某轎車雙級(jí)主減速器的設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含4張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj20

某型汽車主減速器設(shè)計(jì)

摘要:本設(shè)計(jì)是對(duì)某汽車設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、工作性可靠的雙級(jí)主減速器。它是由兩級(jí)齒輪減速組成。相比單級(jí)的優(yōu)勢(shì)很明顯，離地間隙比較大，并且設(shè)計(jì)得到的傳動(dòng)比也較高，并且還具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作安靜，應(yīng)用年限足夠等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括有：對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，對(duì)設(shè)計(jì)的不合理之處進(jìn)行改進(jìn)分析。齒輪與齒輪軸的設(shè)計(jì)與校核，以及軸承的選用與校核。為了更好的確定方案。充分對(duì)原來的參數(shù)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)比同級(jí)車型的主減速器的發(fā)展技術(shù)，優(yōu)化匹配傳動(dòng)比，并對(duì)功能效果影響很大的強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行了校核。對(duì)軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)布置，保證工作更安全高效，完成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：主減速器；改進(jìn)；校核；設(shè)計(jì)

Design of Main Reducer for a Automobile

Abstract: This design is an automotive design a rational structure, reliable work of the two.stage primary reducer. It is composed of a two.stage gear reduction. Compared to single.stage advantage is obvious, ground clearance is relatively large, and is designed to give a higher gear ratio, and also has a simple structure, and quiet operation, the application of sufficient age and so on. The content of the design include: the design method study of unreasonable designed to improve analysis. Design and Verification gear and the gear shaft and the bearing selection and verification.In order to better determine the program. Full parameters of the original application, compared to similar models of the main reducer technology development, and optimize the matching ratio, and features a great influence on the effect of strength parameters were checked. The bearing arrangement is designed to ensure work more safely and efficiently complete the design standards.

Keywords: Final reduction drive; Gear; Check; Design

目  錄

摘要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1概述 1

1.1.1 主減速器的概述 1

1.1.2 主減速器設(shè)計(jì)的要求 1

1.2 主減速器型式及其現(xiàn)狀 2

1.2.1 主減速器齒輪的類型 2

1.2.2 主、從動(dòng)錐齒輪支撐措施 3

1.2.3軸承的預(yù)緊 4

1.3 主要涉及內(nèi)容及方案 4

第2章主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 5

2.1 設(shè)計(jì)題目的主要參數(shù) 5

2.2主減速比的確定 5

2.3 主減速器結(jié)構(gòu)方案確定 5

2.3.1 主減速器齒輪的類型及支撐方式 5

2.3.2從動(dòng)錐齒輪支撐的方法及支撐方式 5

2.3.3 軸承的預(yù)緊 5

2.4 主減速齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算 6

2.6 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 7

2.6.1 雙級(jí)主減速器傳動(dòng)比分配 7

2.6.2 齒數(shù)的選擇 8

2.6.3 節(jié)圓直徑地選擇 8

2.6.4 齒輪端面模數(shù)的選擇 8

2.6.5 齒面寬的選擇 9

2.6.6 螺旋錐齒輪螺旋方向 9

2.6.7 螺旋角的選擇 9

2.7 錐齒輪的尺寸與強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9

2.7.2 錐齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì) 11

2.8 第二級(jí)齒輪模數(shù)的確定 15

2.9 圓柱齒輪參數(shù)的確定 17

2.9.1 按齒輪齒根彎曲強(qiáng)度校核 18

2.9.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核 19

2.10 主減速器齒輪的材料及熱處理 20

2.11 主減速器的潤(rùn)滑 21

第3章軸承的選擇和校核 22

3.1 主減速器錐齒輪上作用力的計(jì)算 22

3.1.1 錐齒輪齒面上的作用力 22

3.1.2 齒寬中點(diǎn)處的圓周力 22

3.1.3 錐齒輪的軸向力和徑向力 23

3.2 軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 24

3.3 主減速器齒輪軸承的校核 24

3.3.1 齒輪軸承徑向載荷的計(jì)算 24

3.3.2軸承的校核 25

第4章 軸的設(shè)計(jì) 29

4.1 一級(jí)主動(dòng)齒輪軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 29

4.2 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 30

第5章 軸的校核 32

5.1 主動(dòng)錐齒輪軸的校核 32

5.2中間軸的校核 34

第6章結(jié)論 38

參考文獻(xiàn) 39

致謝 40

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中間軸.dwg

主動(dòng)錐齒輪.dwg

從動(dòng)錐齒輪.dwg

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某轎車雙級(jí)主減速器的設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

