汽車驅(qū)動(dòng)橋承載荷重設(shè)計(jì)書

1、汽車驅(qū)動(dòng)橋承載荷至設(shè)計(jì)書第1章前言1.1課題研究的意義的重要大總成，處于傳動(dòng)系的末端，著汽車的簧上及地面經(jīng)車輪、車架或承載式車身經(jīng)懸架給予鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，和沖擊載荷；增大由傳動(dòng)軸或直接由變速箱傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，并使左、右車輪具有汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)所要求的差速功能；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。驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸架結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí),采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋；當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸架時(shí),則配以斷開式驅(qū)動(dòng)橋,即獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋。整體式驅(qū)動(dòng)橋一方面需要承擔(dān)汽車的重荷，另一方面車輪上的作用力以及傳遞扭矩所產(chǎn)生的反作用力矩也

2、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剛度和強(qiáng)度，以保證機(jī)件可靠的工作。驅(qū)動(dòng)橋還必須滿足通過性及平順性的要求。對不同用途的汽車來說，驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式雖然可以各不相同，但在使用中對它們的基本要求卻是一致的。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，對CA1095K卵載貨汽車的驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.2驅(qū)動(dòng)橋的發(fā)展現(xiàn)狀隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及汽車技術(shù)的提高，驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)、制造工藝都在日益完善。驅(qū)動(dòng)橋也和其他汽車總成一樣，除了廣泛采用新技術(shù)外，在機(jī)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)組織的專業(yè)化目標(biāo)前進(jìn)。目前國獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋在轎車、輕型越野車等中噸位軍用車上得到了應(yīng)用，隨著獨(dú)立懸架汽車的

3、快速發(fā)展,大噸位斷開式驅(qū)動(dòng)橋的開發(fā)具有現(xiàn)實(shí)的緊迫性和必要性。它不僅可以提高汽車的平順性與機(jī)動(dòng)性,也對汽車的行駛性能如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過性、操縱穩(wěn)定性等有直接影響。隨著中國加入WTS中國運(yùn)輸結(jié)構(gòu)變化、消費(fèi)水平的提高，國市場對中重型車產(chǎn)品需求向多層次、多品種方向發(fā)展，市場需求預(yù)測未來市場對中重型載貨車的需求穩(wěn)步上升。特別是高速公路的飛速發(fā)展，為大噸位、大功率載貨車提供了得天獨(dú)厚的有利條件。據(jù)專家預(yù)測，在未來10年，客車的市場需求量僅僅是重型載貨汽車的10知右,市場空間不大；因此，各企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)都放在重卡驅(qū)動(dòng)橋上?？蛙囼?qū)動(dòng)橋產(chǎn)品可以保留，用以滿足客車生產(chǎn)的需要。2005年及以后的幾年，重型汽

4、車所需驅(qū)動(dòng)橋總成將會形成以下產(chǎn)品格局：公路運(yùn)輸以10t及以上單級減速驅(qū)動(dòng)橋、承載軸為主，工程、港口等用車以10t級以上雙級減速驅(qū)動(dòng)橋?yàn)橹?。公路運(yùn)輸車輛向大噸位、多軸化、大功率方向發(fā)展，使得驅(qū)動(dòng)橋總成也向傳動(dòng)效率高的單級減速方向發(fā)展。未來我國的重型車橋產(chǎn)品中75%勺驅(qū)動(dòng)橋?qū)⑹菃渭夠?qū)動(dòng)橋。而作為雙級減速的ST甬區(qū)動(dòng)橋?qū)^續(xù)鞏固工程車輛市場1。1.3本文研究的容及設(shè)計(jì)參數(shù)1.3.1研究容根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，對CA1095K2。載貨汽車的驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行設(shè)計(jì)。容包括：(1) 總體設(shè)計(jì)；主減速器的設(shè)計(jì)；差速器的設(shè)計(jì)；半軸的設(shè)計(jì)；驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)。1.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)CA1095K2H載貨汽車的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：(

