)盡量使尺寸c等于或大于尺寸d。圖1在具有大的主傳動(dòng)比和徑向尺寸較大的從動(dòng)錐齒輪的主減速器中，為了限制從動(dòng)錐齒輪因受軸向力作用而產(chǎn)生偏移，在從動(dòng)錐齒輪的外緣背面加設(shè)輔助支承(圖2a)。輔助支2b所示。圖2a 從動(dòng)錐齒輪輔助支承 圖2b主、從動(dòng)錐齒輪的許用偏移量3.3 關(guān)于軸承的預(yù)緊(一)目的：（1）加強(qiáng)剛度（2）消除安裝出現(xiàn)的軸向間隙及磨合期間隙增大，預(yù)緊力用摩擦力矩來衡量13Nm（二）錐齒輪嚙合的調(diào)整檢驗(yàn)：齒面接觸區(qū)、噪聲、齒輪大端齒側(cè)間隙（）（三）潤滑加油孔放油孔通氣塞第四章 雙級(jí)主減速器齒輪載荷計(jì)算主減速比、驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙和計(jì)算載荷，是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在

39、汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。汽車主減速器錐齒輪的切齒法有格里森和奧里康兩種方法，我們按照格里森齒制錐齒輪計(jì)算載荷。主減速比的確定主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)型式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。i0的選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比i一起由整車動(dòng)力計(jì)算來確定。可利用在不同i0下的功率平衡來研究i0對汽車動(dòng)力性的影響。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，對發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系參數(shù)作最佳匹配的方法來選擇i0值，可使汽車獲得最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。對于具有很大功率儲(chǔ)備的轎車、長途公共汽車尤其是競賽車來說，在給定發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其轉(zhuǎn)速的情況下，所選擇的i值應(yīng)能保證這些汽車有盡可能

40、高的最高車速。這時(shí)i值應(yīng)按下式來確定：（4-1）式中車輪的滾動(dòng)半徑，27migh變速器量高檔傳動(dòng)比，igh1根據(jù)所選定的主減速比i0值，就可基本上確定主減速器的減速型式（單級(jí)、雙級(jí)等以及是否需要輪邊減速器），并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。把nn3000r/n，km/h，r0.489m，igh1，代入（4-2） 計(jì)算出i0由于主傳動(dòng)比較大，又要保證合適的離地間隙，因此采用雙級(jí)主減速器。4.2 轉(zhuǎn)矩的計(jì)算按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （4-3） 式中：由于結(jié)合離合器而產(chǎn)生沖擊載荷時(shí)的超載系數(shù)，對于一般的載貨汽車，礦用汽車和越野汽車以及液力傳動(dòng)及自動(dòng)變速器的各類汽車取

41、1.0，當(dāng)性能系數(shù)>0時(shí)可取2.0； （4-4）汽車滿載時(shí)的總質(zhì)量在此取11648；所以16 60 即發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的最大轉(zhuǎn)矩，431；液力變矩器變矩系數(shù)，1；變速器一檔傳動(dòng)比，；分動(dòng)器傳動(dòng)比；1主減速器傳動(dòng)比，；發(fā)動(dòng)機(jī)到主減速器從動(dòng)錐齒輪之間的傳動(dòng)效率，在此取0.9；該汽車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目在此取1；由以上各參數(shù)可求19678.714.3 轉(zhuǎn)矩計(jì)算按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（4-5）式中 汽車滿載時(shí)一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋給水平地面的最大負(fù)荷，預(yù)設(shè)后橋所承載的負(fù)荷;汽車最大加速度時(shí)的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，對于貨車:;輪胎對地面的附著系數(shù)，對于安裝一般輪胎的公路用車，取0.85；車輪的滾動(dòng)半徑，在此