I 某型汽車主減速器設(shè)計(jì) 摘要 :本設(shè)計(jì)是對(duì)某汽車設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、工作性可靠的雙級(jí)主減速器。它是由兩級(jí)齒輪減速組成。相比單級(jí)的優(yōu)勢(shì)很明顯，離地間隙比較大，并且設(shè)計(jì)得到的傳動(dòng)比也較高，并且還具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作安靜，應(yīng)用年限足夠等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括有：對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，對(duì)設(shè)計(jì)的不合理之處進(jìn)行改進(jìn)分析。齒輪與齒輪軸的設(shè)計(jì)與校核，以及軸承的選用與校核。為了更好的確定方案。充分對(duì)原來的參數(shù)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)比同級(jí)車型的主減速器的發(fā)展技術(shù)，優(yōu)化匹配傳動(dòng)比，并對(duì)功能效果影響很大的強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行了校核。對(duì)軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)布置，保 證工作更安全高效，完成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵詞 ： 主減速器；改進(jìn)；校核；設(shè)計(jì) a is an a of It is of a to is is is to a a of so of of to to of to of a on of is to 錄 摘要 ............................................................................................................................................. I ................................................................................................................................... 1 章 緒論 .............................................................................................................................. 5 述 ...................................................................................................................................... 5 減速器的概述 .............................................................................................................. 5 減速器設(shè)計(jì)的要求 ...................................................................................................... 5 減速器型式及其現(xiàn)狀 ...................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 減速器齒輪的類型 ...................................................................................................... 5 、從動(dòng)錐齒輪支撐措施 .............................................................................................. 5 承的預(yù)緊 ..................................................................................................................... 7 要涉及內(nèi)容及方案 ......................................................................................................... 7 第 2 章 主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 ....................................................................................... 8 計(jì)題目的主要參數(shù) ......................................................................................................... 8 減速比的確定 .................................................................................................................. 8 減速器結(jié)構(gòu)方案確定 ..................................................................................................... 8 減速器齒輪的類型及支撐方式 .................................................................................. 