《現(xiàn)代中型貨車懸臂式驅(qū)動橋設(shè)計【優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《現(xiàn)代中型貨車懸臂式驅(qū)動橋設(shè)計【優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計】（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

I 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是中型貨車驅(qū)動橋設(shè)計。驅(qū)動橋是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部件 ,位于傳動系的末端，其功用是增大由傳動軸或變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，將其傳給驅(qū)動輪并使其具有差速功能。 所以中型專用汽車驅(qū)動橋設(shè)計有著重要的實際意義。 在本次設(shè)計中，根據(jù)當(dāng)今驅(qū)動橋的發(fā)展情況確定了驅(qū)動橋各部件的設(shè)計方案。其中根據(jù)本次設(shè)計的車型為中型貨車，故主減速器的形式采用雙級主減速器，而差速器則采用目前被廣泛應(yīng)用的對稱式錐齒輪差速器，其半軸為全浮式支撐。在本次設(shè)計中完成了對主減速器、差速器、半軸、橋殼及軸承的設(shè)計計算及校核并通過以上 計算滿足了驅(qū)動橋的各項功能。此外本設(shè)計還應(yīng)用了較為先進(jìn)的設(shè)計軟件，如用 行計算編程和用 件繪圖。 本設(shè)計保持了驅(qū)動橋有足夠的強度、剛度和足夠的使用壽命，以及足夠的其他性能。并且在本次設(shè)計中力求做到零件通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。 關(guān)鍵詞： 驅(qū)動橋、主減速器、差速器、半軸、橋殼 he is of a in of is an is or to a So a In of of of to of so in of a is In of of to of In of a a in 錄 第 1 章 緒 論 .......................................................................................................... 1 動橋簡介 ............................................................................................... 1 動橋設(shè)計的基本要求 ........................................................................... 1 第 2 章 驅(qū)動橋主減速器設(shè)計 ................................................................................ 2 減速器簡介 ........................................................................................... 2 減速器形式選擇 ................................................................................... 2 減速器錐齒輪選擇 ............................................................................... 3 減速器齒輪支撐 ................................................................................... 4 減速器軸承預(yù)緊 ................................................................................... 5 齒輪嚙合調(diào)整 ....................................................................................... 6 滑 ........................................................................................................... 6 曲面錐齒輪設(shè)計 ................................................................................... 7 減速比確定 ................................................................................ 