九噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋懸臂式雙級(jí)主減速器設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含2張CAD圖紙帶任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告+中期報(bào)告表+答辯ppt+外文翻譯】
九噸級(jí)驅(qū)動(dòng)橋主減速器設(shè)計(jì)
摘要：主減速器、差速器、半軸和橋殼是驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)部組成最重要的四個(gè)部分，我們都知道，驅(qū)動(dòng)橋其最重要也是其最基礎(chǔ)的功能，是為了能夠增大從傳動(dòng)軸或變速器兩方面所傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，然后再把轉(zhuǎn)矩分配給所需的驅(qū)動(dòng)車輪使用，讓驅(qū)動(dòng)車輪具有我們想要的那種差速功能；此外，其還要具有能經(jīng)受各種力或者力矩的能力。
作為汽車最重要的組成部分，驅(qū)動(dòng)橋的好與不好將會(huì)直接影響我們?cè)O(shè)計(jì)汽車的整體性能，而對(duì)于大型載貨汽車來(lái)說(shuō)，其就會(huì)顯得更加重要。為了能達(dá)到汽車在重載的高效率和高效益，我們要為汽車安裝一個(gè)具有高效率的驅(qū)動(dòng)橋。而我們還應(yīng)考慮其地的一些問(wèn)題，比如其最小離地間隙，所以我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)的齒輪要小些。判斷各種原因后，本次設(shè)計(jì)我決定選用一款雙級(jí)主減速器，參照我們傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行。本設(shè)計(jì)我的首要目標(biāo)，就是確定的設(shè)計(jì)部件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)；我又參考了其他主減速器結(jié)構(gòu)，給出了本次總體設(shè)計(jì)方案；最后，我還為主、從動(dòng)錐齒輪也進(jìn)行了使用壽命的校核工作。本次設(shè)計(jì)決定選用圓弧錐齒輪來(lái)作為汽車的主減速器。
關(guān)鍵字：圓弧錐齒輪；主減速器；驅(qū)動(dòng)橋；貨車
Design of the main reducer of nine ton drive axle
Abstract: Drive from the main bridge general reducer, differential, axle and axle housing is composed of four parts, its basic function is to increase the drive shaft or by direct torque transmission to the torque distribution to the left and right wheels, and the left and right wheels can have driving the differential kinematics in addition, function; also can take effect on the road and the frame or a carriage between the vertical force, longitudinal force and lateral force.
As one of the four major automobile drive axle assembly, its performance will have a direct impact on vehicle performance, and it is particularly important for the truck. When a large high-power engine torque output to meet the current truck fast, heavy load high efficiency, need high efficiency, must be an efficient and reliable collocation drive bridge. Considering there must be sufficient ground clearance, the size of the internal gear drive axle can not be too large, so a two-stage main reducer. According to the traditional design method of main drive axle reducer of 9 ton truck drive axle main reducer design. Firstly, determine the main structure type the main components and To design parameters; and then refer to the similar driving axle main reducer structure, determine the overall design plan; at the end of the main, driven bevel gear check the life-span. This paper does not use the traditional hypoid gear as truck main reducer, instead of using the arc bevel gear.
Key words: truck; drive axle; double speed reducer; arc bevel gear
目 錄
摘要................................................................................................................................I
Abstract.......................................................................................................................II
目錄....................................................................................................................III
1 緒論....................................................................................................1
1.1 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)分析...........................................................................................1