8 動(dòng)錐齒輪支撐的方法及支撐方式 ............................................................................... 8 承的預(yù)緊 ...................................................................................................................... 8 減速齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算 ............................................................................................. 9 減速器齒輪基本參數(shù)的選擇 ....................................................................................... 10 級(jí)主減速器傳動(dòng)比分配 ............................................................................................ 10 數(shù)的選擇 .................................................................................................................... 10 圓直徑地選擇 ............................................................................................................ 11 輪端面模數(shù)的選擇 .................................................................................................... 11 面寬的 選擇 ................................................................................................................ 12 旋錐齒輪螺旋方向 .................................................................................................... 12 螺旋角的選擇 ................................................................................................................ 12 齒輪的尺寸與強(qiáng)度設(shè)計(jì) ............................................................................................... 12 齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 14 二級(jí)齒輪模數(shù)的確定 ................................................................................................... 17 柱齒輪參數(shù)的確定 ....................................................................................................... 18 齒輪齒根彎曲強(qiáng)度校核 ............................................................................................ 19 齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核 .................................................................................... 20 減速器齒輪的材料及熱處理 ..................................................................................... 21 減速器的潤(rùn)滑 ............................................................................................................. 22 第 3 章 軸承的選擇和校核 ...................................................................................................... 23 減速器錐齒輪上作用力的計(jì)算 ................................................................................... 23 齒輪齒面上的作用力 ................................................................................................ 23 寬中點(diǎn)處的圓周力 .................................................................................................... 23 齒輪的軸向力和徑向力 ............................................................................................ 