7 減速器齒輪計算載荷確定 ........................................................ 7 減速器齒輪基本參數(shù)選擇 ........................................................ 8 關(guān)雙曲面錐齒輪設(shè)計計算方法及公式 .................................. 11 減速器雙曲面齒輪強度計算 .................................................. 19 減速器齒輪材料及處理 ..................................................................... 21 第 3 章 差速器的設(shè)計 .......................................................................................... 22 速器的功用 ......................................................................................... 22 速器結(jié)構(gòu)形式的選擇 ......................................................................... 22 速器齒輪的基本參數(shù)選擇 ................................................................. 24 速器強度計算 ..................................................................................... 25 速器直齒遠(yuǎn)錐齒輪參數(shù) ..................................................................... 26 第 4 章 車輪傳動裝置的設(shè) 計 .............................................................................. 28 輪傳動裝置的功用 ............................................................................. 28 軸支撐形式 ......................................................................................... 28 浮式半軸計算載荷的確定 ................................................................. 28 軸強度的計算 ..................................................................................... 28 浮式半軸桿部直徑的初選 ................................................................. 29 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料與熱處理 ......................................................... 29 第 5 章 驅(qū)動橋殼設(shè)計 .......................................................................................... 30 動橋殼的功用和設(shè)計要求 ................................................................. 30 動橋殼結(jié)構(gòu)方案分析 ......................................................................... 30 車以最大牽引力行使時的橋殼強度計算 ......................................... 31 第 6 章 軸承的壽命計算 ...................................................................................... 32 減速器軸承的計算 ............................................................................. 32 承載荷的計算 ..................................................................................... 