2 主減速器設(shè)計(jì)................................................................................................3
2.1 主減速器概述.......................................................................................................3
2.2 主減速器齒輪的支承方式...................................................................................3
2.3 主減速器軸承預(yù)緊...............................................................................................4
2.4 錐齒輪嚙合的調(diào)整...............................................................................................4
2.5 潤(rùn)滑.......................................................................................................................5
2.6 主減速器的結(jié)構(gòu)形式...........................................................................................5
2.6.1 主減速器的齒輪類型........................................................................................5
2.6.2 主減速比的確定..............................................................................................5
2.6.3 主、從動(dòng)錐齒輪支承型式...............................................................................6
2.7 主減速器參數(shù)的選擇與計(jì)算...........................................................7
2.7.1 主減速器齒輪載荷的計(jì)算........................................................................7
2.7.2 主減速器齒輪基本參數(shù)的選擇................................................................8
2.7.3 主減速器圓弧錐齒輪尺寸計(jì)算..................................................................9
2.7.4 主減速器圓弧錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算................................................................10
2.7.5 主減速器齒輪材料及其熱處理......................................................................14
2.7.6 主減速器軸承的計(jì)算...............................................................................15
3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析..............................................................................................22
4 結(jié)論................................................................................................................23
參考文獻(xiàn)...............................................................................................................24
致謝.....................................................................................................................25
附錄..............................................................................................................................26
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主動(dòng)圓錐齒輪軸.dwg
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1 he in 970s at of 0s. up to 986, of of to 0 in of in 970s, in s in to to in 980s 990s is to of as as be in on of a of at in In be to on in in it to to on be to a on of of is so a of be at in a 2 in be at a is of a as of of in in as to of of to of 00, 005 of 00 of of in of of is to to is on of of is ~12 i0 at in to be a 2. is It to go of is a 3 is a is a is is is a is a is a to to of to by on is s to a to a to a to a in to to to be in a to is to a in of a is on by at To of be In at on 30℃ ,so of is In in of 4 is of be to be to in to of a a be of to at is be is to is to to of of on of is of a is a or in a is to a to is to of a is in on or mm in or on of a is at 5%'s To be in a to a if is of a 5 to 6 卡車主減速器 我國(guó)引進(jìn)的斯太爾技術(shù)在當(dāng)時(shí)處于國(guó)際 20 世紀(jì) 70 年代末 80 年代初的水平。