42、選用輪胎型號(hào)為，滾動(dòng)半徑為0.489m；，分別為所計(jì)算的主減速器從動(dòng)錐齒輪到驅(qū)動(dòng)車輪之間的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，2，為主減速器從動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)比，取3.1331.Tcf計(jì)算按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒的TcfTCF（4-6）式中Ft為日常汽車行駛平均牽引力，F(xiàn)tTtgigi0t/,汽車?yán)碚揚(yáng)3；車輪的滾動(dòng)半徑，在此選用輪胎型號(hào)為，滾動(dòng)半徑為0.489m；主減速器從動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)比，取3.133；m為主減速器主動(dòng)齒輪到車輪之間的傳動(dòng)效率，取92%；該汽車的驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目在此取1；TCF214.5轉(zhuǎn)矩Tz計(jì)算按其計(jì)算最大應(yīng)力與同類汽車相比較，可以作為選擇齒輪主要參數(shù)的依據(jù)。當(dāng)計(jì)算錐齒

43、輪最大應(yīng)力時(shí)，計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc取前面兩種計(jì)算中的較小值，即Tcmin,;（4-7）主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為（4-8）式中，主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩；主傳動(dòng)比，為6.94；主、從動(dòng)錐齒輪間的傳動(dòng)效率，雙曲面齒輪取85%。第五章 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇對于普通的雙級(jí)主減速器來說，由于第一級(jí)的減速比i01比第二級(jí)的i02小些（通常i02/i011.42.0），這時(shí)第一級(jí)主動(dòng)錐齒輪的齒數(shù)z1可選的較大，約在515范圍內(nèi)。第二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)和可選在68±10的范圍內(nèi)。在本設(shè)計(jì)中，第一級(jí)主動(dòng)錐齒輪齒數(shù)z114，從動(dòng)錐齒輪齒數(shù)z231，傳動(dòng)比為i01Z1/Z2；第二級(jí)的傳動(dòng)比為，主動(dòng)圓柱齒輪齒數(shù)z

44、1=15，從動(dòng)圓柱齒輪齒數(shù)z247。5.1第一級(jí)雙曲面錐齒輪主要參數(shù)選擇1從動(dòng)齒輪大端分度圓直徑D2和端面模數(shù)m可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選，即 （5-1）且/ms= （5-2）從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，為和中的較小者Km所以 （13.016.0）（）初選310則/10ms= 取ms= 10。5.12主，從動(dòng)錐齒輪齒面寬和錐齒輪齒面過寬并不能增大齒輪的強(qiáng)度和壽命，反而會(huì)導(dǎo)致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面過窄及刀尖圓角過小，這樣不但會(huì)減小了齒根圓角半徑，加大了集中應(yīng)力，還降低了刀具的使用壽命。此外，安裝時(shí)有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因使齒輪工作時(shí)載荷集中于輪齒小端，會(huì)引起輪齒小端過早損壞和

45、疲勞損傷。另外，齒面過寬也會(huì)引起裝配空間減小。但齒面過窄，輪齒表面的耐磨性和輪齒的強(qiáng)度會(huì)降低。 對于從動(dòng)錐齒輪齒面寬，推薦不大于節(jié)錐的0.3倍，即，而且應(yīng)滿足，對于汽車主減速器雙曲面錐齒輪推薦采用：× 在此取50一般習(xí)慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩端都超出一些，通常小齒輪的齒面加大10%較為合適，在此取=555.13雙曲面齒輪副偏移距E對于中、重型貨車、越野車和大客車，E0.12）D2且E20%A2，主傳動(dòng)比越大，則E也應(yīng)越大。本設(shè)計(jì)取 E=35mm5.14中點(diǎn)螺旋角主、從動(dòng)錐齒輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受的軸向力的方向，當(dāng)變速

46、器掛前進(jìn)擋時(shí)，應(yīng)使主動(dòng)錐齒輪的軸向力離開錐頂方向，這樣可使主、從動(dòng)齒輪有分離的趨勢，防止輪齒因卡死而損壞。所以主動(dòng)錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，這樣從動(dòng)錐齒輪為右旋，從錐頂看為順時(shí)針，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。主動(dòng)齒輪螺旋角的名義值用下式計(jì)算：1=25º+5º（Z2/Z1）+90º（E/d2） （5-3）代入數(shù)據(jù)算得1´=46.23º通過雙曲面錐齒輪幾何尺寸計(jì)算用表計(jì)算1取 45°平均中點(diǎn)螺旋角在35º40º間選取，通過雙曲面錐齒輪幾何尺寸計(jì)算用表計(jì)算取=º故2´=3º，1´=