34 動齒輪軸承壽命計算 ......................................................................... 34 結(jié) 論 ...................................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 37 致 謝 ...................................................................................................................... 38 附 錄 1 ................................................................................................................... 39 附 錄 2 ................................................................................................................... 44 1 第 1 章 緒 論 動橋簡介 驅(qū)動橋是汽車傳動系的重要組成部分，一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和橋殼等組成。其功用是： ① 將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩通過主減速器、差速器、半軸等傳到驅(qū)動車輪，實現(xiàn)降速增矩； ② 通過主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向； ③ 通過差速器實現(xiàn)兩側(cè)車輪差速的作用，必要時保證內(nèi)、外車輪以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向；④承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力，以及制動力矩和反作用力矩等。 驅(qū)動橋 分?jǐn)嚅_式和非斷開式兩類。為了提高汽車行駛平順性和通過性，有些轎車和越野車全部或部分驅(qū)動輪采用獨立懸架，與此相應(yīng)，主減速殼固定在車架上。驅(qū)動橋殼應(yīng)制成分段并通過鉸鏈連接，這種驅(qū)動橋稱為斷開式驅(qū)動橋。非斷開式驅(qū)動橋 于半軸套管與主減速器殼是剛性連成一體的，因而兩側(cè)的半軸和驅(qū)動輪不可能在橫向平面內(nèi)做相對運動。故稱這種驅(qū)動橋為非斷開式驅(qū)動橋，亦稱為整體式驅(qū)動橋。 本次設(shè)計為 中型貨車驅(qū)動橋設(shè)計 。由于非斷開式驅(qū)動橋與斷開式驅(qū)動橋相比，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作可靠，維修和調(diào)整方面也很 簡單，驅(qū)動車輪又采用非獨立式懸架，所以本次設(shè)計采用非斷開式驅(qū)動橋。 動橋設(shè)計的基本要求 驅(qū)動橋設(shè)計的是否合理直接影響到汽車使用性能的好壞。因此，設(shè)計驅(qū)動橋時應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求： 1） 選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比 ,以保證汽車具有最佳的動力性和燃油經(jīng)濟性。 2） 外廓尺寸小 ,保證汽車具有足夠的離地間隙，以滿足通過性要求。 3） 齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn) ,噪聲小。 4） 在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下 ,具有較高的傳動效率。 5） 保證足夠的強度和剛度條件下，盡可能降低質(zhì)量 ,尤其是簧下質(zhì)量 ,以減少不平路面的沖擊載荷 ,從而提高汽車行駛平順性。結(jié)構(gòu)盡量簡單，工 藝性好。 2 第 2章 驅(qū)動橋主減速器設(shè)計 減速器簡介 主減速器的功用是將傳動軸輸入的轉(zhuǎn)矩增大并相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速，以及當(dāng)發(fā)動機縱置時具有改變轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)方向的作用。主減速器的齒輪主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。 主減速器一般根據(jù)所采用的齒輪型式、主動和從動齒輪的裝置方法以及減速型式的不同而互異。 減速器形式的選擇 為了滿足不同的使用要求，主減速器的形式也不同。按參加減速傳動的齒輪副數(shù)目可分為單級主減速器和雙級主減速器。 單級主減 速器多采用一對弧齒錐齒輪或雙曲面齒輪傳動，廣泛應(yīng)用于主傳動比0i≤ 7 的汽車上。