5、1) 裝載質(zhì)量5000kg，總質(zhì)量9410kg；最高車速90km/h；車輪滾動(dòng)半徑490mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩560Nm(2) 采用6擋變速器，各擋傳動(dòng)比為igi=6.515,ig2=3.916,ig3=2.345,ig4=1.428,ig5=1.000,ig6=0.813,igR=6.060。本文的研究目的在于通過對汽車整體的匹配性設(shè)計(jì)完成驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、差速器、半軸及橋殼等部件型號的設(shè)計(jì)與計(jì)算，并完成校核的設(shè)計(jì)過程。第2章驅(qū)動(dòng)橋的總體設(shè)計(jì)2.1驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)要求對驅(qū)動(dòng)橋的基本要求可以歸納為9:(1) 所選擇的主減速比應(yīng)能滿足汽車在給定使用條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性；(2) 當(dāng)兩驅(qū)動(dòng)車輪

6、以不同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)能將轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)而且連續(xù)不斷(無脈動(dòng))地傳遞到兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪上；(3) 當(dāng)左、右兩驅(qū)動(dòng)車輪與地面的附著系數(shù)不同時(shí)，應(yīng)能充分利用汽車的牽引力；(4) 能承受和傳遞路面與車架或車廂間的鉛垂力、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；(5) 驅(qū)動(dòng)橋各零部件在保證其剛度、強(qiáng)度、可靠性及壽命的前提下應(yīng)力求減小簧下質(zhì)量，以減小不平路面對驅(qū)動(dòng)橋的沖擊載荷，從而改善汽車的平順性；(6) 輪廓尺寸不大以便于汽車總體布置并與所要求的驅(qū)動(dòng)橋離地間隙相適應(yīng)；齒輪與其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，無噪聲；驅(qū)動(dòng)橋總成及零部件設(shè)計(jì)應(yīng)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型的要求；在各

7、種載荷及轉(zhuǎn)速工況有高的傳動(dòng)效率;結(jié)構(gòu)簡單、維修方便，機(jī)件工藝性好，制造容易。2.2驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式驅(qū)動(dòng)橋分兩大類：斷開式驅(qū)動(dòng)橋和非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。驅(qū)動(dòng)橋型式與整車有非常密切的關(guān)系。根據(jù)整車的通過性、平順性以及操縱穩(wěn)定性對懸架結(jié)構(gòu)提出了要求，如懸架選擇了合適的結(jié)構(gòu)型式，而驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)也必須與懸:架相適應(yīng)。驅(qū)動(dòng)車輪采用獨(dú)立懸架時(shí)，應(yīng)選用斷開式驅(qū)動(dòng)橋；驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，則應(yīng)選用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。因此，驅(qū)動(dòng)橋的選型應(yīng)從汽車的類型、使用條件和生產(chǎn)條件出發(fā)，并和其他各部件的結(jié)構(gòu)型式與特性相適應(yīng)，以保證汽車達(dá)到預(yù)期性能要求。由于本設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的車型為CA1095K況載貨汽車，由行駛條件及成本出發(fā)，采用非

8、獨(dú)立懸架及非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。這種型式驅(qū)動(dòng)橋在汽車，尤其是載重汽車上應(yīng)用相當(dāng)廣泛。它主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、制造工藝性好、成本低、可靠性高、維修調(diào)整容易等。2.3驅(qū)動(dòng)橋的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)CA1095K型貨車的驅(qū)動(dòng)橋總體構(gòu)造為非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。其結(jié)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)橋橋殼、主減速器、差速器和半軸組成，如圖2-1所示。驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車上的主要零件之一，既是承載件乂是傳力件，同時(shí)它乂是主減速器、差速器及驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置(如半軸)的外殼。主減速器的功用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速，以及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)還具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。差速器功用是當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛或在不平路面上行駛時(shí)，使左右驅(qū)動(dòng)車輪以不同的角速度滾動(dòng)，以保證

9、兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪與地面問作純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。半軸是在差速器與驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞動(dòng)力的實(shí)心軸。圖2-1驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡圖第3章主減速器的設(shè)計(jì)3.1主減速器的結(jié)構(gòu)型式主減速器一般根據(jù)所采用的齒輪形式、主動(dòng)和從動(dòng)齒輪的裝置方法以及減速形式的不同而互異。在現(xiàn)代汽車驅(qū)動(dòng)橋中，主減速器采用得最廣泛的是“格里森”（Gleason）制或“奧利康”（Oerlikor）制的螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪10。在雙級主減速器中，通常還要加一對圓柱齒輪（多采用斜齒圓柱齒輪，少數(shù)采用直齒或人字形齒圓柱齒輪）或一組行星齒輪。在輪邊減速器中則常采用普通平行軸式布置的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)或行星齒輪傳動(dòng)。b）o）<f>圖3-1幾種不同的主減速器的