47、45º5.15齒輪法向壓力角的選擇加大壓力角可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪的端面重疊系數(shù)下降，對于雙曲面齒輪，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，載貨汽車選用22º30´º平均壓力角。5.16銑刀盤名義直徑2rd的選擇刀盤名義直徑9-4查表選取rd =152.400mm汽車設(shè)計(jì)（清華大學(xué)出版社）。5.17主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算主減速器雙曲面齒輪的幾何尺寸計(jì)算見表2-1 參考汽車設(shè)計(jì)（清華大學(xué)出版社）表9-12，在此僅列出生產(chǎn)圖紙上需要

48、的參數(shù)。表2-1序號(hào)項(xiàng)目名稱數(shù)值1小齒輪齒數(shù)Z1142大齒輪齒數(shù)Z2314大齒輪齒面寬F505小齒輪軸線偏移距E356大齒輪分度圓直徑d23107刀盤名義半徑rd36小齒輪節(jié)錐角r142小齒輪中點(diǎn)螺旋角14544大齒輪中點(diǎn)螺旋角48大齒輪節(jié)錐角r271大齒輪節(jié)錐角頂點(diǎn)到小齒輪節(jié)錐軸線的距離Z73大齒輪節(jié)錐距A089大齒輪齒頂角291大齒輪齒根角293大齒輪齒頂高h(yuǎn)22.91294大齒輪齒根高h(yuǎn)295徑向間隙C96大齒輪齒全高h(yuǎn)97大齒輪齒工作高h(yuǎn)g98大齒輪面錐角r02101大齒輪根錐角rR2105大齒輪外圓直徑d02312.75107大齒輪外緣至小齒輪軸線的距離X02110大齒輪面錐頂點(diǎn)至小

49、齒輪軸線的距離Z0111大齒輪根錐頂點(diǎn)至小齒輪軸線的距離Zr117小齒輪面錐角r013121小齒輪面錐頂點(diǎn)至大齒輪軸線的距離G0131小齒輪外緣至大齒輪軸線的距離BR133小齒輪輪齒前緣至大齒輪軸線的距離B1135小齒輪的外圓直徑d0119141小齒輪根錐頂點(diǎn)至大齒輪軸線的距離GR143小齒輪根錐角 rR126.451146最小齒側(cè)間隙允許值Bmin147最大齒側(cè)間隙允許值Bmax5.2主減速器第一級(jí)雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算5.21單位齒長上的圓周力在汽車主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用其在輪齒上的假定單位壓力即單位齒長圓周力來估算，即 Nmm (5-4)式中：P作用在齒輪上的圓周力，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大

50、轉(zhuǎn)矩Temax和最大附著力矩 兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算，N； 從動(dòng)齒輪的齒面寬，在此取50mm. 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)：Nmm （5-5）式中：發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩，在此取431；變速器的傳動(dòng)比，=6.94；主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑，在此取140mm.按上式Nmm 根據(jù)汽車設(shè)計(jì)表5-1 許用單位齒長上的圓周力p在現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，單位齒長上的圓周力有時(shí)提高許用數(shù)據(jù)的20%25%。經(jīng)驗(yàn)算以上數(shù)據(jù)都在許用范圍內(nèi)。上述方法計(jì)算用的許用單位齒長上的圓周力p都為982/mm5.22輪齒的彎曲強(qiáng)度計(jì)算雙曲面齒輪輪齒的彎曲應(yīng)力的計(jì)算公式為：w=（5-6）式中：w彎曲應(yīng)力，N /mm

51、2；M 所討論的齒輪上的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N.m，對于從動(dòng)齒輪，M=11723.88 N.m和Mcf=2170.19N.mcf=367.；K0超載系數(shù)，對于汽車K0=1；Ks尺寸系數(shù)，它反映了材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等因素有關(guān)，當(dāng)msmm時(shí)，Ks =（ms /25.4）=0.792121；Km齒面載荷分配系數(shù)，對于懸臂式支承，Km1.25，主動(dòng)齒輪，取1.2；對于騎馬式支承，Km1.1，從動(dòng)齒輪取1.05;Kv質(zhì)量系數(shù)，它與齒輪精度及齒輪分度圓上的切線速度對齒間載荷的影響有關(guān)，接觸好，周節(jié)及同心度準(zhǔn)確時(shí)，取Kv =1；ms端面模數(shù)，10mm；b所討論的齒輪的齒面寬,主動(dòng)齒輪b=55mm；