乘用車、質(zhì)量較小的商用車都采用單級主減速器，它具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、制造成本低等優(yōu)點；雙級主減速器是由兩級齒輪減速組成的主減速器，第一級是錐齒輪、第二級是圓柱齒輪傳動，與單級主減速器相比，保證有足夠的離地間隙同時可得較大的傳動比，0～ 12。 雙級主減速器的布置方案。 雙級主減速器有多種結(jié)構(gòu)方案：（ a）第一級為錐齒輪，第二級為圓柱齒 輪；(b)第一級為錐齒輪，第二級為行星齒輪；第一級為行星齒輪，第二級為錐齒輪；(c)第一級為圓柱齒輪，第二級為錐齒輪。本次設(shè)計采用（ a）方案。 3 圖 減速器齒輪的支撐形式 減速器錐齒輪的選擇 如圖 雙曲面齒輪傳動的主、從動齒輪的軸線相互垂直但不相交。主動齒輪軸線相對從動齒輪軸線在空間偏移一定距離 E ，這個距離稱為偏移距。由于 E 的存在，使主動齒輪螺旋角1?大于從動齒輪的螺旋角2?。根據(jù)嚙合面上法向力相等，可求出主、從動齒輪圓周力之比1F/ 2F =12中的1F 、 2動齒輪的圓周力；1? 、 2?分別為主、從動齒輪的螺旋角（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 A 的切線與該點和節(jié)錐頂點連線之間的夾角）。 圖 主減速器齒輪傳動形式 雙曲面齒輪的傳動比為F 2r/1F 1r=2r 21r 1r、2動輪平均分度圓半徑； 1F 、 F 2 為主從動齒輪圓 周力）。 螺旋齒輪的傳動比2r/ 1r，令 K =21則于1?大于2?，所以系數(shù) K 大于 1，一般為 4 這說明： 1）當(dāng)雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪尺寸相同時，雙曲面齒輪有更大的傳動比。 2）當(dāng)傳動比一定時，從動齒輪尺寸相同時，雙曲面主動齒輪比相應(yīng)的螺旋。 錐齒輪有較大的直徑，較高的齒輪強度以及較大的主動齒輪軸和軸承剛度。 3）當(dāng)傳動比一定時，主動齒輪尺寸相同時，雙曲面齒輪從動齒輪直徑比相應(yīng)的螺旋錐齒輪較小，因而有較大的離地間隙 4）在工作工程中，雙曲面齒輪副不僅存在沿齒高方向的側(cè)向滑動，而且 還有沿齒長方向的縱向滑動?？v向滑動可以改變論齒的磨合過程，使其具有更高的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 5）由于存在偏移距，雙曲面齒輪副使其主動齒輪的螺旋角大于從動齒輪的螺旋角，這樣同時嚙合的齒數(shù)多，重合度較大，不僅提高了傳動平穩(wěn)性，而且使齒輪的彎曲強度提高約 30%。 6）雙曲面齒輪傳動的主動齒輪直徑和螺旋角都很大，所以相嚙合齒輪的當(dāng)量。 曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪大，其結(jié)果使齒面的接觸強度提高。 7）雙曲面齒輪主動齒輪的螺旋角變大，則不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)可減少，所以選用較少的齒數(shù)，有利于增加傳動比。 8）雙曲面齒輪的主動齒 輪較大，加工時所需刀盤刀頂距較大。因而切削刃壽命較長。 9）雙曲面主動齒輪軸布置在從動齒輪的中心上方，便于多軸驅(qū)動橋的貫通，增大傳動軸的離地高度。 但是，雙曲面齒輪也存在以下的缺點： 1）沿齒長方向縱向滑動也會使摩擦損失增加，降低傳動效率。雙曲面齒輪副傳動效率約為 96%，螺旋錐齒輪的傳動效率約為 99%。 2）齒面間的壓力和摩擦功可能導(dǎo)致油膜破壞和齒面燒結(jié)咬死，即抗膠合能力降低。 3）雙曲面主動齒輪具有較大的軸向力，使其軸承的負(fù)荷較大。 4）雙曲面齒輪傳動必須采用可改善油膜強度和防刮傷添加劑的特種潤滑油，螺旋 錐齒輪傳動用普通潤滑油即可。 雙曲面齒輪有一系列的優(yōu)點，所以本次設(shè)計采用雙曲面齒輪傳動。 減速器齒輪的支承 現(xiàn)代汽車中主減速器主動錐齒輪支承有兩種形式：懸臂式和跨置式支承。如圖 5 跨置式支撐的結(jié)構(gòu)特點是在錐齒輪兩端的軸上均有軸承，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)軸頸上的兩個相對安裝的圓錐滾子軸承之間的距離很小，可以縮短主動齒輪軸的長度，使布置更緊湊，并可以減小傳動軸夾角，有利于整車布置。但是跨置式的支承必須在 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?？缰檬街尾鹧b困難，導(dǎo)向軸承是個易損壞的一個軸承。 懸臂式支承的結(jié)構(gòu)特點是在錐齒輪大端一側(cè)有較長的軸，并在其上安裝一對圓錐滾子軸承。兩軸承的圓錐滾子的大端應(yīng)朝外，這樣可以減小懸臂長度 a 和增加兩支承間的距離 b ，以改善支撐剛度。為了盡可能的地增加支承剛度，支承距離 b 應(yīng)大于 的懸臂長度 a 。為了方便拆裝，應(yīng)使靠近齒輪的軸承軸徑比另一軸承的支承軸徑大些。懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡單，支承剛度差，用于傳動轉(zhuǎn)矩較小的減速器上。 