10、結(jié)構(gòu)型式（a）螺旋錐齒輪式（b）雙曲面齒輪式（c）圓柱齒輪式（d）蝸桿傳動(dòng)式圖3-1為幾種不同的主減速器的結(jié)構(gòu)型式10。雙曲面齒輪傳動(dòng)是主、從動(dòng)齒輪的軸線都不相交而呈空間交義（其空間交義角采用90°夾角）。采用雙曲面齒輪作為汽車驅(qū)動(dòng)橋的主減速器齒輪時(shí)，其偏移距給汽車的總體布置帶來方便。由由丁雙曲面轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)齒輪螺旋角的增大，導(dǎo)致其進(jìn)入嚙合的平均齒數(shù)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)工作更加平穩(wěn)、無噪聲，強(qiáng)度也高'本方案主減速器采用雙曲面圓錐齒輪傳動(dòng)3.2主減速器的減速型式主減速器的減速型式分為單級減速、雙級主減速、單級貫通、雙級貫通、主減速及輪邊減速等

11、11。單級主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積及質(zhì)量小且制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于主減速比i0<7.6的各種中、小型汽車上。轎車、輕型載貨汽車都是采用單級主減速器，大多數(shù)的中型載貨汽車也是采用這種型式。本次設(shè)計(jì)的載貨汽車的主減速比為6.429,故采用單級主減速器即可。3.3主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案主減速器必須保證主、從動(dòng)齒輪具有良好的嚙合狀況，才能使它們正常的工作。齒輪的正確嚙合，除與齒輪的加工質(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)。3.3.1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騎馬式支承兩種12。(1) 懸:臂式支承(2) 如

12、圖3-2a),齒輪以及其輪齒大端一側(cè)的軸頸懸臂式的支撐于一對軸承的外側(cè)騎馬式支承如圖3-2b),齒輪前后兩端的軸頸均以軸承支承，故采用騎馬式支承時(shí)，可以使主動(dòng)錐齒輪的支承剛度大大增強(qiáng)。由于齒輪大端一側(cè)軸頸上的兩個(gè)圓錐滾子軸承之間的距離很小，可以縮短主動(dòng)錐齒輪軸的長度，使布置更緊湊，并可以減小傳動(dòng)軸夾角，有利于整車布置。特別是在傳遞較大轉(zhuǎn)矩的情況下，懸臂式支承難以滿足支承剛度的要求(如載貨質(zhì)量2t以上的汽車，其主減速器主動(dòng)錐齒輪都是采用騎馬式支承)。本次所設(shè)計(jì)的載貨汽車的裝載質(zhì)量為5噸，為了增強(qiáng)承載能力和支承剛度，主動(dòng)錐齒輪的支承采用騎馬式支承。3.3.2從動(dòng)錐齒輪的支承從動(dòng)錐齒輪的支承如圖3-

13、2c）所示，主減速器從動(dòng)錐齒輪的支承剛度依軸承的型式、支承問的距離和載荷在軸承之間的分布即載荷離兩端軸承支承中心問的距離c和d之比例而定。本次設(shè)計(jì)的中型載貨汽車已確定采用雙曲面齒輪式主減速器，故決定采用圓錐滾子軸承，從動(dòng)錐齒輪采用無輻式結(jié)構(gòu)并用細(xì)牙螺釘以精度較高的緊配合固定在差速器殼的突緣上。圖3-2主減速器錐齒輪的支承形式c）從動(dòng)錐齒輪的支承a）主動(dòng)錐齒輪懸臂式支承；b）主動(dòng)錐齒輪騎馬式支承;3.4主減速器的軸承預(yù)緊及齒輪嚙臺調(diào)整為了提高主減速器錐齒輪的支承剛度，改善齒輪嚙合的平穩(wěn)性，應(yīng)對支撐齒輪的圓錐滾子軸承進(jìn)行預(yù)緊。對丁貨車，主動(dòng)錐齒輪圓錐滾子軸承的摩擦力矩一股為13Nm主動(dòng)錐齒輪軸承的