24 和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................................................................................................... 25 減速器齒輪軸承的校核 ............................................................................................... 25 輪軸承徑向載荷的計(jì)算 ............................................................................................ 25 承的校核 ..................................................................................................................... 26 第 4 章 軸的設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 30 級(jí)主動(dòng)齒輪軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 30 間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 31 第 5 章 軸的校核 .................................................................................................................... 32 動(dòng)錐齒輪軸的校核 ....................................................................................................... 32 間軸的校核 .................................................................................................................... 33 第 6 章 結(jié)論 .............................................................................................................................. 35 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 37 致謝 .......................................................................................................................................... 38 5 1 緒論 述 減速器的概述 主減速器是汽 車傳動(dòng)系中具有重要作用的部件，它是既能使轉(zhuǎn)動(dòng)速度降低，并且又能使轉(zhuǎn)矩提高的部件，使傳遞的轉(zhuǎn)矩由齒數(shù)少的錐齒輪傳向齒數(shù)多的錐齒輪。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱向放置時(shí)，其主減速器也可以實(shí)現(xiàn)改變動(dòng)力方向的功能。車輛的運(yùn)行工況比較復(fù)雜，行駛路面的種類也比較繁多，驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速必須達(dá)到使用要求，并且必須足夠大，差速器的作用主要是使動(dòng)力分流，而合理安裝一個(gè)主減速器后，這樣傳遞的扭矩變小，可使結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量不至于超標(biāo)，且使在汽車行駛時(shí)的操作很簡(jiǎn)單易行。 減速器設(shè)計(jì)的要求 主減速機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求： 1）為了提高 爬坡能力應(yīng)該選擇合適的傳動(dòng)比。 2）尺寸要小，距離地面要符合要求 ; 減少振動(dòng)和沖擊的傳播，使工作順利 [1]。 3）在任何使用條件下，都可以調(diào)整以確保最佳的工作效率。 4）同時(shí)只要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就要降低質(zhì)量，使車更加穩(wěn)定工作。 5）構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于制做和維護(hù)。 主要設(shè)計(jì)的主要兩級(jí)主減速機(jī)設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)了良好的有效檢測(cè)模式。 速 器 減速 形式 主減速機(jī)的主要形式主要是根據(jù)其減速特性分為單級(jí)主減速機(jī)，二級(jí)主減速機(jī)，二速，二級(jí)通式，單級(jí)通過和邊減速等形式。 減速器齒輪的類型 螺旋錐齒輪如圖 1.2(a)所示，大部分情況下，其主、從動(dòng)齒輪軸線在汽車驅(qū)動(dòng)橋上交合一點(diǎn)。交角可以任意的，主減速齒輪副都必須進(jìn)行垂直安裝 [2]。輪齒斷面重疊對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效果很大，大部分情況先下同時(shí)嚙合的對(duì)數(shù)應(yīng)該在兩對(duì)以上，因此，螺旋錐齒輪在很大的作用載荷下，能保證不失效。齒輪嚙合情況下，能保證高校穩(wěn)定工作，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，振動(dòng)和噪音都能達(dá)標(biāo)。自身潤(rùn)滑效果特別好，工作過程安靜平穩(wěn)，加工精度高。 6 雙曲面齒輪見圖 1.2(b)。其優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面 [3]： ① 在尺寸一樣的情況下，雙曲面齒輪的傳動(dòng)比優(yōu)勢(shì)更加的明顯。 ② 在保持傳動(dòng)比 維持一定數(shù)字的情況下，如果主動(dòng)齒輪尺寸相同，雙曲面齒輪比軸徑更大，結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度更加有優(yōu)勢(shì)，。 ③ 傳離地間隙。 雙曲面齒輪傳動(dòng)有如下缺點(diǎn) [4]： ① 方向的縱向滑動(dòng)承受的摩擦作用大，工作效率也隨之降低。 ② 曲面主動(dòng)齒輪沿軸的作用力比較充足。 ③ 雙曲面齒輪采用的潤(rùn)滑油應(yīng)保證有特殊需要的特征。 ④ 齒輪之間的載荷過大，容易發(fā)生磨損破壞，使齒輪不能很好的配合。 、從動(dòng)錐齒輪 支撐措 施 主要分為懸臂式和跨置式兩種，首先應(yīng)該確保主從嚙合齒輪要很好嚙合，才能保證平穩(wěn)的工作狀態(tài)。合理規(guī)范的嚙合，使他們承受足夠的工作載荷 [5]。 懸臂式 主要不一樣的地方是在錐齒輪大面一邊的軸的直徑尺寸比較大，在它上面 裝配的兩個(gè)圓錐滾子軸承。為達(dá)到減低臂長(zhǎng) a 和加大兩邊的尺寸 b，保證足夠的工作剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子向外。懸臂式支承占空間小，支撐的能力往往比較小，在較小的轎車、輕型貨車中應(yīng)用比較廣泛，因?yàn)樗麄儌鬟f的轉(zhuǎn)矩不是很大相比其他車型。 圖 臂式支承 跨置式 其結(jié)構(gòu)的支撐結(jié) 構(gòu)如圖 示，兩側(cè)顯然不一樣可以固定，這樣可以提高工作載荷能承受的強(qiáng)度和強(qiáng)度，使齒輪嚙合更合理平滑， 當(dāng)扭矩是工作環(huán)境和條件的類型時(shí)，騎行支撐可以很好地實(shí)現(xiàn)這一效果 [6]。 7 圖 置式支承 承的預(yù)緊 圓錐滾子軸承需除掉安裝的原始距離，磨合的時(shí)候該間隙會(huì)加多 [7]。分析可知，當(dāng)軸向力隨彈簧變形線性變化時(shí)，軸向位移就會(huì)縮小原來的一半。預(yù)緊力在此種情況下，能使工作更加穩(wěn)定可靠，齒面更加堅(jiān)硬，改善嚙合的工作環(huán)境，使工作平穩(wěn)高效，但當(dāng)預(yù)緊力也應(yīng)該不能超過一定的限值，否者其使用年 限會(huì)大大減低。對(duì)軸承的所受力的值要合理選取，極限工況下，轉(zhuǎn)矩最大，在這種情況下，軸向力的三分之一即是軸承力。 要涉及內(nèi)容及方案 重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容：一級(jí)、二級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和校核；軸承的選擇和校核。為了使底盤離地面遠(yuǎn)一些以及滿足功能要求，對(duì)主減速比的分配就顯得尤其舉足輕重，從頭到尾對(duì)整個(gè)規(guī)劃進(jìn)行校正。 主要方案：運(yùn)用齒輪傳動(dòng)原理，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，此時(shí)也能進(jìn)行降低速度，增大轉(zhuǎn)矩的效果，滿足設(shè)計(jì)要求。 8 2 主減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 計(jì)題目的主要參數(shù) 表 術(shù)參數(shù) ： 名稱 代號(hào) 參數(shù) 整車載重量 /t m 減速比 0i 動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速下功率 pe 155100(r/發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 te 784700(r/輪胎型號(hào) 速器 1 檔傳動(dòng)比 減速比的確定 主減速比為 減速器結(jié)構(gòu)方案確定 減速器齒輪的類型及支撐方式 螺旋錐齒輪工作平穩(wěn)無沖擊，傳動(dòng)效率高。 即使速度很高，也是安靜平穩(wěn)，沒有影響的工作。 該設(shè)計(jì)采用螺旋錐齒輪。 動(dòng)錐齒輪支撐的方法及支撐方式 安裝時(shí) 滾子的端口方向要滿足要求。保證從動(dòng)錐齒輪在力的作用下不發(fā)生向下移動(dòng) [8]。從動(dòng)錐齒輪的結(jié)構(gòu)比較特殊，安裝在殼的邊界上，安裝要求很高，必須滿足精度和安裝標(biāo)準(zhǔn)。 承的預(yù)緊 分析可知，當(dāng)軸向力 隨彈簧變形線性變化時(shí)，軸向位移就會(huì)縮小原來的一半。預(yù)緊力在此種情況下，能使工作更加穩(wěn)定可靠，齒面更加堅(jiān)硬，改善嚙合的工作環(huán)境，使工作平穩(wěn)高效，但當(dāng)預(yù)緊力也應(yīng)該不能超過一定的限值，否者其使用年限會(huì)大大減低。對(duì)軸承的所受力的值要合理選取，極限工況下，轉(zhuǎn)矩最大，在這種情況下，軸向力的三分之一即是軸承力 [7]。 減速器的減速形式 9 選擇減速形式需要考慮的因素很多，汽車的類型及工作條件，有時(shí)也要考慮加工制造標(biāo)準(zhǔn)和加工環(huán)境條件，但它主要取決于決定、整車性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)和形式等，包括的方面眾多 [9]。 本次設(shè)計(jì) 采用雙級(jí)減速。 減速齒輪計(jì)算載荷的計(jì)算 由于汽車運(yùn)行工況下傳動(dòng)系承受的載荷是時(shí)刻變化的，則： ???? 0m a x/n= 32824 （ i ??? ? ?? 2= 40650 （ 式中： 發(fā)動(dòng)機(jī)最大 扭矩 756 ； 10? —— 上述傳動(dòng)部分的效率，取 T? = 0K—— 超載系數(shù)，取0K= n —— 驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目 1； 2G —— 汽車在最大裝載量時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的最大負(fù)載，： 2G = 滿G × 60%=1000× 60％ =85347 N φ —— 輪胎在地面的附著系數(shù)， 采用φ = r —— 車輪的滾動(dòng)半徑 , r = i,? —— 驅(qū)動(dòng)效率和減速比 ; 由公式（ （ 得的計(jì)算載荷為最大轉(zhuǎn)矩，而不是正常工作下的轉(zhuǎn)矩，不能給分析疲勞破壞提供幫助。