本次設(shè)計采用的是懸臂式，因為其結(jié)構(gòu)簡單，用于傳遞轉(zhuǎn)矩較小的轎車、輕型貨車的單級主減速器及許多雙級主減速器中。 從動錐齒輪的支承剛度與軸承的形式、支承間的距離及載荷在軸承之間的分布比例有關(guān)。從動錐齒輪多采用圓錐滾子軸承，為了增加支承剛度，兩軸承的圓錐滾子軸承大端應(yīng)向內(nèi)，以減小尺寸 c +d ，且距離 c +d 應(yīng)不小于從動齒輪大端分度圓直徑的 65%。為了使載荷均勻分配在兩軸承上，應(yīng)盡量使尺寸 c ≥ d 。 本次設(shè)計采用的是懸臂式，因為其結(jié)構(gòu)簡單，用于傳遞轉(zhuǎn)矩較小的轎車、輕型貨車的單級主減速器及許多雙級主減速器中。 （ 1） （ 2） 圖 減速器錐齒輪的 支承形式 （ 1）懸臂式 （ 2）跨置式 減速器軸承的預(yù)緊 為 了減小在錐齒輪傳動過程中產(chǎn)生的軸向力所引的齒輪軸的軸向位移，以提高 6 軸的支承剛度，保證錐齒輪的正常嚙合，裝配主減速器時，圓錐滾子軸承應(yīng)有一定的裝配預(yù)緊度。但是過緊，則傳動效率低，且加速磨損。工程上用預(yù)緊力矩表示預(yù)緊度的大小。預(yù)緊力矩的合理值應(yīng)該依據(jù)試驗確定。對于主動錐齒輪軸承 的預(yù)緊力矩一般為 1～ 3 主動錐齒輪圓錐滾子軸承的預(yù)緊度的調(diào)整，可利用調(diào)整墊片厚度的 方法，調(diào)整時轉(zhuǎn)動叉形凸緣，如發(fā)現(xiàn)預(yù)緊度過緊則增加墊片的總厚度；反之減小墊片的總厚度。支承差速器殼的圓錐滾子軸承的預(yù)緊度的調(diào)整，可利用軸承外側(cè)的調(diào)整螺母或主減速器殼與軸承蓋之間的調(diào)整墊片來調(diào)整。 齒輪嚙合的調(diào)整 錐齒輪嚙合的調(diào)整是在圓錐滾子軸承預(yù)緊度調(diào)整之后進(jìn)行的。它包括齒面嚙合印跡和齒側(cè)間隙的調(diào)整。 （ 1） 齒面嚙合印跡的調(diào)整，首先在主動錐齒輪輪齒上涂以紅色顏料，然后用手使主動齒輪往復(fù)轉(zhuǎn)動，于是在從動錐齒輪輪齒的兩工作面上便出現(xiàn)紅色印跡。若從動錐齒輪輪齒正轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)工作面上的印跡位于齒高的中間偏于小端， 并占齒面寬度并占齒面寬度的 60%以上，則為正確嚙合。正確嚙合的印跡位置可通過主減速殼與主動錐齒輪軸承座之間的調(diào)整墊片的總厚度而獲得。 （ 2）嚙合間隙的調(diào)整方法是擰動支承差速器殼的圓錐滾子軸承外側(cè)的調(diào)整螺母，以改變從動錐齒輪的位置。輪齒嚙合間隙應(yīng)在 圍內(nèi)。 為保持已調(diào)好的差速器圓錐滾子軸承預(yù)緊度不變，一端調(diào)整螺母擰入的圈數(shù)應(yīng)等于另一端調(diào)整螺母擰出的圈數(shù)。 若間隙大于規(guī)定值，應(yīng)使從動錐齒輪靠近主動錐齒輪，反之離開。 滑 雙曲面齒輪工作時，齒面間有較大的相對滑動，且齒面間壓力很大，齒面 油膜易被破壞，為減少摩擦，提高效率，必須使用含有防刮傷添加劑的雙曲面齒輪油。主減速器殼中所儲齒輪油，靠從動錐齒輪轉(zhuǎn)動時甩濺到各齒輪、軸和軸承上進(jìn)行潤滑。為保證主動齒輪軸前端的兩個圓準(zhǔn)滾子軸承得到可靠潤滑，需在主減速器殼體中鑄出進(jìn)油道和回油道。當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時，飛濺起的潤滑油從進(jìn)油道通過軸承座的孔進(jìn)入兩圓錐滾子軸承大端的潤滑油經(jīng)回油道流回主減速器內(nèi)。加油孔 7 應(yīng)設(shè)在加油方便之處，放油孔應(yīng)設(shè)在橋殼最低處。 差速器殼應(yīng)開孔使?jié)櫥瓦M(jìn)入，保證差速器齒輪和滑動表面的潤滑。在主減速殼體上必須裝有通氣塞，以防止殼體內(nèi)溫度過高使氣 壓過大導(dǎo)致潤滑油滲漏。 曲面錐齒輪的設(shè)計 減速比的確定 0i=iv ?= 式中： r —— 車輪滾動半徑； 發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速； 最高車速； 最高檔 傳動比； 減速器齒輪計算載荷的確定 通常是將發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩配以傳動系最低擋傳動比時和驅(qū)動車輪在良好路面上開始滑轉(zhuǎn)時這兩種情況下作用在主減速從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩（較小者，作為汽車在強度計算中用以驗算主減速器從動齒輪最大應(yīng)力的計算機載荷，即 1m a x? i ?/22? 