14、預(yù)緊力的調(diào)整，可以利用精選兩軸承圈之間的套筒的長度、調(diào)整墊片厚度等方法進(jìn)行。從動(dòng)錐齒輪圓錐滾子軸承的預(yù)緊力，靠軸承外側(cè)的調(diào)整螺母或主減速器與軸承蓋之間的調(diào)整墊片來調(diào)整。在軸承預(yù)緊度調(diào)整之后，須進(jìn)行錐齒輪嚙合調(diào)整，以保證齒輪副嚙合印跡正常，并使齒輪大端處齒側(cè)間隙在適當(dāng)?shù)膰?。主減速器錐齒輪正確的嚙合印跡位丁齒局中部稍偏小端。3.5主減速器的設(shè)計(jì)和計(jì)算3.5.1主減速比的確定主減速比對主減速器的結(jié)構(gòu)形式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處丁最高擋位時(shí)汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)型都有直接影響。主減速比的選擇應(yīng)在汽車整體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比一起由整車動(dòng)力計(jì)算來確定i0rnp0.377Vamax1gh(3-

15、1)式中，由一一主減速器的主減速比；rr車輪滾動(dòng)半徑，rr=0.49m；np最大功率時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，np=2500r/min;Vamax汽車的最高車速,Vamax=90km/h；igh變速器最高擋的傳動(dòng)比，igh=0.813。由公式(3-1)可計(jì)算得i。=6.312。通過與同類汽車的主減速比相比較，并且對i°值予以校正，再選取主減速器的主減速比。3.5.2主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定通常將發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩配以傳動(dòng)系最低擋傳動(dòng)比和驅(qū)動(dòng)車輪打滑時(shí)這兩種情況下主減速器從動(dòng)齒輪上的轉(zhuǎn)矩的較小者，作為載貨汽車或越野汽車在強(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11。即TjeTemaxi

16、TL&丁3(3-2)G2rljTlbIlb(3-3)式中：Temax一一發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，Temax=560NJ"處iTL傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比，iTLi0ii6.4296.51541.885;T由發(fā)動(dòng)機(jī)到主減速器從動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)效率，t=0.9；Ko超載系數(shù)，K°=1;n驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目，n=1；G2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；G2Gafdktfp2.00.4=65513Nfd汽車的動(dòng)撓度；fp-汽車或汽車列車的性能系數(shù)；輪胎對路面的附著系數(shù)，=0.8;rr車輪的滾動(dòng)半徑，rr=0.49m；LBLB由主減速器從動(dòng)齒輪到驅(qū)動(dòng)輪的傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比，LBiLB1.0

17、由公式(3-2)、(3-3)可得Te=21110NmT*=25681.1N-mTJ=(Tje,Tj&)min=21110N-m上邊所求得的計(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計(jì)算依據(jù)。汽車的類型很多，行駛工況乂非常復(fù)雜，沒有簡單的公式可以計(jì)算出汽車的正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩。但對公路汽車來說，使用條件比非公路汽車穩(wěn)定，其正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩是根據(jù)平均比牽引力的值來確定的，即主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩為10:(1) TjmGaGtrrfRfHfpN-miLBLBn(3-4)式中：Ga汽車滿載總重量，Gamag=9410X9.8N=92218NGt所牽引的掛車滿載總重，Gt=0;

18、fR道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，fR=0.015;fH汽車正常使用時(shí)的平均爬坡能力系數(shù)，fH=0.06；怕一汽車的性能系數(shù)，fP上16絲冬色,100Temax當(dāng)0.195GaGt>16時(shí)，取fp=0,因0.195X(9410X9.8+0)/560=32.11>16,Temax故fP=0；由公式(3-4)可得Tjm=3389.01Nm3.5.3主減速器齒輪基本參數(shù)的計(jì)算齒數(shù)的選擇取主動(dòng)錐齒輪的齒數(shù)乙=7,從動(dòng)錐齒輪的齒數(shù)Z2=45。修正i0為i0Z2/乙=6.429。節(jié)圓直徑的選擇d2Kd2*七=(1316)#21110=359.28442.19mm式中：Kd2直徑系數(shù)，取1316。(2) 取