汽車的類型很多，工作環(huán)境有多樣，轎 車工作條件和環(huán)境比較好，所受載荷比較小，而礦用汽車和越野汽車運(yùn)行工況條件比較惡劣，各種條件都是變化的極為復(fù)雜，很少有簡(jiǎn)便的公式對(duì)汽車的正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行 10 計(jì)算。公路車輛正常持續(xù)轉(zhuǎn)矩可用主減速器從動(dòng)齒輪的平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩10]： )()(??????= ） （ 式中： 汽車滿 載總重 145000×142245 N — 掛車總重 N, 僅用于牽引車取 0； — 貨車 一般 取 選擇 = — 貨車 一般 取 選擇 — 汽車性能系數(shù) ])(1 9 0 01m a ?? （ 當(dāng)m G ?=6 時(shí)，取 0。 減速器齒輪參數(shù)的選擇 在合理選定以上論述的參數(shù)以后，便可對(duì)選擇主減速齒輪的最主要的幾何參數(shù)進(jìn)行合理是選取。 級(jí)主減速器傳動(dòng)比分配 對(duì)傳動(dòng)比值的選取要特別嚴(yán)密，滿足正常工作需要。第二級(jí)的減速比02通常02i/ 01i≈ 取較大值的優(yōu)勢(shì)十分明顯，以減小錐齒輪嚙合時(shí)所承受的載荷 [11]。在這種情況下主減速比不會(huì)太小，為了確保二級(jí)的從動(dòng)齒輪的半徑再降低一些，在進(jìn)行02i/01低值比較合適， 達(dá)到很好的效果。在通常情況下，雙級(jí)的第級(jí)錐齒輪的齒數(shù) 1z 取 9～ 15 之間比較合適，通常情況下汽車 1z 最大可取到 11，為了使齒輪變得更硬，可以采取最大 1z =15，計(jì)算：01i=02i=010傳動(dòng)比固定 02010 = 數(shù)的選擇 11 第一級(jí)主動(dòng)錐齒輪可以選擇大一些的齒數(shù)，約在 9～ 15 范圍內(nèi) [12]。第二級(jí)齒輪的齒數(shù)和可選在 68 10? 的范圍內(nèi)。在這里我們選擇 1z =15。0112 ?=15×們?nèi)?2z =34。修正第一級(jí)的傳動(dòng)比1201 =2i= 圓直徑地選擇 按經(jīng)驗(yàn)公式選出 [13]： 32 2 ?=（ 13～ 16） ×76～ 341 （ 式中：2 直徑系數(shù)， 計(jì)算 扭 矩， ，取?jT， 2 ） （ 計(jì)算得， 2d =278～ 347 初取 2d =280 輪端面模數(shù)的選擇 2d ， 選擇好之后， 可 依照式子 算出從動(dòng)齒輪大端模數(shù)， 22 / ，80÷34=取。 并用下式校核 3t T?? （ 式中： 模數(shù)系數(shù)，取 計(jì)算轉(zhuǎn)矩，選擇其中相對(duì)較小的。 3 ? =以所選模數(shù)合格。 12 面寬的選擇 這次設(shè)計(jì)主減速器齒輪齒面寬度 =d —— 從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑， 可初取 2b =44 21 %)101( ? =49 旋錐齒輪螺旋方向 一般來說，驅(qū) 動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的方向是左旋和右旋。 旋角的選擇 螺旋角應(yīng)足夠大以使 大工作就不安靜也不平穩(wěn)。螺旋角過大會(huì)增大軸的作用載荷，因此必須在設(shè)計(jì)上滿足要求，不能超過限值。螺旋角推薦用 35。 齒輪的尺寸與強(qiáng)度設(shè)計(jì) 齒輪的尺寸設(shè)計(jì) 雙重收縮齒的齒輪參數(shù)的選定是考慮到很多方面設(shè)計(jì)參數(shù)。下面的表 用于主減速器錐齒輪計(jì)算 的。 序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 1 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 1z 15 2 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 2z 34 3 模數(shù) m 8 ㎜ 4 齒面寬 b 2b =49 ㎜ 1b =44 5 工作齒高 ? ? 6 全齒高 ? h = 7 法向壓力角 ? ? =20 8 軸交角 ? ? =90° 9 節(jié)圓直徑 d =m z ?1d 120 ㎜ 13 序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 2d =272 ㎜ 10 節(jié)錐角 ?1? 2? =90°. 1? 1? =2? =11 節(jié)錐距 11d =22d 12 周節(jié) t=m t= 13 齒頂高 21 ? 2 14 齒根高 15 徑向間隙 c= c= 16 齒根角 0?1f?=2f? =17 面錐角 211 ?? ?? ； 122 ?? ?? 1a? =2a? =18 根錐角 1f? = 11 f?? ? 2f? = 22 f?? ? 1f? =2f? =19 齒頂圓直徑 1111 c o aa ? 2 221 1137 ㎜ 2 20 節(jié)錐頂點(diǎn)止齒輪外緣距離 1121 s ak ? 212 22 2 21 理論弧齒厚 21 ? 1s =14 序號(hào) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 k?2 2s =2 齒側(cè)間隙 B=3 螺旋角 ? ? =35° 齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì) 基本參數(shù)設(shè)計(jì)好以后 ， 要 保證其 承受載荷的能力滿足條件，穩(wěn)定可靠的工作，必須對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)計(jì)算 。