式中： 猛接合離合器所產(chǎn)生的動載系數(shù)，對于性能系數(shù) 的汽車； 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩； k—— 液力變矩器變矩系數(shù)； 分動器傳動比； ? —— 傳動系上述傳動部分的傳動效率； n —— 該汽車的驅(qū)動橋目數(shù)； 8 2G —— 汽車滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負(fù)荷； /2m —— 汽車最大加速度時的后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)； ? —— 輪胎對地面的附著系數(shù)； r —— 車輪的滾動半徑； 主加速器從動齒輪到車輪之間的傳動比； m?—— 主減速器主動錐齒輪到車輪之間的傳動效率。 3803 =52003 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 1. 選擇主、從動齒輪齒數(shù)時應(yīng)考慮以下因素： （ 1）首先應(yīng)根據(jù)0動齒輪的齒數(shù) 1z 、 2z 。 （ 2）為了使磨合均勻， 1z 和 2z 之間應(yīng)避免有公約數(shù)。 （ 3）為了得到理想的齒面重疊系數(shù)，主、從動齒輪齒數(shù)之和對于貨車應(yīng)不少于 40。 （ 4）當(dāng)0盡量使取得小，以得到滿意的驅(qū)動橋離地間隙。 （ 5）對于不同的主傳動比0i， 1z 和 2z 應(yīng)有適當(dāng)?shù)拇钆洹? 考慮以上因素后，選擇主、從動齒輪齒數(shù)為： 1z =15， 2z =32。 主減速器雙曲面齒輪從動齒輪的節(jié)圓直徑，可根據(jù)該齒輪的計算轉(zhuǎn)矩，按經(jīng)驗公式選出： 2d = 32 K 式中 ： 2d —— 從動錐齒輪的節(jié)圓直徑； 2— 直徑系數(shù)，23～ 16； 計算轉(zhuǎn)矩。 2d =(13～ 16)3 3 (369.1) 2d =300動錐齒輪節(jié)圓直徑 2d 選定后，可按 m= 2d /2z 計算錐齒輪的大端端面模數(shù)。 m = 2d /2z =300／ 32=出端面模數(shù)后可用下式校核： m= 3m—— 齒輪大端端面模數(shù)； 模數(shù)系數(shù)，取0.4, 9 從動齒輪計算轉(zhuǎn)矩。 m=3 符合要求。模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化取 m=10. 雙曲面齒輪齒寬 F 的選擇 通常推薦圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動從動齒輪的齒寬 F 為其節(jié)錐距0 F = F ≤ 10m 。對于汽車工業(yè)，主減速器圓弧齒錐齒輪推薦采用 : F =d 式中： 2d —— 從動齒輪節(jié)圓直徑。 F =300=面寬過大和過小，都會降低齒輪的強度和壽命。 齒面寬大于上述規(guī)定，不但不能提高齒輪的強度和耐久性，還會給制造帶來困難。因為齒面寬的加大只能從延長小端著手，輪齒延長的結(jié)果使小端齒溝變窄，結(jié)果使切削刀頭的頂面寬或刀盤刀頂距過窄及刀尖的圓角過小，這樣不但減小了齒根圓角半徑從而加大了應(yīng)力集中，還降低了刀具的使用壽命。如果在安裝時有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因，使齒輪工作時負(fù)荷集中于輪齒小端，則易引起小端的過早損壞和疲勞。另外，齒面寬過大也會引起裝配空間的減小。 選擇 E 值時 應(yīng)考慮到： E 值過大，將導(dǎo)致齒面縱向滑動增大，從而引起齒面早期磨損和擦傷； E 值過小，則不能發(fā)揮雙曲面齒輪傳動的特點。一般對于中、大型貨車 E ≤（ 2d 。另外，主傳動比越大，則 E 也越大，但要保證齒輪不發(fā)生根切。 E ≤ (2d =（ 300=(30～ 36) E =32 雙曲面齒輪的偏移方向定義為：由從動齒輪的錐頂向其齒面看去，并使主動齒輪處于右側(cè)，這時如果主動齒動在從動齒輪中心線上方，則為上偏移，在從動齒輪中心線下方則為下偏移。在雙曲面錐齒輪傳動中，小齒輪偏移距 E 的大小及偏移方向是雙曲面錐齒輪傳動的重要參數(shù)。為了增加離地間隙，本設(shè)計方案中小齒輪采用上偏移。 螺旋角是沿節(jié)錐齒線變化的，大端的螺旋角0?較大，小端的螺旋角i?較小，齒面寬中點處的螺旋角m?稱為齒輪的中點螺旋角，也是該齒輪的名義螺旋角。由于偏移距的存在，使主、從動齒輪的名義螺旋角不相等，且主動齒輪大于從動齒輪的。它們之差稱為偏移角ε。 選擇齒輪螺旋角時，應(yīng)該考慮它對重合度 齒輪強度和軸向力的大小的影 10 響。螺旋角應(yīng)足夠大以使 小于 大，傳動就越平穩(wěn)，噪音就越低。當(dāng) 得到很好的效果。但螺旋角過大會引起軸向力也過大，因此應(yīng)有一個適當(dāng)?shù)姆秶?。雙曲面齒輪大小中點螺旋角的平均值多在m?=35°～ 40°范圍內(nèi)。 “格里森”制推薦用下式來近似地預(yù)選主動齒輪螺旋角的名義值： '1? =25° +5°31290°2式中： '1? —— 主動錐齒輪的名義螺旋角的預(yù)選值； 1z ， 2z —— 主、從動齒輪齒數(shù)； 2d —— 從動齒輪的節(jié)圓直徑； E —— 雙曲面齒輪的偏移距。 '1? =25° +5°31532 +90°3 30032 =42° 確定從動齒輪的名義螺旋角： 2? = 1? -? ≈ E /( 2d /2+F /2) 式中： ? —— 雙曲面齒輪傳動偏移角的近似值； E —— 雙曲面齒輪的偏移距； 2d —— 雙曲面從動齒輪的節(jié)圓直徑； F —— 雙曲面從動齒輪的齒面寬。 ≈ =11° 2? =42° =31° 雙曲面齒輪傳動的平均螺旋角為 ? =（ 1? + 2? ） /2=（ 42° +31°） /2=37°。 6．螺旋方向的選擇 雙曲面的齒輪的螺旋方向指的是輪齒節(jié)錐線的曲線彎曲方向，分為“左旋”和“右旋”兩種。判斷左右旋向時應(yīng)從錐齒輪的錐頂對著齒面看去，如果輪齒從小端至大端的走向為順時針方向則稱為右旋，反時針則稱為左旋。主、從動齒輪的螺旋方向是相反的。與上偏移相對應(yīng)，主動齒輪的螺旋方向為右旋，從動齒輪為左旋。 的選擇 加大法向壓力角可以提高輪齒的強度 、減少齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(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，并使齒輪端面重疊 11 系數(shù)下降。所以對于輕負(fù)荷齒輪，一般采用小壓力角，可使齒輪運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低。對于雙曲面齒輪來說，雖然大齒輪輪齒兩側(cè)的壓力角是相同的，但小齒輪兩側(cè)的壓力角是不相等，因此，其壓力角按平均壓力角考慮。在車輛驅(qū)動 橋主減速器的“格里森”制雙曲面齒輪傳動中，貨車選用 20°的平均壓力角。 關(guān)雙曲面錐齒輪設(shè)計計算方法及公式 表 2的第（ 65）項求得的齒線曲率半徑 '7）項選定的刀盤半徑％。否則需要重新試算。 表 2圓弧齒雙曲面齒輪的幾何尺寸計算用表 12 序 號 計 算 公 式 數(shù) 值 注 釋 （ 1） 1z 15 小齒輪齒數(shù) （ 2） 2z 32 大齒輪齒數(shù) （ 3） 1z /2z （ 4） F 47 大齒輪齒面寬 （ 5） E 32 偏心距 （ 6） 2d 320 大齒輪分度圓直徑 （ 7） 盤名義直徑 （ 8） '1? 42 小齒輪螺旋角的預(yù)選值 （ 9） ? （ 10） (3) （ 11） （ 12） 2(6)-(4)*(11))/2 140 大齒輪在齒面寬中點處的分度圓半徑 （ 13） i =(5)*(11)/(12) （ 14） i （ 15） (14)+(9)*(13) （ 16） (3)*(12) 17） 1 15） *（ 16） 76 小齒輪在齒面寬中點處的分度圓半徑 （ 18） 1） +輪收縮系數(shù) 13 （ 19） (17)+(12)/(10) （ 20） =(5)/(19) （ 21） (20)2 ) 2/1 （ 22） =(20)/(21) （ 23） ? （ 24） 2=（ (5)-(17)*(22)） /(12) （ 25） （ 26） 1? =(22)/(25) （ 27） 1? （ 28） =(24)/(27) （ 29） （ 30） 1? =((15)-(29))/(28) （ 31） (28)*[(9)-(30)] （ 32） (3)*(31) （ 33） =(24)-(22)*(32) （ 34） （ 35） =(22)/(34) （ 36） 1? 28． 82° 小齒輪節(jié)錐角 （ 37） （ 38） =(33)/(37) （ 39） ε'1 （ 40） （ 41） ? =[(15)+(31)-(40)]/(38) （ 42） 1? 小齒輪中點螺旋角 （ 43） ? （ 44） 2? =（ 42） -（ 39） 大齒輪中點螺旋角 （ 45） 14 （ 46） （ 47） = )33( )22( （ 48） 2? 大齒輪節(jié)錐角 （ 49） ? （ 50） ? （ 51） [(17)+(12)*(32)]/(37) （ 52） (12)/(50) （ 53） (51)+(52) （ 54） (12)*(45)/(49) （ 55） (43)*(51)/(35) （ 56） [(41)(55)-(46)(54)]/(53) （ 57） - 01? （ 58） （ 59） (41)*(56)/(51) （ 60） (46)*(56)/(52) （ 61） (54)*(55) 62） ((54)-(55))/(61) （ 63） (59)+(60)+(62) （ 64） ((41)-(46))/(63) （ 65） '(64)/(58) （ 66） (7)/(65) （ 67） (3)*(50) 上 欄用上邊公式，下欄用下邊公式 ) 下 68） (5)/(34)-(17)*(35); (35)*(37) 欄用上邊公式，下欄用下邊公式 下 15 69） （ 37） +（ 40） *（ 67）（ 70） 49） *（ 51） （ 71） Z=(12)*(47)-(70) 齒輪節(jié)錐頂點到小齒輪軸線的距離。 （ 72） 12） /（ 49） （ 73） 6） /（ 49） 齒輪節(jié)錐距 （ 74） （ 73） -（ 72） （ 75） k*(12)(45)/(2) 齒輪在齒面寬中點處的齒工作高。 （ 76） （ 12） *（ 46） /（ 7） （ 77） （ 49） /（ 45） -（ 76） （ 78） i?