19、d2=440mm齒輪端面模數(shù)的選擇齒輪的大端端面模數(shù)9:d2440m9.778mmz245mKm3T式中：Km模數(shù)系數(shù)，Km=0.30.4;Tj21110Nm則m8.2911.05mm從而，本方案取m=9.778mm齒面寬的選擇F0.155d2=0.155X440=68.2mm通常小齒輪的加大10%較為合適，即(3) F11.1F=1.1X68.2=75.02mm雙曲面齒輪的偏移距(4) 對丁輕型載貨汽車，不應(yīng)超過從動(dòng)齒輪節(jié)錐距A。的40%(接近丁從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑的20%)。即E(10%12%)d2=(10%12%)4404452.8mm取E=45mm雙曲面齒輪的偏移方向?yàn)榻档椭鲃?dòng)錐齒輪和傳動(dòng)

20、軸的位置，降低地板凸包高度，從而使整個(gè)車身和整個(gè)重心降低，有利丁提高行駛穩(wěn)定性，本方案采用下偏移。(5) 雙曲面齒輪的螺旋方向與下偏移相對應(yīng)，主動(dòng)齒輪的螺旋方向?yàn)樽笮?，從?dòng)齒輪為右旋9。雙曲面齒輪偏移反方向的規(guī)定：由從動(dòng)齒輪的錐頂向其齒面看去并使主動(dòng)齒輪位丁右側(cè)，這時(shí)，如果主動(dòng)齒輪在從動(dòng)齒輪的中心線上方，則為上偏移，在從動(dòng)齒輪中心線的下方，則為下偏移。(6) 齒輪法向壓力角a的選擇“格里森”制規(guī)定，對丁雙曲面齒輪，由丁其主動(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，載貨汽車多采用2230'的平均壓力角。本方案中，齒輪的法向壓力角取為2230'。螺旋角6的選擇1255

21、巨90切乙d2式中，Zi,Z2主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)，Z2=45,Zi=7;E雙曲面齒輪偏移距E=45mmd2從動(dòng)輪節(jié)圓直徑，d2=440mm則146.9，本方案取145。確定了小齒輪的螺旋角以后可用下式近似地確定大齒輪的名義螺旋角，為偏移角近似值，sin£=f=0.177則£=10.2°。"從動(dòng)齒輪的名義螺旋角62=6i-£=34.806雙曲面齒輪傳動(dòng)的平均螺旋角一245為839.922小齒輪節(jié)圓直徑d1(Z1/Z2)d2(cos2/cos1)=(7士45)x440x(cos34.8士cos45°)=79.48mm小齒輪模數(shù)m=d1/Z1

22、=11.35mm螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪的基本參數(shù)確定之后，計(jì)算用表9進(jìn)行幾何尺寸計(jì)算。計(jì)算得出主減速器雙曲面齒輪的基本數(shù)據(jù)如表3-1所示。表3-1主減速器雙曲面齒輪的基本數(shù)據(jù)序號參數(shù)符號計(jì)算數(shù)據(jù)1小齒輪齒數(shù)Zi72大齒輪齒數(shù)乙453小齒輪齒面寬F68.2mm4小齒輪軸線偏移距E45mm5大齒輪節(jié)圓直徑d2440mm6刀盤明義直徑rd152.400mm7小齒輪中心螺旋角145°8大齒輪中心螺旋角231.293°9小齒輪節(jié)錐角g110.2786°10大齒輪節(jié)錐角g279.4389°11大齒輪節(jié)錐頂點(diǎn)到小齒輪軸線的距離z-0.247946mm12大齒輪節(jié)錐距A

23、223.7926mm13大齒輪的齒頂角229.952114大齒輪的齒根角2200.44856115大齒輪的齒頂局h21.956391mm16大齒輪的齒根局h215.506049mm17徑向間隙C1.964471mm18大兇輪的兇全h17.46244mm19大齒輪的齒工作高h(yuǎn)g145.497969mm20大齒輪的面錐角go279.9358°21大齒輪的根錐角gR276.09579°22大齒輪外圓直徑d02440.7173mm23大齒輪外緣到小齒輪軸線的距離X0239.351165mm24大齒輪面錐頂點(diǎn)到小齒輪軸線的距離Z0-0.241358mm25大齒輪根錐頂點(diǎn)到小齒輪軸線的