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算之前 ， 應(yīng) 全面了解各種參數(shù)和作用環(huán)境條件 。 螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算： (1) 主減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 ① 單位齒長(zhǎng)上的圓周力 中： p —— 單位齒長(zhǎng)上的圓周力， N/P—— 作用在齒輪上的圓周力， N。 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)： ??21013m a x =1407N/ （ 按最大附著力矩計(jì)算時(shí) : r?????210232 ?=590 /N （ 15 計(jì)算之后最大的附著力矩 p 為 590N/然很大，但沒超過發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 可知，校核成功。 ② 汽車主減速器螺旋錐齒輪輪齒的計(jì)算彎曲應(yīng)力 )/( 2 [14] ?????????203102?（ 式中： 該齒輪的計(jì)算扭矩； 0K—— 超載系數(shù) 尺寸系數(shù) 載荷分配系數(shù) 質(zhì)量系數(shù)，檔齒輪接觸良好 、運(yùn)行工況平穩(wěn) 時(shí)，取 1； F —— 計(jì)算齒輪的齒面寬， z —— 計(jì)算齒輪的齒數(shù)； m—— 端面模數(shù)， J—— 計(jì)算彎曲應(yīng)力的綜合系數(shù)。 見圖 10 0 。 16 圖 彎曲計(jì)算用綜合系數(shù) J 動(dòng)齒輪上的應(yīng)力2w?=00 動(dòng)齒輪 上的應(yīng)力 ' 2w? = 所以，齒輪滿足強(qiáng)度要求 。 在負(fù)荷過大時(shí)， 汽車主減速器 會(huì)很容易發(fā)生工作失效，其使用年限 與 汽車 的運(yùn)行情況密切相關(guān)， 即平均計(jì)算轉(zhuǎn)矩T 或只能用來檢驗(yàn)最大應(yīng)力， 不足以為 疲勞壽命 提供參考 。 (2)輪齒的接觸強(qiáng)度計(jì)算螺旋錐齒輪齒面的計(jì)算接觸應(yīng)力j?(為 [15]： ???????? 3011102?（ 式中： 材料的彈性系數(shù)，對(duì)于鋼制齒輪副取 232.6 21 ； 0K=1, , 表面質(zhì)量系數(shù)， 如果齒輪制造精確的話可以選擇 1； J—— 計(jì)算應(yīng)力的綜合系數(shù)， 2J =圖 示； 1079?=1750 17 2335?=2800 接觸強(qiáng)度計(jì)算綜合系數(shù) J 二級(jí)齒輪模數(shù)的確定 由1202 =21 =68 10? =58～ 78 取 21 =68 得 1z =2z =1z =16， 2z =53 修正 傳動(dòng)比1202 =二級(jí)從動(dòng)齒輪所受的轉(zhuǎn)矩 2T =m （ 2）齒輪副中心距 A 法面模數(shù) 中心距 A 可按如下經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)選 [16]： A≈（ 3T ≈（ 3 11598 ≈（ 中 ， — 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 11695· m 在這里我們選擇 ? =17°。 對(duì)于斜齒圓柱齒輪 A=2 )( 43 =? 43 18 故： ??? 43（ 7?nm ???= 2 43 =整后取 A=253m c 3 ???=17° 80′ (3)齒寬 b 的選擇 可按如下經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)選齒寬 b [17]： b≈ (≈ ( 253≈ (：選 4b =1003b=1104)重合度 ? 對(duì)于斜齒圓柱齒輪????? ??? 從主r=中： 主?、從?—— 分別為齒輪副主從動(dòng)齒輪的端面重合度 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ? ?柱齒輪參數(shù)的確定 表 此齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表 ： 名 稱 代 號(hào) 計(jì)算公式 結(jié) 果 小齒輪 大齒輪 中心距 A A? 43 n ?? A=19 傳動(dòng)比 i i =面模數(shù) ?? 7 端面模數(shù) tm? 面壓力角 n? 標(biāo)準(zhǔn)值 n? =20° 螺旋角 ? 16°～ 20° 17° 80′ 齒 數(shù) z ?3z 16 ?4z 53 分度圓直徑 d ?nt ?3d =d =頂圓直徑 na ??3根圓直徑 nf 3 寬 b ?b ( 3b =110b =100旋角方向 左旋 右旋 齒 輪齒根彎曲強(qiáng)度校核 根據(jù)齒輪材料為滲碳合金鋼查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 h)得該齒輪副的需用彎曲應(yīng)力 [ F? ]=900接下來我們計(jì)算斜圓 柱齒輪的彎曲校核，使用以下公式 ? ?? (式中： 20 K —— 計(jì)算齒輪彎曲強(qiáng)度時(shí)使用的載荷系數(shù)， ?? ； — 使用系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 動(dòng)載系數(shù)，選擇 ?K—— 齒間載荷分配系數(shù)，查得?? K ?= ?K—— 齒向載荷分布系數(shù)，得?? ? 齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)，近似地按當(dāng)量齒數(shù)3? ?Y—— 螺旋角影響系數(shù)，取?Y= 主動(dòng)齒輪： ? ??（ = [ F? ]=900動(dòng)齒輪： ? ?? （ =5 ? ???????= [ F? ]=900：校核合格。 