=45° 齒輪兩側(cè)壓力角的總和。一般采用45° （ 79） （ 80） i?/2=(78)/2 22． 5° （ 81） 0) （ 82） 0) （ 83） (77)/(82) （ 84） D??=10560*(83)/(2) 重收縮齒根角的總和 （ 85） ??0． 1700 大齒輪齒頂高系數(shù) （ 86） b?=85） 16 （ 87） /2(75)*(85) 齒輪在齒面寬中點處齒頂高 （ 88） h '2m =(75)*(86)+齒輪在齒面寬中點處齒根高 （ 89） 2? =3438*（ 87） /（ 72） 大齒輪齒頂角（單位為分） （ 90） ? （ 91） 2? =（ 84） *（ 85） 齒輪齒根角（單位為分） （ 92） ? （ 93） '2h =(87)+(74)*(90) 齒輪的齒頂高 （ 94） '2h =（ 88） +（ 74） *（ 92） 齒輪的齒根高 （ 95） C=75)+(向間隙為大齒輪在齒面寬中點處的 （ 96） h=(93)+(94) 齒輪的齒全高 （ 97） 96)-(95) 齒輪的齒工作高 （ 98） 02?=（ 48） +（ 89） 大齒輪的面錐角 （ 99） （ 100） （ 101） 2R? =(48)-(91) 大齒輪的根錐角 （ 102） R? (103) R? (104) R? 17 (105) 02d=(93)*(50)/6) 齒輪外圓直徑 （ 106） （ 70） +（ 74） *（ 50） （ 107） 106)-(93)*(49) 齒輪外緣到小齒輪軸線的距離 （ 108） [（ 72） *（ 90） -（ 87） ]/（ 99） （ 109） [（ 72） *（ 92） -（ 88） ]/（ 102） （ 110） 71)-(108) 齒輪面錐頂點到小齒輪軸線的距離。 （ 111） (71)+(109) 齒輪根錐頂點到小齒輪軸線的距離。 （ 112） （ 12） +（ 70） *（ 104） （ 113） (5)/(12) （ 114） （ 115） （ 116） (103)*(114) （ 117） 01? 小齒輪面錐角 （ 118） （ 119） （ 120） ((102)*(111)+(95))/(103) （ 121） (5)*(113)-(120))/(114) 齒輪面錐頂點到大齒輪軸線的距離。 （ 122） =(38)*(67)左 /(69) 123） '? ; 18 （ 124） △'? =（ 39） -（ 123） 左 ； 125） 1? =（ 117） -（ 36）； 126） ± (113)*(67)右-(68)（ 127） (123)右/(124)（ 128） (68)左+(87)*(68)（ 129） (118)/(125)（ 130） (74)*(127) （ 131） 128)+(130)*(129)+(75)*(126)齒輪外緣到大齒輪軸線的距離 （ 132） （ 4） *（ 127） -（ 130） （ 133） 128） -（ 132） *（ 129） +（ 75） *（ 126）齒輪外緣到小齒輪軸線的距離 （ 134） （ 121） +（ 131） （ 135） 01d=（ 119） *（ 134） /齒輪外圓直徑 （ 136） （ 70） *（ 100） /（ 99） +（ 12） （ 137） 5)/(136) （ 138） （ 139） （ 140） ((99)*(110)+(95))/(100) （ 141） G R =((5)*(137)-(140))/(139) （ 142） R? =(100)*(139) （ 143） 1R? 小齒輪根 19 錐角 （ 144） R? （ 145） R? （ 146） 小齒側(cè)間隙允許值 （ 147） 大齒側(cè)間隙允許值 （ 148） (90)+(92) （ 149） (96)-(4)*(148) （ 150） 73)-(4) 減速器雙曲面齒輪的強度計算 主減速器齒輪的表面耐磨性，常常用在其輪齒上單位齒長上的圓周力來估算，即 p =P /F 式中： P —— 作用在齒輪上的圓周力； F —— 從動齒輪齒面寬。 按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算： p =2 103 /（ 1d F ） 式中：1 變速器一擋傳動比； 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩； 1d —— 主動齒輪節(jié)圓直徑； F —— 從動齒輪齒面寬。 P = 23 3803 103 /1503 47=1429N/合要求。 w?=23 103K sK z 2m J) N/ 式中： 該齒輪的計算轉(zhuǎn)矩； 20 0K—— 超載系數(shù)； 尺寸系數(shù)，反映材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸、熱處理等有關(guān)，當(dāng)端面模數(shù) m ≥ 載荷分配系數(shù) ,當(dāng)兩個齒輪均用 跨置式支承形式時 ， F —— 計算齒輪的齒面寬； z —— 計算齒輪的齒數(shù)； m —— 端面模數(shù)； J —— 計算彎曲應(yīng)力用的綜合系數(shù)。 1w?=23 103 3 13 03 703 1503 ＜[w?]=700N/mm2