24、距離Zr-2.786874mm序號參數(shù)符號計(jì)算數(shù)據(jù)26小齒輪的面錐角go113.522°27小齒輪面錐頂點(diǎn)到大齒輪軸線的距離Go13.832592mm28小齒輪外緣到大齒輪軸線的距離Bo215.9684mm29小齒輪齒前緣到大齒輪軸線的距離B142.745978mm30小齒輪外圓直徑do1110.527383mm31小齒輪根錐頂點(diǎn)到大齒輪軸線的距離Gr0.645613mm32小齒輪的根錐角g&9.783°33最小齒側(cè)間隙允許值Bmin0.24mm34最大齒側(cè)間隙允許值Bmax0.34mm3.5.4主減速器雙曲面齒輪的強(qiáng)度計(jì)算及校核(1) 單位齒長上的圓周力單位齒長上

25、的圓周力11：pP/FN/mm(3-6)式中，p單位齒長上的圓周力，N/mmP作用在齒輪上的圓周力,按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最大附著力矩兩種載荷工況進(jìn)行計(jì)算；F從動(dòng)齒輪的齒面寬，mm按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及一擋傳動(dòng)比計(jì)算時(shí)Temaxig10N/mm(3-7)式中：Temax一一發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，Temax560NRT；ig變速器傳動(dòng)比，常取一擋及宜接擋進(jìn)彳亍計(jì)算igig16.515;d1主動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑,d1=79.48mm則P=1346.14N/mm<1429N/mm=,即按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及一擋傳動(dòng)比計(jì)算時(shí)，齒輪的單位齒長上所受圓周力合適。按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及直接擋計(jì)算時(shí)3Temaxig10N/mm(

26、3-8)式中，igig4=1.00，其余參數(shù)與上公式(3-7)相同則p=206.62N/mm<250N/mmp,即按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及直接擋傳動(dòng)比計(jì)算時(shí)，齒輪的單位齒長上所受圓周力合適。按最大附著力矩計(jì)算時(shí)N/mm(3-9)G2rr103p也F2式中：G2驅(qū)動(dòng)橋?qū)β访娴呢?fù)荷,G2=65513N;輪胎與地面的附著系數(shù),=0.8;rr輪胎的滾動(dòng)半徑，rr=0.49m;d2主減速器從動(dòng)齒輪的節(jié)圓直徑,d2=440mm則p=1711.6N/mm其許用單位齒長上的圓周力p為1429N/mm在現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)中，由丁材質(zhì)及加工工藝等制造工藝質(zhì)量的提高，計(jì)算所得的p值有時(shí)會高出p值的20吩25%口17仃61

27、42919.78%<20%p1429即按最大附著力矩計(jì)算時(shí)，齒輪單位齒長上所受圓周力合適。(2) 輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算輪齒彎曲強(qiáng)度132N/mm(3-10)2103TjK°KsKm2KvFZm2J式中：Tj輪齒的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，從動(dòng)齒輪按Tje,Tj兩者中之較小者和Tjm計(jì)算;對丁主動(dòng)齒輪還需將上述轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到主動(dòng)齒輪上;m25.4'K。一一超載系數(shù)，K。1;Ks尺寸系數(shù)。當(dāng)端面模數(shù)m1.6mrW,Ks4Km載荷分配系數(shù)，支承剛度小時(shí)取大值。Km=1.10；Kv質(zhì)量系數(shù),Kv=1；F計(jì)算齒輪的齒面寬，mmZ計(jì)算齒輪的齒數(shù)；m端面模數(shù)，mmJ計(jì)算彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)。(a) 按發(fā)動(dòng)機(jī)

28、最大載荷計(jì)算從動(dòng)齒輪時(shí)1=21113m,Z=45,J=0.276,F=68.2mmm=9.778mrgKs工=0.7877,.25.4210002111010.78771.10f2=559MPa<700MPa=w168.2459.77820.223滿足要求(b) 按最大附著力矩計(jì)算從動(dòng)齒輪時(shí)Tj=3389.01Nm,則210003389.0110.78771.10cw2=89.74Mpa<210.9MPa=w168.2459.77820.223即從動(dòng)齒輪的彎曲強(qiáng)度合適。按發(fā)動(dòng)機(jī)最大載荷計(jì)算主動(dòng)齒輪時(shí)十T21110=3648.4Nm£=0.82,ji0G6.4290.9m=11.35m