52、從動(dòng)齒輪b=50mm;Z所討論的齒輪的齒數(shù),z1=14,z2=31J所討論的齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)，查表4-19取J大齒輪J=0.206，小齒輪J=0.273；(1)對于主動(dòng)齒輪： 按M=minMce、Mcs計(jì)算，M=11724；所以Mz，以此數(shù)據(jù)代入計(jì)算代入數(shù)據(jù)算得 w主=103=173 按Mcf計(jì)算時(shí)：Mcf，所以 Mz，以此數(shù)據(jù)代入計(jì)算代入數(shù)據(jù)算得w主cf=103= 32.02（2）對于從動(dòng)齒輪： 按M=minMce、Mcs計(jì)算時(shí)M=11724所以 w從=103 按Mcf計(jì)算時(shí)，Mcf所以 w從cf=103上述按minMce、Mcs計(jì)算的最大彎曲應(yīng)力都不超過許用應(yīng)力700Mpa；按

53、Mcf計(jì)算的疲勞彎曲應(yīng)力都不超過許用應(yīng)力210 Mpa，所以計(jì)算合格，破壞的循環(huán)次數(shù)為6106；5.23輪齒接觸強(qiáng)度計(jì)算錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)w=（5-7）式中： D1主動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑140mm；b齒寬，b取b1和b2的較小值50m；Ks尺寸系數(shù)，它考慮齒輪尺寸對淬透性的影響，取Ks=1.0；Kf齒面品質(zhì)系數(shù)，取1.0； Cp綜合彈性系數(shù)，鋼對鋼齒輪，Cp1/2/mm；JJ齒面接觸強(qiáng)度的綜合系數(shù)，查圖4-23取0.122；K0、Km、Kv見公式（5-6）下說明按T=minTce、Tcs計(jì)算，取TZ4所以 w=1374.27Mpa 按T= Tcf算時(shí)，TZ=所以wcf =5 Mpa上述按

54、minTce、Tcs計(jì)算時(shí)的最大接觸應(yīng)力都不超過許用應(yīng)力2800 Mpa，按Tcf計(jì)算時(shí)疲勞接觸應(yīng)力都不超過許用應(yīng)力1750 Mpa，主從齒輪的齒面接觸應(yīng)力是相同的。5.24主減速器的潤滑 主減速器軸承的潤滑通常是在從動(dòng)齒輪的前端近主動(dòng)齒輪處的主減速器殼體的內(nèi)壁上設(shè)一專門的油槽，將飛濺到殼體內(nèi)壁上的部分潤滑油收集起來再經(jīng)過進(jìn)油孔至前軸承圓錐滾子的小端通向大端，并經(jīng)前軸承前端的回油孔流回驅(qū)動(dòng)橋殼中間的油盒中，使?jié)櫥偷醚h(huán)。5.3第二級(jí)斜圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算過程參考機(jī)械設(shè)計(jì)（高等教育出版社）5.31選定精度等級(jí)、材料、齒輪及螺旋角。1）減速器的功率比較大，故大、小齒都選用硬齒面。選大、小齒輪的材料均為40Cr，并滲碳后淬火，齒面硬度為56-62HRC;2）選取精度等級(jí)。因?yàn)橛帽砻娲慊?，齒輪的變形不大，不須磨削，初選其等級(jí)精度為8級(jí)精度（GB10095-88）；3）所設(shè)計(jì)的總傳動(dòng)比為6.94，第一級(jí)的齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比確定為31/14，第二級(jí)的傳動(dòng)比為6.938/（47/15）=3.133，初選第二級(jí)齒輪小齒輪齒數(shù)Z1=15，大齒輪齒數(shù)Z2=47；4）選取螺旋角。為了不使軸承過大的軸向力，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的螺旋角不宜選得過大，常在=8º-20º之間選擇，=18º。5.32按齒輪接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1）由書中218頁的公式（10-21）試算小齒輪的分度圓直徑：d