面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核 根據(jù)齒輪材料為滲碳合金鋼查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 h)得該齒輪副的需用接觸應(yīng)力 [ H? ]=1500 對(duì)于斜齒圓柱齒輪可按如下公式進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核 ： ?? ?? ( 21 式中： K —— 下面我們來計(jì)算載荷系數(shù)， ?? ，當(dāng)中 ?K 與按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)相同，? 下面我們來計(jì)算齒輪受到的徑向力， tF=3650N； — 區(qū)域系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 — 彈性影響系數(shù) 1 u—— 齒輪副傳動(dòng)比， 主動(dòng)齒輪： ?? ??（ =[ H? ]=1500動(dòng)齒輪： ?? ?? (= 5 8 1 ???? ?????? =[ H? ]=1500：校核合格。 減速器齒輪 使用 材料 的選擇和 熱處理 汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，它具有承受的載荷數(shù)值大，且持續(xù)作用，變化比較快等特點(diǎn)。其損壞形式主要有三種。所以當(dāng)我們?cè)谥圃熘鳒p速器齒輪的時(shí)候要滿足 1）各種剛強(qiáng)度指標(biāo)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)，且必須經(jīng)得起摩擦損傷，保證工作條件的 22 平穩(wěn)可靠； 2）在受到足夠打沖擊的時(shí)候，輪齒芯部要有足夠的柔性； 3）選擇齒輪材料選取必須根據(jù)國(guó)家對(duì)材料的規(guī)定和使 用狀況來考慮。 號(hào) C rM nM oC rM nT i 22,20 ， M o 20,20 ，及 在本設(shè)計(jì)中采用了 減速器的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑油 并不是唯一潤(rùn)滑途徑 。為此， 為保證潤(rùn)滑效果，就需要設(shè)置 集油槽， 收集部分 飛濺 的 潤(rùn)滑油 ， 再 到達(dá) 前軸 承圓錐滾子的小端處， 有通向其 大端 處 ， 最后又流回驅(qū)動(dòng)橋殼中間的油盆中， 循環(huán)進(jìn)行，效果良好 。這樣 優(yōu)勢(shì)很明顯， 不但 能達(dá)到很好的潤(rùn)滑效果 ，而且 起到很好的保護(hù)作用，使工作可靠平穩(wěn) 。 在內(nèi)部 壓力 的作用下，會(huì)產(chǎn)生很高的溫度，潤(rùn)滑油就會(huì)溢出 ， 安裝 通氣塞 對(duì)于解決這個(gè)問題是非常有幫助的 。加油孔 和 放油孔 的 設(shè)置 ，應(yīng)該根據(jù)安裝條件和使用工況合理設(shè)置。 23 3 軸承的選擇和校核 齒輪上作用力設(shè)計(jì) 齒輪齒面上的作用力 車輛在工作時(shí)候，遇到的情況比較多，運(yùn)行工況多樣，因?yàn)閺?qiáng)度不足而引起的疲勞斷裂可能出現(xiàn) ，所以作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩可按下式計(jì)算[18]： 313333332223111m a x 1001001001001001?????????????????? ????????????????????????????? （ 式中： — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，在此取 784 ； 1 2 — 變速器在各擋的使用率； 1 2 — 變速器各擋的傳動(dòng)比； 寬中點(diǎn)處的圓周力 齒寬中點(diǎn)處的圓周力為 P ＝ （ 式中： T —— 發(fā)生 在主減速器齒輪上的 扭 矩 可參考 式 ( — 該齒輪的齒面寬處的分度圓直徑 ；對(duì)于螺旋錐齒輪 122121222c ??（ 式中：mm 1 , 為分度圓直徑； F —— 從動(dòng)齒輪齒寬； 2d —— 從動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑； 21,— 主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)； 2? —— 從動(dòng)齒輪的節(jié)錐角。 24 由式（ 以算 出： ? ? 按式（ 減速器主動(dòng)錐齒輪齒寬中點(diǎn)處的圓周力 ?1P =周力 ?2P = ?1P = 齒輪的軸向力和徑向力 主，從動(dòng)齒輪 軸向力 A 和徑向力 R 分別為 ： ? ?????? co ss s 11 ??? （ ? ?????? co ss s 22 ??? （ ?1R = ? ?????? s st s 1 ?P （ ?2R = ? ?????? s st s 2 ?P （ 由上面已知 可得 ： ?1A =2A =式（ （ 算得： ?1R =?2R =級(jí)減速齒輪 的圓周力為 P ＝ （ 式 中： T —— 作用在主減速器主動(dòng)錐齒輪上的當(dāng)量轉(zhuǎn)矩01d?=； d —— 齒輪齒面最寬處分度圓直徑。 可算出158 '' 21 ??? 軸向力 A 和徑向力 R 分別為： ?1A = ?2A = ? （ 25 ?1R = ?2R = ? (式中： ? —— 齒輪的螺旋角， ?16?? ； 把 已 知 條 件 代 入 式 （ 和 式 （ 可算出 ?1A = ?2A = ，?1R = ?2R = 和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 一級(jí)主動(dòng)錐齒輪軸的計(jì)算：不同形式的軸設(shè)計(jì)方法也不同。由于圓錐滾子軸承要進(jìn)行必要的防摩擦措施，潤(rùn)滑油流向要特別注意，只能從其的小的端面經(jīng)過結(jié)構(gòu)傳輸?shù)竭_(dá)大的端面。多余的潤(rùn)滑油會(huì)經(jīng)過另外的特殊裝置流回油 路。另外，便于維護(hù)保養(yǎng)，應(yīng)對(duì)前后軸的尺寸進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，確保潤(rùn)滑達(dá)到做夠的水平。 由以上理論可算出軸承支承中心距 b ﹥ 70% 1d =77在這里取 b =80 由此可得到： mm