斯太爾技術(shù)的引進(jìn)，為當(dāng)時(shí)的中國(guó)重卡行業(yè)彌補(bǔ)了空缺，隨后原中國(guó)重型汽車集團(tuán)開(kāi)始對(duì)斯太爾技術(shù)進(jìn)行吸收、融合、國(guó)產(chǎn)化、自主研發(fā)和創(chuàng)新等各個(gè)階段。 1986 年中國(guó)重汽技術(shù)發(fā)展中心成立后，先后組織了 3 次圖紙、明細(xì)表的消化吸收和中文化工作。這些圖紙的中文化保證了按計(jì)劃組織生產(chǎn)和批量出車的要求，使斯太爾技術(shù)很快 輻射到全國(guó) 10 多個(gè)省市的載重車生產(chǎn)廠和相關(guān)科研單位，并將斯太爾打造成國(guó)內(nèi)先 進(jìn)的重型車產(chǎn)品平臺(tái)。然而自二十世紀(jì)七十年代以來(lái)，在幾乎所有其他汽車行業(yè)供應(yīng)商的技術(shù)里， 根本上改變了它 的辦法，以適應(yīng)當(dāng)前的條件，他們?cè)诙兰o(jì)八十年代和九十年代的生產(chǎn)目的是提供完整的輪軸安裝，其中包括，剎車、所有的設(shè)計(jì)和整合、具體的汽車設(shè)計(jì)，以及為專業(yè)市場(chǎng)特別設(shè)計(jì)的。 斯太爾重型汽車主減速器，由于它的主傳動(dòng)比比較大，故選用雙級(jí)主減速器，雙級(jí)減速器具有降低轉(zhuǎn)速 ,增大扭矩的特點(diǎn) ,在保證離地間隙相同時(shí)可得到很大的傳動(dòng)比，并且還擁有結(jié)構(gòu)緊湊，噪聲小，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。雙級(jí)主減速器與單級(jí)相比，在保證離地間隙 相同時(shí)可得到大的傳動(dòng)比，但是尺寸、質(zhì)量均較大，成本較高。重型及通用減速器行業(yè)涉及的產(chǎn)品類別包括了各類齒輪減速器、行星齒輪茜素其及蝸桿減速器 ， 也包括了各種專用傳動(dòng)裝置 ， 如增速裝置、條素裝置、 以及包括柔性傳動(dòng)裝置在內(nèi)的各類復(fù)合傳動(dòng)裝置等。產(chǎn)品服務(wù)領(lǐng)域涉及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、電力、工程機(jī)械及石化等行業(yè)。重型及通用減速器行業(yè)的生產(chǎn)廠家也以多種形式并存，如外資企業(yè)、中外合資企業(yè)、國(guó)有企業(yè)、股份制企業(yè)和個(gè)體企業(yè)，規(guī)模有大到年產(chǎn)值數(shù)億元以上，小到數(shù)百萬(wàn)元不等。具有良好生活條件、產(chǎn)品質(zhì)量控制體系健全的企業(yè)有 100 余個(gè) ， 2005 年全行業(yè)銷售額約為 200 億元，這其中外資企業(yè)的銷售額約占四分之一左右。國(guó)內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴(kuò)展，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)外先進(jìn) 工業(yè)國(guó)家同類產(chǎn)品水平，完全可承擔(dān)起為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供傳動(dòng)裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)。 主減速器的作用是用來(lái)降低傳動(dòng)軸傳來(lái)的轉(zhuǎn)速而增大旋轉(zhuǎn)扭矩，并將扭矩改 7 變傳動(dòng)方向，經(jīng)差速器傳給半軸。主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類型、減速器形式不同而不同 。 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。雙級(jí)主減速器與單級(jí)相比，在保證離地間隙相同時(shí)可得到大的傳 動(dòng)比， 般為 7～ 12。但是尺寸、質(zhì)量均較大，成本較高。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(jí)主減速器有多種結(jié)構(gòu)方案：第一級(jí)為錐齒輪，第二級(jí) 為圓柱齒輪；第一級(jí)為錐齒輪，第二級(jí)為行星齒輪；第一級(jí)為行星齒 輪，第二級(jí)為錐齒輪；第一級(jí)為圓柱齒輪，第二級(jí)為錐齒輪。對(duì)于第一級(jí)為錐齒輪、第二級(jí)為圓柱齒輪的雙級(jí)主減速器，可有縱向水平、斜向和垂向三種布置方案?？v向水平布置可以使總成的垂向輪廓尺寸減小，從而降低汽車的質(zhì)心高度，但使縱向尺寸增加，用在長(zhǎng)軸距汽車上可適當(dāng)減小傳動(dòng)軸長(zhǎng)度，但不利于短軸距汽車的總布置，會(huì)使傳動(dòng)軸過(guò)短，導(dǎo)致萬(wàn)向傳動(dòng)軸夾角加大。垂向布置使驅(qū)動(dòng)橋縱向尺寸減小，可減小萬(wàn)向傳動(dòng)軸夾角，但由于主減速 器殼固定在橋殼的上方，不僅使垂向輪廓尺寸增大，而且降低了橋殼剛度，不利于齒輪工作。這種布置可便于貫通式 驅(qū)動(dòng)橋的布置。斜向布置對(duì)傳動(dòng)軸布置和提高橋殼剛度有利。在具有錐齒輪和圓柱齒輪的雙級(jí)主減速器中分配傳動(dòng)比時(shí)，圓柱齒輪副和錐齒輪副傳動(dòng)比的比值一般為 且錐齒輪副傳動(dòng)比一般為 樣可減小錐齒輪嚙合時(shí)的軸向載荷和作用在從動(dòng)錐齒輪及圓柱齒輪上的載荷，同時(shí)可使主動(dòng)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，提高嚙合平穩(wěn)性和工作可靠性。 現(xiàn)代車橋中，齒輪潤(rùn)滑油 的選擇是至關(guān)重要的。汽車運(yùn)行在高速公路上，車橋油溫可以最終上升，甚至高于 130℃ ，所以車橋外殼通風(fēng)是很重要的。通過(guò)兩個(gè)軸承攜帶的小齒輪來(lái)達(dá)到改善的目的。因此，形狀和尺寸之間的間隙，套管等可能都是至關(guān)重要的，足夠的排水必須提供的潤(rùn)滑油的流向，通過(guò)渠道流入小齒輪軸承座，再回到套管。在齒輪軸承中，圓錐滾子軸承普遍應(yīng)用在齒輪。他們有大量的承載能力，通過(guò)穩(wěn)定的、準(zhǔn)確定位。法蘭密封的齒輪對(duì)于抗高溫和相對(duì) 較高的速度是至關(guān)重要的。錐齒輪齒面過(guò)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 頂面寬過(guò)窄及刀尖圓角過(guò)小。這樣，不但減小了齒根圓半徑，加大了應(yīng)力集中，還降低了刀具的使用壽命。此外，在安裝時(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 8 中于輪齒小端，會(huì)引起輪齒小端過(guò)早損壞和疲勞損傷。另外，齒面過(guò)寬也會(huì)引起裝配空間的減小。但是齒面過(guò)窄，輪齒表面的耐磨性會(huì)降低。為改善新齒輪的磨合，防止其在運(yùn)行初期出現(xiàn)早期的磨損、擦傷、膠合或咬死，錐齒輪在熱處理及精加工后，作厚度為 磷化處理或鍍銅、鍍錫處理。對(duì)齒面進(jìn)行應(yīng)力噴丸處理，可提高 25％的齒輪壽命 。 對(duì)于滑動(dòng)速度高的 齒輪，可進(jìn)行滲硫處理以提高耐磨性。滲硫后摩擦因數(shù)可顯著降低，即使?jié)櫥瑮l件較差，也能防止齒面擦傷、咬死和膠合。